收發卡機推卡機構的製作方法

2023-11-05 06:02:47

專利名稱：收發卡機推卡機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於高速公路收費系統中的收發卡機，尤其是一 種用於推送儲卡箱內卡片的收發卡機推卡機構。
背景技術：
高速公路使用無人值守的全自動發卡系統，進入高速公路入口的 司機在設備前停車後按鍵即可以由自動發卡設備發出一張計費用的
非接觸IC卡給司機。這種由機器設備自動發卡的管理模式可以節省 人力以及運營成本，但是對發卡機的可靠度要求也就非常高。而其中 影響發卡可靠度最大的因數之一就是將儲卡箱內卡片往上穩定抬升 到和儲卡箱出卡口齊平的推卡機構。儲卡箱的出卡口是只有一張卡片 厚度的狹縫，只能允許一張卡通過，當儲卡箱內的卡無法保持平整或 是沒有推到和儲卡箱出卡口齊平高度時，就會造成發卡失敗。
現有技術有三種推卡機構其一是推卡機構設在儲卡箱內部，儲 卡箱內部設置的彈簧帶動託板將卡片往出卡口方向推拉，託板完全是 浮動在儲卡箱內部，沒有牢固的水平穩定能力，由於儲卡箱在搬運的 過程容易因為摔碰振動等原因造成內部託板傾斜甚至卡住儲卡箱壁， 這是可靠度相對較差的一個機構。其二是推卡機構移到卡機內部，使 用直線軸承將託板固定在導杆上，由彈簧推動託板上升。此種機構可 以提供穩定可靠的推卡動作，但缺點是卡發完後託板無法自動下降，
必須以人力將託板拉至下死點扣住才能更換儲卡箱；同時因為從滿卡
到發空過程中彈簧的行程較長，很難維持全行程中最上層卡片始終有均勻的力度迫緊撥卡機構。其三是使用步進電機轉動螺杆，帶動螺杆 上的螺紋塊和與其固接的承載託板升降，此種機構同樣可以達到平穩 的升降，但是缺點是很難確保最頂端的卡片精密對齊儲卡箱的出卡
口。當推升過度時，即使只是多抬升一張卡的厚度約lmm，整堆卡片 也會被承載託板過度迫緊而無法被撥卡機構發出；當抬升不足時，卡 片還沒有到達出卡口的水平位置，同樣也是無法被撥卡機構發出。同 時精密螺杆和高精度步進電機非常昂貴，大幅增加使用此種推卡機構 的收發卡機成本。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種可保證託板一直 處於水平狀態、出卡故障率低的收發卡機推卡機構。
本實用新型解決上述技術向題所採取的技術方案是 一種收發卡 機推卡機構，推卡機構包括由可垂直升降的承載託板、浮動託板和至 少一根腳柱構成的彈性託卡機構，以及由電^L驅動的垂直升降機構， 其中，所述的彈性託卡機構中，浮動託板通過穿過承載託板的腳柱與 承載託板活動連接，且承載託板通過定位的彈性件支撐浮動託板；升 降機構與承載託板固接並帶動其垂直升降。
本實用新型的收發卡機推卡機構，浮動託板通過腳柱與承載託板 活動連接，靠彈性件將浮動託板託住，儲卡箱內卡片由浮動託板支撐。 浮動託板受卡片自重下壓後，莊迫彈性件，由彈性件的反作用力將浮 動託板支撐住。承載託板則與升降機構連接，始終保持水平，升降機 構直接驅動承載託板上下移動，從而帶動浮動託板以及其上的卡片保 持水平狀態上、下移動。在上述方案的基礎上，所述收發卡機內設有控制承載託板上升或 下降的檢測開關，檢測開關的探測片伸入儲卡箱中與卡片或託板接觸 控制升降機構帶動承載託板上升或下降，卡片發空後控制承載託板自 動下降，更換儲卡箱。 .
