專利名稱：一種喂卡機構及使用該喂卡機構的自動收/發(fā)卡機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于高速公路收費的收/發(fā)卡設備，具體涉及一種喂卡機構，還涉及使用上述喂卡機構的自動收/發(fā)卡機。
背景技術：
高速公路所形成的運輸網絡在現(xiàn)代的交通系統(tǒng)中越來越重要，機動車在經過收費站時，收費站需要從收發(fā)卡機中取出或回收所發(fā)的IC卡等卡片，高速公路入口發(fā)放已寫入車輛信息的IC卡，而高速公路出口則收卡并根據(jù)卡內信息收取車輛過路費用。現(xiàn)有收卡機和發(fā)卡機可以單獨設置，也可以是一體式收/發(fā)卡機，收/發(fā)卡機一股包括機箱、用于放置卡片的卡箱、卡片傳送機構、收/發(fā)卡機構(撥卡機構)、喂卡機構、驅動機構和電控機構，機箱上開有收/發(fā)卡口。發(fā)卡時，卡片依靠喂卡機構動作由卡箱出卡，經發(fā)卡機構送至卡片傳送機構上，最后由發(fā)卡口送出；收卡時，卡片經收卡口由卡片傳送機構送至收卡機構，通過收卡機構送至卡箱內。中國授權發(fā)明專利(專利號2007100305 . 8)公開了帶推卡機構及使用該機構的收發(fā)卡機和卡箱，包括可在儲卡箱內縱向移動的托板和對托板向卡口方向施力的彈簧，有一個或一個以上與儲卡箱縱向平行的導桿、導套，導套套裝在導桿上可縱向滑移，導套與托板固定相接，彈簧對托板或導套施力，使之可沿導桿縱向滑移。該推卡機構是仍是由拉伸彈簧或者壓縮彈簧帶動托板喂卡，由于目前使用的卡片大多為薄卡，厚度僅為0. 7 0. 9mm, 出卡口僅為略大于一張卡厚的縫隙，當發(fā)走一張卡片后，托板喂卡所前進的步距為一張卡片的厚度，屬于微動，由于拉伸彈簧的塑性變形和壓縮彈簧容易失穩(wěn)的缺陷及卡箱摩擦阻力等因素，極易產生喂卡不到位的現(xiàn)象，頻繁卡卡，使收發(fā)卡機的滯卡率高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種喂卡可靠性高、可減小滯卡率的喂卡機構。本發(fā)明的第二個目的是提供一種喂卡可靠性高、滯卡率低的自動發(fā)卡機。本發(fā)明的第三個目的是提供一種喂卡可靠性高、滯卡率低的自動收卡機。本發(fā)明提供一種喂卡可靠性高、可減小滯卡率的喂卡機構是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種喂卡機構，包括環(huán)套在儲卡箱上的卡片托板及位于儲卡箱旁側豎向設置的絲桿，其特征在于還包括渦卷彈簧和螺母，所述螺母套裝在絲桿上，所述托板的一端與螺母連接，另一端的工作面伸入到儲卡箱中用于承托卡片，在絲桿帶動下所述托板可沿儲卡箱縱向移動；所述渦卷彈簧的內圈端與絲桿傳動連接，其外圈端固定；收卡時外力或卡片下壓托板時，螺母帶動絲桿轉動，從而使渦卷彈簧卷緊蓄力，發(fā)卡則由渦卷彈簧施力作用于絲桿上使之反轉而抬升托板實現(xiàn)喂卡。