全文摘要
本实用新型公开了一种高速公路自助发卡机，属于高速公路设备技术领域，包括机箱、设置在所述机箱内机架上的发卡机械手，其特征在于：在所述机架上设有用于放置卡片周转箱的周转箱放置架以及用于采集所述卡片周转箱内卡片图像的摄像头。本实用新型的有益技术效果是：1、依据现有收费站的周转箱设计，基于现有基础，实现通用化的设备；2、通过摄像头采集图像可以判断周转箱内卡片的数量，为发卡机械手提供依据，使发卡机械手在最快的时间取卡、送卡。
主设计要求
1.一种高速公路自助发卡机，包括具有出卡口（1-3）的机箱（1）、设置在所述机箱（1）内机架（1-1）上的发卡机械手，其特征在于：在所述机架（1-1）上设有用于放置卡片周转箱（2）的周转箱放置架（3）以及用于采集所述卡片周转箱（2）内卡片图像的摄像头（4）。
设计方案
1.一种高速公路自助发卡机，包括具有出卡口（1-3）的机箱（1）、设置在所述机箱（1）内机架（1-1）上的发卡机械手，其特征在于：在所述机架（1-1）上设有用于放置卡片周转箱（2）的周转箱放置架（3）以及用于采集所述卡片周转箱（2）内卡片图像的摄像头（4）。
2.根据权利要求1所述的高速公路自助发卡机，其特征在于：所述发卡机械手包括抓卡组件、驱动所述抓卡组件移动的X轴驱动组件、驱动所述X轴驱动组件竖直向移动的Z轴驱动组件以及驱动所述Z轴驱动组件沿水平方向移动的Y轴驱动组件。
3.根据权利要求2所述的高速公路自助发卡机，其特征在于：所述X轴驱动组件包括X轴驱动箱体（6）、设置在所述X轴驱动箱体（6）内的X轴丝杠丝母传动组件、固定在所述X轴驱动箱体（6）上并且与所述X轴丝杠丝母传动组件中的丝杠相连的X轴驱动电机（7）以及与所述X轴丝杠丝母传动组件中的丝母相连并限位在所述X轴驱动箱体（6）的导向槽中的X轴传动块（8），所述抓卡组件与所述X轴传动块（8）相连。
4.根据权利要求3所述的高速公路自助发卡机，其特征在于：所述Z轴驱动组件包括Z轴驱动箱体（9）、设置在所述Z轴驱动箱体（9）内的Z轴丝杠丝母传动组件、固定在所述Z轴驱动箱体（9）上并且与所述Z轴丝杠丝母传动组件中的丝杠相连的Z轴驱动电机（10）以及与所述Z轴丝杠丝母传动组件中的丝母相连并限位在所述Z轴驱动箱体（9）的导向槽中的Z轴传动块（11），所述X轴驱动箱体（6）与所述Z轴传动块（11）相连。
5.根据权利要求4所述的高速公路自助发卡机，其特征在于：所述Y轴驱动组件包括Y轴驱动箱体（12）、设置在所述Y轴驱动箱体（12）内的Y轴丝杠丝母传动组件、固定在所述Y轴驱动箱体（12）上并且与所述Y轴丝杠丝母传动组件中的丝杠相连的Y轴驱动电机（13）以及与所述Y轴丝杠丝母传动组件中的丝母相连并限位在所述Y轴驱动箱体（12）的导向槽中的Y轴传动块（14），所述Z轴驱动箱体（9）与所述Y轴传动块（14）相连。
6.根据权利要求5所述的高速公路自助发卡机，其特征在于：所述Y轴驱动组件在所述机架（1-1）上平行设置有两组，所述Z轴驱动箱体（9）的两端分别与两组Y轴驱动组件中的Y轴传动块（14）相连。
7.根据权利要求3-6任一项所述的高速公路自助发卡机，其特征在于：所述抓卡组件包括铰接在所述X轴传动块（8）上的旋转支架（16）、驱动所述旋转支架（16）旋转的旋转电机（17）、对称在所述旋转支架（16）的自由端的两个卡爪（5）以及设置在所述卡爪（5）和所述旋转支架（16）间的电磁铁。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于高速公路设备技术领域，尤其涉及一种基于现有的卡片周转箱而设计的高速公路自助发卡机。
背景技术
随着我国高速公路的快速发展以及自助化设备的广泛应用，给人们的出行带来更多的方便。而自助发卡机已经成为高速公路自动化产品的主要特征，其便捷的取卡方式、良好的人机界面以及给收费站带来的低成本高效率等等受到了一致的好评。
现有技术中至少存在以下技术问题：
