一种地铁刷卡闸机
阅读说明：本技术 一种地铁刷卡闸机 (Subway card swiping floodgate machine ) 是由 王威 祝志明 沈聪 杨彦 杨毅 王龙生 宋小男 于 2021-06-05 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种地铁刷卡闸机。所述刷卡闸机包括闸机箱体,在闸机箱体上设有禁行灯、闸板、刷卡装置和中空顶座,在顶座空腔内部设有IC卡收集装置和推动机构,IC卡收集装置的插卡槽竖向设置在收集架的进口端,其插卡部位伸出顶座的顶壁,在IC卡收集装置上设有紫外线消毒器,所述推动机构设置在IC卡收集架的插卡槽后方,在闸机箱体对应收集架出口的位置设有带开启门的卡片回收口；所述刷卡装置包括底座、安装在底座上的感应器和水平置于底座上的U型刷卡架,在U型刷卡架的插卡口处设有卡片清污滚刷。本发明通过刷卡收集装置解决了工作人员回收卡片的工作量,并从刷卡和卡片收集两个位置来避免病毒细菌通过IC卡对使用人群交叉传播。(The invention provides a subway card swiping gate machine. The card swiping gate comprises a gate box body, wherein a traffic light, a flashboard, a card swiping device and a hollow footstock are arranged on the gate box body, an IC card collecting device and a pushing mechanism are arranged in a cavity of the footstock, a card inserting groove of the IC card collecting device is vertically arranged at an inlet end of a collecting frame, a card inserting part of the IC card collecting device extends out of the top wall of the footstock, an ultraviolet sterilizer is arranged on the IC card collecting device, the pushing mechanism is arranged behind the card inserting groove of the IC card collecting frame, and a card recycling opening with an opening door is arranged at a position of the gate box body corresponding to an outlet of the collecting frame; the card swiping device comprises a base, a sensor installed on the base and a U-shaped card swiping frame horizontally arranged on the base, wherein a card cleaning rolling brush is arranged at a card inserting opening of the U-shaped card swiping frame. The invention solves the problem of the workload of workers for recovering cards through the card swiping collection device, and avoids the cross spread of virus and bacteria to users through IC cards from two positions of card swiping and card collection.)