本發(fā)明喂卡機構利用渦卷彈簧卷緊蓄力作為發(fā)卡的動力源，發(fā)卡時渦卷彈簧驅動絲桿轉動從而通過螺母帶動托板上升實現(xiàn)喂卡，收卡時在外力或卡片施力下，螺母下移帶動絲桿轉動，從而使渦卷彈簧卷緊；與現(xiàn)有采用拉伸彈簧或壓縮彈簧帶動托板實現(xiàn)收/發(fā)卡相比，克服了彈簧進給喂卡不到位的現(xiàn)象，工作更加可靠，大大降低了滯卡率。本發(fā)明所述的絲桿、螺母組成的絲桿副為非自鎖的滾珠絲桿副。本發(fā)明所述絲桿通過傳動機構與渦卷彈簧相連，渦卷彈簧的內圈端與傳動機構的輸入軸連接，其外圈端固定在儲卡箱的支撐板上。本發(fā)明所述的所述傳動機構為齒輪傳動。所述的托板的板面中部開有用于儲卡箱的箱體壁穿過的U形通槽，該U形通槽圍括的區(qū)域為用于承托卡片的承托部，可伸入到儲卡箱中。本發(fā)明的渦卷彈簧通過與非自鎖的絲桿副組成聯(lián)動系統(tǒng)，實現(xiàn)驅動托板做上升運動，克服了現(xiàn)有技術使用拉伸彈簧或壓縮彈簧帶動托板的過程中，由于彈簧特性喂卡時微動而導致喂卡不到位的問題。由于螺母與絲桿的嚙合采用螺旋狀的螺紋，同時滾珠絲桿摩擦力極小，絲桿對螺母具有很好的支撐性，能夠及時將彈力傳遞到卡片上，同時卡片的回彈力也能及時反饋到彈簧端，使喂卡更加可靠，可大幅度減小滯卡率。本發(fā)明利用渦卷彈簧卷緊蓄力作為發(fā)卡的動力源，而收卡時外力作用可以將渦卷彈簧卷緊，因此本發(fā)明適用于收/發(fā)卡機。作為本發(fā)明的一種實施方式，所述傳動機構可以采用齒輪傳動、皮帶傳動或者鏈條傳動，齒輪傳動即是在轉軸和絲桿上分別安裝齒輪，齒輪相互嚙合進行傳動；皮帶傳動是分別在轉軸和絲桿上安裝帶輪，帶輪上套裝傳動帶進行傳動；而鏈條傳動則是分別在轉軸和絲桿上安裝具有輪齒的鏈輪，在鏈輪上套裝與輪齒嚙合的鏈條傳遞動力。作為本發(fā)明的另一種實施方式，所述渦卷彈簧套裝在絲桿的下端，所述蝸卷彈簧的內圈端與絲桿中軸線處于同一軸線上并連接，外圈端則用于與卡箱或者機箱連接固定。本發(fā)明提供一種喂卡可靠性高、滯卡率低的自動發(fā)卡機是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的一種使用上述喂卡機構的發(fā)卡機，包括機箱、儲卡箱、撥卡機構、卡片傳送機構及喂卡機構，所述儲卡箱、撥卡機構、卡片傳送機構及喂卡機構均設置在機箱內，所述喂卡機構包括環(huán)套在儲卡箱上的卡片托板及位于儲卡箱旁側豎向設置的絲桿，還包括渦卷彈簧和螺母，所述螺母套裝在絲桿上，所述托板的一端與螺母連接，另一端的工作面伸入到儲卡箱中用于承托卡片，在絲桿帶動下所述托板可沿儲卡箱縱向移動；所述渦卷彈簧的內圈端與絲桿傳動連接，其外圈端固定發(fā)卡由渦卷彈簧施力作用于絲桿上使之反轉而抬升托板實現(xiàn)喂卡。所述的絲桿螺母組成的絲桿副為非自鎖的滾珠絲桿副。所述絲桿通過傳動機構與渦卷彈簧相連，渦卷彈簧的內圈端與傳動機構的輸入軸連接，其外圈端固定在儲卡箱的支撐板上。所述的傳動機構為齒輪傳動。所述的托板的板面中部開有用于儲卡箱的箱體壁穿過的U形通槽，該U形通槽圍括的區(qū)域為用于承托卡片的承托部，可伸入到儲卡箱中。所述的儲卡箱為半開放式的U形結構。作為本發(fā)明的一種實施方式，所述傳動機構可以采用齒輪傳動、皮帶傳動或者鏈條傳動，齒輪傳動即是在轉軸和絲桿上分別安裝齒輪，齒輪相互嚙合進行傳動；皮帶傳動是分別在轉軸和絲桿上安裝帶輪，帶輪上套裝傳動帶進行傳動；而鏈條傳動則是分別在轉軸和絲桿上安裝具有輪齒的鏈輪，在鏈輪上套裝與輪齒嚙合的鏈條傳遞動力。
