CN111175545A - Ic卡耐久测试工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种IC卡耐久测试工装,包括下壳体以及盖设在下壳体上的盖板,下壳体与盖板之间形成盛放腔,盛放腔内设置有多个插拔机构以及分别设置在插拔机构端部的多个读卡座,各插拔机构的另一端分别通过转换机构共同连接有设置于盛放腔内、用于同时驱动各插拔机构动作的驱动机构,盛放腔内还设置有主控板,驱动机构的受控端连接于主控板的输出端,读卡座的信号输出端连接于主控板的输入端,插拔机构、读卡座和驱动机构均伸出盖板。本发明能够一次性对多张IC卡进行测试,运用创新工具TRIZ思想来简化IC卡运动轨迹,设置的转换机构使得使用一个直流减速电机就能够实现多个插拔机构进行对IC卡的测试,提高了测试效率,降低了测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及测试装置技术领域,特别是一种IC卡耐久测试工装,用于检测液压泵多项性能指标。
背景技术
IC卡(Integrated Circuit Card,集成电路卡),也称智能卡(Smart card)、智慧卡(Intelligent card)、微电路卡(Microcircuit card)或微芯片卡等。它是将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中,做成IC卡形式。IC卡与读写器之间的通讯方式可以是接触式,也可以是非接触式。IC卡具有体积小便于携带、存储容量大、可靠性高、使用寿命长、保密性强安全性高等特点。
燃气表配置IC卡后可以通过IC卡这一信息载体实现维护及充值等功能。燃气表使用寿命为十年,这要求相关附件使用寿命不低于十年。IC卡在操作时存在物理磨损和电气冲击,一张IC卡究竟可以使用多久或者使用多少次,就需要对其耐久度进行测试。
现有的IC卡测试装置仅能够测试一张IC卡,若想同时对多张IC卡进行测试,还需要同时将IC卡放置到不同的测试装置上进行测试,由此导致IC卡的测试效率低下。若采用多个机械手去解决上述问题,每个机械手分配一个IC卡,然后实现插拔卡操作,但是一个工装要求成本尽可能低,如果选择机械手来操作,无疑增加了成本。
此外,现有的IC卡测试装置在测试过程中出现意外情况,或测试完成后,无法通知工作人员,导致工作人员需要不定期地进行巡检,增加了工作人员劳动强度,费时费力。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种IC卡耐久测试工装,以解决IC卡测试装置仅能够测试一张IC卡而测试效率低下,以及采用多个机械手去进行测试而增加成本的问题,以实现一次性能够对多张IC卡进行测试,以提高测试效率,降低测试成本。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案如下。
IC卡耐久测试工装,包括下壳体以及盖设在下壳体上的盖板,下壳体与盖板之间形成盛放腔,盛放腔内设置有用于将IC卡进行定位并实现插拔动作的多个插拔机构以及分别设置在插拔机构端部用于对IC卡进行读取的多个读卡座,各插拔机构的另一端分别通过转换机构共同连接有设置于盛放腔内、用于同时驱动各插拔机构动作的驱动机构,盛放腔内还设置有用于控制驱动机构运作并能够对驱动机构运作速度进行调节的主控板,驱动机构的受控端连接于主控板的输出端,读卡座的信号输出端连接于主控板的输入端,插拔机构、读卡座和驱动机构均伸出盖板。
进一步优化技术方案,所述插拔机构包括固定设置在下壳体上的轨道支架、固定设置在轨道支架上的滑轨以及配装设置在滑轨上的滑块,滑块的顶端固定设置有用于对IC卡进行定位的定位结构。
进一步优化技术方案,所述定位结构包括固定设置在滑块顶端的卡托,卡托上开设有形状与IC卡相适应用于卡装IC卡的卡槽,卡托的顶端两侧活动设置有用于将IC卡定位到卡槽内的卡压块。
进一步优化技术方案,所述读卡座通过配合支架固定设置在轨道支架上,读卡座的顶端面上开设有与卡槽同平面且同线设置的读卡槽,读卡槽内设置有弹片。
