本发明涉及一种明信片出票装置的控制方法，A.叠堆区布置辅助分离光电检测单元与余票光电检测单元，辅助分离光电检测单元对辅助分离机构进行跟踪控制，余票光电检测单元对剩余明信片进行检测，B.分离区布置分离到位光电，分离到位光电位置与分离口的距离小于一张明信片宽度；C.在阅读区段布置两对阅读光电检测单元和一对超声波测厚传感器,其中超声波测厚传感器用于检测分离明信片是否单张；D.在发送区布置收容翻板位移开关，收容光电检测单元，进暂存光电检测单元，收容翻板位移开关检测收容是否成功，进暂存光电检测单元用于检测发送是否正常到位；E.在暂存区设置暂存光电检测单元和暂存翻板位移开关。
所述出票装置依次包括供信分离区，阅读区，发送区，暂存区；
所述供信分离区设有分离机构(1)，分离机构(1)包括皮带轮(1d)、摩擦带(1c)、反向阻尼轮(1b)、L形挡板(1a)；
皮带轮(1d)带动摩擦带(1c)转动，摩擦带(1c)带动明信片向前输送，L形挡板(1a)下部具有倾角，使明信片形成叠瓦状；反向阻尼轮(1b)由马达驱动，使得底票上方的第二张票受到反向推力而向后运动，防止其和底票一起被分出；
所述阅读区的扫描结构(3)进行出双扫描检测和条码扫描，若检测结果为正常则进行条码扫描，否则进行收容动作；
所述发送区设有收容机构，所述收容机构由电磁铁控制翼门(4)上下摆动，使明信片落入翼门(4)前端下方的收容位置或经下票机构(5)出票；
还包括辅助分离机构，所述辅助分离机构包括辅助电机、曲柄连杆机构，曲柄连杆机构与供信板(2)连接，程序收到分离失败信号后，启动辅助分离机构，辅助电机旋转，利用曲柄连杆机构，带动供信板前端上下摆动，使其拨动未成功分出的明信片，将其出票位置矫正，然后再次启动分离电机，继续进行分离操作；
还包括下票暂存机构，所述下票暂存机构的下部设有暂存电磁铁与下票翻板，出票落入下票暂存机构暂存，等所需明信片全部分出后，吸合暂存电磁铁，带动下票翻板向下打开，实现明信片整叠一次性落入取票口。
2.一种权利要求1所述的明信片出票装置的控制方法，其特征在于：
A.所述辅助分离机构所对应的区域为叠堆区；所述叠堆区布置辅助分离光电检测单元(①)与余票光电检测单元(②)，辅助分离光电检测单元(①)设置于辅助分离机构下方，便于对辅助分离机构进行跟踪控制，余票光电检测单元(②)设置于明信片叠堆底部附近，对剩余明信片进行检测，便于出票请求进行出票数量是否满足的预判；
B.分离区布置分离到位光电检测单元(③)，分离到位光电检测单元(③)设置于末端，并且分离到位光电检测单元(③)位置与分离口的距离小于一张明信片宽度；
C.在阅读区段布置一对阅读光电检测单元(⑤)和一对超声波测厚传感器(④),其中超声波测厚传感器(④)设置前端，用于检测分离明信片是否单张，一对阅读光电检测单元(⑤)设置于末端，阅读光电检测单元(⑤)的位置距离分离到位光电检测单元(③)距离小于一张明信片距离，安装一对阅读光电检测单元作用是判断到达阅读区明信片出票是否倾斜；
D.在发送区布置收容翻板位移开关(⑥)，收容光电检测单元(⑦)，进暂存光电检测单元(⑧)，收容翻板位移开关(⑥)设置于左侧段，便于检测收容是否成功，进暂存光电检测单元(⑧)设置于末端，用于检测发送是否正常到位；
E.在暂存区设置暂存光电检测单元(⑨)和暂存翻板位移开关(⑩)，暂存光电检测单元(⑨)设置在暂存盒中部，用于检测明信片是否正常落入暂存以及清暂存时是否完全清理干净，暂存翻板位移开关(⑩)布置于右侧，用于检测暂存动作是否到位。
3.如权利要求2所述的明信片出票装置的控制方法，其特征在于：
每次分离之前,启动状态自检,检测叠堆区段余票情况、分离区、阅读区和发送区以及暂存在状态；状态自检测正常后启动分离动作，状态异常，进行初始化操作，初始化后再次进行状态检查；初始后状态自检异常，停止出票操作；分离前状态自检保证出票准确和出票通道的顺畅，对于简单状态异常，可以通过初始化清除，以减少故障停机率；
