一種智慧卡櫃及存取卡方法與流程

2023-09-13 10:23:25 2

本發明涉及一種卡櫃，尤其是一種智慧卡櫃及存取卡方法，屬於證件卡片的存取技術領域。

背景技術：

證件卡片如身份證、居住證、港澳通行證等，是每個人的重要身份證明材料。現有的證件卡片，一般在省一級的制證中心全部製作完畢後，通過人工分檢的方式，按照證件所屬地進行分檢，分檢後，通過物流系統發送到各個辦證廳，各辦證廳拿到證件卡片後，再一一分發給對應的群眾，由於分發都是人工操作，在處理成千上萬張卡片的時候，不僅效率低下，出錯的機率大大增加，基於此，市面上出現了一些卡片發放卡櫃。

但目前的卡片發放卡櫃都帶有放卡裝置，由操作人員手動打開卡櫃後，手動把一疊卡片(通常不超過50張)放在放卡裝置的卡槽，由放卡裝置把卡片放到對應的位置；一疊卡放完後，操作人員再重複放卡的步驟，一般卡片發放卡櫃存儲量有2000張，那麼整個過程操作員要重複40次的操作才能把卡片發放卡櫃存滿，操作非常麻煩。

因此，需要有一種能夠自動對證件卡片進行存取的卡櫃。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服上述現有技術的缺陷，提供了一種智慧卡櫃，該卡櫃結構設計合理、使用方便，可以自動對證件卡片進行存放和取出。

本發明的另一目的在於提供一種基於上述卡櫃的存取卡方法。

本發明的目的可以通過採取如下技術方案達到：

一種智慧卡櫃，包括櫃體、觸摸顯示屏、OCR閱讀器、卡箱、入卡模塊、夾卡模塊、發卡模塊、控制模塊以及卡倉，所述卡箱放置在入卡模塊上，所述觸摸顯示屏和OCR閱讀器設置在櫃體的前部，所述入卡模塊、夾卡模塊、發卡模塊、控制模塊和卡倉均設置在櫃體內，所述觸摸顯示屏、OCR閱讀器、卡箱、入卡模塊、夾卡模塊、發卡模塊分別與控制模塊連接；

所述發卡模塊和入卡模塊上均設有讀卡器；所述櫃體的前部在發卡模塊的對應位置上設有一個出卡口；所述卡箱的底部設有第一開口，卡箱的前部與底部之間設有卡片進出口，所述入卡模塊用於通過卡箱的第一開口將卡箱底部的卡片從卡片進出口撥出；所述夾卡模塊用於夾取入卡模塊的卡片，並將卡片傳送到卡倉中；以及夾取卡倉中的卡片，並將卡片傳送到發卡模塊。

進一步的，所述卡倉包括多列卡槽，多列卡槽在櫃體內旋轉排列，使整個卡倉形成圓弧形卡倉；

所述夾卡模塊包括導杆、升降旋轉機構和平移機構，所述升降旋轉機構和平移機構分別與控制模塊連接，所述導杆垂直設置在圓弧形卡倉的圓心處，所述升降旋轉機構設置在導杆上，可沿導杆上升、下降以及繞導杆旋轉，所述平移機構設置在升降旋轉機構上。

進一步的，所述卡箱包括箱體、箱底蓋、電控板、第一電磁鎖、壓鎖片模塊、鎖片、鎖卡模塊以及壓卡模塊；

所述箱體設置在箱底蓋上，箱體的前部與箱底蓋之間設有一個卡片進出口，所述箱底蓋上設有第一開口，所述電控板、第一電磁鎖、壓鎖片模塊和鎖片設置在箱體內，所述鎖卡模塊設置在箱體內的底部，所述壓卡模塊設置在箱體內位於鎖卡模塊上方的位置上；

所述電控板與控制模塊連接，所述第一電磁鎖和鎖卡模塊分別與電控板連接；所述壓鎖片模塊用於在第一電磁鎖關閉時帶動鎖片下降，使卡片進出口關閉，在第一電磁鎖開啟時在凸起點彈簧開關的配合下帶動鎖片上升，使卡片進出口打開；所述鎖卡模塊用於將卡片鎖定在箱體內，包括四個鎖卡頂角和兩個頂角固定塊，所述兩個頂角固定塊分別設置在箱體內底部的左、右兩邊，其中兩個鎖卡頂角分布在左邊的頂角固定塊上，並通過彈簧與左邊的頂角固定塊連接，另外兩個鎖卡頂角分布在右邊的頂角固定塊上，並通過彈簧與右邊的頂角固定塊連接；所述壓卡模塊用於壓住鎖定在箱體內的卡片，以及將鎖定在箱體內的卡片向下壓至箱體底部。

進一步的，所述入卡模塊包括外罩、卡箱託板、卡箱移動板和卡片傳送機構，所述卡箱移動板和卡片傳送機構分別與控制模塊連接；

所述卡箱託板設置在卡箱移動板上，且設有多個卡位，每個卡位放置一個卡箱，且設有一個第二電磁鎖，每個卡位在卡箱的卡片進出口對應位置上設有第一卡片出口，所述凸起點彈簧開關有多個，每個凸起點彈簧開關設置在每個卡位與卡箱的卡片進出口接觸的位置上；

