磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖，將左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)與門(mén)夾層內(nèi)的法蘭固定、上下?lián)茏Ψ謩e與左右旋絲桿螺母連接、磁吸式左右門(mén)閂與上下?lián)茏ξ?；行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)與門(mén)固定連接，其輸出平鍵軸與門(mén)的框架固定連接；使用遙控器操作的磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種將左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)與門(mén)夾層內(nèi)的法蘭固定、上下?lián)茏Ψ謩e與左右旋絲桿螺母連接、磁吸式門(mén)閂與撥爪斜面凸臺(tái)吸合。行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)與門(mén)框固定，其輸出平鍵軸與門(mén)的固定架連接。配遙控器的控制器安裝在室內(nèi)的磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖。屬于五金行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前機(jī)械門(mén)鎖，都是鑰匙或者電磁鐵吸合、電機(jī)旋轉(zhuǎn)鎖芯來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)。具備一定開(kāi)鎖技術(shù)的人員，能夠在一定時(shí)間內(nèi)采取非破壞行為或輕微破壞行為開(kāi)啟門(mén)鎖。防盜功能極為有限。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述機(jī)械門(mén)鎖的防盜問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了一種機(jī)械結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單的磁吸式機(jī)械手開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)、鎖門(mén)的結(jié)構(gòu)。左右旋螺母連接的上下?lián)茏κ冀K與磁吸式門(mén)閂吸合。左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，正反牙(即左右螺牙)絲桿螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即撥爪相對(duì)門(mén)框上下運(yùn)動(dòng)。撥爪的斜面凸臺(tái)推動(dòng)磁吸式門(mén)閂與門(mén)框相對(duì)左右運(yùn)動(dòng)。撥爪也充當(dāng)上下門(mén)閂作用。這種磁吸式機(jī)械手，能夠完成門(mén)四邊都用門(mén)閂鎖門(mén)和開(kāi)門(mén)的任務(wù)。左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)與控制門(mén)旋轉(zhuǎn)(開(kāi)關(guān)門(mén))的行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)有相互牽制的邏輯關(guān)系。只有當(dāng)門(mén)旋轉(zhuǎn)關(guān)閉到門(mén)固定架內(nèi)，左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)即開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行鎖門(mén)動(dòng)作。反之，開(kāi)門(mén)時(shí)，左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)先進(jìn)行旋轉(zhuǎn)開(kāi)鎖，行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)再進(jìn)行旋轉(zhuǎn)開(kāi)門(mén)到適當(dāng)角度時(shí)停止。條理有序的運(yùn)動(dòng)控制軟件程序，存儲(chǔ)在控制器中，使得開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)、鎖門(mén)的動(dòng)作，絕對(duì)不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)邏輯錯(cuò)誤，保證了鎖門(mén)任務(wù)的完整性、準(zhǔn)確性。控制器具備以太網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)、WAP、USB等接口，能夠擴(kuò)展應(yīng)用APP等應(yīng)用程序。能夠進(jìn)一步提高機(jī)械手門(mén)鎖的智能化管理性能。
[0004]上述正反牙絲杠螺母，分別與磁吸式門(mén)閂的連接，是依靠磁力作用。當(dāng)螺母沿著絲杠直線(xiàn)位移時(shí)，保證磁吸式門(mén)閂仍然與螺母連接。由于磁吸式門(mén)閂設(shè)計(jì)為“斜面”，滑動(dòng)摩擦，阻尼較小。能夠選用較小的左右旋混合式步進(jìn)電機(jī)。
[0005]磁吸式門(mén)閂的上下?lián)茏?，設(shè)計(jì)為方形，是為了磁吸式門(mén)閂在螺母推動(dòng)下，能夠保持直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
[0006]行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)的機(jī)身與門(mén)相連接，是固定的。是開(kāi)關(guān)門(mén)的主動(dòng)力電機(jī)。其輸出平鍵軸固定在門(mén)框上。混合式步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其機(jī)身旋轉(zhuǎn)，輸出平鍵軸不旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)的動(dòng)作。