分离控制过程包括正常分离和辅助分离；分离启动分离电机和阅读电机，分离到位光电检测单元(③)检查信号时明信片分离结束，分离电机停止，阅读电机继续运行，明信片进入阅读区；分离动作设置时间限制，当到达设定时间未检测到分离到位光电检测单元(③)信号，分离停止；启动辅助分离电机进行辅助分离，由辅助分离光电检测单元(①)进行辅助分离动作执行结果的判断；辅助分离成功后，再次启动分离控制动作；如果连续三次分离失败，控制系统报告故障停止；
阅读区进行分离状态和信息监测；分离状态信息正常进入发送区，分离状态信息异常进入收容区；当明信片进入阅读区时，超声波测厚传感器(④)进行厚度检测，动态检测出明信片单张或多张；阅读区配置的左右两个阅读光电检测单元(⑤)，避免分离明信片发生倾斜时检测到位信号不及时导致发送收容故障；
发送区控制包括发送暂存和发送收容；阅读区判断正常的明信片发送暂存，由进暂存光电检测单元(⑧)检测发送动作是完成；发送动作完成后需要判断是否清暂存，如果需要清暂存进入清暂存控制流程，如果无需清暂存，则进入辅助分离光电检测单元(①)继续分离明信片过程；阅读区如果检测状态异常则进行收容；打开收容翻板，通过收容翻板位移开关检测是否打开到位，如果打开到位启动阅读电机发送至收容盒内；收容光电检测单元(⑦)检测明信片是否收容正常；如果收容正常则继续辅助分离光电检测单元(①)进行分离操作，如果收容异常，发出告警并停止明信片分离；收容光电检测单元(⑦)还用于分离之前状态检查收容盒满状态；
清暂存控制是整个控制最后一步，清暂存时首先打开暂存翻板，通过暂存翻板位光电检测单元检测翻板打开情况，通过暂存光电检测单元(⑨)判断是否清暂存完毕，如果超过限定时间未检测到清存完毕，报告故障并停止分离过程，正常清暂存完毕后，如果还未完成请求的明信片张数，则继续进入辅助分离光电检测单元(①)进行分离出票。
一种明信片出票装置及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种明信片分离出票的出票装置及其控制方法，属于明信片自动售票技术领域。
背景技术
[0002] 明信片门票是部分著名旅游景区主要门票介质之一，近年随着智慧旅游发展，自动售票机和取票机进入开始在景区应用。自动售取票机一个核心是自动出票技术。现有的应用于景区自动售票机的出票技术主要是打印出票方式。打印门票的自动出票方式相对成熟和简单。至今市面上出现过一些明信片出票的自动售票机，均因出票的效率低、故障高、准确性难以保证而未能投入实际应用。明信片出票是明信片自动售票机的核心模块。明信片出票技术涉及到光电一体化控制技术，难点在于：一方面是出票装置设计，另一方面是与出票装置对应的有效控制方法。出票装置技术难点在于明信片分离控制、出双控制和收容控制等。目前市面明信片出票装置存在问题是容易卡塞、分离失败率高，分离明信片容易小间距导致出票失控，没有出双检测或出双检测准确率低，出票装置没有考虑收容控制机制，容易导致多出票的问题，缺乏暂存控制机制，出票速度和效率难以保证。
[0003] 经调研，目前我国自行设计的明信片出票装置分离和出双控制方面是一个瓶颈。
发明内容
[0004] 本发明需要解决的技术问题是：目前的明信片出票装置，容易出现出票不畅和出双的问题。
[0005] 本发明采取以下技术方案：