作為本發(fā)明的另一種實施方式，所述渦卷彈簧套裝在絲桿的下端，所述蝸卷彈簧的內圈端與絲桿中軸線處于同一軸線上并連接，外圈端則用于與卡箱或者機箱連接固定。本發(fā)明提供一種喂卡可靠性高、滯卡率低的自動收卡機是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的一種使用上述喂卡機構的自動收卡機，包括機箱、儲卡箱、撥卡機構、卡片傳送機構及喂卡機構，所述儲卡箱、撥卡機構、卡片傳送機構及喂卡機構均設置在機箱內，所述喂卡機構包括環(huán)套在儲卡箱上的卡片托板及位于儲卡箱旁側豎向設置的絲桿，其特征在于還包括渦卷彈簧和螺母，所述螺母套裝在絲桿上，所述托板的一端與螺母連接，另一端的工作面伸入到儲卡箱中用于承托卡片，在絲桿帶動下所述托板可沿儲卡箱縱向移動；所述渦卷彈簧的內圈端與絲桿傳動連接，其外圈端固定；收卡時外力或卡片下壓托板時，螺母帶動絲桿轉動，從而使渦卷彈簧卷緊蓄力。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下顯著的效果(1)本發(fā)明喂卡機構利用渦卷彈簧卷緊蓄力作為發(fā)卡的動力源，發(fā)卡時渦卷彈簧驅動絲桿轉動從而通過螺母帶動托板上升實現(xiàn)喂卡，收卡時在外力或卡片施力下，螺母下移帶動絲桿轉動，從而使渦卷彈簧卷緊；與現(xiàn)有采用拉伸彈簧或壓縮彈簧帶動托板實現(xiàn)收 /發(fā)卡相比，克服了彈簧進給喂卡不到位的現(xiàn)象，工作更加可靠，大大降低了滯卡率。(2)本發(fā)明喂卡機構可適用于收/發(fā)卡機中，工作穩(wěn)定性高，提高了系統(tǒng)的可靠性。(3)本發(fā)明的喂卡機構具有多種實施方式，充分利用了蝸卷彈簧的固有特性，均可實現(xiàn)提高喂卡可靠性的效果。(4)本發(fā)明喂卡機構組成簡單，傳力過程明晰，實用性強。


下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖1是實施例1喂卡機構結構示意圖；圖2是圖1中A-A剖視圖；圖3是安裝有實施例1喂卡機構的發(fā)卡機結構示意圖；圖4是圖3中B-B剖視圖；圖5是實施例2喂卡機構結構示意圖；圖6是圖5中B-B剖視圖；圖7是安裝有實施例2喂卡機構的發(fā)卡機結構示意圖；圖8是儲卡箱橫截面剖示圖。
具體實施例方式實施例1如圖1、2所示，是本發(fā)明一種喂卡機構，包括環(huán)套在儲卡箱1上的卡片托板2、位于儲卡箱1旁側豎向設置的絲桿5、渦卷彈簧4和螺母9，螺母9套裝在絲桿5上，托板2的一端與螺母9連接，另一端的工作面伸入到儲卡箱1中用于承托卡片18，在絲桿5帶動下托板2可沿儲卡箱1縱向移動；渦卷彈簧4的內圈端與絲桿5傳動連接，其外圈端固定；在本實施例中，絲桿5通過傳動機構與渦卷彈簧4相連，渦卷彈簧4的內圈端與傳動機構3的輸入軸連接，其外圈端固定在儲卡箱1的支撐板上，如圖8所示，儲卡箱1為半開放式的U形結構；傳動機構3采用齒輪傳動，即在作為渦卷彈簧4的轉軸13和絲桿5上分別安裝齒輪 14、15，齒輪14、15相互嚙合進行傳動。