CN204695033U - 一种自动拾卡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动拾卡系统，涉及智能卡测试技术领域。该系统包括用于放置待测智能卡的卡槽、用于从卡槽内拾取智能卡的机械臂，机械臂包括机械手拾卡端，机械手拾卡端法兰面的中心设置有镭射光源，卡槽的几何中心位置开设有安装孔，安装孔内设置有自动拾卡定位器，自动拾卡定位器包括安装在安装孔内的感光模块和与感光模块连接的处理模块，自动拾卡系统还包括微调控制模块，微调控制模块与处理模块连接，机械臂内部设置有控制模块，控制模块分别与微调控制模块和镭射光源连接。本实用新型能够自动定位机械手拾卡端法兰面的中心与智能卡的几何中心对应时机械手拾卡端的位置参数，其操作流程简单，且能够保证定位数据的准确性。

Description

一种自动拾卡系统

技术领域

本实用新型属于智能卡测试技术领域，尤其涉及一种自动拾卡系统。

背景技术

智能卡是一种含有一个符合ISO标准的集成电路芯片的卡片，包含了微处理器、I/O接口及存储器，提供数据的运算、访问控制及存储等功能，又称“集成电路卡”，英文名称“Integrated Circuit Card”或“Smart Card”。智能卡就是一个超微型的计算机系统。

现在，智能卡已经广泛应用在移动通信、金融社保及公共事业等领域，为了保证功能的正确性和数据的安全性，智能卡在投入使用前需要进行严格的测试。现有的智能卡测试设备中，主要是通过机械臂将智能卡通过吸附等方式临时固定于机械臂拾卡端，然后通过该机械臂拾卡端将智能卡运送到读卡设备处对其进行测试的，然而现有的智能卡测试设备中通常没有专门的拾卡位置获取装置，由于智能卡中测试点间的距离只有2～3厘米，甚至更小，所以在智能卡测试的过程中，常常需要使机械臂拾卡端法兰面的中心和智能卡的中心精确的重合，否则无法保证测试的可追溯性和测试结果的权威性。这就要求机械臂在拾卡时的位置参数需要十分精确。目前，在此过程中，是通过人工调整机械臂来完成教导工作的，这种采用人工教导的方法较为费时、费力，且无法保证数据的准确性。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种自动拾卡系统，旨在解决现有技术中通过人工调整机械臂来完成教导工作的方法较为费时、费力，且无法保证数据的准确性的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种自动拾卡系统，包括用于放置待测智能卡的卡槽、用于从所述卡槽内拾取所述智能卡的机械臂，所述机械臂包括机械手拾卡端，所述机械手拾卡端法兰面的中心设置有镭射光源，所述卡槽的几何中心位置开设有安装孔，所述安装孔内设置有自动拾卡定位器，所述自动拾卡定位器包括感光模块和与所述感光模块连接的处理模块，所述自动拾卡系统还包括微调控制模块，所述微调控制模块与所述处理模块连接，所述机械臂内部设置有控制模块，所述控制模块分别与所述微调控制模块和所述镭射光源连接。

在本实用新型实施例所述的自动拾卡系统中，所述感光模块包括：

用于检测所述镭射光源发射的光线是否到达所述卡槽的几何中心位置，若到达所述卡槽的几何中心位置，则将感应到的光信号转换为电信号的感光元件和用于将所述电信号进行放大后发送至所述处理模块的信号放大电路；

所述信号放大电路分别与所述感光元件和所述处理模块连接。

在本实用新型实施例所述的自动拾卡系统中，所述处理模块包括：

用于接收所述电信号，并将所述电信号转换为相应的数字信号的A/D转换单元、用于对所述数字信号进行处理后输出微调信号的处理器；

所述A/D转换单元分别与所述信号放大电路和所述处理器连接。

在本实用新型实施例所述的自动拾卡系统中，所述控制模块包括：

用于控制所述镭射光源的开启或关闭的光源控制单元、用于控制所述机械手拾卡端到达指定的查找区域的边界的边界查找单元以及用于接收所述微调控制模块下发的第一移动指令，并根据所述第一移动指令控制所述机械手拾卡端以第一预设扫描精度在指定的查找区域内查找所述感光模块的控制单元；

