技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种发卡机，尤其是一种浮动上卡的全自动发卡机。
背景技术
[0002] 随着现代交通行业的快速发展，高速公路建设对国民经济的发展至关重要。在高速公路日益发展的今天，对收费管理、交通控制、安全管理等的要求越来越高，提高运输效率，降低运输成本迫在眉睫。
[0003] 无人值守浮动上卡的全自动发卡机代替传统人工发卡，具有降低收费人员的工作强度、提高收费效率、加快通行速度、防止通行
费用流失、规范卡片管理等方面发挥重大作用。
[0004] 现有的无人值守浮动上卡的全自动发卡机在运行过程中，经常会出现以下问题：发卡时卡片出现卡壳或者一次发出多张卡片的情况；由卡片卡壳和一次出多张卡，易造成卡计数不准等问题，尤其是在交通高峰期更易发生故障，一旦工作人员没有及时处理，就易造成收费站堵塞不能正常收费管理，与设备投入的预期相背离，实际应用过程中，各业主和用户对传统卡机的上述问题已经到了忍无可忍的地步。
发明内容
[0005] 本实用新型的目的就是为了解决
现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种浮动式上卡的全自动发卡机，通过设计发卡机内部的卡片供应的上下浮动机构来保证仅有一张卡片正对出卡口，并通过优选的擦卡装置，保证每次只发出一张卡且不会出现发卡卡壳问题。
[0006] 本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
[0007] 一种浮动上卡的全自动发卡机，包括内部为空腔的
外壳，所述外壳上设置有出卡口，所述空腔内设置有第一控制机构、发卡机构、上卡机构、上卡驱动机构及第二控制机构；所述第一控制机构设置于所述发卡机构的上方，并控制所述发卡机构的上下滑动及所述上卡驱动机构的启停；所述发卡机构位于所述上卡机构的上方，并将所述上卡机构中最上层的卡片从所述出卡口中发出；所述上卡机构上连接有上卡驱动机构，所述上卡驱动机构驱动所述上卡机构上下滑动，并使所述上卡机构中最上层的卡片对准所述出卡口；所述第二控制机构用于限定所述上卡机构的向下运动。
[0008] 优选的，所述的浮动上卡的全自动发卡机，其中：所述外壳包括组装成一体的前盖、后盖、上盖及下盖。
[0009] 优选的，所述的浮动上卡的全自动发卡机，其中：所述第一控制机构包括位于所述上盖底面上的第一U型
传感器、压
力弹簧以及设置在所述发卡机构上的第一挡片，所述第一U型传感器和所述第一挡片配合控制所述上卡驱动机构的启停；所述压力弹簧的另一端抵靠所述发卡机构。
[0010] 优选的，所述的浮动上卡的全自动发卡机，其中：所述发卡机构包括发卡盒体，所述发卡盒体的外壁上设置有用于使所述发卡盒体上下滑动的第一滑轨和第二滑轨，所述发卡盒体内设置有滚动地将所述上卡机构中最上层的卡片从所述出卡口中发出擦卡轮。
[0011] 优选的，所述的浮动上卡的全自动发卡机，其中：所述擦卡轮为高
耐磨性和高
摩擦系数的软胶滚轮。
[0012] 优选的，所述的浮动上卡的全自动发卡机，其中：所述上卡机构包括用于放置卡片的卡托，所述卡托底部设置有
滑轮，所述滑轮可沿设置在所述后盖上的滑轮
导轨上下滑动。
[0013] 优选的，所述的浮动上卡的全自动发卡机，其中：所述上卡驱动机构包括步进
电机、同步传动带和
丝杆，所述步进电机和丝杆的一端通过所述同步传动带连接，所述丝杆上的丝杆
螺母连接所述上卡机构并驱动所述上卡机构上下滑动。
[0014] 优选的，所述的浮动上卡的全自动发卡机，其中：所述第二控制机构包括第二U型传感器以及设置于所述卡托上的第二挡片，所述第二U型传感器与所述第二挡片配合控制所述上卡驱动机构的停止。
[0015] 本实用新型技术方案的优点主要体现在：
[0016] 1．本实用新型设计精巧，操作简单，采用高精密的丝杆螺丝进给机构，与高可靠的步进电机共同配合下，精心设计的伺服控制系统能够永远将第一张卡片置于最合理的
位置，保证卡片一张一张地发出去；同时，使用高耐磨性和高摩擦系数的软胶，在电控进给机构以及防双卡机构的配合下，稳定有效的将卡兜内的卡票一张一张的分离出去，且能够消除钩卡方式对卡片的机械损伤。
[0017] 2.采用浮动式上下传动方式，并优选高品质日式导轨提供合理浮动力度，力保不同卡片上卡时承受力度一致，所有卡片到此一视同仁，有且仅能走一张，为单张出卡提供多重保险。
[0018] 3.可根据路段卡的新旧，卡的厚薄不同进行调节，使发卡机处于可被调节于最佳的发卡状态。