[0007]與混合式步進(jìn)電機(jī)對(duì)稱(chēng)安裝的空心軸，作為門(mén)的輔助旋轉(zhuǎn)軸。設(shè)計(jì)為空心，是為了將控制電機(jī)的動(dòng)力線(xiàn)從空心部分穿過(guò)。當(dāng)門(mén)開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)時(shí)，看不到動(dòng)力線(xiàn)。
[0008]控制器，是控制左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)和行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的。將其安裝在室內(nèi)，具有安全性和保密性。
[0009]控制器內(nèi)部安裝備份驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要用于，當(dāng)使用者丟失或者遺忘開(kāi)門(mén)方法時(shí)，由廠(chǎng)家技術(shù)服務(wù)，開(kāi)啟門(mén)鎖。
[0010]遙控器，屬于控制器的附件。是給使用者隨身攜帶的，能夠與控制器通過(guò)密碼方式通訊，操作門(mén)鎖。實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)控制。
[0011]控制器備有以太網(wǎng)和USB接口，主要便于廠(chǎng)家技術(shù)服務(wù)。
[0012]磁吸式左右門(mén)閂，設(shè)計(jì)為扁平圓柱體，為了降低摩擦阻尼，又保證其能夠被上下?lián)茏π泵娴耐苿?dòng)，做直線(xiàn)往復(fù)移動(dòng)。
[0013]磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖采用左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)和行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)，必須由數(shù)字化脈沖信號(hào)控制，才能夠旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其控制軟件設(shè)置多位數(shù)密碼，不具備不使用控制器按鈕在使用現(xiàn)場(chǎng)配置密碼的功能。杜絕了在磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖使用現(xiàn)場(chǎng)采用“解密方法”來(lái)“開(kāi)鎖盜竊”的行為。由于絲桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，在軸向有自鎖保持推力，左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)在不旋轉(zhuǎn)時(shí)，人為無(wú)法位移門(mén)閂。這樣，門(mén)閂必須依靠磁吸式機(jī)械手運(yùn)動(dòng)，才能夠鎖門(mén)和開(kāi)門(mén)。就是說(shuō)，只有控制信號(hào)，才能使之位移。加之磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖沒(méi)有鎖孔，“開(kāi)鎖盜竊”者如果沒(méi)有強(qiáng)大動(dòng)力破拆工具，則無(wú)法“完成任務(wù)”。因此，磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖具備完全防盜功能，是一種高級(jí)智能化機(jī)械門(mén)鎖。解決了機(jī)械門(mén)鎖防盜問(wèn)題。任何具備機(jī)械門(mén)鎖技術(shù)人員，在非破壞性或者輕微破壞性的條件下，皆無(wú)法以非磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖主人身份未經(jīng)過(guò)許可開(kāi)鎖。非主人身份，欲未經(jīng)許可“開(kāi)鎖”，必須采取毀滅性破壞，才能夠“開(kāi)鎖”。
[0014]為了防止控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在控制器中備份了一套完整的控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這個(gè)備份系統(tǒng)，不對(duì)客戶(hù)開(kāi)放，僅用于產(chǎn)品的售后服務(wù)和其它需要開(kāi)門(mén)的緊急情況。
[0015]磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖采用多個(gè)按鍵式遙控器。遙控器和控制器之間的密碼，通常由使用者隨機(jī)設(shè)置，必須由室內(nèi)控制器面板上面的設(shè)置按鈕確認(rèn)設(shè)置的密碼。控制器集成了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為一體。配備蓄電池作為應(yīng)急電源。控制器面板按鈕，能夠設(shè)置開(kāi)門(mén)的速度、角度，及修改密碼等功能。配置控制器手動(dòng)按鈕，便于在室內(nèi)緊急開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)?？刂破鞑捎肁RM芯片，具備獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)平臺(tái)，能夠通過(guò)有線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)或者無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程控制。