CN2729818Y

CN2729818Y - 全自动ic卡收发卡机

Info

Publication number: CN2729818Y
Application number: CN 200420068517
Authority: CN
Inventors: 陈文凯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2014-08-26

Abstract

一种全自动IC卡收发卡机，包括箱体、箱盖、底板、卡箱、收发卡执行部件和控制部件，其特征在于所述收发卡执行部件为置于箱体内腔之可作上下滑移和横向水平滑移的电移平台，该平台上设有与真空发生系统相连之吸盘，可放置IC卡之卡道板和卡箱对应位于该吸盘下方，卡箱置于卡道板旁边。本实用新型采用真空吸盘和异形同步带作为执行部件，使收发卡过程中IC卡无摩擦，其应力大大降低，对IC卡起到了很好的保护作用。同时，将IC卡周转箱出卡口改成了翻盖式箱盖，增加了自动开启与关闭装置，使卡箱放入卡机后，卡箱箱盖在卡机的控制下能够自动打开，拿出前能够自动关闭，可做到人卡分离。由于对卡箱与卡机的装配精度没有过高要求，发卡的稳定性进一步提高。

Description

全自动IC卡收发卡机

技术领域：

本实用新型涉及高速公路中IC卡收发卡机，具体涉及一种非接触式IC卡收发卡机。

背景技术：

目前，高速公路中现有IC卡收发卡机在收发卡过程中故障率较高，对IC卡的损坏严重。首先，现有收发卡机均采用拨钩或摩擦轮作为收发卡之执行机构，由于IC卡与执行部件为硬性接触，两者都受到了较大的应力，常常会造成机卡两损的局面；其次，现有技术卡箱一般采用的是卡口式结构，在卡箱的前上方开有卡口，为保证每次只从卡箱中发出一张IC卡，其IC卡周转箱出卡口的高度大约为IC卡厚度的1.5倍，为了确保收发卡机能够正常工作，卡箱与卡机执行部件就必须保持较高的配合精度，对IC卡的完好性也有较高的要求。但是，由于构件加工精度、使用时间的长短等原因和人为因素，这种配合精度是难以长时间保持的，同时随着坏卡数量的增加，故障概率进一步增加。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种IC卡与执行部件无摩擦、无应力，卡箱与卡机执行部件无配合精度要求，发卡稳定性好之全自动IC卡收发卡机。

本实用新型是通过下面的技术方案解决上述技术问题的。它包括箱体、箱盖、底板、卡箱、收发卡执行部件和控制部件，所述箱体与底板固接，卡箱置于箱体内腔，其特征在于所述收发卡执行部件为置于箱体内腔之可作上下滑移和横向水平滑移的电移平台，该电移平台上设有与真空发生系统相连之吸盘，可放置IC卡之卡道板和卡箱对应位于该吸盘下方，卡箱置于卡道板旁边；所述电移平台包括滑块、吸盘和电移平台滑动架，吸盘与滑块相连，该滑块通过丝杆与固定在电移平台滑动架上之步进电机相连，电移平台滑动架套于导向杆上，其上装有可与齿条啮合且由驱动电机带动转动之驱动齿轮；所述真空发生系统包括真空泵和气缸，气缸固于箱体上，其活塞杆与气缸驱动电机相连，吸盘与真空压力传感器相接，同时通过三通电磁阀与真空泵和气缸相接；所述卡道板设于箱体上部，旁边设有可由拔卡电机带动转动之两同步带轮，与可带动IC卡移动之异形同步带相啮合；所述箱盖与箱体活动连接，该箱盖上还装有角度开关；在箱体底部，固定有卡箱座固定板，卡箱、搅叉、卡箱滑车牵引电机均置于该卡箱座固定板上；所述卡箱滑车牵引电机输出轴上装有可与同步带相啮合同步轮，该同步带同时与另一同步轮相啮合，该同步轮固于搅叉上；所述卡箱内腔设有滑车，滑车侧面设有可沿卡箱内腔和卡箱内壁滑动之滑轮，滑车通过牵引钢丝与搅叉相连，在卡箱盖上，还设有与固定在拉杆上之横钩相铰接的拉耳，该拉杆上套有压簧，拉杆另一端与拉簧相接，该拉簧另一端接有可与滑车相触之另一拉杆。