[0019] 4.独特的柔性上卡、发卡机构能够保证，传统射频卡、路径卡双频卡等均可发出，无系统升级后顾之忧。
附图说明
[0020] 图1 是本实用新型的上盖结构示意图；
[0021] 图2是本实用新型的下盖结构示意图；
[0022] 图3是本实用新型前盖及第二U型传感器和第二挡片配合示意图；
[0023] 图4是本实用新型后盖示意图；
[0024] 图5是本实用新型内部结构示意图。
具体实施方式
[0025] 本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选
实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
[0026] 实施例1
[0027] 本实用新型揭示的一种浮动上卡的全自动发卡机，如附图1-附图4所示，包括内部为空腔的外壳，所述外壳包括组装成一体的前盖1、后盖21、上盖8及下盖18；所述前盖1和后盖21均为一槽状结构，且它们的下端均设置有一缺口，它们组合后形成一两端开口且下部有一方形缺口的长方体结构，所述上盖8及下盖18组装在所述长方体的两个开口处。
[0028] 所述长方体的上部区域形成一椭圆形或长方形出卡口20，所述出卡口20与所述方形缺口在同一平面上，所述出卡口20的内部设置有用于防止两张卡片13同时发出的防双卡机构。
[0029] 所述外壳上还设置有用于用户取卡的取卡键，所述取卡键与所述出卡口20处于同一平面上。
[0030] 如附图5所示，所述空腔内设置有第一控制机构40、发卡机构50、上卡机构60、上卡驱动机构70及第二控制机构80；所述第一控制机构40设置于所述发卡机构50的上方，并控制所述发卡机构50的上下滑动及所述上卡驱动机构70的启停；所述发卡机构50位于所述上卡机构60的上方，并将所述上卡机构60中最上层的卡片13从所述出卡口20中发出；所述上卡机构60上连接有上卡驱动机构70，所述上卡驱动机构70驱动所述上卡机构60上下滑动，并使所述上卡机构60中最上层的卡片13对准所述出卡口20；所述第二控制机构80用于限定所述上卡机构60的向下运动距离。
[0031] 具体的，如附图1和附图5所示，所述第一控制机构40包括位于所述上盖8底面上的第一U型传感器3以及设置在所述发卡机构50上的第一挡片4，所述第一U型传感器3和所述第一挡片4配合控制所述上卡驱动机构70的启停。
[0032] 所述上盖8的底面还固定有至少一个压力弹簧9的一端，所述压力弹簧9优选为两个，且两个所述压力弹簧9的另一端抵靠所述发卡机构50，并推动所述发卡机构50整体向下移动。
[0033] 所述发卡机构50包括中空结构的发卡盒体10，所述发卡盒体10为正方体或长方体，所述压力弹簧9抵靠在所述发卡盒体10的顶面上，所述发卡盒体10的底面为开口结构；所述发卡盒体10的两个
侧壁上设置有用于使所述发卡盒体10上下滑动的第一滑轨5和第二滑轨11。
[0034] 所述发卡盒体10内设置有滚动地擦卡轮12，所述擦卡轮12为高耐磨性和高摩擦系数的软胶滚轮并且其通过一贯穿所述发卡盒体10侧壁的滚轴架设在所述发卡盒体10内。
[0035] 所述发卡盒体10内还设置有驱动所述擦卡轮12滚动的驱动装置，具体的，所述驱动装置通过传送带连接与所述擦卡轮12连接一体的滚轴，并驱动所述滚轴转动进而带动所述擦卡轮12转动。
[0036] 常态下，所述擦卡轮12与所述上卡机构60中最上层的卡片13
接触，所述擦卡轮12通过滚动将所述上卡机构60中最上层的卡片13从所述出卡口20中发出。
[0037] 所述上卡机构60包括用于放置卡片13的卡托15，所述卡托15底部设置有滑轮14，所述滑轮14通过
螺栓及连接件固接在所述卡托15的前端，且其延伸到所述卡托15
覆盖区域外；所述滑轮14卡合在设置所述后盖21背面上的滑轮导轨22中，并沿所述滑轮导轨22上下滑动，从而使所述上卡机构60整体沿所述滑轮导轨22上下滑动。
[0038] 所述上卡驱动机构70包括步进电机17、同步传动带7和丝杆16，所述步进电机17通过一连接板安装于所述外壳的下部区域，且所述步进电机17的位置与所述外壳下端的方形缺口相对应，所述连接板的尺寸与所述方形缺口相匹配。
[0039] 所述步进电机17的输出端连接有同步传动带7，所述同步传动带7和所述丝杆16连接，所述同步传动带7将所述步进电机17输出的动力传送给所述丝杆16并驱动所述丝杆16转动。
[0040] 所述丝杆16可转动的设置在丝杆上固定
