本实用新型专利技术公开了一种自动发卡机的外接伸缩式送卡装置，该装置包括机架、IC卡弹射器和送卡伸缩机构，以及检测IC卡的传感器、超声波测距传感器和取卡按钮；其中，所述的IC卡弹射器由持卡钳、钳头约束轨道和两个直流电磁弹射器组成；所述钳头约束轨道由上下平行的上约束轨道和下约束轨道组成，并在上下约束轨道之间形成两头宽中间窄的约束空间，该约束空间沿钳头约束轨道的长度方向依次分为候卡段、持卡段和抛卡段；所述的持卡钳夹持在钳头约束轨道的约束空间内；所述的送卡伸缩机构由出卡盒、丝杆传动机构组成，其中，出卡盒与丝杆传动机构的螺母相连；所述的超声波测距传感器和取卡按钮设在出卡盒上表面靠出口的一头，且二者均面朝行车通道。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及机动车辆的收费管理，具体涉及独个输入口或输出口登记取卡装置或设备。
技术介绍
无人值守自动发卡机是一种广泛应用于高速公路入口通道、收费停车场入口通道等场合供车辆驾驶人员自助取卡的设备，驾驶员可通过按取卡键自行获取通行卡或停车卡，无需工作人员人工发卡，这不仅精简了这些场合工作人员的数量，还大大的提高了车辆的通行效率。自动发卡机通常安装于道口的安全岛上，为避免机身与通行车辆发生刮擦，安装时机身通常自安全岛边缘向内缩进约15cm，这导致发卡机的取卡口也随机身向内缩进了约15cm，进而导致司机的取卡距离增加。很多司机由于驾驶技术不够娴熟，在停车取卡时为了避让安全岛的边缘将车停在距离出卡口较远的位置，根本无法取到IC卡。另外由于现有的自动发卡机机内大多采用摩擦轮送卡，摩擦轮对IC卡的挤压力度大，造成取卡阻力大；此外，为了避免IC卡自出卡口掉落，IC卡伸出取卡口的距离较短，这进一步的加大了取卡难度，有些司机甚至由于手伸得太远使不上力而无法拔出IC卡。很多司机遇到上述困难时通常的做法是解开安全带，甚至打开车门下车取卡，这不仅严重影响了通行效率，还存在着极大的安全隐患，曾经有报导一驾驶自动挡车辆的驾驶员停车取卡时，由于取不到卡而解下安全带，取卡时因为身体侧倾，脚离开了刹车踏板，车辆自动前行，驾驶员上身部分在车外被障碍物挂住导致死亡。一些高速公路收费站为了保证车道的正常通行，甚至专门配备路政发卡员值守，对不熟悉自动发卡机操作的驾驶员实施引导，这样虽然方便了取卡人，但浪费了人力，没有充分发挥无人值守自动发卡机的优势。鉴于在用自动发卡机使用中存在的种种不便，研究人员从不同角度对自动发卡机进行了改进。如，公开号为CN102867340A的专利技术专利申请公开了“一种高速公路公路无人值守自动发卡机的滑动平台”，该滑动平台包括中间立柱和设在中间立柱两侧的上滑动平台以及下滑动平台，所述上滑动平台和下滑动平台通过齿轮齿条机构驱动可前伸或回缩，两滑动平台均用于安装自动发卡机，通过超声波传感器采集自动发卡机前方车辆的距离来控制滑动平台带动发卡机前伸或回缩。这虽然方便了司机取卡，但是若停止运营进行改造，需要对在用发卡机的基础进行破拆和重建还需对动力和通信线路进行重新布设，改造工期长，成本巨大。另外该专利技术的工作原理是将发卡机整体前伸以便取卡，这无疑增大了发卡机的工作能耗。