收卡時外力或卡片下壓托板2時，螺母9帶動絲桿5 轉動，通過齒輪傳動，使渦卷彈簧4卷緊蓄力，發(fā)卡則由渦卷彈簧4施力通過齒輪傳動作用于絲桿5上使之反轉而抬升托板2實現(xiàn)喂卡。其中，絲桿5、螺母9組成的絲桿副為非自鎖的滾珠絲桿副。在其它實施方式中，傳動機構還可以采用皮帶傳動或者鏈條傳動，齒輪傳動即是皮帶傳動是分別在轉軸和絲桿上安裝帶輪，帶輪上套裝傳動帶進行傳動；而鏈條傳動則是分別在轉軸和絲桿上安裝具有輪齒的帶輪，在帶輪上套裝與輪齒嚙合的鏈條傳遞動力。如圖3、4所示，是使用上述喂卡機構的自動發(fā)卡機，包括機箱6、儲卡箱1、撥卡機構7、卡片傳送機構8及喂卡機構，儲卡箱1、用于發(fā)卡的撥卡機構7、卡片傳送機構8及喂卡機構均設置在機箱6內，喂卡機構包括環(huán)套在儲卡箱1上的卡片托板2、位于儲卡箱1旁側豎向設置的絲桿5、渦卷彈簧4和螺母9，螺母9套裝在絲桿5上，托板2的一端與螺母9連接，另一端的工作面伸入到儲卡箱1中用于承托卡片18，在絲桿5帶動下托板2可沿儲卡箱 1縱向移動；渦卷彈簧4的內圈端與絲桿5傳動連接，其外圈端固定；本實施例中，絲桿5通過傳動機構與渦卷彈簧4相連，渦卷彈簧4的內圈端與傳動機構3的輸入軸連接，其外圈端固定在儲卡箱1的支撐板上；傳動機構3采用齒輪傳動，即在作為渦卷彈簧4的轉軸13和絲桿5上分別安裝齒輪14、15，齒輪14、15相互嚙合進行傳動。發(fā)卡由渦卷彈簧4施力通過齒輪傳動作用于絲桿5上使之反轉而抬升托板2實現(xiàn)喂卡。托板2的板面中部開有用于儲卡箱1的箱體壁穿過的U形通槽12，該U形通槽12 圍括的區(qū)域為用于承托卡片18的承托部，可伸入到儲卡箱1中。本發(fā)明的工作過程是發(fā)卡時，渦卷彈簧通過齒輪傳動施力于絲桿，絲桿轉動，帶動螺母上移，使得托板將卡片向上抬升，撥卡機構將卡片輸送至卡片傳送機構上，從發(fā)卡口
送出ο在其它實施例中，本實施例中的喂卡機構還可以安裝在收卡機內，不同之處在于撥卡機構具有收卡功能，安裝有該喂卡機構的收卡機工作過程是，收卡時，撥卡機構將卡片送至卡箱內，給托板施一向下的作用力，與托板連接的螺母下移，由于絲桿、螺母組成的絲桿副為非自鎖的滾珠絲桿副，螺母帶動絲桿轉動，通過齒輪傳動，使得渦卷彈簧卷緊，此時渦卷彈簧的反向力使托板將卡片緊頂向發(fā)卡口方向。實施例2如圖5、6所示，本實施例與實施例1的區(qū)別之處在于蝸卷彈簧4套裝在絲桿5的下端，蝸卷彈簧4的內圈端與絲桿5中軸線位于同一軸線上并連接，該內圈端與絲桿5的底端連接，外圈端則固定在儲卡箱1的支撐板上。收卡時外力或卡片下壓托板2時，螺母9帶動絲桿5轉動，從而使渦卷彈簧4卷緊蓄力，發(fā)卡則由渦卷彈簧4施力作用于絲桿5上使之反轉而抬升托板2實現(xiàn)喂卡。如圖8所示，儲卡箱1為半開放式的U形結構。托板2的板面中部開有用于儲卡箱1的箱體壁穿過的U形通槽12，該U形通槽12 圍括的區(qū)域為用于承托卡片18的承托部，可伸入到儲卡箱1中。