技术领域
本发明属于地铁站设施
技术领域
，更具体地说，特别涉及一种用于地铁进出口安检的地铁刷卡闸机。背景技术
地铁是城市公共交通运输的一种形式，是沿着地面铁路系统的形式逐步发展形成的一种用电力牵引的快速大运量城市轨道交通模式，其线路通常敷设在地下隧道内，出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。刷卡闸机是用于管理人流并规范行人出入基本装置，主要应用于用于地铁站入口通道处，只有购买乘车卡刷卡后闸机门则会打开，人们才能进站乘车，实现一次只通过一人，方便地铁的管理工作。
现有的刷卡闸机，例如申请号：CN201821669802.1的发明提供了一种地铁刷卡智能提醒装置，涉及地铁站设施
技术领域
，包括装置箱体、灯光口和网罩，灯光口开孔设置于装置箱体正面，网罩嵌接于装置箱体上表面，装置箱体底端呈对称设置有前架板与后支架，前架板与后支架均为L型结构槽钢片，装置箱体左右两侧固定连接有嵌入式套壳，嵌入式套壳右端卡接有网卡，该种地铁刷卡智能提醒装置，通过地铁进出口站刷卡装置处设置提醒装置，来在人员进出时通过语音播报及灯光提示功能来方便提醒初乘用户、老年人群等进行刷卡通行，并方便宣扬乘车纪律，提高乘客素质，解决了现有的地铁站刷卡通行进出口仅设立刷卡通行通道，适用性差、功能性差，不方便老龄人群以及初乘用户的乘车引导的问题。但是现有的刷卡闸机缺少终点IC卡回收装置，由于在地铁乘坐过程中有很多人会选择购买临时卡，这种临时卡都是按照乘车段设定，达到终点时，需要将临时卡收回，由于缺少合理的终点IC卡回收装置，导致车站人员需耗费大量时间去收集整理，因而增加了车站人员的工作量，而且这种临时卡收回之后，需要再次投放使用，临时卡使用次数比较多，会附着大量细菌和病毒，很容易造成IC卡交叉传播病菌；除此之外，现有的闸机在刷卡时，卡片是直接与感应器接触，这样也会把细菌带到感应器上，或者接触到感应器原有的细菌，从而把细菌带回使用者手部，也容易导致使用者感染疾病，造成IC卡交叉传播病菌，不利于人们健康安全。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种地铁刷卡闸机，以解决现有的地铁刷卡闸机缺少合理的终点IC卡回收装置，造成车站人员需耗费大量时间去收集整理回收的IC卡，以及IC卡刷卡过程中存在交叉传播病菌，不利于人们健康安全的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种地铁刷卡闸机，所述地铁刷卡闸机包括闸机箱体，在闸机箱体上设有禁行灯和闸板，所述闸机箱体的进口端设有刷卡装置，其特征在于：所述闸机箱体出口端固定安装有中空顶座，在顶座空腔内部设有IC卡收集装置和推动机构，所述IC卡收集装置包括插卡槽、收集架和紫外线消毒器，所述收集架水平置于中空顶座内，竖向插卡槽竖向设置在收集架的进口端，其插卡部位伸出顶座的顶壁，紫外线消毒器安装在收集架上，所述推动机构设置在IC卡收集架的插卡槽后方，并将进入插卡槽内的IC卡推入收集架的出口端，并在推送过程中通过紫外线消毒器对IC卡进行消毒，在闸机箱体对应收集架出口的位置设有带开启门的卡片回收口；所述刷卡装置包括底座、安装在底座上的感应器和水平置于底座上的U型刷卡架，在U型刷卡架内设有插入式刷卡机构，所述插入式刷卡机构的插卡口置于U型刷卡架的U型口，且在插卡口处设有卡片清污滚刷。
本发明较优的技术方案：所述禁行灯设置于闸机箱体的进口端，闸板设置于闸机箱体的右侧，且闸板通过转轴与闸机箱体转动连接。