目前所有公司的自助发卡机均携带四套机芯。每套机芯可独立发卡，卡片需放置在专用的卡盒内。由于产品标准不统一，导致每个公司的产品无法通用。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种高速公路自助发卡机，利用现有的卡片周转箱，在配套的发卡机械手作用下实现卡片抓取，并直接发放给司机手中。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种高速公路自助发卡机，包括具有出卡口的机箱、设置在所述机箱内机架上的发卡机械手，其特征在于：在所述机架上设有用于放置卡片周转箱的周转箱放置架以及用于采集所述卡片周转箱内卡片图像的摄像头。
进一步的，所述发卡机械手包括抓卡组件、驱动所述抓卡组件移动的X轴驱动组件、驱动所述X轴驱动组件竖直向移动的Z轴驱动组件以及驱动所述Z轴驱动组件沿水平方向移动的Y轴驱动组件。
进一步的，所述X轴驱动组件包括X轴驱动箱体、设置在所述X轴驱动箱体内的X轴丝杠丝母传动组件、固定在所述X轴驱动箱体上并且与所述X轴丝杠丝母传动组件中的丝杠相连的X轴驱动电机以及与所述X轴丝杠丝母传动组件中的丝母相连并限位在所述X轴驱动箱体的导向槽中的X轴传动块，所述抓卡组件与所述X轴传动块相连。
进一步的，所述Z轴驱动组件包括Z轴驱动箱体、设置在所述Z轴驱动箱体内的Z轴丝杠丝母传动组件、固定在所述Z轴驱动箱体上并且与所述Z轴丝杠丝母传动组件中的丝杠相连的Z轴驱动电机以及与所述Z轴丝杠丝母传动组件中的丝母相连并限位在所述Z轴驱动箱体的导向槽中的Z轴传动块，所述X轴驱动箱体与所述Z轴传动块相连。
进一步的，所述Y轴驱动组件包括Y轴驱动箱体、设置在所述Y轴驱动箱体内的Y轴丝杠丝母传动组件、固定在所述Y轴驱动箱体上并且与所述Y轴丝杠丝母传动组件中的丝杠相连的Y轴驱动电机以及与所述Y轴丝杠丝母传动组件中的丝母相连并限位在所述Y轴驱动箱体的导向槽中的Y轴传动块，所述Z轴驱动箱体与所述Y轴传动块相连。
进一步的，所述Y轴驱动组件在所述机架上平行设置有两组，所述Z轴驱动箱体的两端分别与两组Y轴驱动组件中的Y轴传动块相连。
进一步的，所述抓卡组件包括与铰接在所述X轴传动块上的旋转支架、驱动所述旋转支架旋转的旋转电机、对称在所述旋转支架的自由端的两个卡爪以及设置在所述卡爪和所述旋转支架间的电磁铁。
本实用新型的有益技术效果是：1、依据现有收费站的周转箱设计，基于现有基础，实现通用化的设备；2、通过摄像头采集图像可以判断周转箱内卡片的数量，为发卡机械手提供依据，使发卡机械手在最快的时间取卡、送卡；3、X轴、Y轴和Z轴驱动组件采用标准化的设计模块，可以提高整个设备的稳定性、同时降低成本；4、机箱内部采用框架式的结构，能够放置多组周转箱，提升整个设备的装卡容量，进一步提升适用性。
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型高速公路自助发卡机的结构示意图；
图2是图1去除箱体后的结构示意图；
图3是本实用新型高速公路自助发卡机中发卡机械手与机架的安装结构示意图；
图4是本实用新型高速公路自助发卡机中发卡机械手与机架的另一安装结构示意图；
图5是本实用新型高速公路自助发卡机的发卡机械手中抓卡组件的结构示意图。
在附图中：1是机箱，1-1是机架，1-2是按钮，1-3是出卡口，2是卡片周转箱，3是周转箱放置架，4是摄像头，5是卡爪，6是X轴驱动箱体，7是X轴驱动电机，8是X轴传动块，9是Z轴驱动箱体，10是Z轴驱动电机，11是Z轴传动块，12是Y轴驱动箱体，13是Y轴驱动电机，14是Y轴传动块，15是连接支架，16是旋转支架，17是旋转电机。
具体实施方式
参见附图1-5，本实用新型提供了一种高速公路自助发卡机，包括机箱1、设置在机箱1内机架1-1上的发卡机械手，关键在于：在机架1-1上设有用于放置卡片周转箱2的周转箱放置架3以及用于采集卡片周转箱2内卡片图像的摄像头4。