[0006] 一种明信片出票装置，所述出票装置依次包括供信分离区，阅读区，发送区，暂存区；所述供信分离区设有分离机构1，分离机构1包括皮带轮1d、摩擦带1c、反向阻尼轮1b、L形挡板1a；皮带轮1d带动摩擦带1c转动，摩擦带1c带动明信片向前输送，L形挡板1a下部具有倾角，使明信片形成叠瓦状；反向阻尼轮1b由马达驱动，使得底票上方的第二张票受到反向推力而向后运动，防止其和底票一起被分出；所述阅读区的扫描结构3进行出双扫描检测和条码扫描，若检测结果为正常则进行条码扫描，否则进行收容动作；所述发送区设有收容机构，所述收容机构由电磁铁控制翼门4上下摆动，使明信片落入翼门4前端下方的收容位置或经下票机构5出票；还包括辅助分离机构，所述辅助分离机构包括辅助电机、曲柄连杆机构，曲柄连杆机构与供信板2连接，程序收到分离失败信号后，启动辅助分离机构，辅助电机旋转，利用曲柄连杆机构，带动供信板前端上下摆动，使其拨动未成功分出的明信片，将其出票位置矫正，然后再次启动分离电机，继续进行分离操作；还包括下票暂存机构，所述下票暂存机构的下部设有暂存电磁铁与下票翻板，出票落入下票暂存机构暂存，等所需明信片全部分出后，吸合暂存电磁铁，带动下票翻板向下打开，实现明信片整叠一次性落入取票口。
[0007] 本技术方案旨在能够解决以下三点主要问题：
[0008] 1、提高成功分离率。出票的稳定性取决于分离机构，现多家厂商在明信片分离这块存在技术缺陷，他们的分离结构容易出现卡塞等问题，且对此没有应对措施，即这些问题一旦出现，出票装置就不能正常工作，需要人工干预才可继续运行。通过研发明信片出票装置此项目，从机械机构上来提高分离成功率和分离稳定性。
[0009] 2、减少出双率。明信片在分离时易出现出双情况，由于每一批明信片的印刷和制作上有些许差异，出双不可不免，现从分离机构这个源头上减少明信片出双概率。
[0010] 3、加强对异常情况的可控性。出票的可靠性取决于对异常情况的控制、处理和保证机器能继续运行的能力。一般情况下出票装置易出现出双、收容失败和清暂存失败等异常情况。对于这些问题，现开发一套可靠的监控系统，并配合光机电技术加入多个监测点以对明信片在模块中各个位置的状态进行判断，并相应的做出应对动作。
[0011] 一种明信片出票装置的控制方法，
[0012] A.所述辅助分离机构所对应的区域为叠堆区；所述叠堆区布置辅助分离光电检测单元①与余票光电检测单元②，辅助分离光电检测单元①设置于辅助分离机构下方，便于对辅助分离机构进行跟踪控制，余票光电②设置于明信片叠堆底部附近，对剩余明信片进行检测，便于出票请求进行出票数量是否满足的预判。
[0013] B.分离区布置分离到位光电检测单元③，分离到位光电检测单元③设置于末端，并且分离到位光电检测单元③位置与分离口的距离小于一张明信片宽度；
[0014] C.在阅读区段布置两对阅读光电检测单元⑤和一对超声波测厚传感器④,其中超声波测厚传感器④设置前端，用于检测分离明信片是否单张，一对阅读光电检测单元⑤设置于末端，阅读光电检测单元⑤的位置距离分离到位光电检测单元③距离小于一张明信片距离，安装两个阅读光电作用是判断到达阅读区门票是否倾斜；
[0015] D.在发送区布置收容翻板位移开关⑥，收容光电检测单元⑦，进暂存光电检测单元⑧，收容翻板位移开关⑥设置于左侧段，便于检测收容是否成功，进暂存光电检测单元⑧设置于末端，用于检测发送是否正常到位；
[0016] E.在暂存区设置暂存光电检测单元⑨和暂存翻板位移开关⑩，暂存光电检测单元⑨设置在暂存盒中部，用于检测明信片是否正常落入暂存以及清暂存时是否完全清理干净，暂存翻板位移开关⑩布置于右侧，用于检测暂存动作是否到位。
