一种智能卡的多卡斗发卡机构及发卡装置

摘要

本发明公开了一种智能卡的多卡斗发卡机构及发卡装置，所述多卡斗发卡机构包括支架、多个卡斗、工作卡斗选择机构和拨卡机构，所述多个卡斗沿着直线排列在支架上；所述卡斗与支架之间设有常态下促使卡斗位于竖向行程的最高点的弹簧；所述工作卡斗选择机构包括转轴、设在转轴上的凸轮以及转动动力机构，每个卡斗的下方设置一个所述凸轮，转轴上的多个凸轮表面的径向最高点位于圆周方向的不同位置；所述每个卡斗上设有与相应的凸轮匹配的从动件构成凸轮机构；所述拨卡机构包括拨卡头以及拨卡动力机构。本发明的多卡斗发卡机构能够根据指令对指定的卡斗中的卡片发出，具有结构紧凑、发卡速度快、可靠性高等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及智能卡制造设备，具体涉及一种智能卡的多卡斗发卡机构及发 卡装置。

背景技术

在智能卡的加工设备中，一般都设有发卡装置，用于将层叠放置在卡斗中 的卡片逐张地发送到加工流水线上。常见的发卡装置利用真空吸头将卡斗底部 的卡片吸住并向下拉出使之进入卡片输送线的拨齿中，这种发卡装置要求卡斗 下方具有足够的空间安装吸头及驱动吸头上下运动的气缸，并且设备运行的现 场需要配备高压气源，工作时的噪音也较大。

智能卡生产设备中的即时发卡设备，可以现场快速制作卡片，通常应用在 发卡单位(例如银行)的营业网点处。即时发卡设备需要设置多个卡斗，不同 卡斗内放置不同的卡片，制卡时根据具体用户需求选择相应的卡片并发送出去 进行加工。即时发卡设备由于体积较小，一般没有足够的空间安装上述的真空 吸附式发卡装置，并且即时发卡设备所应用的场合也没有配备高压气源，同时 也要求设备运行时不能有过大的噪声，因此上述真空吸附式发卡装置不适用于 及时发卡设备中。申请公布号为CN104318273A的发明专利申请中公开了一种 “银行卡即时发卡机”，其中的进卡模块2相当于发卡装置，该进卡模块2中 发出的卡片由机械手16抓取并输送，但是并没有公开进卡模块2如何实现发卡 的具体结构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能卡的多卡斗发卡机 构及发卡装置，所述多卡斗发卡机构能够根据指令对指定的卡斗中的卡片发出， 具有结构紧凑、发卡速度快、可靠性高等优点，所述发卡装置包括上述发卡机 构，特别适用于即时发卡设备中。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种智能卡的多卡斗发卡机构，包括支架和设在支架上的多个卡斗，还包 括工作卡斗选择机构和拨卡机构，其中，所述多个卡斗沿着直线排列在支架上， 且支架在卡斗的下方设有卡片输送通道；所述卡斗与支架之间设有常态下促使 卡斗位于竖向行程的最高点的弹簧；

所述工作卡斗选择机构包括转轴、设在转轴上的凸轮以及驱动转轴转动的 转动动力机构，其中，每个卡斗的下方设置一个所述凸轮，转轴上的多个凸轮 表面的径向最高点位于圆周方向的不同位置；所述每个卡斗上设有与相应的凸 轮匹配的从动件构成凸轮机构；

所述拨卡机构包括拨卡头以及驱动拨卡头沿卡片输送方向作拨卡动作的拨 卡动力机构，其中，所述拨卡头设置于卡斗下方的卡片输送通道中，该拨卡头 的运动方向与卡片输送通道的延伸方向一致。