所述卡箱移動板設置在外罩上，帶動卡箱託板在外罩上移動，卡箱移動板在每個卡位底部對應的位置上設有第二開口，且在每個第一卡片出口的對應位置上設有第二卡片出口；

所述卡片傳送機構上設有讀卡器，並在卡箱移動板下方的位置上設有撥卡件、頂卡板和兩個開關片，所述撥卡件設置在頂卡板的中部，所述兩個開關片設置在頂卡板的左、右兩邊，每個開關片上設有兩個頂卡件；左邊開關片上的兩個頂卡件用於依次通過卡箱移動板的第二開口、卡箱的第一開口頂住卡箱左邊頂角固定塊上的兩個鎖卡頂角，右邊開關片上的兩個頂卡件用於依次通過卡箱移動板的第二開口、卡箱的第一開口頂住卡箱右邊頂角固定塊上的兩個鎖卡頂角，所述撥卡件用於依次通過卡箱移動板的第二開口、卡箱的第一開口將箱體底部的卡片從卡片進出口撥出。

進一步的，所述卡櫃還包括輸出託盤、攝像頭、狀態燈、控制按鈕以及兩個揚聲器，所述輸出託盤、攝像頭、狀態燈和兩個揚聲器均設置在櫃體的前部，其中攝像頭、狀態燈和兩個揚聲器分別與控制模塊連接，所述控制按鈕設置在櫃體的後部，並與控制模塊連接；所述輸出託盤位於出卡口的下方，所述攝像頭位於觸摸顯示屏的上方，所述狀態燈位於攝像頭的上方，所述兩個揚聲器分別位於觸摸顯示屏的左、右兩邊。

進一步的，所述櫃體的前部設有上蓋和下蓋，後部設有第一開閉門，左側設有第二開閉門，右側設有第三開閉門和第四開閉門；所述上蓋包括豎立板和平放板，所述豎立板和平放板連成一體，所述觸摸顯示屏、OCR閱讀器、出卡口、攝像頭、狀態燈和兩個揚聲器均設置在豎立板上，所述輸出託盤設置在平放板上。

進一步的，所述櫃體為一框架結構體，所述框架結構體內的右部劃分為上、下兩層，所述控制模塊設置在上層，所述入卡模塊設置在下層，所述夾卡模塊和卡倉設置在框架結構體內的左部，所述發卡模塊設置在框架結構體內的前部；所述第一開閉門和第二開閉門設置在卡倉對應的位置上，所述第三開閉門設置在控制模塊對應的位置上，所述第四開閉門設置在入卡模塊對應的位置上。

進一步的，所述上蓋、下蓋、第一開閉門、第二開閉門、第三開閉門和第四開閉門上均安裝有門磁，所述第三開閉門上設有散熱風扇；所述櫃體的底部設有對射式光電開關。

進一步的，所述控制模塊包括工控機、UPS電源、控制盒和電櫃箱，所述控制盒內放置有可編程邏輯控制器，所述電櫃箱內放置有電源、電機控制器和濾波器，所述可編程邏輯控制器、電源、電機控制器、濾波器和UPS電源分別與工控機連接；所述UPS電源位於工控機的上方，所述控制盒位於工控機的下方，所述電櫃箱位於工控機的前方。