再如，公开号为CN103810760A的专利技术专利申请公开的“伸缩型自动发卡机”，该发卡机包括储卡机构、拨卡机构、卡片输送机构和驱动卡片输送机构前后移动的伸缩机构。该发卡机虽然具有卡片输送机构可伸缩的优点，但这是一种全新的发卡机，若运用此发卡机替代在用发卡机必须整机替换，不仅改造成本高昂，还造成了现有资源的极大浪费。综上所述，利用现有的技术对在用的无人值守自动发卡系统进行改造均存在成本高、施工难度大的缺点，而且还存在拔卡阻尼大，取卡困难的缺点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种自动发卡机的外接伸缩式送卡装置，该装置不仅安装方便，改造成本低，而且取卡轻松便捷。本技术解决上述技术问题的技术方案是：一种自动发卡机的外接伸缩式送卡装置，该装置包括机架、IC卡弹射器和送卡伸缩机构，以及检测IC卡的传感器、超声波测距传感器和取卡按钮；其中，(A)所述的IC卡弹射器由持卡钳、钳头约束轨道和两个直流电磁弹射器组成；其中，所述的钳头约束轨道由纵向上下平行设在机架上的上约束轨道和下约束轨道组成，所述的上约束轨道和下约束轨道之间中部的内表面相对隆起，形成两头宽中间窄的约束空间，该约束空间沿钳头约束轨道的长度方向依次分为候卡段a、持卡段b和抛卡段c；所述的两个直流电磁弹射器设在所述束空间两侧的机架上，每一直流电磁弹射器具有一非磁性材料的导向管，该导向管外表中部套有线圈，内部设有与导向管内径相匹配的圆柱形的导磁发射体，该导磁发射体的一端设有连接杆；所述的持卡钳包括两个上下平行的一头敞开的矩形框，所述的两矩形框与敞开一头相对的另一头的中心相对设有上钳头和下钳头形成持卡钳的钳头，所述上钳头和下钳头之间形成IC卡弹射通道；所述的两矩形框敞开一头相对弯曲延伸，并铰接在所述连接杆末端的内侧，该铰接处设有扭簧，扭簧的两头分别作用在两矩形框上，始终使上钳头与下钳头保持远离趋势；所述的持卡钳的钳头夹持在钳头约束轨道的约束空间内，且钳头的方位与所述的候卡段a的方位一致，所述的扭簧使所述的上钳头和下钳头背部始终作用在约束空间的内壁上，以控制上钳头和下钳头之间距离，当持卡钳的钳头位于候卡段a时，所述的上钳头和下钳头之间的距离恰好塞入IC卡，当持卡钳的钳头位于持卡段b时，所述的上钳头和下钳头之间的距离缩小夹紧IC卡，当持卡钳的钳头位于抛卡段c时，所述的上钳头和下钳头之间的距离增大松开IC卡；(B)所述的送卡伸缩机构由出卡盒和丝杆传动机构组成，其中，所述的出卡盒为一扁平的盒体，其体内设有与所述IC卡形状相匹配且两头贯通的扁平孔，该扁平孔的一头为进口，另一头为出口，所述的进口与出口之间形成容纳IC卡的空间；其中，所述进口设有自进口上部向出口与所述扁平孔的底面倾斜的止退簧片；所述出口的两侧的拐角处分别设有一向出口中部延伸的弹簧止脱构件，所述两弹簧止脱构件末端之间的距离小于IC卡的宽度，出口中部的盒体上设有取卡缺口；所述的丝杆传动机构由与步进电机连接的丝杆和螺母组成；所述的丝杆传动机构设在所述的IC卡弹射器下方的机架上，出卡盒固定在所述的螺母的上方；(C)所述的