推卡動作是在卡片頂部到達儲卡箱出卡口齊平位置並觸動檢測 開關後，升降機構繼續上推預定的小量行程，進一步施力於支撐浮動 託板的彈性件，彈性件的彈性力使最上端的卡片和撥卡機構之間能夠 有適合的壓迫力度，使得卡片能輕易地被撥卡機構由出卡口撥出儲卡 箱。每發出一張卡片，升降機構即上抬大約一張卡的厚度，最上方的 卡片會在彈簧的推力下對齊出卡口，從而被撥卡機構送出。
儲卡箱的頂部可以為部分封頂，最上層的卡片被抬升頂到儲卡箱 頂部也就是和出卡口齊平的位置，無法被推卡機構頂出，儲卡箱內的 卡發空後，升降機構快速帶動承載託板和浮動託板下降。
收卡動作則是在裝入空的儲卡箱後，升降機構快速將託板上抬直 到觸動檢測開關後反向下降小量行程，使得託板與檢測開關脫離，卡 片有空間可以進入儲卡箱，由撥卡機構完全收入。收入第一張卡片後， 卡片與檢測開關接觸，升降機構再次下降小量行程，使卡片與檢測開 關脫離。每收入一張卡片，升降機構即下降大約一張卡厚的距離，直 到收滿為止。
本實用新型在使用浮動託板後，升降機構的上升或下降不再需要 精密定位，通過彈性件的彈性回復力將卡片頂到準確位置，因此可以 使用低精度的步進電機和螺杆，節省使用此種機構的收發卡機的製造 成本，同時還能提供更有效的推卡動作。
在上述方案的基礎上，收發卡機內包括可疊放多張卡片的儲卡 箱，儲卡箱的側面設有縱向開口，承載託板或浮動託板通過託板臂自縱向開口伸出，儲卡箱底部設有開口，近開口處內壁上設有一對託卡 緣。升降機構帶動承載託板和浮動託板快速下降到下死點，使託板由 儲卡箱底部的開口完全退出，以方便更換儲卡箱。
在上述方案的基礎上，所述的腳柱的一端與浮動託板固定，另一 端設在承載託板的孔中，並由定位套筒定位。採用定位套筒，使得腳 柱與承載託板進一步精密配合，浮動託板與承載託板只能相對作垂直 移動，不能傾斜地上、下滑動。.
在上述方案的基礎上，提供一種具體的升降機構，所述的升降機 構包括推進絲杆，滑動導杆和直線步進電機，滑動導杆與推進絲杆平 行設置，推進絲杆與直線步進電機嚙合，直線步進電機與承載託板的 託板臂固接。
在上述方案的基礎上，提供另一種具體的升降機構，所述的升降 機構包括傳動齒輪、螺杆、螺紋塊和步進電機，步進電機與傳動齒輪 連接，傳動齒輪與螺杆連接，螺杆與螺紋塊嚙合，螺紋塊與承載託板 的託板臂固接。
利用上述兩種升降機構的收發卡機推卡機構結合了傳統螺杆推 卡機構和彈簧推卡機構的優點，螺杆可以穩定維持託板的水平度，而 彈性件支撐的浮動託板使得上推時不需要精確定位，通過彈性回復力 將卡片頂到上死點，即儲卡箱頂部自然就對齊儲卡箱的出卡口 。
在上述方案的基礎上，提供一種彈性託卡機構，所述的浮動託板 設在承載託板的上方，彈性件為設在浮動託板和承載託板之間的壓 簧，壓簧的一端抵頂浮動託板，另一端抵頂承載託板。當升降機構帶 動承載託板上升時，壓簧向上聘頂浮動託板將其託起，從而提供對儲 卡箱內卡片的支撐力。
在上述方案的基礎上，提供另一種彈性託卡機構，所述的浮動託板設在承載託板的上方，彈性件為設在承載託板下方的拉簧，拉簧的 一端與腳柱底部的連接片固定，另一端與承載託板固定。當升降機構 帶動承載託板上升時，拉簧向上拉動浮動腳柱底部的連接片並將浮動 託板託起，從而提供對儲卡箱內卡片的支撐力。在上述方案的基礎上，提供第三種彈性託卡機構，所述的浮動託 板通過腳柱與浮動託板託板臂上方的承載託板活動連接，彈性件為設 在承載託板上方的壓簧，壓簧的一端抵頂承載託板，另一端抵頂腳柱 頂部的連接片。在上述方案的基礎上，提供第四種彈性託卡機構，所述的浮動託 板通過腳柱與浮動託板託板臂下方的承載託板活動連接，彈性件為設 在承載託板與託板臂之間的壓簧，壓簧的一端抵頂承載託板，另一端 抵頂託板臂。