設(shè)置為了使用安全，在控制器面板裝有急停按鈕，防止在開(kāi)門(mén)時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)情況下，立即終止開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)或者鎖門(mén)的運(yùn)動(dòng)程序運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面通過(guò)附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]圖1是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖組件裝配在門(mén)邊框內(nèi)結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例的控制器裝配圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型的磁吸式門(mén)閂結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型的遙控器示意圖。
[0021]圖5是本實(shí)用新型的左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)機(jī)構(gòu)圖。
[0022]圖6是本實(shí)用新型的定位板式法蘭結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖中:1、門(mén)的空心旋轉(zhuǎn)軸；2、磁鐵；3、磁吸式右上門(mén)閂；4、定位板式法蘭；5、磁吸式右下門(mén)閂；6、磁鐵；7、行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)；8、平鍵軸；9、下?lián)茏Γ?0、磁鐵；11、磁吸式左下門(mén)閂；12、左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)；13、磁吸式右上門(mén)閂；14、磁鐵；15、上撥爪；16、USB插口 ；17、控制器；18、液晶顯示器；19、設(shè)置按鈕；20、手動(dòng)按鈕；21、急停按鈕；22、以太網(wǎng)接口 ；23、門(mén)的空心旋轉(zhuǎn)軸；24、門(mén)固定架；25、門(mén)框；26、上撥爪方頭；27、上撥爪右斜面凸臺(tái)；28、磁鐵斜面；29、下?lián)茏τ倚泵嫱古_(tái)；30、磁鐵斜面；31、下?lián)茏Ψ筋^；32、磁鐵斜面；33、下?lián)茏ψ笮泵嫱古_(tái)；34、磁鐵斜面；35、上撥爪斜而凸臺(tái)；36、遙控按鈕；37、遙控器機(jī)體；38、左旋絲桿；39、左旋螺母；40、混合式步進(jìn)電機(jī)；41、右旋絲桿；42、右旋螺母；43、右上定位板孔位；44、左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)安裝孔位；45、右下定位板孔位；46、左下定位板孔位；47、右上定位板孔位。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1中，(12)左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)安裝與(4)定位板式法蘭固定連接。(3)、
(5)、(11)、(13)磁吸式門(mén)閂與⑷定位板式法蘭為滑動(dòng)連接。(I)門(mén)的空心旋轉(zhuǎn)軸與圖3中(25)門(mén)框?yàn)楣潭ㄟB接，和(7)行星減速電機(jī)的(8)平鍵軸共同作為門(mén)的旋轉(zhuǎn)軸。(8)平鍵軸與(25)門(mén)固定架利用平鍵緊配合連接，其中(8)為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力軸，帶動(dòng)(25)門(mén)框及內(nèi)部構(gòu)件相對(duì)于門(mén)固定架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，就是開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)動(dòng)作。
[0025]圖1中，(15)上撥爪和(9)下?lián)茏Ψ謩e與圖5中(39)左旋螺母和(42)右旋螺母連接，其軸線(xiàn)與(12)左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)軸線(xiàn)重合。(3)磁吸式右上門(mén)閂與(13)磁吸式左上門(mén)閂在水平直線(xiàn)上，(5)磁吸式右下門(mén)閂和(11)磁吸式左下門(mén)閂在水平直線(xiàn)上，它們都與左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)軸線(xiàn)呈90度角。當(dāng)(12)左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，(15)上撥爪和下?lián)茏ψ魃舷孪鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)(3)磁吸式右上門(mén)閂和(13)磁吸式左上門(mén)閂左右相對(duì)運(yùn)動(dòng)，(5)磁吸式右下門(mén)閂和(11)磁吸式左下門(mén)閂左右相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這就是開(kāi)鎖和閉鎖的動(dòng)作。