[0017] 进一步的，每次分离之前,启动状态自检,检测叠堆区段余票情况、分离区、阅读区和发送区以及暂存在状态；状态自检测正常后启动分离动作，状态异常，进行初始操作，初始化后再次进行状态检查；初始后状态自检异常，停止出票操作；分离前状态自检保证出票准确和出票通道的顺畅，对于简单状态异常，可以通过初始化清除，以减少故障停机率；分离控制过程包括正常分离和辅助分离；分离启动分离电机和阅读电机，到位光电检测单元③检查信号时明信片分离结束，分离电机停止，阅读电机继续运行，进入阅读区；分离动作设置时间限制，当到达设定时间未检测到到位光电检测单元③信号，分离停止；启动辅助分离电机进行辅助分离，由辅助分离光电检测单元①进行辅助分离动作执行结果的判断；辅助分离成功后，再次启动分离控制动作；如果连续三次分离失败，控制系统报告故障停止。分离控制核心避免或减少小间距发生：一方面，控制点分离到位光电3位置必须设置距离分离口距离小于一张明信片宽度范围内，另一方面分离电机和阅读电机需要进行配合动作，当明信片至分离到位光电3时立即停止分离电机，并保存阅读电机继续传输，避免带出下一张明信片；阅读区进行分离状态和信息监测；分离状态信息正常进入发送区，分离状态信息异常进入收容区；当明信片进入阅读区时，超声波测厚传感器④进行厚度检测，动态检测出明信片单张或多张；阅读区配置的左右两个阅读光电检测单元⑤，避免分离明信片发生倾斜时检测到位信号不及时导致发送收容故障。发送区控制包括发送暂存和发送收容；阅读区判断正常的明信片发送暂存，由进暂存光电检测单元⑧检测发送动作是完成；发送动作完成后需要判断是否清暂存，如果需要清暂存进入清暂存控制流程，如果无需清暂存，则进入辅助分离光电检测单元①继续分离明信片过程；阅读区如果检测状态异常则进行收容；
打开收容翻板，通过收容翻板位开关检测是否打开到位，如果打开到位启动阅读电机发送至收容盒内；收容光电检测单元⑦检测光电是否收容正常；如果收容正常则继续余票光电检测单元(②)进行分离操作，如果收容异常，发出告警并停止明信片分离；收容光电检测单元⑦还用于分离之前状态检查收容盒满状态；清暂存控制是整个控制最后一步，清暂存时首先打开暂存翻板，通过暂存翻板位移开关⑩检测翻板打开情况，通过暂存光电⑨判断是否清暂存完毕，如果超过限定时间未检测到清存完毕，报告故障并停止分离过程，正常清暂存完毕后，如果还未完成请求的明信片张数，则继续进入余票光电(②)进行分离出票。
[0018] 本发明的有益效果在于：
[0019] 1.可实现明信片门票的自动分离；
[0020] 2.可实现明信片出双检测和控制；
[0021] 3.可实现对明信片门票上的条码有效性进行自动检测和剔除；
[0022] 4.可实现对明信片门票上的条码是否连号进行自动检测；
[0023] 5.可实现对明信片数量的自动清点工作。
[0024] 6.通过L形挡板、反向阻尼轮，有效实现单封分离。
[0025] 7.出双检测通过才进行条码扫描，可靠性更好。
[0026] 8.增加辅助分离这一应对机构，该结构的实质就是模仿人手，去拨动明信片堆的底部，将明信片调整到良好的分离状态。
[0027] 9.整个控制过程全程跟踪准确控制，提高出票高可靠性、高准确性，极大程度上降低停机率，从而提高效率。
附图说明
[0028] 图1是出票装置内部结构的主视图。
[0029] 图2是出票装置内部结构的俯视图，显示了功能区划分。
[0030] 图3是出票装置内部结构的剖面图。
[0031] 图4是分离机构局部放大图。
[0032] 图5是出票装置增加辅助分离机构和下票暂存机构后的主视图。
[0033] 图6是出票装置增加辅助分离机构和下票暂存机构后的剖视图。
[0034] 图7是出票装置增加辅助分离机构和下票暂存机构后的左视图。
[0035] 图8是明信片出票装置控制点布置图。
[0036] 图9是明信片出票控制流程图。
[0037] 图中，1.分离机构，2.供信板，3.扫描机构，4.翼门，5.下票机构，1a.L形挡板，1b.反向阻尼轮，1c.摩擦带，1d.皮带轮；①.辅助分离光电检测单元，②.余票光电检测单元，③.分离到位光电检测单元，④.超声波测厚传感器，⑤.阅读光电检测单元，⑥收容翻板位移开关，⑦收容光电检测单元，⑧进暂存光电检测单元，⑨暂存光电检测单元，⑩暂存翻板位移开关。
具体实施方式