本發明的另一目的可以通過採取如下技術方案達到：

一種基於上述卡櫃的存取卡方法，所述方法包括存卡過程和取卡過程；

所述存卡過程包括：

當卡箱放進入卡模塊後，控制模塊對卡箱進行驗證，若驗證通過，打開卡箱的卡片進出口；

入卡模塊通過卡箱的第一開口將卡箱底部的卡片從卡片進出口撥出，並讀取卡片的晶片信息；

夾卡模塊移動到入卡模塊的位置，從入卡模塊中夾取卡片；

當夾取到卡片後，夾卡模塊根據卡片的晶片信息，移動到卡倉的指定卡槽位置，將卡片傳送到指定卡槽中；

所述取卡過程包括：

當用戶在選擇需領取證件類型後，觸摸顯示屏提示用戶將舊卡片放在OCR閱讀器上進行讀取；

當OCR閱讀器讀取舊卡片的信息後，控制模塊將舊卡片的晶片信息上傳到後臺伺服器；

後臺伺服器將舊卡片的晶片信息與資料庫的用戶個人信息進行比對，並將比對結果反饋給控制模塊；

當舊卡片的晶片信息與資料庫的用戶個人信息比對匹配時，控制模塊得到指定卡槽編號，並根據指定卡槽編號向夾卡模塊發出取卡指令；

夾卡模塊根據取卡指令移動到卡倉的指定卡槽位置，從指定卡槽中夾取新卡片；

當夾取到新卡片後，夾卡模塊移動到發卡模塊的位置，將新卡片傳送到發卡模塊中；

發卡模塊讀取卡片的晶片信息，當核實信息無誤後，通過出卡口將新卡片送出。

進一步的，所述存卡過程還包括：

當卡箱驗證失敗時，控制模塊通過揚聲器和狀態燈進行提示；

當發現相同編號的卡片再次存入，或卡片的晶片信息不能讀取時，控制模塊將異常信息上報到後臺伺服器；

當存卡完成後，控制模塊將存卡結果上報到後臺伺服器。

進一步的，所述方法還包括：

在存卡或取卡過程中，當卡櫃斷電或UPS電源停止運行時，控制模塊向後臺伺服器發出警報指令。

本發明相對於現有技術具有如下的有益效果：

1、本發明設置了OCR閱讀器、卡箱、入卡模塊、夾卡模塊以及發卡模塊，在存卡時，將卡箱放置在入卡模塊上，入卡模塊能夠將卡箱底部的卡片撥出，此時夾卡模塊可以夾取入卡模塊的卡片，並將卡片傳送到卡倉中，直接用卡箱代替人工放卡，可以在入卡模塊上一次性放置多個卡箱，在存卡完成之後，可以將卡箱取出，更換新的卡箱即可，無需進行多次放卡；在取卡時，通過OCR閱讀器讀取舊卡片的晶片信息，在舊卡片的晶片信息驗證通過後，夾卡模塊移動到卡倉中夾取新卡片，並將新卡片傳送到發卡模塊中，由發卡模塊將新卡片送出，即實現了證件卡片的自動存放和取出。

2、本發明的卡倉包括多列卡槽，多列卡槽在櫃體內旋轉排列，使整個卡倉形成圓弧形卡倉，與現有卡倉中都是並排式卡槽相比，不僅卡槽數量增多，而且佔用空間減少，可擴展性強，也便於夾卡模塊取卡，取卡速度變快。

3、本發明的卡箱中，電控板能夠實現信息加密和信息存儲的功能，在箱體存滿卡片後，電控板會發送關閉指令給電磁鎖，使電磁鎖關閉，此時壓鎖片模塊帶動鎖片下降，使卡片進出口關閉，以保護箱體內的卡片，確保卡片上的信息不會洩露，當控制模塊與電控板完成身份合法驗證時，電控板會發送開啟指令給電磁鎖，使電磁鎖開啟，此時壓鎖片模塊在凸起點彈簧開關的配合下帶動鎖片上升，使卡片進出口打開，入卡模塊可以將卡箱底部的卡片從卡片進出口撥出。

4、本發明在櫃體的前部設有上蓋和下蓋，後部設有第一開閉門，左側設有第二開閉門，右側設有第三開閉門和第四開閉門，上蓋、下蓋、第一開閉門、第二開閉門、第三開閉門和第四開閉門均安裝有門磁，通過門磁可以實時監控維護它們的開啟狀態，並檢測整個卡櫃受到的強烈振動影響；通過打開上蓋，可以對設置在櫃體前部的部件以及發卡模塊進行維護，通過打開第一開閉門和第二開閉門，可以對卡倉進行維護，通過打開第三開閉門可以對控制模塊進行維護，第三開閉門上的散熱風扇可以將控制模塊的熱氣排出，從而減少控制模塊的損耗；櫃體的底部設有對射式光電開關，通過對射式光電開關可以檢測整個卡櫃的非法移動情況。

5、本發明設置了UPS電源，在面對電源故障情況時，工控機可以發出卡櫃斷電指令，UPS電源接收到信息後自動開啟，切換至UPS電源供電，且支持不少於30分鐘的供電，期間可通過網絡連接監測UPS電量，以保護整個卡櫃免受斷電或波動的損害。

6、本發明以機械外殼為框架(即櫃體為一框架結構體)，採用分立式模塊填充，對於擴展/替換的功能模塊提供預留空間，在不中斷其他功能模塊的情況下，以最短的時間完成對部分功能部件的替換/擴展，在後續的升級中，不需要對整個卡櫃進行更換，相當方便。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的智慧卡櫃的立體結構示意圖。