本发明的多卡斗发卡机构的一个优选方案，其中，所述转动动力机构由伺 服电机和同步带传动机构构成，其中，所述同步带传动机构的主动带轮与伺服 电机的主轴连接，从动带轮与转轴连接；当所述卡斗的数量为n时，所述转轴 的圆周方向平均分成n+1等份，每个凸轮表面的径向最高点位于其中一个平分 线上。采用伺服电机和同步带传动机构驱动转轴转动，能够获得更高的控制精 度。所述转轴的圆周方向平均分成n+1等份，每个凸轮表面的径向最高点位于 其中一个平分线上，使得转轴工作时按固定的角度进行转动，每转动一个所述 固定的角度进入停位状态，就能促使其中一个卡斗进入工作状态，使得控制更 加方便；并且有一个停位状态令所有的卡斗均不处于工作状态，便于设备的安 装和调试。

本发明的多卡斗发卡机构的一个优选方案，其中，每个卡斗的下部设有向 下延伸的L型连接件，该L型连接件的水平部分延伸至卡片输送通道的下方， 所述从动件由滚轮构成，该滚轮设置在所述L型连接件的水平部分上。设置所 述L型连接件便于安装所述从动件，使从动件能够与位于卡片输送通道处的凸 轮进行匹配。

本发明的多卡斗发卡机构的一个优选方案，其中，所述卡斗的底部在沿着 卡片输送方向的两端设有让卡片通过的开口；所述卡斗内在垂直于卡片输送方 向的两内侧面上设有用于支承卡片的支承滚轮；所述卡斗与支架之间设有竖向 导向结构，该竖向导向结构由设在支架上的滑轨和设在卡斗上的滑块匹配而成。 设置所述开口的作用在于，当卡斗向下运动到最低点进行发卡时，卡片通过该 开口离开卡斗；设置所述支承滚轮的作用在于，常态下对卡斗内的卡片进行支 承，发卡时，该支承滚轮由于具有滚动特性，便于卡片的顺利移出；设置所述 竖向导向结构用于对卡斗的竖向运动进行限位和导向。

本发明的多卡斗发卡机构的一个优选方案，其中，所述拨卡动力机构由拨 卡伺服电机和同步带传动机构构成，其中，所述同步带传动机构中的同步带沿 着卡片输送方向延伸形成环形封闭结构，该同步带传动机构中的同步带轮设置 在支架上；所述拨卡头连接在所述同步带的上部的水平部分上。通过采用伺服 电机和同步带传动机构来带动拨卡头运动，不但停位精度高，而且能够很方便 地控制拨卡头往复运动，高效地完成拨卡动作。

优选地，所述拨卡头通过连接座与同步带固定连接；所述连接座与支架之 间设有与卡片输送方向平行的导向机构，该导向机构由设在支架上的滑轨与设 在连接座上的滑块匹配而成。通过设置所述导向机构对拨卡头的运动进行导向 和限位，确保拨卡头能够按设定轨迹精确地将卡片推出。

本发明的多卡斗发卡机构的一个优选方案，所述弹簧设置在卡斗的侧面处， 卡斗的该侧面上设有水平向外延伸的连接片，该连接片上设有定位螺钉与弹簧 的上端连接；所述支架上设有定位柱与弹簧的下端连接。通过将弹簧设置在卡 斗的侧面上，从而不会与内部及下方的部件发生干涉。

一种包含上述智能卡的多卡斗发卡机构的智能卡发卡装置，包括至少一个 所述多卡斗发卡机构，还包括将多卡斗发卡机构发出的卡片输送到加工模块中 的送卡机构，该送卡机构包括用于容纳和定位卡片的卡座以及驱动卡座作送卡 运动的送卡动力机构，所述卡座的运动方向与多卡斗发卡机构中的卡片输送方 向垂直。

本发明的智能卡发卡装置的一个优选方案，其中，所述送卡动力机构由送 卡伺服电机和同步带传动机构构成，其中，其中，所述同步带传动机构中的同 步带沿着多卡斗发卡机构的卡片输送方向的垂直方向延伸形成环形封闭结构， 该同步带传动机构中的同步带轮设置在支架上；所述卡座连接在所述同步带的 上部的水平部分上。通过采用伺服电机和同步带传动机构来带动拨卡头运动， 不但停位精度高，而且能够很方便地控制卡座往复运动，高效地完成送卡动作。