进一步优化技术方案,所述驱动机构包括设置在下壳体上的直流减速电机、与直流减速电机输出轴端相连接的配合电机座以及与配合电机座相连接的转盘,直流减速电机的受控端连接于主控板的输出端。
进一步优化技术方案,所述转换机构包括固定设置在滑块顶端的推动块,转盘上沿弧线开设有多组螺纹孔,每组螺纹孔内分别设置一底端设置有轴承、用于驱动推动块沿滑轨动作的拔销;临近转盘的推动块一端设置有在拔销转动时与拔销相接触用于使得拔销能够对推动块进行推动的推动圆弧、与拔销相接触用于使得拔销对推动块进行推动的水平板以及倾斜设置的延长板,延长板上开设倾斜有用于在拔销转动时将推动块进行拉拔的回程槽;所述拔销运动至回程槽与水平板交界处时拔销与转盘的中心连线处于滑轨的延长线上且拔销的运动轨迹与水平板相切。
进一步优化技术方案,所述盖板上设置有用于控制驱动机构运作并对驱动机构的运作速度进行调节的操控面板以及用于对驱动机构运作信息及读卡座读取信息进行显示的LED显示屏,操控面板的输出端连接于主控板的输入端,主控板的输出端连接于LED显示屏的输入端。
进一步优化技术方案,所述盖板上还设置有用于对工装整体运行状态进行指示的运行状态指示灯,运行状态指示灯的受控端连接于主控板的输出端。
进一步优化技术方案,所述主控板通过RS485,Modbus协议的通信机制将数据上报至移动终端。
由于采用了以上技术方案,本发明所取得技术进步如下。
本发明能够一次性对多张IC卡进行测试,运用创新工具TRIZ思想来简化IC卡运动轨迹,解决了IC卡测试装置仅能够测试一张IC卡的问题,设置的转换机构使得使用一个直流减速电机就能够实现多个插拔机构进行对IC卡的测试,提高了测试效率,降低了测试成本。
本发明电气上通过分时复用通信数据线实现了资源节约,运行稳定功能。
本发明设置的LED显示屏可以实现数据实时显示,设置的运行状态指示灯能够实现故障报警指示,异常停机保护。同时本发明还能够实现数据上传等功能,为燃气表厂实验室的耐久测试工作带来了很大方便和数据准确性。
本发明拔销运动至回程槽与水平板交界处时拔销与转盘的中心连线处于滑轨的延长线上,且拔销的运动轨迹与水平板相切,此时使得IC卡达到插卡最深点时,进而保证此时拔销将推动块推动至最大行程,而后拔销进入到回程槽内时实现对推动块的拉拔。当拔销从回程槽滑出时,拔销将推动块拉拔至初始位置。
本发明中设置的多个拔销处于同一圆周线上,进而在转盘转动时能够实现各个拔销分别对不同工位的推动块进行推动和拉拔动作。
本发明螺纹孔沿弧线开设的方式,能够在推动块的运动行程发生改变时,改变拔销的位置,进而实现拔销能够满足多种不同行程的推动。
附图说明
图1为本发明的俯视图;
图2为图1中B-B向剖面图;
图3为本发明的主板电源供给电路图;
图4为本发明的M162主控核心电路图;
图5为本发明的IC卡驱动电路图;
图6为本发明的串行液晶接口电路图;
图7为本发明的电机驱动核心电路图;
图8为本发明的电气驱动电源隔离电路图;
图9为本发明的电气驱动接口电路图;
图10为本发明的结构示意图;
图11为本发明未盖设盖板时的构示意图;
图12为本发明单工位转盘透视时的构示意图;
图13为本发明单工位隐藏转盘时的构示意图;
图14为本发明拔销与推动块接触前的构示意图;
图15为本发明拔销与推动块的推动圆弧相接触时的构示意图;
图16为本发明拔销运动到回程槽与水平板交界处使IC卡达到插卡最深点时的构示意图;
图17为本发明拔销移动到回程槽内进行IC卡拔卡动作时的构示意图;
图18为本发明推动块的构示意图;
图19为本发明的构的俯视图;
图20为本发明数据上报格式说明图。
其中:1、下壳体,2、固定支架,3、滑块,4、卡托,5、卡压块,6、轨道支架,7、配合支架,8、第一盖板,9、第二盖板,11、滑轨,12、读卡座,13、配合电机座,14、转盘,141、螺纹孔,15、IC卡,16、推动块,161、延长板,162、回程槽,163、推动圆弧,164、过渡圆弧,165、水平板,18、拔销,19、轴承,20、直流减速电机。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种IC卡耐久测试工装,结合图1至图20所示,包括下壳体1、盖板、插拔机构、读卡座12、转换机构、驱动机构和主控板。
