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一種收發(fā)卡機的推卡機構(gòu)的制作方法

文檔序號:6682190閱讀:212來源:國知局
專利名稱:一種收發(fā)卡機的推卡機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及公路收費使用的收發(fā)卡機,特別是收發(fā)卡機中的推卡機構(gòu)。
背景技術(shù)
高速公路收費用的收發(fā)卡機,有機箱、撥卡機構(gòu)、托卡機構(gòu)和儲卡箱。把儲卡箱放入收發(fā)卡機內(nèi),收發(fā)卡機的托卡、撥卡機構(gòu)能把卡逐張收入或發(fā)出。早期的推卡機構(gòu)是在儲卡箱的托板下裝有絲桿,用步進電機帶動絲桿轉(zhuǎn)動,在儲卡箱頂裝有感應開關(guān),當步進電機把卡片托到感應開關(guān)時,步進電機會停下,之后每發(fā)出或收入一張卡,控制板就控制步進電機推動托板運動一張卡片的行程,步進電機的移動是剛性的,可較精確地控制卡片的移動距離,以保證卡片能托至設計好的位置上,從而實現(xiàn)收、 發(fā)卡。但這種結(jié)構(gòu),只適合在使用的卡片都在很規(guī)范和平整的狀態(tài)下才能達到預期效果。而在高速公路實際使用環(huán)境上,使用的卡片環(huán)境很惡劣和很不正常;卡片在司機手上有被濕水的,有被折彎的,有放在車內(nèi)有被太陽暴曬的,因此,高速公路上使用的通行卡,都有不同程度的變厚和不平整。尤其高速公路聯(lián)網(wǎng)收費后,高速公路公司各自購買的卡片厚度又不一致,令儲卡箱內(nèi)的卡片狀況就更復雜,其厚度既不一致又不平整。而步進電機的移動精確度高,其無法適應厚度不一又不平整的卡片。尤其是絲桿機構(gòu)使用一段時間后,因磨損而產(chǎn)生積累誤差,使卡片的移動經(jīng)常不到準確位,從而發(fā)生出卡故障。一旦發(fā)生出卡故障,需人工排除,也意味著收費站擁堵。上述結(jié)構(gòu)發(fā)卡機的故障率約千分之幾,用戶無法接受。為降低出卡故障率,現(xiàn)有技術(shù)的托卡機構(gòu)摒棄了步進電機帶動絲桿的結(jié)構(gòu)模式, 主要采用在儲卡箱內(nèi)的托板下裝彈簧,以彈簧力推動卡片移動。以彈性力驅(qū)動卡片,其對卡片和厚度誤差的適應性較強,既簡化了原有的絲桿結(jié)構(gòu)又提高了對卡片厚度變化的適應能力。更重要的是,能大幅降低故障率。一般而言,采用彈性力推動卡片已基本滿足了出卡故障率較低的要求。
采用彈性力推動卡片的機構(gòu),在試驗室作長期連續(xù)發(fā)卡試驗效果尚好,故障率很低。但實際使用過程故障率仍偏高,經(jīng)分析原因高速公路公司,為減小更換儲卡箱的工作量,要求使用大容量的儲卡箱(儲卡400張以上)。而儲卡箱的彈簧,其彈力須選擇為既可以推動滿載卡片,但又不能彈力太大。若彈力過大,在輕載時(卡箱中剩余少量卡片),卡片因過大的彈性力被壓緊在出卡口處不能被撥出,而發(fā)生出卡故障。而在實際使用中,因為儲卡箱需周轉(zhuǎn)更換,其搬運過程不可避免會發(fā)生摔打、磕碰,儲卡箱常有局部變形??ㄏ涞木植孔冃翁帟黾油瓶ǖ淖枇?,由于彈簧的彈力不能太大,遇到卡箱變形,彈簧不足以克服額外阻力,從而發(fā)生出卡故障;即使卡片勉強通過了阻力點,卡片也會因受阻而傾斜,造成發(fā)卡故障。另外儲卡箱內(nèi)難免進入沙塵,當沙塵粘在儲卡箱內(nèi)壁時,也會成為阻礙卡片移動的障礙物。如果采用增大彈簧剛性解決這兩種出卡故障,強力的彈簧或可以強行通過阻力不算大的障礙物,但加大了彈力的彈簧又會使卡片在出卡口處受到過大的壓緊力,憋死在出卡口, 而提高出卡故障率。