所述光源控制单元、所述边界查找单元以及所述控制单元依次连接。

在本实用新型实施例所述的自动拾卡系统中，所述控制模块还包括：

用于根据所述第二移动指令计算出扫描区域，使所述控制单元控制所述机械手拾卡端以第二预设扫描精度在所述扫描区域内进行扫描，以查找所述感光元件边界的坐标值的扫描区域计算单元、用于根据所述感光模块边界的坐标值对所述卡槽的几何中心位置进行统计修正，并在计算出修正后的所述卡槽的几何中心位置的坐标值后控制所述机械手拾卡端停止移动的中心点计算单元；

所述扫描区域计算单元、所述中心点计算单元均与所述控制单元连接。

在本实用新型实施例所述的自动拾卡系统中，所述感光元件为光敏二极管、光敏电阻或者光敏三极管。

在本实用新型实施例所述的自动拾卡系统中，所述微调控制模块为计算机，所述处理模块还包括与所述处理器连接的RS232转USB接口，所述RS232转USB接口通过USB数据线与所述计算机连接。

在本实用新型实施例所述的自动拾卡系统中，所述微调控制模块为集成于所述机械臂内部的微型计算机芯片，所述微型计算机芯片分别与所述处理器和所述控制模块电性连接。

实施本实用新型提供的自动拾卡系统及其拾卡方法具有以下有益效果：

本实用新型实施例由于在机械手拾卡端法兰面的中心设置有镭射光源，在卡槽几何中心位置的安装孔内设置有感光模块，从而能够利用镭射光源和感光模块使该自动拾卡系统自动获得机械手拾卡端法兰面的中心与智能卡的几何中心对应时机械手拾卡端的位置参数，其不需要人工手动教导，操作流程简单，减少了人工干预引起的误差，保证了定位数据的准确性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的自动拾卡系统的结构框图；

图2是图1中自动拾卡定位器内部的结构示意图；

图3是图1中控制模块内部的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型实施例提供的自动拾卡系统的结构框图。为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。

参见图1所示，本发明实施例提供的一种自动拾卡系统包括用于放置待测智能卡的卡槽1、用于从所述卡槽1内拾取所述智能卡的机械臂2，所述机械臂2包括机械手拾卡端21，所述机械手拾卡端21法兰面的中心设置有镭射光源211，所述卡槽1的几何中心位置开设有安装孔，所述安装孔内设置有自动拾卡定位器11，所述自动拾卡定位器11包括感光模块111和与所述感光模块111连接的处理模块112，所述自动拾卡系统还包括微调控制模块3，所述微调控制模块3与所述处理模块112连接，所述机械臂2内部设置有控制模块22，所述控制模块22分别与所述微调控制模块3和所述镭射光源211连接，其中：

所述控制模块22，用于接收所述微调控制模块3下发的第一移动指令，并根据所述第一移动指令控制所述机械手拾卡端21以第一预设扫描精度在指定的查找区域内查找所述感光模块111；

所述感光模块111，用于检测所述镭射光源211发射的光线是否到达所述卡槽1的几何中心位置，若到达所述卡槽1的几何中心位置，则将感应到的光信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述处理模块112；

所述处理模块112，用于接收所述电信号，并对所述电信号进行处理后输出微调信号至所述微调控制模块3，使所述微调控制模块3根据所述微调信号返回相应的第二移动指令至所述控制模块22；

所述控制模块22，还用于根据所述第二移动指令控制所述机械手拾卡端21进行自动多方向往复定位查找，以便对所述卡槽1的几何中心位置进行统计修正，并在获取修正后的所述卡槽1的几何中心位置后控制所述机械手拾卡端21停止移动。应当理解的是，虽然图中未示出，但是本发明实施例中所述的机械臂必然包括机座、运动元件以及导向装置等常见组件。

在本实施例中，卡槽1与智能卡的大小一致，镭射光源211的光束方向垂直于机械手拾卡端的拾卡面(即法兰面)，机械手拾卡端21的法兰面与卡和卡槽所在的平面平行；第一预设扫描精度为1mm；第二预设扫描精度为0.5mm，当然在其他的实施例中我们也可以自行设置第一预设扫描精度和第二预设扫描精度的取值。