如圖7所示，是使用上述喂卡機構的自動發(fā)卡機，包括機箱6、儲卡箱1、撥卡機構 7、卡片傳送機構8及喂卡機構，儲卡箱1、用于發(fā)卡的撥卡機構7、卡片傳送機構8及喂卡機構均設置在機箱6內，喂卡機構包括環(huán)套在儲卡箱1上的卡片托板2、位于儲卡箱1旁側豎向設置的絲桿5、渦卷彈簧4和螺母9，螺母9套裝在絲桿5上，托板2的一端與螺母9連接， 另一端的工作面伸入到儲卡箱1中用于承托卡片18，在絲桿5帶動下托板2可沿儲卡箱1 縱向移動；蝸卷彈簧4套裝在絲桿5的下端，蝸卷彈簧4的內圈端與絲桿5中軸線位于同一軸線上并連接，該內圈端與絲桿5的底端連接，外圈端則固定在儲卡箱1的支撐板上。發(fā)卡由渦卷彈簧4施力作用于絲桿5上使之反轉而抬升托板2實現(xiàn)喂卡。本發(fā)明的工作過程是發(fā)卡時，渦卷彈簧施力作用于絲桿，絲桿轉動帶動螺母上移，使得托板將卡片向上抬升，撥卡機構將卡片輸送至卡片傳送機構上，從發(fā)卡口送出。在其它實施例中，本實施例中的喂卡機構還可以安裝在收卡機內，不同之處在于撥卡機構具有收卡功能，安裝有該喂卡機構的收卡機工作過程是，收卡時，撥卡機構將卡片送至卡箱內，給托板施一向下的作用力，與托板連接的螺母下移，由于絲桿、螺母組成的絲桿副為非自鎖的滾珠絲桿副，螺母帶動絲桿轉動，使得渦卷彈簧卷緊，此時渦卷彈簧的反向力使托板將卡片緊頂向發(fā)卡口方向。另外，實施例1與實施例2的喂卡機構也都可以安裝在收/發(fā)卡機中，同時實現(xiàn)收發(fā)卡功能。本發(fā)明的實施方式不限于此，按照本發(fā)明的上述內容，利用本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術思想前提下，本發(fā)明的傳動機構及托板伸入卡箱內的具體結構等還可以做出多種形式的修改、替換或變更，這些修改、替換或變更均落在本發(fā)明權利保護范圍之內。
權利要求
1.一種喂卡機構，包括環(huán)套在儲卡箱上的卡片托板及位于儲卡箱旁側豎向設置的絲桿，其特征在于還包括渦卷彈簧和螺母，所述螺母套裝在絲桿上，所述托板的一端與螺母連接，另一端的工作面伸入到儲卡箱中用于承托卡片，在絲桿帶動下所述托板可沿儲卡箱縱向移動；所述渦卷彈簧的內圈端與絲桿傳動連接，其外圈端固定；收卡時外力或卡片下壓托板時，螺母帶動絲桿轉動，從而使渦卷彈簧卷緊蓄力，發(fā)卡則由渦卷彈簧施力作用于絲桿上使之反轉而抬升托板實現(xiàn)喂卡。
2.根據(jù)權利要求1所述的喂卡機構，其特征在于所述的絲桿、螺母組成的絲桿副為非自鎖的滾珠絲桿副。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的喂卡機構，其特征在于所述絲桿通過傳動機構與渦卷彈簧相連，渦卷彈簧的內圈端與傳動機構的輸入軸連接，其外圈端固定在儲卡箱的支撐板上。
4.根據(jù)權利要求3所述的喂卡機構，其特征在于所述傳動機構為齒輪傳動。
5.根據(jù)權利要求4所述的喂卡機構，其特征在于所述的托板的板面中部開有用于儲卡箱的箱體壁穿過的U形通槽，該U形通槽圍括的區(qū)域為用于承托卡片的承托部，可伸入到儲卡箱中。