盖板盖设在下壳体1上,盖板包括第一盖板8和第二盖板9。第一盖板8水平盖设在下壳体1上,第二盖板9倾斜盖设在下壳体1上,第二盖板9与下壳体1之间采用固定支架2连接。
下壳体1与盖板之间形成盛放腔。
插拔机构设置有多个,分别设置在盛放腔内,用于将IC卡15进行定位并实现插拔动作。本发明中共设置有四个插拔机构。
插拔机构包括轨道支架6、滑轨11以及滑块3。轨道支架6固定设置在下壳体1上。滑轨11固定设置在轨道支架6上。滑块3配装设置在滑轨11上,滑块3的顶端固定设置有定位结构,定位结构用于对IC卡15进行定位。
定位结构包括卡托4,卡托4固定设置在滑块3顶端,卡托4上开设有卡槽,卡槽的形状与IC卡15相适应,用于卡装IC卡15。
卡托4的顶端两侧活动设置有卡压块5,卡压块5用于将IC卡15定位到卡槽内。卡托4的顶端两侧和卡压块5上分别开设有销孔,卡托4和卡压块5之间通过穿过销孔的定位销进行连接,从而使得卡压块5能够进行转动。
读卡座12设置有多个,分别设置在盛放腔内,分别设置在插拔机构端部,用于对IC卡15进行读取,读卡座12的信号输出端连接于主控板的输入端。读卡座12通过配合支架7固定设置在轨道支架6上,读卡座12的顶端面上开设有读卡槽,读卡槽与卡槽同平面且同线设置。读卡槽内设置有弹片。
各插拔机构的另一端分别通过转换机构共同连接有驱动机构,驱动机构设置于盛放腔内,用于同时驱动各插拔机构动作。驱动机构的受控端连接于主控板的输出端。
驱动机构包括直流减速电机20、配合电机座13以及转盘14。直流减速电机20设置在下壳体1上。配合电机座13与直流减速电机输出轴端通过螺钉相连接。转盘14与配合电机座13相连接。
转盘14上沿弧线开设有多组螺纹孔141,开设的螺纹孔141组数与插拔机构的数量相对应,本发明中开设有四组螺纹孔141。
转换机构包括固定设置在滑块3顶端的推动块16,临近转盘14的推动块16一端倾斜设置有延长板161,延长板161上开设倾斜有回程槽162。转盘14的底端活动连接有凸轴,本发明中的凸轴通过定位设置在转盘14上的拔销18进行定位,拔销18与凸轴之间还设置有轴承18,进而能够保证凸轴能够相对于拔销18进行转动。凸轴的一端设置有连接块,连接块配装设置在回程槽162内,用于在转盘14转动时沿回程槽162滑动,进而带动推动块16直线运动。转换机构的设置实现了将圆周运动转化为直线往返运动,实现了插拔卡动作。
转换机构包括推动块16和拔销18。转盘14上沿弧线开设有多组螺纹孔141,每组螺纹孔141内分别设置一拔销18,拔销18的底端设置有轴承19,用于驱动推动块16沿滑轨11动作。拔销18能够随着转盘14做圆周运动。
推动块16固定设置在滑块3顶端,推动块16上开设有螺钉孔,推动块16与滑块3之间采用螺钉连接。临近转盘14的推动块16一端设置有推动圆弧163、水平板165以及延长板161。
推动圆弧163在拔销18转动时与拔销18相接触,便于拔销18能够对推动块16进行推动。水平板165与拔销18相接触,用于使得拔销18对推动块16进行推动。延长板161倾斜设置,延长板161上开设倾斜有回程槽162,回程槽162用于在拔销18转动时将推动块16进行拉拔。拔销18运动至回程槽162与水平板165交界处时拔销18与转盘14的中心连线处于滑轨11的延长线上,且拔销18的运动轨迹与水平板165相切,此时使得IC卡达到插卡最深点时,进而保证此时拔销18将推动块16推动至最大行程,而后拔销18进入到回程槽162内时实现对推动块16的拉拔。当拔销18从回程槽162滑出时,拔销18将推动块16拉拔至初始位置。
本发明中设置的多个拔销18处于同一圆周线上,进而在转盘14转动时能够实现各个拔销分别对不同工位的推动块进行推动和拉拔动作。
螺纹孔141沿弧线开设的方式,能够在推动块16的运动行程发生改变时,改变拔销18的位置,进而实现拔销18能够满足多种不同行程的推动。
回程槽162的进口处还设置有过渡圆弧164,进而更便于拔销18滑入到回程槽162内,使得本发明在进行推动块16的推动和拉拔时不会出现卡住现象。
转换机构是采用TRIZ工具进行设计的。结合TRIZ工具的曲线曲面化原理以及有效工作持续原理,并集合创新方法库中的原理进行了二次优化设计。最终将圆周运动转化为直线往返运动实现了插拔卡动作。运用创新工具TRIZ思想来简化IC卡运动轨迹,完美解决了单个电机驱动四个工位进行测试的难点问题。