在机箱1上还设有按钮1-2，其中按钮1-2和出卡口1-3并且上下并排设有两组，方便大车司机和小车司机的取卡。在本实施例中，周转箱放置架3在机架1-1上下并排设有两组，每组两个，两个周转箱放置架3间留有空隙以供发卡机械手中的抓卡组件和X轴驱动组件穿过，便于向两个出卡口1-3出卡。在机架1-1的顶部设有两个用于分别安装两个摄像头4的连接支架15，用于采集高处的那一组周转箱放置架中卡片的图像。处于低处的那一组周转箱放置架配套的摄像头则设在位于其上方的周转箱放置架3的底部。在摄像头4的一侧还设有补光灯，用于在光线较暗时的补光，保证图像采集的清晰度。
参见附图2-5，上述的发卡机械手包括抓卡组件、驱动抓卡组件移动的X轴驱动组件、驱动X轴驱动组件竖直向移动的Z轴驱动组件以及驱动Z轴驱动组件沿水平方向移动的Y轴驱动组件。其中，抓卡组件包括与铰接在X轴驱动组件中X轴传动块8上的旋转支架16、驱动旋转支架16旋转的旋转电机17、对称在旋转支架16的自由端的两个卡爪5以及设置在卡爪5和旋转支架16间的电磁铁。两个卡爪5中可以采用一个固定另一个活动的方式取卡，也可以采用两个卡爪5均活动的方式实现取卡。电磁铁也可以通过气缸、电机驱动下的丝杆丝母传动机械实现卡爪的移动。X轴驱动组件包括X轴驱动箱体6、设置在X轴驱动箱体6内的X轴丝杠丝母传动组件、固定在X轴驱动箱体6上并且与X轴丝杠丝母传动组件中的丝杠相连的X轴驱动电机7以及与X轴丝杠丝母传动组件中的丝母相连并限位在X轴驱动箱体6的导向槽中的X轴传动块8，旋转驱动组件与X轴传动块8相连。Z轴驱动组件包括Z轴驱动箱体9、设置在Z轴驱动箱体9内的Z轴丝杠丝母传动组件、固定在Z轴驱动箱体9上并且与Z轴丝杠丝母传动组件中的丝杠相连的Z轴驱动电机10以及与Z轴丝杠丝母传动组件中的丝母相连并限位在Z轴驱动箱体9的导向槽中的Z轴传动块11，X轴驱动箱体6与Z轴传动块11相连。Y轴驱动组件包括Y轴驱动箱体12、设置在Y轴驱动箱体12内的Y轴丝杠丝母传动组件、固定在Y轴驱动箱体12上并且与Y轴丝杠丝母传动组件中的丝杠相连的Y轴驱动电机13以及与Y轴丝杠丝母传动组件中的丝母相连并限位在Y轴驱动箱体12的导向槽中的Y轴传动块14，Z轴驱动箱体9与Y轴传动块14相连。Y轴驱动组件在机架1-1上平行设置有两组，Z轴驱动箱体9的两端分别与Y轴驱动组件中的Y轴传动块14相连。
本实用新型的自助发卡机工作过程如下：首先，摄像头4对配套的卡片周转箱2内卡片进行图像采集并上传至配套的控制模块，控制模块根据采集的图像判断卡片周转箱2内是否有卡片、卡片数量有多少、分布情况以及卡片在周转箱2内的位置。识别完成后，控制器根据识别情况控制发卡机械手进行卡片的抓取。当司机按动按钮1-2时，抓卡组件在控制模块的控制下沿三个坐标轴的方向移动至最近的周转箱中卡片的位置然后通过电磁铁的吸合实现取卡，然后再控制模块的控制下向出卡口移动。当靠近出卡口时，旋转电机17驱动卡爪5旋转90°使得卡片由竖直状态转为水平状态送出出卡口1-3.。当司机取卡后，发卡机械手复位。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920081531.6
申请日:2019-01-18
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209199134U
授权时间:20190802
主分类号:G06K 13/08
专利分类号:G06K13/08
范畴分类:40C;32F;
申请人:苏州朗为控制技术有限公司
第一申请人:苏州朗为控制技术有限公司
申请人地址:215121 江苏省苏州市苏州工业园区唯亭科技园唯西路52号
发明人:季愿;王路路;李俊胜;焦伟;路师飞;王绅
第一发明人:季愿
当前权利人:苏州朗为控制技术有限公司
代理人:高宁宁
代理机构:13123
代理机构编号:石家庄众志华清知识产权事务所（特殊普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：发夹论文;