因此,彈性力推動卡片的機構(gòu),雖已大幅降低故障率,卻仍有出卡故障發(fā)生(萬份之一以上),有出卡故障,就意味著收費站會因此而發(fā)生堵塞。中國交通部對收費站有很高要求,如果因收費站的原因造成有4輛車堵塞的,收費站要免費讓車輛通過,而高速公路是不能讓車輛不取卡而進入高速公路的,所以高速公路公司對無人值守自動發(fā)卡機有很高要求,對實際使用中對發(fā)卡機的出卡故障率大約在萬分之一仍不滿意,而希望故障率低于十萬分之一以下,所以,單純用彈性力推動卡片的機構(gòu),仍滿足不了高速公路要求。第2009100469 . 4號中國專利申請,給出了一種“帶推卡機構(gòu)的收發(fā)卡機”。其在發(fā)卡機的機箱內(nèi)裝有螺桿20驅(qū)動螺紋塊21直線移動,浮動托板通過彈簧壓在承載托板上, 承載托板與螺紋塊固接。該機構(gòu)結(jié)合了電機帶動絲桿驅(qū)動和彈簧驅(qū)動的優(yōu)點,推卡動力既使用剛性的電機絲桿驅(qū)動又保持了彈性驅(qū)動。由于上述機構(gòu)的承載托板與絲桿是固定連接的,彈簧的一端又固定連接在承載托板上。即,彈簧是隨承載托板移動的,且彈簧的自由端不受約束。其適用于小儲量的卡箱, 但不適用于大儲量卡箱,因為大儲量卡箱行程大,必須用很長的彈簧,彈簧在重載和輕載時的輸出力差異極大,仍有與前述的單純彈簧驅(qū)動所遇到的卡箱變形或進入沙塵產(chǎn)生額外阻力的技術(shù)困難,其仍然會增大故障率。尤其,現(xiàn)在高速公路開始使用更先進的路徑識別卡, 其卡片厚度是現(xiàn)行IC卡的8倍,若儲存400張卡的卡箱長度需1. 8米長,上述機構(gòu)無法適用。另外,由于上述機構(gòu)的彈簧的自由端不受承載板約束,若儲卡箱變形,或卡箱內(nèi)進入沙粒阻礙卡片移動時,絲桿機構(gòu)可驅(qū)動托板強行通過阻力點,但通過阻力點之前彈簧受壓變形、儲能。因彈簧自由端不受約束,一旦通過阻力點,彈簧瞬間釋放彈力能,其效果等效于托板受到瞬間撞擊。托板被撞擊可能使卡片被震動而傾斜,甚至可能使卡片被彈得跳起 卡片傾斜不能對正狹縫狀的出卡口,而發(fā)生出卡故障;卡片彈跳會非正常地觸及檢測開關(guān), 只要卡片觸及檢測開關(guān),控制電路就指令絲桿推卡機構(gòu)停止動作,托板尚未處于正確位置, 可能使卡片的承托力不足,卡片不能對正出卡口 ;也可能是推卡機構(gòu)對卡片的壓緊力過大, 卡片被過度壓緊無法被撥出,而發(fā)生出卡故障。綜上,上述機構(gòu)用在較短的儲卡箱中且在理想的工作環(huán)境下性能良好,但無法用于容量幾百張IC卡的儲卡箱,更不能用于路徑識別卡的發(fā)卡機上;且推卡過程中發(fā)生一處或多處額外阻力時,也難以保證彈簧均勻輸出推動力,彈簧力無規(guī)律的脈動,將增大發(fā)卡機的出卡故障率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在給出一種可適應高速公路大儲量儲卡箱的發(fā)卡機推卡機構(gòu),使其在推卡過程中遇到額外阻力時可強行通過,且又基本不影響驅(qū)動力均勻,以進一步降低發(fā)卡機的出卡故障率。本發(fā)明所述發(fā)卡機的推卡機構(gòu),包括機箱、撥卡機構(gòu)、控制電路、檢測開關(guān)及儲卡箱,機箱內(nèi)的推力彈簧的一端與箱底固定連接,彈簧的另一端與推板相連,推板上固定的推桿與儲卡箱中的托板相連,在推力彈簧一側(cè)裝有由電路控制的、可驅(qū)動推板、又可解除驅(qū)動但仍對推板有小范圍約束的可控推動機構(gòu)。