[0038] 下面结合具体附图和实施例对本发明进一步说明。
[0039] 明信片出票装置包括主控制程序、控制机械动作的电控子模块和执行出票动作的机械子模块。
[0040] 1、作为整个模块的中枢神经，主控制程序不仅需要在各出票环节对各机构发出有效指令，更拥有一套严密的监控流程，需对各环节进行检测和判断，逻辑及其慎密。主程序的安全可靠性是整个出票装置的关卡。
[0041] 2、电控子模块包括电路板设计和单片机编程，以对机械结构进行动作控制，其中主要技术是对步进电机和传感器进行控制和配合。
[0042] 3、出票装置的最终执行者是机械子模块，也是整个出票装置中的核心技术。该子模块包括使明信片进行逐张分离的分离机构、用于扫描每张明信片上条码的扫描机构、出现异常情况对废票进行回收的收容机构和最终将明信片掉入取票口的下票机构。其工作原理如下：
[0043] (1)将若干张明信片放于供信板上方，摩擦带通过摩擦力带动最底下的明信片向前运动以进行分离，为了防止在每次分离的时候由于纸张粘附等原因有超过一张的叠票被分出，加入了反向阻尼机构来反推不需要被分离的明信片，并通过叠瓦结构来辅助松散明信片以减少纸张粘附。
[0044] (2)当底票明信片被分出送入扫描区后，分离动作结束并停止。随后将先进入出双检测环节，若检测结果为正常则进行条码扫描，否则进行收容动作，明信片将被送入收容机构。之后，进入条码扫描环节，若条码识别成功，明信片将通过下票机构掉入票口；若条码识别失败，明信片也同样会被送入收容机构。
[0045] 其中，反向阻尼轮的工作原理就是：当分离电机正转带动摩擦带向前运动时，给予底部第一张票摩擦力而使其向前运动被分离出去，在摩擦带轮向前正转的同时，反向阻尼轮反转，使得底票上方的票受到阻尼轮的反向推力而像后运动，这样就可以有效防止它和底票一起被分出，从源头上减少了出双率。
[0046] 而收容机构的工作原理就是，一旦有不符合规定的明信片被分离出，电磁铁就会收到信号进行吸合动作来带动翼门的开合，翼门打开时，明信片将被翼门下方导向板导向至收容机构，翼门关时，明信片可从其上方正常通过进入下票机构。
[0047] 在前期调试中，我们发现，在出票装置在运行时，偶尔会发生明信片分离状态不佳而导致无法分离，为了解决这个问题，增加辅助分离这一应对机构，参见图5-图6，该结构的实质就是模仿人手，去拨动明信片堆的底部，将明信片调整到良好的分离状态，其工作原理是：程序收到分离失败信号后，启动辅助分离机构，辅助电机旋转，利用曲柄连杆机构，带动供信板前端上下摆动，使其拨动未成功分出的明信片，将其出票位置矫正，然后再次启动分离电机，使得出票装置可以继续运行，进行分离操作。
[0048] 在前期调试中，我们还发现，明信片逐张掉入取票口后，比较散乱，不利于游客一次性拿取，故为了解决这个问题，我们增加下票暂存机构，参见图5-图6，使被分离出的明信片先逐张进入暂存盒，等所需明信片全部分出后，吸合暂存电磁铁，带动下票翻板向下打开，实现明信片整叠一次性落入取票口。
[0049] 下面对具体控制点布置进行详细说明：
[0050] 请参阅图8所示，将出票装置按照控制思想划分为叠堆区、分离区、阅读区、发送区和暂存区。下面描述本方案的控制方法所设计的控制点位布置情况：
[0051] (1)叠堆区，即分离前区段，在出票装置的叠堆区段布置两对光电,其中辅助分离光电①设置于辅助分离机构下方，便于对辅助分离机构进行跟踪控制，余票光电②设置于明信片叠堆底部附近，对剩余明信片进行检测，便于出票请求进行出票数量是否满足的预判。
[0052] (2)在分离区段布置一对光电,分离到位光电③设置于末端，并且要分离到位光电③位置距离分离口小于一张明信片宽度，减少分离小间距发送。