图2示出了图1中自动拾卡定位器11内部的结构示意图，为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。参见图2所示：

在本实施例中，所述感光模块111包括感光元件1111和信号放大电路1112，所述信号放大电路1112分别与所述感光元件1111和所述处理模块112相连，其中：

感光元件1111，用于检测所述镭射光源211发射的光线是否到达所述卡槽1的几何中心位置，若到达所述卡槽1的几何中心位置，则将感应到的光信号转换为电信号；信号放大电路1112，用于将所述电信号进行放大后发送至所述处理模块112。

优选的，本实施例中，感光元件1111包括但不限于光敏二极管、光敏电阻或者光敏三极管，且所述感光元件111的形状包括但不限于为长方形、正方形或者圆形。

在本实施例中，所述处理模块112包括依次连接的A/D转换单元1121、处理器1122，其中：

A/D转换单元1121，用于接收所述电信号，并将所述电信号转换为相应的数字信号；

处理器1122，用于接收所述数字信号，并在对所述数字信号进行处理后输出微调信号至所述微调控制模块3，使所述微调控制模块3根据所述微调信号返回相应的第二移动指令至所述控制模块22。

在本实施例中，微调控制模块3可以为机械臂2外部的计算机，也可以为集成于机械臂内部的存储有软件处理程序的微型计算机芯片。当微调控制模块3为机械臂2外部的计算机时，处理模块112还进一步包括与处理器1122连接的RS232转USB接口，在使用时该接口通过USB数据线与计算机电性连接，由RS232转USB接口将处理器1112输出的微调信号转换为USB信号后通过USB线发送至计算机。当所述微调控制模块为集成于所述机械臂内部的微型计算机芯片时，所述微型计算机芯片分别与所述处理器和所述控制模块电性连接，由处理器直接将微调信号发送至所述微型计算机芯片。

图3示出了图1中控制模块22内部的结构示意图，为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。参见图3所示：

在本实施例中，所述控制模块22包括依次连接的光源控制单元221、边界查找单元222和控制单元223，其中：

光源控制单元221，用于控制所述镭射光源211的开启或关闭；

边界查找单元222，用于控制所述机械手拾卡端21到达指定的查找区域的边界；

控制单元223，用于接收所述微调控制模块3下发的第一移动指令，并根据所述第一移动指令控制所述机械手拾卡端21以第一预设扫描精度在指定的查找区域内查找所述感光模块111。

在本实施例中，指定的查找区域为一矩形区域，边界查找单元222主要是用于获取该矩形区域的两个对角顶点。第一移动指令包括预设的扫描路线，控制模块22在接收到微调控制模块3发送的第一移动指令后控制所述机械手拾卡端21以1mm的扫描精度从该矩形区域的底部开始按照预设的扫描路线进行扫描，以查找所述卡槽1的几何中心位置。

进一步的，所述第二移动指令包括微调控制指令、所述机械手拾卡端21的当前坐标值和移动方向，所述控制模块22还包括：

扫描区域计算单元224，用于根据所述微调控制指令利用所述机械手拾卡端21的当前坐标值和移动方向计算出扫描区域，使所述控制单元223控制所述机械手拾卡端21以第二预设扫描精度在所述扫描区域内进行扫描，以查找所述感光模块111边界的坐标值；

中心点计算单元225，用于根据所述模块111边界的坐标值对所述卡槽1的几何中心位置进行统计修正，并在计算出修正后的所述卡槽1的几何中心位置的坐标值后控制所述机械手拾卡端21停止移动。这里需要说明的是，由于感光模块中的感光元件与信号放大电路是高度集成的芯片，因此，在本实用新型实施例中检测感光模块的四个边的坐标值即为感光元件边界的坐标值。本发明实施例中的机械臂的坐标值在以机械臂的安装底座位置为原点的坐标系中的坐标值。