本发明较优的技术方案：所述闸机箱体安装刷卡装置的部位呈斜面结构，刷卡装置安装在斜面上，所述顶座高于刷卡装置的安装斜面，且顶座的空腔延伸至闸机箱体内，且收集架出口的位置对应在顶座下方，带开启门的卡片回收口设置在闸机箱体后侧与顶座连接部位；在顶座临近刷卡装置的一侧设有通行灯。
本发明较优的技术方案：所述插入式刷卡机构包括转盘、卡片夹持机构和驱动头电机，所述转盘置于U型刷卡架的两水平杆之间，驱动电机位于转盘下方，并与转盘的转轴传动连接，控制转盘转动；所述底座对应驱动电机的位置开设有装配腔，驱动电机安装在装配腔内；所述卡片夹持机构包括连接杆、连接套和两个带有电磁开关的夹头，两个夹头对称设置在连接杆两端，连接套置于连接杆的中部，且连接套通过驱动杆与转盘连接。
本发明较优的技术方案：所述插卡槽包括两根竖向对称设置的矩形杆，在两根矩形杆相对内侧开设有与IC卡相匹配的滑槽，且滑槽临近收集架的一侧设有等于或大于IC卡长度的缺口；所述收集架为矩形框架结构，其内部设有IC卡收集腔，收集架固定安装在插卡槽的缺口侧，并与插卡槽组成L型结构，且收集架的IC卡收集腔与插卡槽通过缺口部位；所述紫外线消毒器固定安装于收集架上部，在收集架的IC卡收集腔顶部安装有照射灯，所述照射灯通过连接线与紫外线消毒器电性连接。
本发明较优的技术方案：所述推动机构包括有伺服电机、缺齿轮、齿条、滑套和拉伸弹簧，所述滑套为U型凹槽结构，其U形开口端针对插卡槽，所述齿条滑动安装在滑套内，其中一端通过拉伸弹簧与滑套的封闭端内壁固定连接，所述伺服电机安装在顶座内，缺齿轮安装在伺服电机的转轴上，并与齿条啮合；在伺服电机和缺齿轮的作用，带动齿条沿着滑套水平移动，并推动插入插卡槽内的IC卡。
本发明较优的技术方案：在U型刷卡架的两平行杆内侧设有水平滑槽，且水平滑槽延伸至U型刷卡架的开口端面，形成与IC卡相匹配的IC卡滑槽，且IC卡插入IC卡滑槽后其刷卡面正对底座上的感应器，在U型刷卡架的U型中空部位上部设有盖板，盖板固定安装于U型刷卡架两水平杆之间。
本发明较优的技术方案：所述驱动电机为双头电机，其中一端输出轴设有第二锥形齿轮，另一端设有轴杆；所述转盘与驱动电机连接端设有与第二锥形齿轮相匹配的第一锥齿轮，并通过第一锥齿轮与第二锥形齿轮啮合；所述卡片清污滚刷包括两根呈上下平行方式分布的滚刷，两根滚刷分别通过轴承U型刷卡架转动连接，且两根滚刷之间形成与IC卡相匹配的通道，所述驱动电机的轴杆通过带轮和第一传动皮带与卡片清污滚刷的其中一根滚刷的端部传动连接，两根滚刷的另一端通过带轮和第二传动皮带传动连接。
本发明较优的技术方案：所述连接套为U型凹槽结构，并通过其凹槽部位固定卡设在连接杆的中间位置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明设有卡片收集装置，所述卡片收集装置由伺服电机提供动力，通过缺齿轮与齿条传动，使齿条沿滑套前后滑动，并利用拉伸弹簧的弹性作用，实现齿条往复运动，当IC卡进入到套架与收集架连接处位置时，通过齿条端部的推板推动IC卡进行不断收集，同时打开开启门，从套架内将IC卡取出，从而方便IC卡的回收；
2、本发明的卡片收集装置内设有紫外线消毒器，在IC卡通过齿条推动在套架内滑行，当IC卡经过照射灯下方时，开启紫外线消毒器，通过在外线照射对IC卡进行消毒处理，有效避免病毒细菌通过IC卡对使用人群交叉传播；
3、本发明的刷卡装置包括U型架，将IC卡放置于安装架的U型口处，通过两处卡片夹持机构对IC卡夹紧，同时由双头电机提供动力，通过第二锥齿轮与第一锥齿轮传动使转盘转动，并利用驱动杆拉动连接套，使IC卡通过卡片夹持机构沿水平滑槽滑动，到IC卡经过下方感应器时实现刷卡过程，同时通过轴杆和第一传动皮带带动两处滚刷转动，利用两处滚刷对IC卡上下面进行清洗，防止IC卡长期使用附着大量细菌和病毒；而且在刷卡过程中，IC卡能够避免和感应器之间接触，实现自动刷卡过程，避免卡片之间的交叉感染，进而保护使用者身体健康。