在上述方案的基礎上，提供第五種彈性託卡機構，所述的浮動託 板通過腳柱與浮動託板託板臂下方的承載託板活動連接，彈性件為設 在承載託板下方的拉簧，拉簧的一端與承載託板固定，另一端與腳柱 底部的連接片固定。在上述方案的基礎上，提供第六種彈性託卡機構，所述的浮動託 板通過腳柱與浮動託板託板臂上方的承載託板活動連接，彈性件為設 在承載託板與託板臂之間的拉簧，拉簧的一端與承載託板固定，另一 端與託板臂固定。以上提供了幾種不同的彈性託卡機構，且不限於此。其他彈性託 卡機構，凡是承載託板受到上抬力，經由彈性件對浮動託板提供向上 支撐力的機構均屬於本實用新型的保護範圍。在上述方案的基礎上，為了方便安裝，所述的彈性件套裝在腳柱 外側，彈性件也可以設在腳柱旁，通過鉤子等部件實現定位。本實用新型的有益效果是本實用新型結合了傳統螺杆推卡機構和彈簧推卡機構的優點，升 降機構可以穩定的維持託板的水平度，同時使用浮動託板，不僅提供 卡片和撥卡機構之間穩定的迫緊力度，而且升降機構的上升或下降不 再需要精密定位，只需通過彈性件的彈性回復力將卡片上推頂到位， 卡片自然就對齊儲儲卡箱的出卡口，因此可以使用低精度的步進電機 和螺杆，節約使用此種機構的製造成本，同時還能提供更有效的推卡 動作。


圖1為本實用新型推卡機構的結構示意圖。圖2為圖1的A-A剖視結構示意圖。圖3為本實用新型另一種推卡機構的結構示意圖。圖4為本實用新型第三種推卡D1構的結構示意圖。附圖中標號說明l一儲卡箱 4一腳柱 7—推進絲杆 IO—卡片13 —卡片傳送導軌 16 —託卡緣 18—步進電機 19一傳動齒輪 22—拉簧2—承載託板5 —壓簧8 —滑動導frll一檢測開關14一卡機機身17 —縱向開口20 —螺杆23 —定位套筒3—浮動託板 6—直線步進電機 9一託板臂 12 —撥卡機構 15 —開口21. 24.-螺紋塊 連接片具體實施方式
實施例l請參閱圖1為本實用新型推卡機構的結構示意圖及圖2為圖1的 A-A剖視結構示意圖所示， 一種收發卡機推卡機構，收發卡機機身14 內包括可疊放多數張卡片10的儲卡箱1以及可垂直升降的推卡機構， 在收發卡機出卡口處設有撥卡機構12、卡片傳送導軌13和控制電路。 所述的推卡機構包括由設在儲卡箱1內可垂直升降的承載託板 2、浮動託板3和兩根腳柱4構成的彈性託卡機構，以及儲卡箱1外 由電機驅動的垂直升降機構，其中，所述的彈性託卡機構為:所述的浮動託板3設在承載託板2上方， 浮動託板3通過穿過承載託板2的腳柱4與承載託板2活動連接，腳 柱4的一端與浮動託板3固定，另一端設在承載託板2的孔中，並由 定位套筒23定位；每根腳柱4鄉卜側套裝有一壓簧5，設在浮動託板3 和承載託板2之間，壓簧5的一端抵頂浮動託板3，另一端抵頂承載 託板2，支撐浮動託板3及儲卡箱1內的卡片10;所述的升降機構包括推進絲杆7，滑動導杆8和直線步進電機6， 滑動導杆8與推進絲杆7平行設置，推進絲杆7與直線步進電機6齧 合，直線步進電機6與儲卡箱1內承載託板2的託板臂9固接並帶動 其垂直升降；所述收發卡機機身14內還設有控制升降機構並帶動承載託板2 上升的檢測開關11，作為承載託板2及浮動託板3的控制反饋訊號； 儲卡箱1的側面設有縱向開口 17，承載託板2的託板臂9自縱向開 口 17伸出並與升降機構固接；所述的儲卡箱l底部設有開口 15，承 載託板2及浮動託板3自開口 15處進出儲卡箱1，近開口 15處內壁 上設有一對託卡緣16，防止儲卡箱1內部卡片10掉出開口 15。直線步進電機6受控制電路制動後，與推進絲杆7嚙合並沿滑動 導杆8垂直升降，帶動與之相接的承載託板2升降。浮動託板3固定 在兩根腳柱4上，壓簧5提供向上的彈性抬升力。 