圖2為本發明實施例1的智慧卡櫃的平面結構示意圖。

圖3為圖2的A-A剖視圖。

圖4為圖2的B-B剖視圖。

圖5為本發明實施例1的智慧卡櫃的爆炸圖。

圖6為本發明實施例1的智慧卡櫃中卡箱的立體結構圖。

圖7為本發明實施例1的智慧卡櫃中卡箱的立體透視結構圖。

圖8為本發明實施例1的智慧卡櫃中卡箱的爆炸圖。

圖9為本發明實施例1的智慧卡櫃中放置卡箱時的入卡模塊立體結構圖。

圖10為本發明實施例1的智慧卡櫃中放置卡箱時的入卡模塊爆炸圖。

圖11為本發明實施例1的智慧卡櫃中入卡模塊的外罩立體結構圖。

圖12為本發明實施例1的智慧卡櫃中入卡模塊的卡片傳送機構立體結構圖。

圖13為本發明實施例1的智慧卡櫃中入卡模塊的頂卡板立體結構圖。

圖14為本發明實施例1的智慧卡櫃中入卡模塊的開關片立體結構圖。

圖15為本發明實施例1的智慧卡櫃中入卡模塊的撥卡件立體結構圖

圖16為本發明實施例1的智慧卡櫃中夾卡模塊的立體結構圖。

其中，1-櫃體，2-觸摸顯示屏，3-OCR閱讀器，4-卡箱，5-入卡模塊，6-夾卡模塊，7-發卡模塊，8-輸出託盤，9-攝像頭，10-控制按鈕，11-狀態燈，12-揚聲器，13-卡倉，14-上蓋，15-下蓋，16-第一開閉門，17-第二開閉門，18-第三開閉門，19-第四開閉門，20-豎立板，21-平放板，22-框架結構體，23-門磁，24-散熱風扇，25-箱體，26-箱底蓋，27-電控板，28-第一電磁鎖，29-壓鎖片模塊，30-鎖片，31-卡片進出口，32-第一開口，33-通訊接頭，34-下壓部，35-壓縮彈簧，36-鎖卡頂角，37-頂角固定塊，38-壓卡板，39-壓卡導杆，40-壓卡彈簧，41-外罩體，42-內罩體，43-提手，44-第一機械鎖，45-第二機械鎖，46-轉動杆，47-外罩，48-卡箱託板，49-卡箱移動板，50-卡片傳送機構，51-第二電磁鎖，52-第一卡片出口，53-第二開口，54-第二卡片出口，55-撥卡件，56-頂卡板，57-開關片，58-頂卡件，59-出卡口，60-導杆，61-升降旋轉機構，62-平移機構，63-工控機，64-UPS電源，65-控制盒，66-電櫃箱。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。

實施例1：

本實施例的智慧卡櫃用於存放和取出各種證件卡片(以下簡稱卡片)，如身份證、居住證、港澳通行證等等。

如圖1～圖5所示，本實施例的智慧卡櫃包括櫃體1、觸摸顯示屏2、OCR(Optical Character Recognition，光學字符識別)閱讀器3、卡箱4、入卡模塊5、夾卡模塊6、發卡模塊7、輸出託盤8、攝像頭9、控制按鈕10、狀態燈11、揚聲器12、控制模塊以及卡倉13。

所述櫃體1的前部設有上蓋14和下蓋15，後部設有第一開閉門16，左側設有第二開閉門17，右側設有第三開閉門18和第四開閉門19；所述上蓋14包括豎立板20、和平放板21，所述豎立板20和平放板21連成一體；從圖5可以看到，所述櫃體1為一框架結構體22，框架結構體22內的右部劃分為上、下兩層，所述控制模塊設置在上層，所述入卡模塊5設置在下層，所述夾卡模塊6和卡倉13設置在框架結構體22內的左部，所述發卡模塊7設置在框架結構體22內的前部；所述上蓋14、下蓋15、第一開閉門16、第二開閉門17、第三開閉門18和第四開閉門19均安裝有門磁23，通過門磁23可以實時監控維護上蓋14、下蓋15、第一開閉門16、第二開閉門17、第三開閉門18和第四開閉門19的開啟狀態，並檢測整個卡櫃受到的強烈振動影響；通過打開上蓋14，可以對設置在櫃體1前部的部件以及發卡模塊7進行維護；所述第一開閉門16和第二開閉門17設置在卡倉13對應的位置上，通過打開第一開閉門16和第二開閉門17，可以對卡倉13進行維護；所述第三開閉門18設置在控制模塊對應的位置上，通過打開第三開閉門18可以對控制模塊進行維護，所述第三開閉門18上設有散熱風扇24，散熱風扇24獨立通風散熱，由於控制模塊是整個卡櫃的核心，通過散熱風扇24將控制模塊的熱氣排出，可以減少控制模塊的損耗；所述第四開閉門19設置在入卡模塊5對應的位置上，通過打開第四開閉門19可以將卡箱4放置在入卡模塊5上；所述櫃體1的底部設有對射式光電開關，對射式光電開關用於檢測整個卡櫃的非法移動情況。

所述卡箱4的結構如圖6、圖7和圖8所示，包括箱體25、箱底蓋26、電控板27、第一電磁鎖28、壓鎖片模塊29、鎖片30、鎖卡模塊以及壓卡模塊；所述箱體25設置在箱底蓋26上，箱體25的前部與箱底蓋26之間設有一個卡片進出口31，所述入卡模塊5在與卡片進出口31接觸的位置設有凸起點彈簧開關(圖中未示出)，所述箱底蓋26上設有第一開口32；箱體25內的底部可以設有通訊接頭33，而箱底蓋26上還設有與通訊接頭33對應的開口。

所述電控板27上集成有CPU(Central Processing Unit，中央處理器)，可以通過通訊接頭33與控制模塊進行通訊，能夠實現信息加密和信息存儲的功能，其採用3DES(Data Encryption Standard，數據加密標準)加解密邏輯單元進行加密，具有唯一的身份標識，即電控板27內存有卡箱序號，控制模塊能夠對電控板27存儲的信息進行判斷，確認卡箱4是否為合法卡箱，如果為合法卡箱，得到卡箱4內部存放卡片情況，此時可以將卡箱4中的卡片取出；如果為非法卡箱，則可發出警報，具備較高的安全性；電控板27配備8M Byte的flash存儲晶片用於保存數據，如已存入卡片數量、證件號碼列表和卡箱準備發往地點等；另外，電控板27可以控制第一電磁鎖28的開關狀態。

所述第一電磁鎖28與電控板27連接，其開關狀態由電控板27的指令控制，在箱體25存滿卡片後，電控板27會發送關閉指令給第一電磁鎖28，使第一電磁鎖28關閉，當控制模塊6與卡箱4完成身份合法驗證時，電控板27會發送開啟指令給第一電磁鎖28，使第一電磁鎖28開啟。