所述的可控推動機構(gòu)可以是電機驅(qū)動的絲桿,沿絲桿移動的動塊一側(cè)呈U形,罩在推板側(cè)面。
可控推動機構(gòu)還可以是電機驅(qū)動的鏈條,鏈條上固定動塊,有連桿與推板和動塊鉸接。本發(fā)明所述的推卡機構(gòu),在發(fā)卡機正常工作時,彈簧推動卡片上移且無阻力,推動機構(gòu)的動塊隨推板移動;若因卡箱變形或箱內(nèi)有沙粒,推卡過程中發(fā)生彈簧不能克服的阻力時,推板停止移動,彈簧被壓縮,可控推動機構(gòu)的動塊仍在移動,動塊和推板的相對位置變化將超出可控推動機構(gòu)對推板的約束范圍時,則可控推動機構(gòu)驅(qū)動推板強行通過阻力點,通過阻力點后可控推動機構(gòu)解除對推板的驅(qū)動,仍保持約束并隨行。所述機構(gòu)由于推力彈簧的一端與箱底固定連接,彈簧另一端連接的推板與可控推動機構(gòu)沒有常態(tài)的固定連接,即,可控推動機構(gòu)對推板既可驅(qū)動、又可解除驅(qū)動、但保持有限度的約束,使彈簧力的釋放受到小范圍約束,即使采用了剛性較大的彈簧,也能夠保持基本均勻地輸出彈力,而不致發(fā)生卡片在出卡口處被過分壓緊造成故障。在發(fā)生推動阻力時, 可控推動機構(gòu)驅(qū)動推板通過阻力點是順著彈簧力方向,不會造成彈簧受壓變形、儲能,也就不會發(fā)生彈簧通過阻力點后的瞬間釋放彈力使卡片震動或彈跳;尤其是可控推動機構(gòu)解除對推板的驅(qū)動后仍對推板有小范圍約束,即使發(fā)生了彈簧瞬間釋放彈力,其可移動的范圍極小,仍不會發(fā)生箱內(nèi)的卡片震動或彈跳;在卡箱內(nèi)剩余的卡片很少(輕載)且彈簧力很大時,因彈簧力受到約束也不會發(fā)生對卡片壓緊力過大的問題。因所述機構(gòu)可避免推動受阻時彈簧儲能,并瞬間釋放彈力,可保證彈簧以均勻的推力驅(qū)動卡片,其可適應大儲量的卡箱,使用長彈簧,甚至使用剛性較大的彈簧,都可保證均勻地輸出推力。另外,所述的可控推動機構(gòu)與推板不是固定連接,對可控推動機構(gòu)的移動精度要求不高,無需使用現(xiàn)有技術(shù)必不可少的步進電機,而使用普通的電機即可??山档统杀静⒔档涂煽赝苿訖C構(gòu)的故障率。所述機構(gòu)在實驗室,使用多個因磕碰變形而淘汰的大儲量舊儲卡箱,并在箱內(nèi)投放微量沙礫,連續(xù)工半年,未發(fā)生過出卡故障。


圖1、2為兩種所述機構(gòu)的剖視示意圖。
具體實施例方式實施例一,如圖1所示,儲卡箱1置于機箱2之上,儲卡箱上部連接撥卡機構(gòu)3、送卡機構(gòu)4和檢測開關(guān)13,儲卡箱內(nèi)有承托卡片5的托板6。機箱內(nèi)的推力彈簧7—端機箱底部固定連接,另一端連接推板8,推板上固定的推桿9可插入儲卡箱中與托板6相連,儲卡箱頂部安裝有檢測開關(guān)13。在彈簧7 —側(cè)的可控推動機構(gòu)A是電機驅(qū)動的絲桿10,與絲桿螺紋連接的動塊11可沿絲桿上下移動,動塊11 一側(cè)的控制件12呈U形罩在推板8的一端。 由于控制件是罩在推板一端,其可以與推板接觸實現(xiàn)驅(qū)動、又可以與推板分離解除驅(qū)動、還可以約束推板非正常的上下移動。為了更精確地控制推板,可以在U形控制件12的兩個伸出臂上安裝感應開關(guān)14。 工作時,如果沒有推力彈簧不能克服的阻力,推板8貼緊上感應開關(guān)14,動塊與推板隨行; 如果遇到阻力,動塊繼續(xù)上行,使下感應開關(guān)14貼緊推板驅(qū)動卡片移動,當卡片上升到出卡口處并觸動檢測開關(guān)13,則卡片就位,處于被撥出的準備狀態(tài),電路指令可控推動機構(gòu)略倒退,與感應開關(guān)分離,使彈簧能發(fā)揮柔性,可完全避免卡片在出卡口處被過度壓緊和適應不平整、厚薄不一的卡片??