實施例2請參閱圖3為本實用新型另一種推卡機構的結構示意圖所示，一 種收發卡機推卡機構，收發卡機機身14內包括可疊放多數張卡片10 的儲卡箱1以及將卡片10自下至上頂起的推卡機構，在收發卡機出 卡口處設有撥卡機構12、卡片傳送導軌13和控制電路。所述的推卡機構包括由設在儲卡箱1內可垂直升降的承載託板 2、浮動託板3和兩根腳柱4構成的彈性託卡機構，以及儲卡箱1外 由電機驅動的垂直升降機構，其中，所述的彈性託卡機構為:所述的浮動託板3設在承載託板2上方， 浮動託板3通過穿過承載託板2的腳柱4與承載託板2活動連接，腳 柱4的一端與浮動託板3固定，另一端設在承載託板2的孔中，並由 定位套筒23定位；每根腳柱4外側套裝有一拉簧22，設在承載託板 2下方，拉簧22的一端與腳柱4底部的連接片24固定，另一端與承 載託板2固定，支撐浮動託板3及儲卡箱1內的卡片IO。所述的升降機構包括傳動齒輪19、螺杆20、螺紋塊21和步進電 機18，螺杆20與螺紋塊21嚙合，螺紋塊21與承載託板2的託板臂 9固接；所述收發卡機機身14內還設有控制升降機構並帶動承載託板2 上升的檢測開關11，作為承載託板2及浮動託板3的控制反饋訊號； 儲卡箱1的側面設有縱向開口 i7,承載託板2的託板臂9自縱向開 口 17伸出並與升降機構固接；所述的儲卡箱l底部設有開口 15，承 載託板2及浮動託板3自開口 15處進出儲卡箱1，儲卡箱1內壁近開口 15處設有一對託卡緣16，防止儲卡箱1內部卡片10掉出開口 15;步進電機18驅動傳動齒輪.19帶動螺杆20旋轉，螺杆20的旋轉 帶動套接在其上的螺紋塊21的升降，從而帶動與之相接的承載託板 2升降。浮動託板3固定在2根腳柱4上，拉簧22提供向上彈性抬升力。步進電機18和螺杆20之間的傳動也可以使用鏈條或皮帶傳動 (未給附圖)。 實施例3請參閱圖4為本實用新型第三種推卡機構的結構示意圖所示，一 種收發卡機推卡機構，收發卡機機身14內包括可疊放多數張卡片10 的儲卡箱1以及將卡片10自下至上頂起的推卡機構，在收發卡機出 卡口處設有撥卡機構12、卡片傳送導軌13和控制電路。所述的推卡機構包括由設在儲卡箱1內可垂直升降的承載託板 2、浮動託板3和兩根腳柱4構庫的彈性託卡機構，以及儲卡箱1外 由電機驅動的垂直升降機構，其中，所述的彈性託卡機構為所述的浮動託板3連接託板臂9，浮動 託板3通過穿過承載託板2的腳柱4與浮動託板託板臂9上方的承載 託板2活動連接，腳柱4的一螞與浮動託板3固定，另一端設在承載 託板2的孔中，並由定位套筒23定位；每根腳柱4外側套裝有一壓 簧5，設在承載託板2上方，壓簧5的一端抵頂承載託板2，另一端 抵頂腳柱4頂部的連接片24，支撐浮動託板3及儲卡箱1內的卡片10; ,所述的升降機構包括推進絲杆7，滑動導杆8和直線步進電機6， 滑動導杆8與推進絲杆7平行設置，推進絲杆7與直線步進電機6嚙合，直線步進電機6與儲卡箱1內承載託板2的託板臂9固接並帶動 其垂直升降；所述收發卡機機身14內還設有控制升降機構並帶動承載託板2 上升的檢測開關11，作為承載託板2及浮動託板3的控制反饋訊號； 儲卡箱1的側面設有縱向開口 17，浮動託板3的託板臂9自縱向開 口17伸出，承載託板2與升降機構固接；所述的儲卡箱l底部設有 開口15，浮動託板3自開口 15處進出儲卡箱1，儲卡箱l內壁在近 開口 15處設有一對託卡緣16,防止儲卡箱1內部卡片10掉出開口 15。直線步進電機6受控制電路制動後，與推進絲杆7嚙合並沿滑動 導杆8垂直升降，帶動與之相接的承載託板2升降。浮動託板3固定 在兩根腳柱4上，壓簧5提供向上的彈性抬升力。