所述壓鎖片模塊29包括下壓部34和壓縮彈簧35，在第一電磁鎖28關閉時，根據第一電磁鎖28的原理，此時有磁性，下壓部34具有向下壓的動力，下壓部34通過壓縮彈簧35帶動鎖片30下降，使卡片進出口31關閉，以保護箱體25內的卡片，在第一電磁鎖28開啟時，根據第一電磁鎖28的原理，此時沒有磁性，壓縮彈簧35彈起，由於入卡模塊5在與卡片進出口31接觸處設有凸起點彈簧開關，可以帶動鎖片30上升，使卡片進出口31打開。

所述鎖卡模塊設置在箱體25內的底部，用於將卡片鎖定在箱體25內，包括四個鎖卡頂角36和兩個頂角固定塊37，所述兩個頂角固定塊37分別設置在箱體25內底部的左右兩邊，其中兩個鎖卡頂角36分布在一個頂角固定塊37上，並通過彈簧與左邊的頂角固定塊37連接，另外兩個鎖卡頂角36分布在另一個頂角固定塊37上，並通過彈簧與右邊的頂角固定塊37連接；當卡片進入箱體25的底部後，在箱底蓋26的第一開口32位置上從下往上輕推卡片(可以人工推動，也可以通過頂卡裝置推動)，此時四個鎖卡頂角36受到卡片推力、頂卡裝置推力而彈開，使得四個鎖卡頂角36彈開，當卡片上升到離開四個鎖卡頂角36的位置後，四個鎖卡頂角36復位，將卡片鎖定在箱體25內，確保卡片不會從上往下掉。

所述壓卡模塊包括壓卡板38、四條壓卡導杆39和四根壓卡彈簧40，所述壓卡板38可在箱體25內上下移動，壓卡板38的左右兩邊各設有兩個凸出部，所述凸出部上設有可使壓卡導杆39穿過的孔，每條壓卡導杆39套設在一根壓卡彈簧48中，且其中兩條壓卡導杆39穿過壓卡板38左邊凸出部的孔，另外兩條壓卡導杆39穿過壓卡板38右邊凸出部的孔，所述四條壓卡導杆39的兩端固定在箱體25內；當卡片存入後，壓卡板38會沿著壓卡導杆39向上移動，同時壓卡彈簧48向上壓，當需要取出卡片時，通過外部的推力將鎖卡頂角36彈開，壓卡板38在壓卡彈簧48向下的壓力下，沿著壓卡導杆39向下移動，將存入的卡片向下壓至箱體25底部，在本實施例控制模塊的作用下，通過入卡模塊5將一張卡片往卡片進出口31送出去，實現卡片的取出，當所有卡片都取出時，壓卡彈簧48復位。

所述通訊接頭33預留兩個，當與卡片分檢卡櫃連接時，卡片分檢卡櫃可自動按照卡片的卡片信息(卡片類型、卡片所屬地等信息)將卡片進行分檢並裝入箱體25內；當與本實施例的控制模塊連接時，經由系統認證授權後，允許取出卡片，無需人工開鎖，控制模塊即可自動批量取出箱體25內的卡片；兩個通訊接頭33均設置在箱體25內的底部，並分別與電控板27連接，兩個通訊接頭33的頂部分別穿過兩個頂角固定塊37的中部。

所述箱體25採用2mm厚度的316不鏽鋼製成，可以存儲200張的卡片(以卡片厚度為0.95mm計算)，包括外罩體41和內罩體42，從圖7中可以看到，所述鎖片30設置在內罩體42上、鎖卡模塊(四個鎖卡頂角36和兩個頂角固定塊37)設置在內罩體42的底部，壓卡模塊(壓卡板38、四條壓卡導杆39和四根壓卡彈簧40)設置在內罩體42位於鎖卡模塊上方的位置上，所述內罩體42置於外罩體41內，所述外罩體41的表面可以刻有卡箱序號，頂部和前部預留位置粘貼紙張或便條，便於人工識別，通過粘貼的紙張或便條可通過肉眼直觀地識別卡箱信息，通過卡箱序號，從認證的核心系統備案信息中可關聯得到對應的卡箱4情況。

所述箱體25的左、右兩側設有提手43，提手43的兩端分別與箱體25的左、右兩側轉動連接，從圖6和圖7中可以看到，提手43可以從前部轉動到後部，也可以從後部轉動到前部，當提手43轉動到頂部中心時，工作人員可以對卡箱4進行提攜搬動；箱體25的前部設有第一機械鎖44，並與鎖片30連接，用於控制鎖片30的升降打開或關閉卡片進出口31，一般情況不使用該機械鎖，只有斷電或第一電磁鎖28出現故障時才使用，第一機械鎖44的開鎖方式是為取出箱體25內的卡片而備選的人工開鎖方式，其對應的鑰匙需由指定的高權限工作人員持有，也就是說嚴格控制使用者的權限，確保在未經授權的情況下，任何人員不能從箱體25中取出卡片，以保證卡片信息的安全；箱體25的後部設有第二機械鎖45，卡片進出口31上方設有一個轉動杆46，第二機械鎖45用於鎖定或打開箱底蓋26，所述轉動杆46貫穿箱體25，且轉動杆46的兩端分別與箱底蓋26的左、右兩側轉動連接，在第二機械鎖45打開後，箱底蓋26相對於箱體25繞轉動杆46向下轉動打開，工作人員可以進行人工放卡。