6.一種使用權利要求1所述的喂卡機構的自動發(fā)卡機，包括機箱、儲卡箱、撥卡機構、 卡片傳送機構及喂卡機構，所述儲卡箱、撥卡機構、卡片傳送機構及喂卡機構均設置在機箱內，所述喂卡機構包括環(huán)套在儲卡箱上的卡片托板及位于儲卡箱旁側豎向設置的絲桿，其特征在于還包括渦卷彈簧和螺母，所述螺母套裝在絲桿上，所述托板的一端與螺母連接， 另一端的工作面伸入到儲卡箱中用于承托卡片，在絲桿帶動下所述托板可沿儲卡箱縱向移動；所述渦卷彈簧的內圈端與絲桿傳動連接，其外圈端固定，發(fā)卡由渦卷彈簧施力作用于絲桿上使之反轉而抬升托板實現(xiàn)喂卡。
7.根據(jù)權利要求6所述的自動收/發(fā)卡機，其特征在于所述的絲桿、螺母組成的絲桿副為非自鎖的滾珠絲桿副。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的自動收/發(fā)卡機，其特征在于所述絲桿通過傳動機構與渦卷彈簧相連，渦卷彈簧的內圈端與傳動機構的輸入軸連接，其外圈端固定在儲卡箱的支撐板上。
9.根據(jù)權利要求8所述的喂卡機構，其特征在于所述的傳動機構為齒輪傳動；所述的儲卡箱為半開放式的U形結構，所述的托板的板面中部開有用于儲卡箱的箱體壁穿過的U 形通槽，該U形通槽圍括的區(qū)域為用于承托卡片的承托部，可伸入到儲卡箱中。
10.一種使用權利要求1所述的喂卡機構的自動收卡機，包括機箱、儲卡箱、撥卡機構、 卡片傳送機構及喂卡機構，所述儲卡箱、撥卡機構、卡片傳送機構及喂卡機構均設置在機箱內，所述喂卡機構包括環(huán)套在儲卡箱上的卡片托板及位于儲卡箱旁側豎向設置的絲桿，其特征在于還包括渦卷彈簧和螺母，所述螺母套裝在絲桿上，所述托板的一端與螺母連接， 另一端的工作面伸入到儲卡箱中用于承托卡片，在絲桿帶動下所述托板可沿儲卡箱縱向移動；所述渦卷彈簧的內圈端與絲桿傳動連接，其外圈端固定；收卡時外力或卡片下壓托板時，螺母帶動絲桿轉動，從而使渦卷彈簧卷緊蓄力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種喂卡機構，包括環(huán)套在儲卡箱上的卡片托板及位于儲卡箱旁側豎向設置的絲桿，還包括渦卷彈簧和螺母，所述螺母套裝在絲桿上，所述托板的一端與螺母連接，另一端的工作面伸入到儲卡箱中用于承托卡片，在絲桿帶動下所述托板可沿儲卡箱縱向移動；所述渦卷彈簧的內圈端與絲桿傳動連接，其外圈端固定；收卡時外力或卡片下壓托板時，螺母帶動絲桿轉動，從而使渦卷彈簧卷緊蓄力，發(fā)卡則由渦卷彈簧施力作用于絲桿上使之反轉而抬升托板實現(xiàn)喂卡；還公開了使用上述喂卡機構的收/發(fā)卡機；本發(fā)明與現(xiàn)有采用拉伸彈簧或壓縮彈簧帶動托板實現(xiàn)收/發(fā)卡相比，克服了彈簧進給喂卡不到位的現(xiàn)象，工作更加可靠，大大降低了滯卡率。
文檔編號G06K13/10GK102368304SQ20111027119
公開日2012年3月7日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權日2011年9月14日
發(fā)明者徐青平 申請人:廣東省電子技術研究所