本发明的智能卡发卡装置的一个优选方案，其中，所述多卡斗发卡机构为 两个或多个，各个多卡斗发卡机构平行设置。通过设置多个多卡斗发卡机构， 能够增加卡斗的数量，增加所放置的卡片的种类。工作时，利用同一个送卡机 构对不同多卡斗发卡机构发出来的卡片进行承接和输送。

本发明的智能卡发卡装置的工作原理是：

工作时，多卡斗发卡机构将其中一个卡斗中的一张卡片发送出来并输送到 卡片输送通道的末端，在卡片送出之前，送卡机构中的送卡动力机构驱动卡座 到达该多卡斗发卡机构的卡片输出端处；当卡片送入到卡座上后，送卡机构中 的送卡动力机构驱动卡座携带卡片运动到加工模块的卡片输入端处，由加工模 块中的送卡机构将卡片转走，完成一张卡片的发卡动作。

每个多卡斗发卡机构的工作过程为：常态下卡斗位于竖向行程的最高点， 每个卡斗中的卡片均位于卡片输送通道的上方；当需要对某个卡斗中的卡片进 行发卡时，工作卡斗选择机构中的转动动力机构驱动转轴转动一定角度，使得 转轴上与该卡斗对应的凸轮通过匹配的从动件驱动卡斗向下运动至竖向行程的 最低点进入发卡状态，位于该卡斗中最下方的一张卡片进入到卡片输送通道中； 接着拨卡机构中的拨卡动力机构驱动拨卡头运动，将该卡斗中最下方的卡片拨 出，并沿着卡片输送通道输送至末端，进入卡座中，完成卡片的发出，随后拨 卡头复位，等待下一次的拨卡动作。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的多卡斗发卡机构中，利用同一个工作卡斗选择机构对工作卡斗 进行选择，并利用同一个拨卡机构对所有工作卡斗中的卡片进行拨送，使得多 个卡斗可以紧密地排列在一起，整体结构相当紧凑。具体地，利用设置转轴上 的凸轮和卡斗上的从动件并结合弹簧的弹力作用控制卡斗的上下运动，实现所 有卡斗在常态和工作状态之间的切换，并通过将轮凸轮表面的径向最高点设置 于圆周方向的不同位置，使得同一时刻只有一个卡斗处于工作状态，巧妙的实 现工作卡斗的选择。利用拨卡头在卡片输送通道中的往复运动实现对工作卡斗 中最下方的卡片进行拨送，拨卡速度快，可靠性高。

2、本发明的智能卡发卡装置中，通过设置运动方向与多卡斗发卡机构中的 卡片输送方向垂直的卡座，从而实现卡片在相互平行设置的加工模块和卡斗之 间的输送。并且，同一个送卡机构能够用于承接多个多卡斗发卡机构所发出的 卡片并进行输送，使得所应用的智能卡设备中可以根据需要设置足够数量的卡 斗。

附图说明

图1-图4为本发明的智能卡的多卡斗发卡机构的一个具体实施方式的结构 示意图，其中，图1为主视图，图2为左视图，图3为俯视图，图4为后视图。

图5和图6为图1的A-A剖视图(放大图)，其中，图5为卡斗处于工作 状态的示意图，图6为卡斗处于非工作状态的示意图。

图7为图1-图4所示多卡斗发卡机构中工作卡斗选择机构和拨卡机构立体 结构示意图。

图8-图11为本发明的智能卡发卡装置的一个具体实施方式的结构示意图， 其中，图8为主视图，图9为左视图，图10为俯视图，图11为立体图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方 式不限于此。

参见图1-图7，本发明的智能卡的多卡斗发卡机构包括支架2以及设在支架 2上的多个卡斗3、工作卡斗选择机构、拨卡机构，其中，所述多个卡斗3沿着 直线排列在支架2上，且支架2在卡斗3的下方设有卡片输送通道4；所述卡斗 3与支架2之间设有常态下促使卡斗3位于竖向行程的最高点的弹簧5。