所述入卡模塊5用於通過卡箱4的第一開口32將箱體25底部的卡片從卡片進出口31撥出，其結構如圖9-圖15所示，所述入卡模塊5包括外罩47、卡箱託板48、卡箱移動板49和卡片傳送機構50。

所述卡箱託板48設置在卡箱移動板49上，且設有四個卡位，每個卡位放置一個卡箱4，且設有一個第二電磁鎖51，所述第二電磁鎖51用於鎖住卡箱4，當卡箱4放置在卡位上後，可以將卡箱4鎖住，當需要取出卡箱4時，控制模塊控制打開第二電磁鎖51打開，可以將卡箱4取出；每個卡位在卡箱4的卡片進出口31對應位置上設有第一卡片出口52，所述凸起點彈簧開關有四個，每個凸起點彈簧開關設置在每個卡位與卡箱4的卡片進出口31接觸的位置上；

所述卡箱移動板49與控制模塊連接，其設置在外罩47上，帶動卡箱託板48在外罩47上移動，卡箱移動板49在每個卡位底部對應的位置上設有第二開口53，且在每個第一卡片出口52的對應位置上設有第二卡片出口54；

所述卡片傳送機構50與控制模塊連接，卡片傳送機構50上設有讀卡器，並在卡箱移動板49下方的位置上設有撥卡件55、頂卡板56和兩個開關片57，讀卡器優選設置在卡片傳送機構50的傳送通道處；所述撥卡件55設置在頂卡板56的中部，所述兩個開關片57設置在頂卡板56的左、右兩邊，它們之間的距離大於頂卡板56的寬度，每個開關片57上設有兩個頂卡件58；當卡箱4放置在卡位上後，如果需要對卡箱4取卡，控制模塊可以控制頂卡板56向上移動，並控制兩個開關片57向上移動並打開，左邊開關片57上的兩個頂卡件58可以依次通過卡箱移動板49的第二開口53、卡箱4的第一開口32頂住卡箱4左邊頂角固定塊37上的兩個鎖卡頂角36，右邊開關片57上的兩個頂卡件58可以通過卡箱移動板49的第二開口53、卡箱4的第一開口32頂住卡箱4右邊頂角固定塊37上的兩個鎖卡頂角36，這樣卡箱4的壓卡板38在壓卡彈簧48向下的壓力下，沿著壓卡導杆39向下移動，將箱體25內的卡片向下壓至箱體25底部，使最底下的一張卡片落在頂卡板56上，控制模塊控制兩個開關片57合併，頂卡板56下降，當頂卡板56離開卡箱3底部後，控制撥卡件55動作，使撥卡件55將落在頂卡板56上的那張卡片從卡片進出口31撥出，卡片從卡片進出口31出來後，依次通過卡箱託板48的第一卡片出口52、卡箱移動板49的第二卡片出口54到達卡片傳送機構50的傳送通道中；本實施例的撥卡件55、頂卡板56和兩個開關片57位於卡箱移動板49右邊第一個卡位的第二開口53下方，當右邊第一個卡位所放置卡箱4中的卡片全部取出後，卡箱移動板49會向右移動，使卡箱移動板49右邊第二個卡位的第二開口53移動到撥卡件55、頂卡板56和兩個開關片57所在位置，對右邊第二個卡位所放置卡箱4進行取卡操作，不斷重複，直到所有卡位所放置卡箱4的卡片全部取出後，卡箱移動板49會向左移動到初始位置。

所述卡倉13包括多列卡槽，多列卡槽在櫃體1內旋轉排列，使整個卡倉13形成圓弧形卡倉，與現有卡倉中都是並排式卡槽相比，不僅卡槽數量增多，而且佔用空間減少，可擴展性強，也便於夾卡模塊6取卡，取卡速度變快；每個卡槽都提供一個編號，如果卡櫃長時間斷電或故障，工作人員可以使用卡槽編號檢索手動取回卡片。

所述夾卡模塊6用於夾取入卡模塊5的卡片，並將卡片傳送到卡倉13中；以及夾取卡倉13中的卡片，並將卡片傳送到發卡模塊7；夾卡模塊6的結構如圖16所示，包括導杆60、升降旋轉機構61和平移機構62，所述升降旋轉機構61和平移機構62分別與控制模塊連接，所述導杆60垂直設置在圓弧形卡倉的圓心處，所述升降旋轉機構61設置在導杆60上，可沿導杆60上升、下降以及繞導杆60旋轉，所述平移機構62設置在升降旋轉機構61上；在存卡時，升降旋轉機構61移動到卡片傳送機構50的位置，平移機構62伸出，從卡片傳送機構50的傳送通道中夾取卡片，夾取到卡片後縮回，然後升降旋轉機構61移動到卡倉13的指定卡槽位置，平移機構62伸出將卡片送入指定卡槽中，完成存卡；在取卡時，升降旋轉機構61會移動到卡倉13的指定卡槽位置，平移機構62伸出，從指定卡槽中夾取新卡片，夾取到新卡片後縮回，然後升降旋轉機構61移動到發卡模塊7所在位置，平移機構62伸出，將新卡片傳送到發卡模塊7中。