块19和丝杆下固定块23之间，所述丝杆上固定块19和丝杆下固定块23分别设置在所述后盖21的侧壁上下端区域，且所述丝杆上固定块19位于所述出卡口20的上方，所述丝杆下固定块23位于所述方形缺口位置。
[0041] 所述丝杆16上的丝杆螺母连接到所述上卡机构60，具体的，所述丝杆螺母连接到所述卡托15的底部，所述丝杆螺母将丝杆的旋转运动转变为自身的上下运动，从而驱动所述卡托15上下运动，带动所述上卡机构60整体上下滑动。
[0042] 如附图3所示，所述第二控制机构80包括第二U型传感器2以及设置于所述卡托15上的第二挡片6，所述第二U型传感器2与所述第二挡片6配合控制所述上卡驱动机构70的停止。
[0043] 所述第一U型传感器3、第二U型传感器2、驱动装置、步进电机、取卡键等
电子元件均连接到所述发卡机的上位机或主控板CPU。
[0044] 本实用新型的自动发卡机工作时，其工作过程如下：
[0045] 发卡机通电后，各电子元件依次上电，并准备就绪。
[0046] 当用户按下取卡键时，所述发卡机构50中的驱动装置启动，所述擦卡轮12滚动将与其接触的位于所述送卡机构60中最上层的卡片13从所述出卡口20发出。
[0047] 此时，由于最上层的卡片13被发出，所述擦卡轮12与卡片13之间出现了间隙，因此所述发卡机构50在自身重力和第一控制机构40中的压力弹簧9弹力的共同作用下向下运动，并使所述擦卡轮12与下一张卡片13接触。
[0048] 由于，所述发卡机构50整体下行，所以位于所述发卡盒体10上的第一挡片4下移，从而使所述第一U型传感器2检测不到所述第一挡片4，此时，所述第一U型传感器2发送
信号给发卡机的上位机或主控板CPU，上位机或主控板CPU发出控制所述步进电机17正转的信号参数，所述步进电机17接收信号开始正转，通过所述同步传动带7带动丝杆16转动，所述丝杆转动带动丝杆螺母向上运动，丝杆螺母进而推动与其连接的卡托15向上移动，所述卡托15使整个上卡机构60整体沿所述滑轮导轨向上滑动。
[0049] 由于整个上卡机构60向上移动，因此与所述上卡机构60中的卡片抵靠在一起的发卡机构也整体向上移动，从而使所述第一挡片4向上运动，当所述第一U型传感器2检测到所述第一挡片4时，所述第一U型传感器2发送信号给发卡机的上位机或主控板CPU，上位机或主控板CPU发出控制所述步进电机17停止的信号参数，所述步进电机17接收停止信号，最终使所述卡托15最上层的卡片13对准所述出卡口20以待出卡。
[0050] 若卡片13没有对准处开口20，则只需要调整所述第一挡片4在所述发卡机构50上的位置即可。
[0051] 当需要向所述卡托15上添加卡片13时，所述主控板CPU或上位机停止所述第一U型传感器3，同时控制所述步进电机17反转，从而使所述上卡机构60整体向下滑动，并使位于所述卡托15上的第二挡片6同时下移，如附图3所示，当所述第二U型传感2器检测到第二挡片6时，所述主控板CPU或上位机控制所述步进电机17停止，从而起到最下位置的限定；此时将卡片13放置于所述卡托15上，再使所述步进电机17正转，使所述卡托15上最上层的卡片13对准所述出卡口20。
[0052] 实施例2
[0053] 本实施例与实施例1的整体结构相同，其区别点在于：所述上卡驱动机构70为
曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构的
输出轴的一端枢轴连接在所述卡托15的底部，从而带动所述卡托15上下滑动，此时可以省去所述后盖21上丝杆上固定块19和丝杆下固定块23。
[0054] 本实施例的工作过程与实施例1相似，其区别点在于：所述送卡机构60的上下移动通过曲柄连杆机构直接将圆周运动转变为送卡机构60的直线运动；其他过程与实施例1相同，在此不再赘述。
[0055] 实施例3
[0056] 本实施例与实施例1、2的整体结构相同，其区别点在于：所述上卡驱动机构70为一作动器，所述作动器的输出端通过一连接轴固定连接在所述卡托15的底部，通过所述作动器的上下运动带动所述卡托15上下滑动；此时若连接轴强度足够，不仅可以省去所述后盖21上丝杆上固定块19和丝杆下固定块23，还可以省去所述滑轮14及设置在所述后盖上的滑轮导轨22结构更精简。
[0057] 本实施例的工作过程与实施例1相似，其区别点在于：所述送卡机构60的上下移动通过所述作动器自身的上下运动实现；本实施例的其他过程与实施例1相同，在此不再赘述。
[0058] 本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
