单位文秘网 2021-07-05 08:25:04 点击: 次
摘 要 对于室外无人值守发卡机来说,IC卡能否顺利发出具有决定性的意义,本论文通过真空吸取的方式可以解决卡卡、不规则卡、卡的周边有破损、毛边等问题。气动系统的操作更加方面,更容易实现自动化,能够更大程度地减少了自动发卡机不能正常工作的情况发生。
关键词 发卡机;真空;气动系统;自动化
1 无人值守发卡机应用意义
随着我国经济的发展,汽车拥有量的急剧增加。物流、人流、商品流大幅度增长。高速公路成为重要的交通运输途径,是国家大力发展的基础设施利用各种高科技,特别是电子信息技术来提高管理效率、交通效率和保障安全,成为当前交通管理发展的主要方向。
高速公路收费系统是高速公路的重要组成部分,是高速公路业主收回投资的重要保障,常用的封闭式高速公路收费系统利用通行卡来标示车辆,在高速公路出口根据在通行卡中记录的车辆进入高速公路的入口和时间等信息进行收费。
无人值守发卡机是智能交通基本组成构件之一,将IC卡的读写、发放、储存、计数、整理等功能集成一体。既能完成业务的需要,又可以代替人工管理,不再需要工作人员清查、整理、交接卡,大幅度提高了工作效率,同时缩短了交班时间,减少了相关人员配置和点卡机等设备的使用。
无人值守发卡机的使用可以多开车道,使服务效率提高。无人值守发卡机的使用摆脱了人员配置的限制,可以把人工口车道剩余出来的工作人员补充到出口,进而可以开放更多的车道,缩短车辆等待时间,大大降低了高速路口堵车的时间和概率。无人值守发卡机的使用可以取消现有的一些设施如:收费亭、防撞杆等。大大提高了收费站的整洁美观。无人值守发卡机可以使IC卡全封闭周转,管理方便[1]。
2 机械式发卡机常遇到的问题
机械式发卡机的点卡数方式多采用接触式信息纽扣读写计数在卡箱上,信息纽扣容易受到干扰而错数,与发卡机记存数据不符的问题。机械式发卡机的卡箱和发卡机多用一个公司的,不同品牌的产品不能相互通用。机械式发卡机一个卡口要一个储卡箱供卡,发卡机的四个卡口之间的空间不大。储卡箱容量无法加大,每个卡箱只能装450张IC卡和75张路径卡,不适合车流量大的车道和使用路径卡的用户。机械式发卡机储卡箱内的变形卡,既不能发出,又不能收回,需要人工把坏卡取走的问题。机械式发卡机主要利用弹簧托卡,经常有卡片上升不平衡而造成发卡故障的问题。机械式发卡机IC卡传动主要用金属钩发式和双凸轮或多凸轮传动式,这样对位置要求太精确,无法适合变形和厚度不一致的卡片,造成发卡故障和钩坏卡的问题。
3 真空机械手式发卡机的工作过程
司机按发卡键,真空机械手式发卡机自动将卡片推出卡口。一辆车经过,只发一张卡,车未离开线圈,利用电路的互锁机构,实现真空机械手式发卡机不再发第二张卡。司机取走卡,真空机械手式发卡机的气动机械手立刻进行复位等候下一次吸取卡。司机按键一段时间后如果不取走卡,真空机械手式发卡机会自动回收卡片,并把卡放入废卡箱内。储卡机构通过电机工作,利用皮带轮带动丝杆旋转并使托卡机构上升,托卡机构推动卡上升。当前工作通道的储卡机构的卡片发完,真空机械手式发卡及的缺卡指示灯亮,并发出报警声,通过人工旋转使过卡机构立即工作,过卡机构使用轴承旋转,并用挡块固定的方式来定位,将装满卡的卡箱代替已经发完卡的烤箱,此机构可以装5个卡箱,也可以根据客户需要和车流量的多少进行增减。真空机械手运输卡过程中并且具备对写入失败卡或无效卡回收的功能,可将写卡失败、无效的卡自动回收到废卡箱内[2]。
4 真空机械手式发卡机的机械机构
工作过程:汽车驶入后,信号传递给发卡系统,①当卡是有效卡时:旋转气缸旋转180度→真空吸盘吸卡→推出气缸缩回(卡从卡箱能移除出)→上行气缸上行(并进行信息写入)→旋转缸复位→真空发生器停止工作(吸盘发卡)→推出气缸伸出复位→上行气缸下行复位。②当卡是无效卡时:旋转气缸旋转180度→真空吸盘吸卡→推出气缸缩回(卡从卡箱能移除出)→上行气缸上行(信息无法写入)→旋转气缸选择90度→真空发生器停止工作(吸盘把卡放入废卡箱)→旋转气缸回转90度→真空吸盘吸卡→推出气缸缩回(卡从卡箱能移除出)→上行气缸上行(并进行信息写入)→旋转缸复位→真空发生器停止工作(吸盘发卡)→推出气缸伸出复位→上行气缸下行复位。
真空机械手式发卡机所用的连接关系有以下特点:①旋转气缸与导轨利用联轴器进行直连。②上行气缸和推出气缸都是缸体利用螺钉固定在导轨上,③兩个导轨间的传动利用滚珠的滚动连接传动,④推出气缸推出件在水平导轨上利用滚珠的滚动连接传动。⑤托卡机构与丝杆利用丝杠与螺母副的连接方式进行传动连接。⑥电机与丝杆利用皮带连接的方式进行传动。
5 真空机械手式发卡机的实现的功能及优点
能够实现以下功能:①能为收费系统提供准确无误的清点卡片数据。②可以兼容不同品牌的卡箱和具有灵活的装卡方式。③能实现上方、下方卡口都能输出卡片。④出卡口严禁堵卡。⑤托卡机构能够平衡运动,并装配在发卡机内部。⑥能够实现写入信息不成功、坏卡、爆口变形卡、双卡等回收机构。⑦利用真空吸取传动的发卡传动机构。⑧利用气压推动的出卡传动机构。⑨司机按键一段时间后没有取卡,卡可以自动回收。⑩利用指示灯方式对司机进行提示。⑪发卡机内部装有热交换器(冷却和加热功能),增强无人值守发卡机环境适应能力。
相比与机械式发卡机的优点:①解决机械式发卡机中的卡卡问题。②解决高速公路收费系统使用的IC卡种类繁多的问题。③利用真空气压系统传动,可以避免产生误操作。④利用多吸盘备用的方式,保证发卡的顺利进行。⑤出卡口利用气压传动,整卡斜上推动的方式,防止卡卡和堵卡后使卡变形。⑥解决发卡过程中遇到的一些不规则卡(如变形、卡表面贴标签、卡表面有胶、卡边缘破损有毛边等)无法正常工作的问题。
参考文献
[1] 张兴国,张磊.《液压与气压传动》课程教学探索[J].科技资讯,2014,12(13):189-190.
[2] 雷玉勇,刘克福.液气压传动与控制[M].重庆:重庆大学出版社,2013:71.
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