[0026]圖2中，(16)USB接口能夠下載程序及擴(kuò)展其它應(yīng)用功能。(17)控制器，可以安裝在室的任何位置，方便操作。(18)液晶顯示器，用于顯示工作參數(shù)。(19)設(shè)置按鈕，能夠設(shè)置開(kāi)門(mén)速度、角度、密碼。(20)手動(dòng)按鈕，在不使用遙控器時(shí)控制開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)、鎖門(mén)。(21)急停按鈕，在緊急情況下能夠按動(dòng)終止開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)、鎖門(mén)動(dòng)作。(22)以太網(wǎng)接口，便于寬帶連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)、鎖門(mén)的動(dòng)作。也適用組網(wǎng)管理。(23)門(mén)的空心旋轉(zhuǎn)軸，起到旋轉(zhuǎn)和穿線(xiàn)兩個(gè)作用。(17)控制器的控制線(xiàn)穿過(guò)(23)門(mén)的空心旋轉(zhuǎn)軸，再穿過(guò)門(mén)中空部位，與左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)、行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)連接。(17)控制器，主板采用ARM構(gòu)建的平臺(tái)。備份一套完整的控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，便于維修和應(yīng)急使用。(24)門(mén)固定架和(25)門(mén)框之間，采用松動(dòng)配合，留有微小間隙。其間隙寬度，以不方便盜竊為準(zhǔn)。
[0027]圖3中，磁吸式門(mén)閂結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)明磁吸原理和開(kāi)鎖閉鎖的方法。磁吸式門(mén)閂設(shè)計(jì)為有兩個(gè)平行平面的圓柱體，便于控制其直線(xiàn)左右運(yùn)動(dòng)。(27)上撥爪右斜面凸臺(tái)、(35)上撥爪左斜面凸臺(tái)、(30)下?lián)茏τ倚泵嫱古_(tái)、(32)下?lián)茏ψ笮泵嫱古_(tái)都是鐵質(zhì)材料，能夠被磁鐵吸合。上述的撥爪斜面凸臺(tái)，與撥爪的軸線(xiàn)呈10度夾角。(28)、(30)、(32)、(34)磁鐵斜面與門(mén)閂的軸線(xiàn)呈80度夾角。斜面凸臺(tái)和磁鐵斜面相重合為90度。上下?lián)茏χ灰^小的推力，就能夠推動(dòng)門(mén)閂。(26)上撥爪方頭和(31)下?lián)茏Ψ筋^門(mén)框及門(mén)的固定架為滑動(dòng)配合。設(shè)計(jì)為方形，是防止其旋轉(zhuǎn)。
[0028]圖4，表明(37)遙控器能夠使用(36)按鈕操作。
[0029]圖5中，(38)為左旋牙絲桿，與(41)右旋牙絲桿是一個(gè)整體，作為(40)混合式步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸。(39)左旋螺母能夠在(38)左旋絲桿上旋轉(zhuǎn)。(42)右旋螺母能夠在(41)右旋絲桿上旋轉(zhuǎn)。(39)左旋螺母(42)右旋螺母分別連接圖1的(15)上撥爪和(9)下?lián)茏?，?26)上撥爪方頭和(31)下?lián)茏Ψ筋^固定作用下，(40)混合式步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。就是說(shuō)，混合式步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)撥爪和磁吸式門(mén)閂直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
[0030]圖6中，(43)、(45)、(46)、(47)定位板孔位，磁吸式門(mén)閂從此滑動(dòng)穿過(guò)。其中每個(gè)孔都有兩個(gè)平面，控制磁吸式門(mén)閂不能旋轉(zhuǎn)，只能左右直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(44)為固定左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)的孔位。
[0031]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。突破機(jī)械門(mén)鎖傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，極大地提高了安保性能，徹底避免“開(kāi)鎖”盜竊案件發(fā)生。有著積極的社會(huì)效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖，左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)與法蘭固定；上下?lián)茏εc左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)的螺母連接；磁吸式左右門(mén)閂與上下?lián)茏π泵嫱古_(tái)吸合；行星減速混合式步進(jìn)電機(jī)與門(mén)框連接；平鍵軸與門(mén)固定架連接；控制器的控制線(xiàn)穿過(guò)空心軸混合式步進(jìn)電機(jī)連接，其特征是:上下?lián)茏εc左右旋直線(xiàn)混合式步進(jìn)電機(jī)螺母連接，上下?lián)茏π泵嫱古_(tái)和磁吸式左右門(mén)閂磁鐵斜面相互吸合間的夾角之和等于90度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖，其特征是:上下?lián)茏Σ捎梅筋^。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖，其特征是:控制線(xiàn)穿過(guò)空心軸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖，其特征是:控制器安裝在室內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖，其特征是:控制器有備份控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖，其特征是:控制器有遙控器，并有以太網(wǎng)、USB接口。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸式機(jī)械手門(mén)鎖，其特征是:磁吸式左右門(mén)閂為具有兩個(gè)扁平面的圓柱體。
【文檔編號(hào)】E05B15/10GK205502778SQ201520188947
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月27日
【發(fā)明人】胡翔
【申請(qǐng)人】胡翔, 南京步進(jìn)自動(dòng)化科技有限公司