本发明整体结构简单，通过刷卡收集装置解决了工作人员回收卡片的工作量，并从刷卡和卡片收集两个位置来避免病毒细菌通过IC卡对使用人群交叉传播，进而保护使用者身体健康。
附图说明
图1是本发明的轴视结构示意图；
图2是由图1引出的拆除顶座后旋转视角结构示意图；
图3是本发明的安装架结构示意图；
图4是图3引出的安装架爆炸状态结构示意图；
图5是本发明的滚刷、转盘和双头电机结构示意图；
图6是本发明的滚刷与双头电机连接状态结构示意图；
图7是本发明的转盘和双头电机连接状态结构示意图；
图8是本发明的推动机构和收集架结构示意图；
图9是本发明的收集架结构示意图；
图10是图8引出的爆炸结构示意图；
图中：1—闸机箱体；101—禁行灯；102—闸板；103—开启门；2—顶座；201—通行灯；3—刷卡装置；301—底座；302—水平滑槽；303—盖板；304—感应器；305—装配腔；306—U型刷卡架；4—推动机构；401—伺服电机；402—缺齿轮；403—齿条；404—滑套；405—拉伸弹簧；5—IC卡收集装置，501—插卡槽，502—收集架；503—紫外线消毒器；504—连接线；505—照射灯；6—卡片清污滚刷；601—第一传动皮带；602—第二传动皮带；7—转盘；701—第一锥齿轮；702—驱动杆；8—驱动电机；801—第二锥齿轮；802—轴杆；9—卡片夹持机构；901—夹头；902—连接杆；903—连接套；10—IC卡。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例提供的一种地铁刷卡闸机，如图1和图2所示，所述刷卡闸机包括闸机箱体1，在闸机箱体1上设有禁行灯101和闸板102，禁行灯101设置于闸机箱体1前端，闸板102设置于闸机箱体1右端，且闸板102通过转轴与闸机箱体1转动连接；所述闸机箱体1的进口端设有刷卡装置3，出口端固定安装有中空顶座2，闸机箱体1安装刷卡装置3的部位呈斜面结构，刷卡装置3安装在斜面上，所述顶座2高于刷卡装置3的安装斜面，且顶座2的空腔延伸至闸机箱体1内，在顶座2空腔内部设有IC卡收集装置5和推动机构4，在闸机箱体1对应IC卡收集装置5出口的位置设有带开启门103的卡片回收口；IC卡收集装置5的出口的位置对应在顶座2下方，带开启门103的卡片回收口设置在闸机箱体1后侧与顶座2连接部位。
实施例中地铁刷卡闸机的刷卡装置，如图3至图4所示，包括底座301、安装在底座301上的感应器304和水平置于底座301上的U型刷卡架306，在U型刷卡架306内设有插入式刷卡机构，所述插入式刷卡机构的插卡口置于U型刷卡架306的U型口，且在插卡口处设有卡片清污滚刷6。在U型刷卡架306的两平行杆内侧设有水平滑槽302，且水平滑槽302延伸至U型刷卡架306的开口端面，形成与IC卡10相匹配的IC卡滑槽，且IC卡10插入IC卡滑槽后其刷卡面正对底座301上的感应器304，在U型刷卡架306的U型中空部位上部设有盖板303，盖板303固定安装于U型刷卡架306两水平杆之间。所述插入式刷卡机构包括转盘7、卡片夹持机构9和驱动头电机8，所述转盘7置于U型刷卡架306的两水平杆之间，驱动电机8位于转盘7下方，并与转盘7的转轴传动连接，控制转盘7转动；所述底座301对应驱动电机8的位置开设有装配腔305，驱动电机8安装在装配腔305内。所述驱动电机8为双头电机，其中一端输出轴设有第二锥形齿轮801，另一端设有轴杆802；如图5所示，所述转盘7与驱动电机8连接端设有与第二锥形齿轮801相匹配的第一锥齿轮701，并通过第一锥齿轮701与第二锥形齿轮801啮合。如图6所示，所述卡片清污滚刷6包括两根呈上下平行方式分布的滚刷，两根滚刷分别通过轴承U型刷卡架306转动连接，且两根滚刷之间形成与IC卡10相匹配的通道，所述驱动电机8的轴杆802通过带轮和第一传动皮带601与卡片清污滚刷6的其中一根滚刷的端部传动连接，两根滚刷的另一端通过带轮和第二传动皮带602传动连接。如图7所示，所述卡片夹持机构9包括连接杆902、连接套903和两个带有电磁开关的夹头901，两个夹头901对称设置在连接杆902两端，所述连接套903为U型凹槽结构，并通过其凹槽部位固定卡设在连接杆902的中间位置，且连接套903通过驱动杆702与转盘7连接。