刂齐娐放c前述現(xiàn)有技術(shù)的電路相似,本實施例的功能在原有電路上本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易實現(xiàn),不贅述。儲卡箱1可固定安裝在機箱2之內(nèi),其一則設置可堆疊放入卡片的入卡口。通過儲卡箱側(cè)面設置的入卡口,可將卡片一疊疊的直接塞入,其加卡方便、快速。實施例二,圖2所示的是本發(fā)明的另一種實施方式,可控推動機構(gòu)A是電機20驅(qū)動的鏈條21或繩索,鏈條上鉸接一個可上下擺動的連桿22,連桿另一端與推板8連接。該結(jié)構(gòu)的強推機構(gòu)A與推板8雖然在形式上沒有分離,但因連桿可擺動,可控推動機構(gòu)在向上或向下的一定行程內(nèi)不能驅(qū)動推板8移動,其等效于實施例一的動塊11與推板8可相連又可分離、且對推板有約束。其余與實施例一相同。
權(quán)利要求
1.一種收發(fā)卡機的推卡機構(gòu),包括機箱(2)、撥卡機構(gòu)(3)、控制電路、檢測開關(guān)(13)及儲卡箱(1),其特征在于,機箱內(nèi)的推力彈簧(7)的一端與箱底固定連接,彈簧的另一端與推板(8)相連,推板上固定的推桿(9)與儲卡箱中的托板(6)相連,在推力彈簧一側(cè)裝有由電路控制的、可驅(qū)動推板(8)、又可解除驅(qū)動但仍對推板有約束的可控推動機構(gòu)(A)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)卡機推卡機構(gòu),其特征在于,可控推動機構(gòu)(A)是電機 (20)驅(qū)動的絲桿(10),沿絲桿移動的動塊(11) 一側(cè)呈U形,罩在推板(8)側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)卡機推卡機構(gòu),其特征在于,U形控制件(12)的兩個伸出臂上安裝感應開關(guān)(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)卡機推卡機構(gòu),其特征在于,可控推動機構(gòu)(A)是電機(20) 驅(qū)動的鏈條(21),鏈條上固定動塊(11),有連桿02 )與推板(8)和動塊(11)鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)卡機推卡機構(gòu),其特征在于,儲卡箱固定安裝在機箱(2) 之內(nèi),儲卡箱一則有可疊推放入卡片的入卡口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)卡機的推卡機構(gòu),包括機箱、撥卡機構(gòu)、控制電路、檢測開關(guān)及儲卡箱,機箱內(nèi)的推力彈簧的一端與箱底固定連接,彈簧的另一端與推板相連,推板上固定的推桿與儲卡箱中的托板相連,在推力彈簧一側(cè)裝有由電路控制的、可驅(qū)動推板、又可解除驅(qū)動但仍對推板有小范圍約束的可控推動機構(gòu)。所述推卡機構(gòu),在推卡過程中遇到額外阻力時,其能夠基本不影響驅(qū)動力均勻的情況下,可強行通過阻力點,能極大的降低發(fā)卡機的出卡故障率。
文檔編號G07B15/00GK102194258SQ201110111048
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者曾蘊儀, 溫麗斯 申請人:曾蘊儀
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