所述發卡模塊7上設有讀卡器，並與控制模塊連接，讀卡器優選設置在發卡模塊7的傳送通道處，所述上蓋14的豎立板20在發卡模塊7的對應位置上設有出卡口59；當夾卡模塊6將新卡片傳送到發卡模塊7，發卡模塊7通過讀卡器讀取新卡片的晶片信息，當核實信息無誤後，通過出卡口59將卡片送出到輸出託盤8上，此時出卡口59處的指示燈亮。

所述觸摸顯示屏2設置在上蓋14的豎立板20上，並與控制模塊連接，觸摸顯示屏2採用19寸觸摸顯示屏，且具有防窺膜，僅在直視角度下可看到顯示的信息，卡櫃在正常通電情況下，控制模塊發出業務顯示指令，觸摸顯示屏2顯示必要信息，並提供防窺功能。

所述OCR閱讀器3設置在上蓋14的豎立板20上，其優選設置在出卡口59的右邊，便於用戶進行操作，OCR閱讀器3有兩個，其中一個是預留閱讀器，該OCR閱讀器3與控制模塊連接，用於讀取用戶舊卡片的晶片信息。

所述輸出託盤8設置在上蓋14的平放板21上，正好位於出卡口59的下方，當發卡模塊7通過出卡口59將新卡片送出時，新卡片會掉落到輸出託盤8上。

所述攝像頭9設置在上蓋14的豎立板20上，並位於觸摸顯示屏2的上方，與控制模塊連接，所述攝像頭8用於監控錄製操作現場，以防止用戶作弊。

所述控制按鈕10設置在櫃體1的後部，並與控制模塊連接，用於控制卡櫃的開啟與關閉。

所述揚聲器12有兩個，兩個揚聲器12均設置在上蓋14的豎立板20上，並分別位於觸摸顯示屏2的左、右兩邊，與控制模塊連接，卡櫃在正常通電情況下，控制模塊發出語音播報指令，調用播報語音指導文件，由揚聲器12播放出語音。

所述狀態燈11設置在上蓋14的豎立板20上，並位於攝像頭9的上方，與控制模塊連接，當卡箱4驗證失敗時，狀態燈11可以配合揚聲器12進行提示。

所述控制模塊包括工控機(Industrial Personal Computer，IPC)63、UPS電源64、控制盒65和電櫃箱66，所述控制盒65內放置有可編程邏輯控制器，所述電櫃箱66內放置有電源、電機控制器和濾波器，所述可編程邏輯控制器、電源、電機控制器、濾波器和UPS電源64分別與工控機63連接，所述發卡模塊7、卡箱移動板49、卡片傳送機構50、撥卡件55、頂卡板56、開關片57、升降旋轉機構61和平移機構62均由電機驅動，所述電機與電機控制器連接；所述UPS電源64位於工控機63的上方，所述控制盒65位於工控機63的下方，所述電櫃箱66位於工控機63的前方；所述工控機63上具有與後臺伺服器進行通訊的通訊模塊；所述UPS電源64為備用電源，在面對電源故障情況時，工控機63可以發出卡櫃斷電指令，UPS電源64接收到信息後自動開啟，切換至UPS電源64供電，且支持不少於30分鐘的供電，期間可通過網絡連接監測UPS電量，以保護整個卡櫃免受斷電或波動的損害。

本實施例的卡櫃最多可存放2800張卡片，可以設置卡倉13中的卡槽是否處於鎖定狀態，也可以設置同時領取多張卡片，在批量取卡過程中，不用人工幹預。

本實施例的卡櫃支持被後臺伺服器系統調用或在脫機模式下有工作人員觸發盤點功能，盤點時確認每一張已存入卡片的位置與自助式存取卡卡櫃記錄是否一致，自動計算自助式存取卡卡櫃實際存放的卡片數量，上報到後臺伺服器並確認，與後臺伺服器系統比對存取情況。

本實施例的卡櫃可以在櫃體1外部設有一個警報盒，用於監測以下情況：1)各模塊異常/故障情況，如：卡片堵塞；2)非法開啟維護門，接觸功能模塊；3)強烈的機械振動，如：暴力形式破拆卡櫃等；4)非法移動卡櫃；警報盒通過顯示面板，直觀的顯示所監測卡櫃的狀態，面臨故障或非法的物理侵入，警報盒接收到傳感器的報警信息後，通過聲音、警示燈的雙重形式進行警告，並提示工作人員。

本實施例的卡櫃以機械外殼為框架，採用分立式模塊填充，對於擴展/替換的功能模塊提供預留空間，在不中斷其他功能模塊的情況下，以最短的時間完成對部分功能部件的替換/擴展，在後續的升級中，不需要對整個卡櫃進行更換，相當方便。

本實施例還提供了一種存取卡方法，該方法基於上述卡櫃實現，包括存卡過程和取卡過程；

S1、存卡過程

S11、將四個卡箱4放置在卡箱託板48的四個卡位上，工控機63對卡箱4進行驗證，若驗證通過，工控機63發出計算在每個卡箱4中裝載的卡的實際數量的指令，與後臺伺服器配合，調用卡箱4的存儲信息，將信息(包括但不限於盒式磁帶標識符和加載卡數)上報到後臺伺服器進行數據比對，然後進入步驟S12；若驗證失敗，工控機63通過揚聲器12和狀態燈11進行提示；