權利要求1、一種收發卡機推卡機構，其特徵在於推卡機構包括由可垂直升降的承載託板(2)、浮動託板(3)和至少一根腳柱(4)構成的彈性託卡機構，以及由電機驅動的垂直升降機構，其中，所述的彈性託卡機構中，浮動託板(3)通過穿過承載託板(2)的腳柱(4)與承載託板(2)活動連接，且承載託板(2)通過定位的彈性件支撐浮動託板(3)；升降機構與承載託板(2)固接並帶動其垂直升降。
2、 根據權利要求l所述的收發卡機推卡機構，其特徵在於在所述收 發卡機內設有控制承載託板(2)上升或下降的檢測開關(11)。
3、 根據權利要求1或2所述的收發卡機推卡機構，其特徵在於收 發卡機內設有可疊放多張卡片(10)的儲卡箱(1)，儲卡箱(1)的 側面設有縱向開口 (17)，託板通過託板臂(9)自縱向開口 (17)伸 出，儲卡箱(1)底部設有開口 G5)，近開口 (15)處內壁上設有一 對防止卡片(10)自開口 (15)掉落的託卡緣(16)。
4、 根據權利要求1或2所述的收發卡機推卡機構，其特徵在於所 述腳柱(4)的一端與浮動託板(3)固定，另一端穿過承載託板(2)， 並由定位套筒(23)定位。'
5、 根據權利要求1或2所述的收發卡機推卡機構，其特徵在於所 述的升降機構包括推進絲杆(7)、滑動導杆(8)和直線步進電機(6)， 滑動導杆(8)與推進絲杆(7)平行設置，推進絲杆(7)與直線步 進電機(6)嚙合，直線步進電h (6)與承載託板(2)固接。
6、 根據權利要求1或2所述的收發卡機推卡機構，其特徵在於所 述的升降機構包括傳動齒輪(19)、螺杆(20)、螺紋塊(21)和步進 電機(18)，步進電機(18)與傳動齒輪(19)連接，傳動齒輪(19)與螺杆(20)連接，螺杆(20)'與螺紋塊(21)嚙合，螺紋塊與承載 託板(2)固接。
7、 根據權利要求1所述的收發卡機推卡機構，其特徵在於所述的 彈性託卡機構為浮動託板(3)設在承載託板(2)的上方，彈性件 為設在浮動託板(3)和承載託板(2)之間的壓簧(5)，壓簧(5) 的一端抵頂浮動託板(3)，另一端抵頂承載託板(2)。
8、 根據權利要求1所述的收發卡機推卡機構，其特徵在於所述的 彈性託卡機構為浮動託板(3)設在承載託板(2)的上方，彈性件 為設在承載託板(2)下方的拉簧(22)，拉簧(22)的一端與腳柱(4) 底部的連接片(24)固定，另一端與承載託板(2)固定。
9、 根據權利要求1所述的收發卡機推卡機構，其特徵在於所述的 彈性託卡機構為浮動託板(3)通過腳柱(4)與浮動託板託板臂(9) 上方的承載託板(2)活動連接，'彈性件為設在承載託板(2)上方的 壓簧(5)，壓簧(5)的一端抵頂承載託板(2)，另一端抵頂腳柱(4) 頂部的連接片(24)。
10、 根據權利要求7至9之一所述的收發卡機推卡機構，其特徵在於-所述的彈性件套裝在腳柱(4)外側。
專利摘要本實用新型為一種收發卡機推卡機構，用於推送儲卡箱內卡片，推卡機構包括由可垂直升降的承載託板、浮動託板和一根或多根腳柱構成的彈性託卡機構，以及由電機驅動的垂直升降機構，其中，所述的彈性託卡機構中，浮動託板通過穿過承載託板的腳柱與承載託板活動連接，且承載託板通過定位的彈性件支撐浮動託板；升降機構與承載託板固接並帶動其垂直升降。優點是結合螺杆推卡機構和彈簧推卡機構，升降機構維持託板的水平度，使用浮動託板，不僅提供卡片和撥卡機構之間穩定的迫緊力度，而且升降機構不再需要精密定位，通過彈性件的推力將卡片上推頂到位自然對齊出卡口，可使用低精度的步進電機和螺杆，節省成本，提供更有效的推卡動作。
文檔編號G06K13/08GK201392545SQ200920068319
公開日2010年1月27日 申請日期2009年3月3日 優先權日2009年3月3日
發明者丁海紅 申請人:丁海紅