在本实施例中扫描区域计算单元可以根据微调控制指令利用机械手拾卡端21的当前坐标值和移动方向计算出精确的扫描区域，进一步减小查找区域；然后，将精确的扫描区域发送至控制单元，由控制单元2113根据接收到的精确的扫描区域控制机械手拾卡端21以第二预设扫描精度在该区域内进行多方向的往复定位，以查找到感光模块111边界的坐标值。

本发明实施例提供的自动拾卡系统由于在机械手拾卡端21法兰面的中心设置有镭射光源211，在卡槽1几何中心位置的安装孔内设置有感光模块111，从而能够利用镭射光源211和感光元件使该自动拾卡系统自动获得机械手拾卡端21法兰面的中心与智能卡的几何中心对应(这里的对应是指在机械臂的三维坐标系统中机械臂拾卡端法兰面的中心与智能卡的中心在x、y轴上的坐标值相同，但是在z轴上的坐标值仍然保持有一定的距离)时机械手拾卡端的位置参数，其不需要人工手动教导，操作流程简单，减少了人工干预引起的误差，保证了定位数据的准确性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动拾卡系统，包括用于放置待测智能卡的卡槽、用于从所述卡槽内拾取所述智能卡的机械臂，所述机械臂包括机械手拾卡端，其特征在于，所述机械手拾卡端法兰面的中心设置有镭射光源，所述卡槽的几何中心位置开设有安装孔，所述安装孔内设置有自动拾卡定位器，所述自动拾卡定位器包括感光模块和与所述感光模块连接的处理模块，所述自动拾卡系统还包括微调控制模块，所述微调控制模块与所述处理模块连接，所述机械臂内部设置有控制模块，所述控制模块分别与所述微调控制模块和所述镭射光源连接。

2.如权利要求1所述的自动拾卡系统，其特征在于，所述感光模块包括：

用于检测所述镭射光源发射的光线是否到达所述卡槽的几何中心位置，若到达所述卡槽的几何中心位置，则将感应到的光信号转换为电信号的感光元件和用于将所述电信号进行放大后发送至所述处理模块的信号放大电路；

所述信号放大电路分别与所述感光元件和所述处理模块连接。

3.如权利要求2所述的自动拾卡系统，其特征在于，所述处理模块包括：

用于接收所述电信号，并将所述电信号转换为相应的数字信号的A/D转换单元、用于对所述数字信号进行处理后输出微调信号的处理器；

所述A/D转换单元分别与所述信号放大电路和所述处理器连接。

4.如权利要求3所述的自动拾卡系统，其特征在于，所述控制模块包括：

用于控制所述镭射光源的开启或关闭的光源控制单元、用于控制所述机械手拾卡端到达指定的查找区域的边界的边界查找单元以及用于接收所述微调控制模块下发的第一移动指令，并根据所述第一移动指令控制所述机械手拾卡端以第一预设扫描精度在指定的查找区域内查找所述感光模块的控制单元；

所述光源控制单元、所述边界查找单元以及所述控制单元依次连接。

5.如权利要求4所述的自动拾卡系统，其特征在于，所述控制模块还包括：

用于根据所述微调控制模块根据所述微调信号输出的第二移动指令计算出 扫描区域，使所述控制单元控制所述机械手拾卡端以第二预设扫描精度在所述扫描区域内进行扫描，以查找所述感光模块边界的坐标值的扫描区域计算单元、用于根据所述感光模块边界的坐标值对所述卡槽的几何中心位置进行统计修正，并在计算出修正后的所述卡槽的几何中心位置的坐标值后控制所述机械手拾卡端停止移动的中心点计算单元；

所述扫描区域计算单元、所述中心点计算单元均与所述控制单元连接。

6.如权利要求5所述的自动拾卡系统，其特征在于，所述感光元件为光敏二极管、光敏电阻或者光敏三极管。

7.如权利要求3所述的自动拾卡系统，其特征在于，所述微调控制模块为计算机，所述处理模块还包括与所述处理器连接的RS232转USB接口，所述RS232转USB接口通过USB数据线与所述计算机连接。

8.如权利要求3所述的自动拾卡系统，其特征在于，所述微调控制模块为集成于所述机械臂内部的微型计算机芯片，所述微型计算机芯片分别与所述处理器和所述控制模块电性连接。