[0053] (3)在阅读区段布置两对光电和一对超声波传感器,其中超声波测厚传感器④设置前端，用于检测分离明信片是否单张，一对阅读光电⑤设置于末端，阅读光电⑤的位置距离光电③距离小于一张明信片距离，安装两个阅读光电目的在于判断到达阅读区门票是否倾斜；
[0054] (4)在发送区段布置两对光电和一对位移开关，其中收容翻板位移开关⑥设置于左侧段，检测收容是否到位；收容光电⑦设置于该段下方收容盒内，便于收容是否成功；进暂存光电检测单元⑧设置于末端，用于检测发送是否正常到位；
[0055] (5)在暂存区设置一对光电和一对位移检测开关，其中暂存光电⑨设置与暂存盒中部,用于检测明信片是否正常落入暂存以及清暂存时是否完全清理干净；暂存翻板位移开关⑩布置于末端右侧，用于检测清暂存动作是否到位。
[0056] 下面对具体控制流程进行详细说明：
[0057] 请参阅图9控制流程图，本案设计控制方法逻辑流程如下：
[0058] (1)每次分离之前,启动状态自检,检测叠堆区段余票情况、分离区、阅读区和发送区以及暂存在状态。状态自检测正常后启动分离动作，状态异常，进行初始操作，初始化后再次进行状态检查。初始后状态自检异常，停止出票操作。分离前状态自检保证出票准确和出票通道的顺畅。对于简单状态异常，可以通过初始化清除，以减少故障停机率。
[0059] (2)分离控制过程包括正常分离和辅助分离。
[0060] 分离启动分离电机和阅读电机，到位光电③检查信号时明信片分离结束，分离电机停止，阅读电机继续运行，进入阅读区。分离动作设置时间限制，当到达设定时间未检测到光电③信号，分离停止。启动辅助分离电机进行辅助分离，由辅助光电①进行辅助分离动作执行结果的判断。辅助分离成功后，再次启动分离控制动作。如果连续三次分离失败，控制系统报告故障停止。分离控制核心避免或减少小间距发生：一方面，控制点分离到位光电③位置必须设置距离分离口距离小于一张明信片宽度范围内，另一方面分离电机和阅读电机需要进行配合动作，当明信片至分离到位光电③时立即停止分离电机，并保存阅读电机继续传输，避免带出下一张明信片。
[0061] (3)阅读区控制核心是分离状态和信息监测。分离状态信息正常进入发送区，分离状态信息异常进入收容区。当明信片进入阅读区时，厚度检测传感器进行厚度检测，传感器可以动态检测出明信片单张或多张。单张是正常，多张则可能是出双。测后传感器保证了出票准确性，出票必须是单张。动态进行检测，避免了进入阅读区停顿，保证出票速度，也保证了与分离动作的配合以防止小间距。另外，阅读区配置的左右两个阅读光电⑤，避免分离明信片发生倾斜时检测到位信号不及时导致发送收容故障。
[0062] (4)发送区控制包括发送暂存和发送收容。阅读区判断正常的明信片发送暂存，由进暂存光电⑧检测发送动作是完成。发送动作完成后需要判断是否清暂存，如果需要清暂存进入清暂存控制流程。如果无需清暂存，则进入辅助分离光电检测单元①继续分离明信片过程。阅读区如果检测状态异常则进行收容。打开收容翻板，通过收容翻板位开关检测是否打开到位，如果打开到位启动阅读电机发送至收容盒内。收容盒光电⑦检测光电是否收容正常。如果收容正常则继续辅助分离光电①进行分离操作。如果收容异常，发出告警并停止明信片分离。收容盒光电还有一个作用，用于分离之前状态检查收容盒满状态。
[0063] (5)清暂存控制是整个控制最后一步。设置暂存目的是避免逐张出票，可以一批出票。可以配置暂存数量，达到配置数量自动清暂存。另外出票完成可以直接清暂存。清暂存时首先打开暂存翻板，通过暂存翻板位移开关⑩检测翻板打开情况，通过暂存光电⑨判断是否清暂存完毕。如果超过限定时间未检测到清存完毕，报告故障并停止分离过程。正常清暂存完毕后，如果还未完成请求的明信片张数，则继续进入①进行分离出票。
[0064] 整个控制过程全程跟踪准确控制，提高出票高可靠性、高准确性，极大程度上降低停机率，从而提高效率。