S12、工控機63控制卡箱4的電控板27將電磁鎖36開啟，在凸起點彈簧開關的配合下，帶動鎖片30上升，使卡片進出口31打開，對卡箱託板48右邊第一個卡位所放置的卡箱4進行取卡操作，進入步驟S13；

S13、工控機63控制頂卡板56向上移動，並控制兩個開關片57向上移動並打開，兩個開關片57上的頂卡件58依次通過卡箱移動板49的第二開口53、卡箱4的第一開口32頂住卡箱4的四個鎖卡頂角36，卡箱4的壓卡板38在壓卡彈簧48向下的壓力下，沿著壓卡導杆39向下移動，將箱體25內的卡片向下壓至箱體25底部，使最底下的一張卡片落在頂卡板56上；

S14、工控機63控制兩個開關片57合併，頂卡板56下降，當頂卡板56離開卡箱4底部後，控制撥卡件55動作，使撥卡件55將落在頂卡板56上的那張卡片從卡片進出口31撥出；

S15、卡片從卡片進出口31出來後，依次通過卡箱託板48的第一卡片出口52、卡箱移動板49的第二卡片出口54到達卡片傳送機構50的傳送通道中；

S16、卡片傳送機構50讀取卡片的晶片信息，若卡片的晶片信息可以讀取時，進入步驟S17，若發現相同編號的卡片再次存入或卡片的晶片信息不能讀取時，工控機63將異常信息上報到後臺伺服器；

S17、升降旋轉機構61移動到卡片傳送機構50的位置，平移機構62伸出，從卡片傳送機構50的傳送通道中夾取卡片，夾取到卡片後縮回，然後升降旋轉機構61根據卡片的晶片信息，移動到卡倉13的指定卡槽位置，平移機構62伸出將卡片送入指定卡槽中；

S18、卡箱託板48右邊第一個卡位所放置的卡箱4的其它卡片進行上述步驟S13～S17的操作，當該卡箱4的所有卡片都取出後，兩個開關片57下降，當開關片57離開該卡箱4後，卡箱移動板49向右移動，使卡箱移動板49右邊第二個卡位的第二開口53移動到撥卡件55、頂卡板56和兩個開關片57所在位置，對右邊第二個卡位所放置卡箱4進行取卡操作，不斷重複，直到所有卡位所放置卡箱4的卡片全部取出後，卡箱移動板49會向左移動到初始位置，當存卡完成後，工控機63將存卡結果上報到後臺伺服器。

S2、取卡過程

S21、當用戶在選擇需領取證件類型後，觸摸顯示屏2提示用戶將舊卡片放在OCR閱讀器3上進行讀取；

S22、當OCR閱讀器3讀取舊卡片的晶片信息後，工控機63將舊卡片的晶片信息上傳到後臺伺服器，後臺伺服器將舊卡片的晶片信息與資料庫的用戶個人信息進行比對，並將比對結果反饋給工控機63；

S23、當舊卡片的晶片信息與資料庫的用戶個人信息比對匹配時，工控機63得到指定卡槽編號，並根據指定卡槽編號向夾卡模塊6發出取卡指令；

S24、升降旋轉機構61根據取卡指令移動到卡倉13的指定卡槽位置，平移機構62伸出，從指定卡槽中夾取新卡片，夾取到新卡片後縮回，然後升降旋轉機構61移動到發卡模塊7所在位置，平移機構62伸出，將新卡片傳送到發卡模塊7中；

S25、發卡模塊7讀取卡片的晶片信息，當核實信息無誤後，通過出卡口59將新卡片送出到輸出託盤8上。

在上述存卡或取卡過程中，當卡櫃斷電或UPS電源64停止運行時，工控機63向後臺伺服器發出警報指令。

實施例2：

本實施例的主要特點是：所述箱底蓋26左、右兩側通過螺釘固定在箱體25的左、右兩側，不設置轉動杆46，打開箱體25後部的機械鎖後，將螺釘擰松即可使箱體25和箱底蓋26分離，工作人員可以進行人工放卡，放卡後再將螺釘擰緊，將箱底蓋26固定在箱體25底部，並關閉箱體25後部的第二機械鎖45。其餘同實施例1。

綜上所述，本發明設置了OCR閱讀器、卡箱、入卡模塊、夾卡模塊以及發卡模塊，在存卡時，將卡箱放置在入卡模塊上，入卡模塊能夠將卡箱底部的卡片撥出，此時夾卡模塊可以夾取入卡模塊的卡片，並將卡片傳送到卡倉中，直接用卡箱代替人工放卡，可以在入卡模塊上一次性放置多個卡箱，在存卡完成之後，可以將卡箱取出，更換新的卡箱即可，無需進行多次放卡；在取卡時，通過OCR閱讀器讀取舊卡片的晶片信息，在舊卡片的晶片信息驗證通過後，夾卡模塊移動到卡倉中夾取新卡片，並將新卡片傳送到發卡模塊中，由發卡模塊將新卡片送出，即實現了證件卡片的自動存放和取出。

以上所述，僅為本發明專利較佳的實施例，但本發明專利的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明專利所公開的範圍內，根據本發明專利的技術方案及其發明專利構思加以等同替換或改變，都屬於本發明專利的保護範圍。