本实用新型采用真空吸盘和异形同步带作为执行部件，使收发卡过程中IC卡无摩擦，所受到的应力大大降低，对IC卡起到了很好的保护作用。同时，对IC卡周转箱的结构进行了改进，将IC卡周转箱出卡口改成了翻盖式箱盖，增加了自动开启与关闭装置，使卡箱放入卡机后，卡箱箱盖在卡机的控制下能够自动打开，拿出前能够自动关闭，可做到人卡分离。由于对卡箱与卡机的装配精度没有过高要求，发卡的稳定性进一步提高。

附图说明：

图1为本实用新型结构主视图；

图2为本实用新型结构俯视图；

图3为本实用新型结构左视图；

图4为本实用新型图1之A-A视图；

图5为本实用新型电移平台结构主视图；

图6为本实用新型电移平台结构左视图；

图7为本实用新型卡箱结构主视图；

图8为本实用新型图7之B-B视图；

图9为本实用新型图7之C-C视图；

图10为本实用新型控制电路原理框图；

图11为本实用新型具体电路图；

图12为本实用新型气动回路图。

具体实施方式：

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型包括箱体29、箱盖3、底板19、卡箱28、收发卡执行部件和控制部件，所述箱体29与底板19固接，形成整体，底板19下装有支承底脚17，用于装卡之卡箱28置于箱体29内腔，其特征在于所述收发卡执行部件包括置于箱体29内腔之可作上下滑移和横向水平滑移的电移平台4，该电移平台4上设有可与真空发生系统相连之吸盘4.18，可放置IC卡50之卡道板33和卡箱28对应位于该吸盘4.18下方，卡箱28置于卡道板33旁边，通过电移平台4之垂向和横向移动，可使吸盘4.18与IC卡50在控制部件控制下吸合后送到设定的读写位置，所述箱盖3通过铰链轴套1和铰链轴板2活动盖于箱体29顶部，可根据需要打开和关闭，卡机箱盖3上还装有角度开关43。

如图5、图6所示，本实用新型电移平台4包括滑块4.3、吸盘4.18、电移平台滑动架4.10，吸盘4.18位于卡道板33上方，通过吸盘固定件4.21固定在横臂4.1一端，其上装有检测片4.20和气缸驱动传感器4.22，检测片4.20可随时检测吸盘4.18之运行位置，吸盘4.18和横臂4.1之间可设回位弹簧4.19，可保证气缸驱动传感器4.22和检测片4.20的相对距离，横臂4.1另一端装有滑块4.3，该滑块4.3套于丝杆4.7和导向杆4.6上，丝杆4.7顶端由固定板4.2定位，底端穿越电移平台滑动架4.10后与固定在该电移平台滑动架4.10上之步进电机4.11相接。当步进电机4.11转动时，可带动丝杆4.7转动，使滑块4.3沿导向杆4.6作上升或下降，同时通过横臂4.1带动吸盘4.18作上升或下降。在电移平台滑动架4.10上，还装有驱动电机4.12，其输出轴与驱动齿轮4.13相接，该驱动齿轮4.13可与装于导向杆固定板4.4上之齿条4.5相啮合，电移平台滑动架4.10套于导向杆4.9上，该导向杆4.9亦固于导向杆固定板4.4上，再通过电移平台固定块7固定在箱体29内壁上。当驱动电机4.12转动时，可带动驱动齿轮4.13转动，通过该驱动齿轮4.13与齿条4.5之啮合，带动电移平台滑动架4.10沿导向杆4.9作横向水平移动，同时带动滑块4.3和吸盘4.18作横向水平移动。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型卡道板33是通过卡道板固定架5固定的，该卡道板固定架5设于箱体29上部，与箱体29相连，卡道板33置于其上，IC卡50可放置于卡道板33上，其旁边设有两同步带轮35、39，可与异形同步带34相啮合，其中同步带轮35与拔卡电机30相连，通过该拔卡电机30的转动，可带动同步带轮35转动，再由异形同步带34的啮合带动同步带轮39转动，同时带动卡道板33上之IC卡50移动。在箱体29底部，通过支杆20固定有卡箱座固定板25，卡箱座26、轴承座24、卡箱滑车牵引电机27均固于该卡箱座固定板25上，卡箱28底端搁置于卡箱座26上，上端由固于箱体29上之卡箱抱箍31定位，卡箱28位于卡道板33旁边位置，可根据需要取走和放入，IC卡50可落于该卡箱28内；所述卡箱滑车牵引电机27输出轴上装有同步轮21，可与同步带22相啮合，该同步带22同时与同步轮42相啮合，同步轮42固于搅叉41上，可带动搅叉41转动，搅叉41通过轴承座24固定在卡箱座固定板25上。如图3、图7所示，在卡箱28之内腔28.7，设有滑车28.6，其侧面设有可沿卡箱内腔28.7和卡箱28内壁滑动之滑轮28.5，滑车28.6与牵引钢丝28.12一端相接，该牵引钢丝28.12另一端绕过固定在卡箱28内之过线轮支座28.13，固定在收线轮28.8上，收线轮28.8与搅叉41相连。当卡箱滑车牵引电机27转动时，可带动同步轮21转动，然后通过同步带22带动同步轮42转动，同时带动搅叉41转动，搅叉41之转动会带来牵引钢丝28.12之移动，可使滑车28.6在卡箱28内移动。