所述工作卡斗选择机构包括转轴6、设在转轴6上的凸轮7以及驱动转轴6 转动的转动动力机构，其中，每个卡斗3的下方设置一个所述凸轮7，转轴6上 的多个凸轮7表面的径向最高点位于圆周方向的不同位置；所述每个卡斗3上 设有与相应的凸轮7匹配的从动件8构成凸轮机构。

所述拨卡机构包括拨卡头9以及驱动拨卡头9沿卡片输送方向作拨卡动作 的拨卡动力机构，其中，所述拨卡头9设置于卡斗3下方的卡片输送通道4中， 该拨卡头9的运动方向与卡片输送通道4的延伸方向一致。

参见图1-图7，所述转动动力机构由伺服电机10和同步带传动机构11构成， 其中，所述同步带传动机构11的主动带轮与伺服电机10的主轴连接，从动带 轮与转轴6连接。当所述卡斗3的数量为n时，所述转轴6的圆周方向平均分 成n+1等份，每个凸轮7表面的径向最高点位于其中一个平分线上。采用伺服 电机10和同步带传动机构11驱动转轴6转动，能够获得更高的控制精度。所 述转轴6的圆周方向平均分成n+1等份，每个凸轮7表面的径向最高点位于其 中一个平分线上，使得转轴6工作时按固定的角度行程进行转动，每转动一个 所述固定的角度行程进入停位状态，就能促使其中一个卡斗3进入工作状态， 使得控制更加方便；并且有一个停位状态令所有的卡斗3均不处于工作状态， 作为归零位，通过设置光电传感器对该归零位进行检测，使得所有卡斗3的控 制均以该归零位作为参考即可(具体是控制转轴6转动与归零位一个角度差)， 便于控制。所述卡斗3的数量n可以是实际安装的卡斗量，也可以是预留的卡 斗3总安装量，部分设备中可能仅安装预留数量中的一部分即可满足使用要求。 例如，本实施方式中转轴上设置的卡斗3为四个，实际预留的卡斗3安装量为 五个，相邻两个凸轮7表面的径向最高点之间的夹角为60度。

参见图5和图6，每个卡斗3的下部设有向下延伸的L型连接件14，该L 型连接件14的水平部分14-1延伸至卡片输送通道4的下方，所述从动件8由滚 轮构成，该滚轮设置在所述L型连接件14的水平部分14-1上。设置所述L型 连接件14便于安装所述从动件8，使从动件8能够与位于卡片输送通道4处的 凸轮7进行匹配。

参见图1-图7，所述卡斗3的底部在沿着卡片输送方向的两端设有让卡片1 通过的开口；所述卡斗3内在垂直于卡片输送方向的两内侧面上设有用于支承 卡片1的支承滚轮15；所述卡斗3与支架2之间设有竖向导向结构，该竖向导 向结构由设在支架2上的滑轨16和设在卡斗3上的滑块17匹配而成。设置所 述开口的作用在于，当卡斗3向下运动到最低点进行发卡时，卡片1通过该开 口离开卡斗3；设置所述支承滚轮15的作用在于，常态下对卡斗3内的卡片1 进行支承，发卡时，该支承滚轮15由于具有滚动特性，便于卡片1的顺利移出； 设置所述竖向导向结构用于对卡斗3的竖向运动进行限位和导向。

参见图1-图7，所述拨卡动力机构由拨卡伺服电机12和同步带传动机构13 构成，其中，所述同步带传动机构13中的同步带13-1沿着卡片输送方向延伸形 成环形封闭结构，该同步带传动机构13中的同步带轮设置在支架2上；所述拨 卡头9连接在所述同步带13-1的上部的水平部分上。通过采用伺服电机12和同 步带传动机构13来带动拨卡头9运动，不但停位精度高，而且能够很方便地控 制拨卡头9往复运动，高效地完成拨卡动作。

