地铁票卡回收装置设计探讨

龙源期刊网地铁票卡回收装置设计探讨作者：徐其彬来源：《科学与信息化》2018年第21期摘要地铁票卡回收装置是地铁自动售检票系统中的关键模块，回收装置具有自动化的操作特征，其为自动售检票的一项终端配置，读取乘客的票面信息之后准确判断地铁票卡的使用状态，有效完成地铁票卡的回收工作。地铁票卡回收时要做到准确性和快速性，避免影响乘客乘车的效率，由此，本文主要分析地铁票卡回收装置的相关设计。关键词地铁票卡；回收装置；设计探讨地铁票卡回收装置的设计实现了无人化检票方式，地铁车站的进出口位置安放了自动检票机，完善了自动检票的过程。地铁票卡回收装置设计的目的是快速读取并回收地铁票卡，能够在自动化的状态下回收大批量的地铁票卡，提高地铁票卡检查与回收的效率，自动检票机根据票卡回收装置读取到的票卡信息，控制乘客通道打开或继续保持关闭状态，实现自动控制乘客是否可以通行，保障地铁服务的优质性。1设计原理地铁乘客把票卡插入到回收装置的口内，传感器会自动检测票卡并打开进票口，票卡通过传送装置到达读卡器位置，由读卡器检测票卡的信息数据，判断票卡的状态信息。当回收装置读取票卡信息后并判断为信息有效，此时票卡会继续传送给储票箱；当回收装置读取票卡信息后并判断为无效票卡时，传送机构会把票卡重新返还给地铁乘客；当回收装置读取票卡信息后并判断为废票时，废票会直接经过传送装置到达废票箱中[1]。地铁票卡回收装置设计原理中表现出了自动化的特征，回收装置中经常采用模块化的设计方法，把各项模块设计好之后再进行组装，促使地铁票卡回收装置可以满足地铁票卡服务的需求。2设计要求地铁票卡回收装置设计确保票卡处理具有自动化的特征，能够自动、快速完成票卡检测、回收的工作，退还不合格的票卡。地铁票卡回收装置设计时提出了几点要求，如：①回收装置要采用简单的设计方式，实行模块化、单元化的设计，独立的模块便于拆卸、维修，不会影响回收装置的具体使用；②回收装置要准确、快速的读取票卡上的信息，不要耽误地铁乘客的时间，同时保障票卡信息检测的有效性，提高票卡回收的效率和及时性，以免在地铁进出口引起堵塞的问题；③票卡回收的过程为自动化状态，回收装置设计后要保护票卡的回收过程，避免票卡有磨损的情况，保护好票卡后方便其再次使用，提高票卡在地铁交通中的利用效率；④票卡回收装置设计中提出了可靠性的要求，促使票卡回收过程中不要出现塞卡的问题，而且回收装置中的票箱要具备自锁功能，盖子锁住的情况下才可以拿出票箱，维护整个回收装置设计的龙源期刊网安全性，非权限内的人员不能接触票箱，预防出现票卡丢失的问题，完善整个票卡回收装置的设计过程。3设计内容本文主要从地铁票卡回收装置的组成和技术两个方面进行分析，表明票卡回收装置的设计过程。3.1组成地铁票卡回收装置是由机械模块、票卡读写模块、电气控制模块与储票箱组成，机械模块负责控制票卡的传送以及读取储票箱中票卡的回收位置，监督地铁票卡的回收过程，票卡读写模块主要是完成票卡的读写，判断票卡的存储信息，电气控制模块协调了电机与换向器的动作[2]。地铁票卡回收装置中较为重要的是储票箱，一般情况下地铁票卡回收装置中是由两个储票箱组成的，储票箱设计成了全封闭状态，采用不锈钢的材质设计，储票箱的容量是1000张地铁票卡，一方面提高票卡运输的效率，另一方面保障票卡运输的安全性。储票箱能够自动记录下回收票卡的实际数量，还可以监控内部票卡的状态，把票卡存储状态传送给主控制单元。储票箱回收装置上设计了电子标签，直接记录储票箱的使用状态，完善储票箱的管理过程。3.2技术地铁票卡回收装置的技术设计中，储票箱回收票卡的操作方式有弹簧升降、自由落体、丝杆螺母，其中丝杆螺母在储票箱回收票卡设计中最为常用，主要是因为弹簧升降与自由落体的回收结构中票卡容易出现倾斜、杂乱的情况，致使票卡进入储票箱之后很杂乱，无法适用于大容量的储票箱内，所以在储票箱回收票卡设计装置中推行使用丝杆螺母回收技术。丝杆螺母在储票箱内分为丝杆、螺母两项主要结构，把票卡回收过程中的旋转运动约束成直线运动，储票箱中的升降装置会利用电动结构驱动票箱中的托板运动，票卡在进入到储票箱中之后会确保票卡保持着自由落体的运动轨迹，而且会整齐地落入规定的范围中[3]。目前，地铁票卡回收装置设计中专门针对丝杆螺母结构提出了改进建议，目的是提高票卡回收的质量，如：①丝杆螺母在设计中尽量减少传动时的摩擦力，适当提高传动的效率，与原来丝杆螺母传动效率相比，可以提高30%～50%的范围，票卡回收的过程中需改变持续供电的条件，做到节约用电；②丝杆螺母的螺纹上存在侧向间隙，反向运动时会出现空行程，影响了票卡回收时的定位精度，该方面也要进行改进，优化票卡回收的过程；③丝杆运行时要排除侧向弯曲的问题，有效控制丝杆的受力、受压以及长径比；④根据票卡回收装置的运行成本，在地铁进出口位置适当的增加储票箱，满足票卡回收的需求。地铁票卡回收的过程中，票卡总体质量会发生变化，其受票卡厚度的影响较大，一般情况下票卡总质量与厚度会呈现出正比例的变化关系，在设计地铁票卡回收装置时，可以根据票卡的外形、尺寸选择出合适的弹簧结构，促使弹簧回收票卡时产生的形变量能够与票箱中票卡的龙源期刊网总厚度变化量相同，由此票卡进入到储票箱中之后才能与弹簧变形量抵消，保障票卡落入票箱之后始终保持在合理的高度，确保票卡回收到储票箱内可以整齐的叠放好。4结束语我国城市轨道业务的发展，地铁成为城市交通运输的重要组成部分。地铁系统中专门设计了地铁票卡回收装置，完成地铁票卡的识别与回收工作，提高地铁检票的效率，满足地铁承载业务的需求。根据地铁票卡回收装置的设计原理及要求，规范好设计内容，完善地铁票卡回收装置的设计及应用。参考文献[1]王凯元.车票发售模块的机构设计[J].机电工程技术，2009，12（12）：90-92.[2]薛海峰.票卡回收技术研究及其在城市轨道交通中的产业化应用[J].科技风，2009，23（05）：112-113.[3]丁潮，牛国柱.地铁票卡回收装置的研究[J].机械制造与自动化，2012，41（01）：29-31，57.作者简介徐其彬（1985-）男，河南周口人；学历：硕士，现就职单位：广州佳都信息技术研发有限公司，研究方向：城市轨道交通自动售检票设备设计。