第一盖板8上开设有盖板槽,插拔机构、读卡座12和驱动机构均穿过盖板槽伸出盖板,以便于进行测试操作。
主控板设置在盛放腔内,用于控制驱动机构运作并能够对驱动机构运作速度进行调节。
盖板上设置有操控面板以及LED显示屏。
操控面板用于控制驱动机构运作,并对驱动机构的运作速度进行调节,操控面板的输出端连接于主控板的输入端。操控面板上设置有+键、-键、Enter键、运行速度调整旋钮等。每一个插拔机构分别对应这些按键。
按下+键、-键对数值进行设置;按下Enter键退出设定;如果不对数据进行调整,可以直接按下Enter键或者等待10秒钟自动退出该设定。按下运行速度调整旋钮能够对直流减速电机20的转速进行调节。
LED显示屏用于对驱动机构运作信息及读卡座12读取信息进行显示,主控板的输出端连接于LED显示屏的输入端。液晶屏幕数据也可以作为运行状态的指示,如错误次数的增加并没有在固定的报警范围或者连续状态,那么测试者可以通过屏幕予以判断。也可以根据屏幕数据结合其他报警状态指示综合判断应该采取的技术措施。
盖板上还设置有运行状态指示灯,用于对工装整体运行状态进行指示,运行状态指示灯的受控端连接于主控板的输出端。运行状态指示灯保证了操作者可以放手去做其他的工作,而不用一直监视该工装的运行。当发生异常情况,或者测试完成时,给出不同的颜色指示来提醒操作者来到工装位置进行处理。正常运行:绿灯常亮;发生故障:红灯亮起;重大故障:红绿闪烁;测试完成:交替闪烁。
本发明在电气控制方面能够防止电磁干扰,对电源波动有一定的适应能力。能够在掉电之后自动保存数据,来电之后自动运行测试,既实现无人值守操作。系统运行的每一个状态均要给出明显的声光指示。运行数据显示清晰明了。IC卡驱动符合ISO7816协议。
主控板包括主板电源供给电路、M162主控核心电路、IC卡驱动电路、串行液晶接口电路、电机驱动核心电路、电气驱动电源隔离电路、电气驱动接口电路。
本发明支持数据上报,上报方式为有线,主控板通过RS485,Modbus协议的通信机制将数据上报至移动终端。移动终端可以为PC端、手机App端等。本发明预留了RS485接口和RS232接口,均是通过航空插头的方式给出。
针对RS232通信口航空插头的管脚定义如下:1、GND;2、TXD;3、RXD。
针对RS485通信口,航空插头定义如下:1、485-A;2、485-B。
数据格式暂定为如图20所示的内容。
其中数据校验采用以下算法:(FB+Ax+xx+xx+数据上报内容)mod100
通信结束码固定为0xCC不变。
本发明在运行前需要进行必要的检查。
首先,需要确认IC片和读卡座对接良好,无上下左右偏差,防止插卡出现硬损伤,良好状态应该是能够很好地模拟人的插拔卡动作。
其次,确认工装中心位置转盘14上凸轴与推动块16之间咬合状态的顺畅性。
本发明的安装及微调步骤如下。
第一步:首先将轨道支架6与滑轨11固定连接(安装时要确保滑轨与轨道支架的水平度,不得出现超过正负2度的夹角)。然后,平稳套上滑块3。安装滑块时应确保滑块配合槽与滑轨11水平安装,以避免滑块内钢珠脱落,影响滑轨11的使用性能。
第二步:安装配合支架7、读卡座12、卡托4、推动块16,首先将配合支架7与读卡座12固定紧,然后将卡托4、推动块16与滑块3配合拧紧。最后安装读卡座12及IC卡并微调配合支架7与轨道支架6,用手推动推动块16使IC卡能平顺插入卡座。调整状态应为IC卡能水平插入读卡座12的读卡槽,不允许IC卡与读卡座12产生正负1度夹角以及卡与读卡座12产生径向力,保证IC卡位置置于读卡座12的中间位置,不可偏离中心超过1毫米。读卡座12插入读卡槽应顺畅轻松。按上述要求完成四组安装。
第三步:将调整完备的四组组合安装到下壳体1上,并取下卡托4及推动块16。
然后将盖板盖好,并检查滑块3与盖板槽是否存在干涉,若出现干涉情况则取下盖板微调轨道支架6与下壳体孔位,盖上盖板再次验证滑块3与盖板槽是否存在干涉,若存在干涉重复上述步骤,直至调整到滑块3能在盖板槽内往复平顺运动不存在干涉情况,并用十字螺钉拧紧固定盖板。