参见图1-图7，所述拨卡头9通过连接座18与同步带13-1固定连接；所述 连接座18与支架2之间设有与卡片输送方向平行的导向机构，该导向机构由设 在支架2上的滑轨19与设在连接座18上的滑块20匹配而成。通过设置所述导 向机构对拨卡头9的运动进行导向和限位，确保拨卡头9能够按设定轨迹精确 地将卡片1推出。

参见图1-图7，所述弹簧5设置在卡斗3的侧面处，卡斗3的该侧面上设有 水平向外延伸的连接片21，该连接片21上设有定位螺钉22与弹簧5的上端连 接；所述支架2上设有定位柱23与弹簧5的下端连接。通过将弹簧5设置在卡 斗3的侧面上，从而不会与内部及下方的部件发生干涉。

参见图1-图7，所述支架2在卡斗3的下方设有左、右两个支承板2-1、2-2， 该支承板2-1、2-2用于对从卡斗3中发出的卡片1进行支承，该支承板2-1、2-2 的上方空间构成卡片输送通道4。

参见图8-图11，本发明的智能卡发卡装置包括两个所述多卡斗发卡机构24， 还包括将多卡斗发卡机构24发出的卡片1输送到加工模块29中的送卡机构25， 该送卡机构25包括用于容纳和定位卡片1的卡座28以及驱动卡座28作送卡运 动的送卡动力机构，所述卡座28的运动方向与多卡斗发卡机构24中的卡片输 送方向垂直。

参见图8-图11，所述送卡动力机构由送卡伺服电机26和同步带传动机构 27构成，其中，其中，所述同步带传动机构27中的同步带27-1沿着多卡斗发 卡机构24的卡片输送方向的垂直方向延伸形成环形封闭结构，该同步带传动机 构27中的同步带轮设置在支架2上；所述卡座28连接在所述同步带27-1的上 部的水平部分上。通过采用伺服电机26和同步带传动机构27来带动拨卡头9 运动，不但停位精度高，而且能够很方便地控制卡座28往复运动，高效地完成 送卡动作。

所述两个多卡斗发卡机构24平行设置，分别设置于智能卡加工设备的两侧， 智能卡加工设备的加工模块29设置于两个多卡斗发卡机构24之间。工作时， 利用同一个送卡机构25对两个多卡斗发卡机构24发出来的卡片1进行承接和 输送。

本发明的智能卡发卡装置的工作原理是：

参见图1-图11，工作时，多卡斗发卡机构24将其中一个卡斗3中的一张卡 片1发送出来并输送到卡片输送通道4的末端，在卡片1送出之前，送卡机构 25中的送卡动力机构驱动卡座28到达该多卡斗发卡机构24的卡片1输出端处； 当卡片1送入到卡座28上后，送卡机构25中的送卡动力机构驱动卡座28携带 卡片1运动到加工模块29的卡片1输入端处，由加工模块29中的送卡机构将 卡片1转走，完成一张卡片1的发卡动作。

参见图5和图6，每个多卡斗发卡机构24的工作过程为：常态下卡斗3位 于竖向行程的最高点，每个卡斗3中的卡片1均位于卡片输送通道4的上方； 当需要对某个卡斗3中的卡片1进行发卡时，工作卡斗选择机构中的转动动力 机构驱动转轴6转动一定角度，使得转轴6上与该卡斗3对应的凸轮7通过匹 配的从动件8驱动卡斗3向下运动至竖向行程的最低点进入发卡状态，位于该 卡斗3中最下方的一张卡片1进入到卡片输送通道4中；接着拨卡机构中的拨 卡动力机构驱动拨卡头9运动，将该卡斗3中最下方的卡片1拨出，并沿着卡 片输送通道4输送至末端，进入卡座28中，完成卡片1的发出，随后拨卡头9 复位，等待下一次的拨卡动作。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限 制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、 组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。