超声波测距传感器和取卡按钮设在出卡盒上表面靠出口的一头，且二者均面朝行车通道；所述的检测IC卡的传感器由第一槽式光电开关和一个反射式光电开关组成，其中，所述的第一槽式光电开关设在持卡钳的钳头一侧的机架上，收发感光面分别朝向IC卡的上下面；所述反射式光电开关设在出卡盒的上表面，收发感光面伸进所述的容纳IC卡的空间；上述IC卡弹射器和送卡伸缩机构中，所述两直流电磁弹射器轴线位于水平面内，该水平面与所述持卡钳的IC卡弹射通道、所述钳头约束轨道的约束空间和所述出卡盒的扁平孔三者纵向的水平对称平分面共面；所述两直流电磁弹射器轴线的竖直对称平分面与所述持卡钳的IC卡弹射通道、所述钳头约束轨道的约束空间和所述出卡盒的扁平孔三者纵向的竖直对称平分面共面；所述持卡钳的钳头位于所述的候卡段a的终点时，既有自动发卡机所发出的IC卡的卡头位于构成所述钳头的上钳头和下钳头之间；所述持卡钳的钳头位于所述抛卡段c的起始点而出卡盒处于初始位置时，所述持卡钳与出卡盒的进口端部的最近距离L大于零；所述的直流电磁弹射器行程大于所述丝杆传动机构的行程。上述的自动发卡机的外接伸缩式送卡装置还包括一控制器，所述控制器包括由单片机构成的最小控制单元和其外围的弹射驱动单元、步进电机驱动器、超声波测距传感器和两个光电开关；其中，(Ⅰ)所述的弹射驱动单元由直流双向供电开关和DC/DC升压模块组成，其中，所述的直流双向供电开关包括由四只单向可控硅组成的单相桥式可控硅整流电路和两个触发电路组成，其中，所述单相桥式可控硅整流电路中对角的两只单向可控硅的控制极并接在一起，所述单相桥式可控硅整流电路中另一对角的两只单向可控硅的控制极并接在一起；所述的触发电路由电子隔离开关和限流电阻组成，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自动发卡机的外接伸缩式送卡装置，该装置包括机架、IC卡弹射器、送卡伸缩机构、检测IC卡的传感器、超声波测距传感器(4)和取卡按钮(3)；其中，(A)所述的IC卡弹射器由持卡钳(7)、钳头约束轨道(6)和两个直流电磁弹射器(8)组成；其中，所述的钳头约束轨道(6)由纵向上下平行设在机架上的上约束轨道(6‑1)和下约束轨道(6‑2)组成，所述的上约束轨道(6‑1)和下约束轨道(6‑2)之间中部的内表面相对隆起，形成两头宽中间窄的约束空间(6‑3)，该约束空间(6‑3)沿钳头约束轨道(6)的长度方向依次分为候卡段a、持卡段b和抛卡段c；所述的两个直流电磁弹射器(8)设在所述束空间(6‑3)两侧的机架上，每一直流电磁弹射器(8)具有一非磁性材料的导向管(8‑1)，该导向管(8‑1)外表中部套有线圈(8‑2)，内部设有与导向管(8‑1)内径相匹配的圆柱形的导磁发射体(8‑3)，该导磁发射体(8‑3)的一端设有连接杆(8‑4)；所述的持卡钳(7)包括两个上下平行的一头敞开的矩形框(7‑4)，所述的两矩形框(7‑4)与敞开一头相对的另一头的中心相对设有上钳头(7‑1)和下钳头(7‑2)形成持卡钳的钳头，所述上钳头(7‑1)和下钳头(7‑2)之间形成IC卡弹射通道(7‑3)；所述的两矩形框(7‑4)