第四步:安装配合电机座13及转盘14。安装转盘14时不应给予太大的径向力,以避免盖板受压而变形。
第五步:安装卡托及推动块。
第六步:IC卡的安装与微调。安装卡时,首先应确保:IC卡与卡托4连接可靠,不松动。其次卡的安装位置应保证最小行程时:IC卡的芯片位置与读卡座12内部的弹片脱离;最大行程时应确保IC卡芯片位置与卡座内部弹片相接触。IC卡安装位置行程不得过大或过小,行程过大则有可能发生IC卡顶读卡座的读卡槽破坏结构调整精度并发生堵转问题,长时间不处理有可能损害直流减速电机;行程过小则有可能发生读不上卡或LED显示屏显示读卡错误。
Claims (9)
1.IC卡耐久测试工装,其特征在于:包括下壳体(1)以及盖设在下壳体(1)上的盖板,下壳体(1)与盖板之间形成盛放腔,盛放腔内设置有用于将IC卡(15)进行定位并实现插拔动作的多个插拔机构以及分别设置在插拔机构端部用于对IC卡(15)进行读取的多个读卡座(12),各插拔机构的另一端分别通过转换机构共同连接有设置于盛放腔内、用于同时驱动各插拔机构动作的驱动机构,盛放腔内还设置有用于控制驱动机构运作并能够对驱动机构运作速度进行调节的主控板,驱动机构的受控端连接于主控板的输出端,读卡座(12)的信号输出端连接于主控板的输入端,插拔机构、读卡座(12)和驱动机构均伸出盖板。
2.根据权利要求1所述的IC卡耐久测试工装,其特征在于:所述插拔机构包括固定设置在下壳体(1)上的轨道支架(6)、固定设置在轨道支架(6)上的滑轨(11)以及配装设置在滑轨(11)上的滑块(3),滑块(3)的顶端固定设置有用于对IC卡(15)进行定位的定位结构。
3.根据权利要求2所述的IC卡耐久测试工装,其特征在于:所述定位结构包括固定设置在滑块(3)顶端的卡托(4),卡托(4)上开设有形状与IC卡(15)相适应用于卡装IC卡(15)的卡槽,卡托(4)的顶端两侧活动设置有用于将IC卡(15)定位到卡槽内的卡压块(5)。
4.根据权利要求3所述的IC卡耐久测试工装,其特征在于:所述读卡座(12)通过配合支架(7)固定设置在轨道支架(6)上,读卡座(12)的顶端面上开设有与卡槽同平面且同线设置的读卡槽,读卡槽内设置有弹片。
5.根据权利要求2所述的IC卡耐久测试工装,其特征在于:所述驱动机构包括设置在下壳体(1)上的直流减速电机(20)、与直流减速电机输出轴端相连接的配合电机座(13)以及与配合电机座(13)相连接的转盘(14),直流减速电机(20)的受控端连接于主控板的输出端。
6.根据权利要求5所述的IC卡耐久测试工装,其特征在于:所述转换机构包括固定设置在滑块(3)顶端的推动块(16),转盘(14)上沿弧线开设有多组螺纹孔(141),每组螺纹孔(141)内分别设置一底端设置有轴承(19)、用于驱动推动块(16)沿滑轨(11)动作的拔销(18);临近转盘(14)的推动块(16)一端设置有在拔销(18)转动时与拔销(18)相接触用于使得拔销(18)能够对推动块(16)进行推动的推动圆弧(163)、与拔销(18)相接触用于使得拔销(18)对推动块(16)进行推动的水平板(165)以及倾斜设置的延长板(161),延长板(161)上开设倾斜有用于在拔销(18)转动时将推动块(16)进行拉拔的回程槽(162);所述拔销(18)运动至回程槽(162)与水平板(165)交界处时拔销(18)与转盘(14)的中心连线处于滑轨(11)的延长线上且拔销(18)的运动轨迹与水平板(165)相切。
7.根据权利要求1所述的IC卡耐久测试工装,其特征在于:所述盖板上设置有用于控制驱动机构运作并对驱动机构的运作速度进行调节的操控面板以及用于对驱动机构运作信息及读卡座(12)读取信息进行显示的LED显示屏,操控面板的输出端连接于主控板的输入端,主控板的输出端连接于LED显示屏的输入端。
8.根据权利要求1所述的IC卡耐久测试工装,其特征在于:所述盖板上还设置有用于对工装整体运行状态进行指示的运行状态指示灯,运行状态指示灯的受控端连接于主控板的输出端。
9.根据权利要求1所述的IC卡耐久测试工装,其特征在于:所述主控板通过RS485,Modbus协议的通信机制将数据上报至移动终端。
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