实施例中的地铁刷卡闸机的IC卡收集装置5，如图2、图8、图9和图10所示，包括插卡槽501、收集架502和紫外线消毒器503，所述收集架502水平置于中空顶座2内，竖向插卡槽501竖向设置在收集架502的进口端，其插卡部位伸出顶座2的顶壁，紫外线消毒器503安装在收集架502上，所述推动机构4设置在IC卡收集架5的插卡槽501后方。所述插卡槽501包括两根竖向对称设置的矩形杆，在两根矩形杆相对内侧开设有与IC卡10相匹配的滑槽，且滑槽临近收集架502的一侧设有等于或大于IC卡10长度的缺口；所述收集架502为矩形框架结构，其内部设有IC卡收集腔，收集架502固定安装在插卡槽501的缺口侧，并与插卡槽501组成L型结构，且收集架502的IC卡收集腔与插卡槽501通过缺口部位；所述紫外线消毒器503固定安装于收集架502上部，在收集架502的IC卡收集腔顶部安装有照射灯505，所述照射灯505通过连接线504与紫外线消毒器503电性连接。所述推动机构4包括有伺服电机401、缺齿轮402、齿条403、滑套404和拉伸弹簧405，所述滑套404为U型凹槽结构，其U形开口端针对插卡槽501，所述齿条403滑动安装在滑套404内，其中一端通过拉伸弹簧405与滑套404的封闭端内壁固定连接，所述伺服电机401安装在顶座2内，缺齿轮402安装在伺服电机401的转轴上，并与齿条403啮合。在伺服电机401和缺齿轮402的作用，带动齿条403沿着滑套404水平移动，并将插入插卡槽501内的IC卡10推入收集架502的出口端，然后通过开启门103回收，在推送过程中通过紫外线消毒器503对IC卡进行消毒。
在另一实施例中，齿条403左右两侧可安装滑轮，在缺齿轮402带动齿条403在滑套404内滑动时，使齿条403通过滑轮与滑套404滚动连接，能够降低齿条403与滑套404的摩擦力，从而在对IC卡10推动时更加平稳。
本实施例的具体使用方式与作用，包括刷卡和卡片回收两个功能,在进行刷卡时，将IC卡10放置于U型刷卡架306的U型口处，通过两处夹头901对IC卡10夹紧，同时由驱动电机8提供动力，通过第二锥齿轮801与第一锥齿轮701传动使转盘7转动，并利用驱动杆702拉动连接套903，使IC卡10通过卡片夹持机构9沿水平滑槽302滑动，到IC卡10经过下方感应器304时实现刷卡过程，同时通过轴杆802和第一传动皮带601带动两处滚刷转动，利用两处滚刷对IC卡10上下面进行清洗，并且在刷卡过程中，IC卡10能够避免和感应器304之间接触，实现自动刷卡过程，而且能够对IC卡10进行清洗，防止IC卡10长期使用附着大量细菌和病毒，进而保护使用者身体健康。
卡片回收过程通过伺服电机401提供动力，通过缺齿轮402与齿条403传动，使齿条403沿滑套404前后滑动，并利用拉伸弹簧405的弹性作用，实现齿条403往复运动，当IC卡10进入到收集架502与收集架5连接处位置时，通过齿条403端部的推板推动IC卡10进行不断收集，同时打开开启门103，从收集架502内将IC卡10取出，从而方便IC卡10的回收。IC卡10通过齿条403推动在收集架502内滑行，当IC卡10经过照射灯505下方时，开启紫外线消毒器503，通过在外线照射对IC卡10进行消毒处理，有效避免病毒细菌通过IC卡10对使用人群交叉传播。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
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