敞开一头相对弯曲延伸，并铰接在所述连接杆(8‑4)末端的内侧，该铰接处设有扭簧(7‑5)，扭簧(7‑5)的两头分别作用在两矩形框上，始终使上钳头(7‑1)与下钳头(7‑2)保持远离趋势；所述的持卡钳(7)的钳头夹持在钳头约束轨道(6)的约束空间(6‑3)内，且钳头的方位与所述的候卡段a的方位一致，所述的扭簧(7‑5)使所述的上钳头(7‑1)和下钳头(7‑2)背部始终作用在约束空间(6‑3)的内壁上，以控制上钳头(7‑1)和下钳头(7‑2)之间距离，当持卡钳(7)的钳头位于候卡段a时，所述的上钳头(7‑1)和下钳头(7‑2)之间的距离恰好塞入IC卡，当持卡钳(7)的钳头位于持卡段b时，所述的上钳头(7‑1)和下钳头(7‑2)之间的距离缩小夹紧IC卡，当持卡钳(7)的钳头位于抛卡段c时，所述的上钳头(7‑1)和下钳头(7‑2)之间的距离增大松开IC卡；(B)所述的送卡伸缩机构由出卡盒(2)和丝杆传动机构组成，其中，所述的出卡盒(2)为一扁平的盒体，其体内设有与所述IC卡形状相匹配且两头贯通的扁平孔，该扁平孔的一头为进口(2‑2)，另一头为出口(2‑3)，所述的进口(2‑2)与出口(2‑3)之间形成容纳IC卡的空间；其中，所述进口(2‑2)设有自进口(2‑2)上部向出口(2‑3)与所述扁平孔的底面倾斜的止退簧片(2‑6)；所述出口(2‑3)的两侧的拐角处分别设有一向出口(2‑3)中部延伸的弹簧止脱构件(2‑7)，所述两弹簧止脱构件(2‑7)末端之间的距离小于IC卡的宽度，出口(2‑3)中部的盒体上设有取卡缺口(2‑5)；所述的丝杆传动机构由与步进电机(10)连接的丝杆(10‑1)和螺母(11)组成；所述的丝杆传动机构设在所述的IC卡弹射器下方的机架上，出卡盒(2)固定在所述的螺母(11)的上方；(C)所述的超声波测距传感器(4)和取卡按钮(3)设在出卡盒(2)上表面靠出口(2‑3)的一头，且二者均面朝行车通道；所述的检测IC卡的传感器由第一槽式光电开关和一个反射式光电开关组成，其中，所述的第一槽式光电开关设在持卡钳(7)的钳头一侧的机架上，收发感光面分别朝向IC卡的上下面；所述反射式光电开关设在出卡盒(2)的上表面，收发感光面伸进所述的容纳IC卡的空间；上述IC卡弹射器和送卡伸缩机构中，所述两直流电磁弹射器(8)轴线位于水平面内，该水平面与所述持卡钳(7)的IC卡弹射通道(7‑3)、所述钳头约束轨道(6)的约束空间(6‑3)和所述出卡盒(2)的扁平孔三者纵向的水平对称平分面共面；所述两直流电磁弹射器(8)轴线的竖直对称平分面与所述持卡钳(7)的IC卡弹射通道(7‑3)、所述钳头约束轨道(6)的约束空间(6‑3)和所述出卡盒(2)的扁平孔三者纵向的竖直对称平分面共面；所述持卡钳(7)的钳头位于所述的候卡段a的终点时，既有自动发卡机所发出的IC卡的卡头位于构成所述钳头的上钳头(7‑1)和下钳头(7‑2)之间；所述持卡钳(7)的钳头位于所述抛卡段c的起始点而出卡盒(2)处于初始位置时，所述持卡钳(7)与出卡盒(2)的进口(2‑2)端部的最近距离L大于零；所述的直流电磁弹射器(8)的行程大于所述丝杆传动机构的行程。...