如图7、图8、图9所示，在卡箱箱体28.4内，还设有电磁锁28.29、压簧28.21、拉簧28.18、连接钢丝28.17和拉杆28.15、28.19，所述拉杆28.19一端与横钩28.24相连，其上套有压簧28.21，该横钩28.24与拉耳28.26铰接，拉耳28.26固定在卡箱箱盖28.28上，拉杆28.19另一端穿越于固定座28.20，与拉簧28.18一端相接，拉簧28.18另一端与拉杆28.15相接，该拉杆28.15为一“L”形杆件，其竖杆下部置于固定座28.16上开设的滑槽内，可在其滑槽内作移动，上端可与滑车28.6相触。当滑车28.6移动到底部位置与拉杆28.15相触时，可带动拉杆28.15向下移动，拉杆28.15的移动会带动拉杆28.19移动，同时拉动横钩28.24，可使装卡箱箱盖28.28自动关闭，然后由电磁锁28.29锁定。

如图10所示，本实用新型控制部件包括读写天线板49、以单片机IC1为核心的控制电路、驱动电路和数据采样电路，所述单片机IC1通过输出接口与驱动电路相连，通过输入接口与比较电路和采样电路相连，比较电路同时与采样电路相连，驱动电路与执行机构相连，完成收、发卡动作。其中单片机IC1、输入接口、输出接口、比较电路、串口通讯电路组成主控板51，装于箱体29侧壁，读写天线板49位于卡道板33下面，与吸盘4.18、IC卡50位置对应。如图11所示，本实用新型控制机构完成下述功能：1)与上位PC机通讯：单片机IC1通过接口芯片IC3可与收费计算机进行串口通讯。通过串口通讯，单片机IC1接收收费计算机发出的控制命令，并把状态字发送给收费计算机；2)数据采样：真空压力传感器的采样数据通过插件CN3输入运放IC10第2脚和第3脚，运放IC10与R6、R11、R4、R3、VR1组成比较电路，IC10第7脚与模拟开关IC6第1脚相连，当真空回路的真空值下降到预定值时，IC10第7脚的输出电平将发生跳变，其余采样信号通过插件CN4输入模拟开关IC5第1-4、12-15脚和模拟开关IC6 2-4、12-15脚，IC5、IC6为8选1模拟开关，可对输入信号进行选通，选通信号通过IC4整形后输入单片机IC1之25、26脚；3)控制信号输出：控制信号从单片机IC1第32-39脚输出，IC7、IC8、IC9为输出接口芯片。

本实用新型采用真空吸盘作为执行机构，这是与以往卡机最大的区别，真空的产生屏弃了传统的由空气压缩机产生压缩空气，再由真空发生器产生真空的做法，而是由电机驱动气缸来产生真空，具有独特之处。如图1、图4、图12所示，本实用新型真空发生系统包括真空泵45、气缸15、真空过滤器46和真空压力传感器47，所述气缸15一端通过铰链座16装于安装板13上，安装板13通过螺钉8与卡道板固定架5联接，气缸15活塞杆通过连杆12与曲柄10铰接，该曲柄10与气缸驱动电机11相连；所述吸盘4.18上设有气缸驱动检测传感器4.22，通过真空过滤器46与两位三通电磁阀48和真空压力传感器47相接，两位三通电磁阀48可与真空泵45和气缸15相接，真空泵45和气缸15与另一真空过滤器46相连。在常态下，由气缸驱动电机11带动气缸15移动产生真空，在收发卡过程中，当IC卡表面存在缺损时，真空压力传感器47检测到真空值下降到预定值时，主控板51将发出控制命令，使两位三通电磁阀48动作，气路切换到微型真空泵45，同时微型真空泵45工作。采用这种结构形式是因为气缸15的行程有限，当存在泄露时，无法保证预定时间内真空值保持在设定范围内，而微型真空泵45虽然能够长时间产生真空，但不能频繁启停，否则无法满足现场要求。