【技术特征摘要】
1.一种自动发卡机的外接伸缩式送卡装置，该装置包括机架、IC卡弹射器、送卡伸缩机构、检测IC卡的传感器、超声波测距传感器(4)和取卡按钮(3)；其中，(A)所述的IC卡弹射器由持卡钳(7)、钳头约束轨道(6)和两个直流电磁弹射器(8)组成；其中，所述的钳头约束轨道(6)由纵向上下平行设在机架上的上约束轨道(6-1)和下约束轨道(6-2)组成，所述的上约束轨道(6-1)和下约束轨道(6-2)之间中部的内表面相对隆起，形成两头宽中间窄的约束空间(6-3)，该约束空间(6-3)沿钳头约束轨道(6)的长度方向依次分为候卡段a、持卡段b和抛卡段c；所述的两个直流电磁弹射器(8)设在所述束空间(6-3)两侧的机架上，每一直流电磁弹射器(8)具有一非磁性材料的导向管(8-1)，该导向管(8-1)外表中部套有线圈(8-2)，内部设有与导向管(8-1)内径相匹配的圆柱形的导磁发射体(8-3)，该导磁发射体(8-3)的一端设有连接杆(8-4)；所述的持卡钳(7)包括两个上下平行的一头敞开的矩形框(7-4)，所述的两矩形框(7-4)与敞开一头相对的另一头的中心相对设有上钳头(7-1)和下钳头(7-2)形成持卡钳的钳头，所述上钳头(7-1)和下钳头(7-2)之间形成IC卡弹射通道(7-3)；所述的两矩形框(7-4)敞开一头相对弯曲延伸，并铰接在所述连接杆(8-4)末端的内侧，该铰接处设有扭簧(7-5)，扭簧(7-5)的两头分别作用在两矩形框上，始终使上钳头(7-1)与下钳头(7-2)保持远离趋势；所述的持卡钳(7)的钳头夹持在钳头约束轨道(6)的约束空间(6-3)内，且钳头的方位与所述的候卡段a的方位一致，所述的扭簧(7-5)使所述的上钳头(7-1)和下钳头(7-2)背部始终作用在约束空间(6-3)的内壁上，以控制上钳头(7-1)和下钳头(7-2)之间距离，当持卡钳(7)的钳头位于候卡段a时，所述的上钳头(7-1)和下钳头(7-2)之间的距离恰好塞入IC卡，当持卡钳(7)的钳头位于持卡段b时，所述的上钳头(7-1)和下钳头(7-2)之间的距离缩小夹紧IC卡，当持卡钳(7)的钳头位于抛卡段c时，所述的上钳头(7-1)和下钳头(7-2)之间的距离增大松开IC卡；(B)所述的送卡伸缩机构由出卡盒(2)和丝杆传动机构组成，其中，所述的出卡盒(2)为一扁平的盒体，其体内设有与所述IC卡形状相匹配且两头贯通的扁平孔，该扁平孔的一头为进口(2-2)，另一头为出口(2-3)，所述的进口(2-2)与出口(2-3)之间形成容纳IC卡的空间；其中，所述进口(2-2)设有自进口(2-2)上部向出口(2-3)与所述扁平孔的底面倾斜的止退簧片(2-6)；所述出口(2-3)的两侧的拐角处分别设有一向出口(2-3)中部延伸的弹簧止脱构件(2-7)，所述两弹簧止脱构件(2-7)末端之间的距离小于IC卡的宽度，出口(2-3)中部的盒体上设有取卡缺口(2-5)；所述的丝杆传动机构由与步进电机(10)连接的丝杆(10-1)和螺母(11)组成；所述的丝杆传动机构设在所述的IC卡弹射器下方的机架上，出卡盒(2)固定在所述的螺母(11)的上方；(C)所述的超声波测距传感器(4)和取卡按钮(3)设在出卡盒(2)上表面靠出口(2-3)的一头，且二者均面朝行车通道；所述的检测IC卡的传感器由第一槽式光电开关和一个反射式光电开关组成，其中，所述的第一槽式光电开关设在持卡钳(7)的钳头一侧的机架上，收发感光面分别朝向IC卡的上下面；所述反射式光电开关设在出卡盒(2)的上表面，收发感光面伸进所述的容纳IC卡的空间；上述IC卡弹射器和送卡伸缩机构中，所述两直流电磁弹射器(8)轴线位于水平面内，该水平面与所述持卡钳(7)的IC卡弹射通道(7-3)、所述钳头约束轨道(6)的约束空间(6-3)和所述出卡盒(2)的扁平孔三者纵向的水平对称平分...
【专利技术属性】
技术研发人员：王纯贤，朱海，梁勇，马鹏宇，何庆，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34
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