本实用新型工作过程：

当IC卡箱28置于卡机箱体29内并盖上卡机箱盖3后，安装在卡机箱盖3上的角度开关43将接通。主控板51检测到角度开关43接通后将发出控制命令，使卡箱滑车牵引电机27动作，带动卡箱滑车28.6下行进入预定位置，然后主控板51再发出控制命令，使电磁锁28.29吸合，卡箱箱盖28.28在压簧28.21的作用下自动打开，进入发卡预备状态。当卡机收到发卡命令时，步进电机4.11转动，带动吸盘4.18下行，吸盘4.18与IC卡50接触后，气缸驱动传感器4.22将检测到此状态，主控板51发出控制命令，吸盘4.18停止动作。此时，气缸驱动电机11动作，气缸15产生真空使IC卡50与吸盘4.18吸合，吸盘4.18上行到预定位置。然后，电移平台滑动架4.10在驱动电机4.12带动下动作，推动电移平台滑动架4.10前行，将IC卡50送入卡道板33下读写天线板49对应位置后，气缸驱动电机11反转使IC卡50与吸盘4.18分离。IC卡50读写完成后，拨卡电机30动作，带动同步异形带34将IC卡50通过卡道口送出卡机，完成一次发卡动作。在发卡过程中主控板51根据检测到的吸盘4.18从卡箱28中吸卡时的垂直行程，驱动卡箱滑车牵引电机27，使卡箱滑车28.6移动来调节IC卡50与吸盘4.18初始位置，可使两者距离始终保持在一定的范围之内。当卡箱28中的IC卡50全部发完后，主控板51将发出控制命令将卡机箱盖3打开，收费员可从卡机中拿出IC卡箱28。收卡时，收费员通过卡道口将IC卡50送入卡道板33并完成IC卡50信息读写后，吸盘4.18在主控板51的控制下将IC卡50吸附送入IC卡箱28。当IC卡箱28中的IC卡50数达到预定值时，主控板51发出控制命令，卡箱滑车牵引电机27动作，带动卡箱滑车28.6下行到一定位置后，卡箱滑车28.6通过拉杆28.15带动卡箱箱盖28.28关闭，卡机上盖3打开。

Claims

1、一种全自动IC卡收发卡机，包括箱体、箱盖、底板、卡箱、收发卡执行部件和控制部件，所述箱体与底板固接，卡箱置于箱体内腔，其特征在于所述收发卡执行部件为置于箱体内腔之可作上下滑移和横向水平滑移的电移平台，该电移平台上设有与真空发生系统相连之吸盘，可放置IC卡之卡道板和卡箱对应位于该吸盘下方，卡箱置于卡道板旁边。

2、根据权利要求1所述的全自动IC卡收发卡机，其特征在于所述电移平台包括滑块、吸盘和电移平台滑动架，吸盘与滑块相连，该滑块通过丝杆与固定在电移平台滑动架上之步进电机相连，电移平台滑动架套于导向杆上，其上装有可与齿条啮合且由驱动电机带动转动之驱动齿轮。

3、根据权利要求1或2所述的全自动IC卡收发卡机，其特征在于所述真空发生系统包括真空泵和气缸，所述气缸固于箱体上，其活塞杆与气缸驱动电机相连，吸盘与真空压力传感器相接，同时通过三通电磁阀与真空泵和气缸相接。

4、根据权利要求1或2所述的全自动IC卡收发卡机，其特征在于卡道板设于箱体上部，旁边设有可由拔卡电机带动转动之两同步带轮，与可带动IC卡移动之异形同步带相啮合。

5、根据权利要求1或2所述的全自动IC卡收发卡机，其特征在于所述箱盖与箱体活动连接，该箱盖上还装有角度开关。

6、根据权利要求1或2所述的全自动IC卡收发卡机，其特征在于箱体底部固定有卡箱座固定板，卡箱、搅叉、卡箱滑车牵引电机均置于该卡箱座固定板上；所述卡箱滑车牵引电机输出轴上装有可与同步带相啮合同步轮，该同步带同时与另一同步轮相啮合，该同步轮固于搅叉上；所述卡箱内腔设有滑车，滑车侧面设有可沿卡箱内腔和卡箱内壁滑动之滑轮，滑车通过牵引钢丝与搅叉相连。

7、根据权利要求6所述的全自动IC卡收发卡机，其特征在于所述卡箱盖上设有与固定在拉杆上之横钩相铰接的拉耳，该拉杆上套有压簧，拉杆另一端与拉簧相接，该拉簧另一端接有可与滑车相触之另一拉杆。