CN101666185B - 轴类物件的数字化闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴类物件的数字化闭锁装置，所述轴类物件上设置有卡槽及电子标签码块，该装置包括：壳体，其上设置有支撑机构及锁销眼，支撑机构可供轴类物件穿设并限制其径向上的位移；闭锁组件，具有一闭锁销，该闭锁销受控或由所述锁销眼伸出并卡入轴类物件上设置的卡槽内，或与轴类物件上设置的卡槽分离并由所述锁销眼退回；电路组件，与一管理中心通信连接，用于读取所述轴类物件电子标签码块的信息并上传给管理中心，同时根据管理中心的控制信号控制闭锁组件的动作。本发明通过电路组件读取所述轴类物件电子标签码块的信息并送给管理中心分析判断，进行身份匹配的判断，由管理中心发出控制信号，从而达成对被管理对象的身份识别及自动闭锁管理。

Description

轴类物件的数字化闭锁装置

技术领域

本发明涉及锁具领域，特别涉及对轴类带卡槽物件的数字化闭锁装置。

背景技术

当前，工矿企业以及商业民用产品中很多重要的物件的存放管理仍比较传统，基本上是采用比较原始的人工及纸质记录的管理模式，很难获得自动识别区分、身份信息识别提示及闭锁、远程实时查询等便利。但是，随着人们对生活及生产管理要求的日益提高，对于重要物件的存放将必然向智能化、自动化、无纸化管理模式发展。

下面举例说明本发明的必要性。

例如，在涉电领域，因电力在国民经济中的重要作用且一旦失误造成的事故后果极为严重，电力行业或其他涉电行业在涉电设备或器具的管理上除了加强组织工作防止误操作外，更要逐步应用先进的技术手段来提升管理的有效性，以期提高管理的效率和可靠性，减少人为疏忽可能造成的失误。其中，电力领域的安全工具特别是对接地线的数字化管理的需求就尤为突出，电业安全工作规程明确规定，每组接电线均应编号，并存放在固定地点，存放位置亦应编号，接地线号码与存放位置号码必须一致。

随着电子信息、计算机网络、自控、精密机械等技术的发展，特别是RFID(Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别)电子标签技术的成熟，为上述发展要求提供了基础。

中国200720052776.3号专利公开了一种电力线路或设备临时接地线接地插头的固定装置，该专利技术中揭露了利用电子信息技术对临时接地线进行身份识别及对临时接地线在接地时的状态判断的技术内容，但其实现身份识别的技术手段较复杂，不够灵活。而且，该专利技术中仅提到利用锁杆控制孔槽的封闭和开放，开放时允许临时接地线置入孔槽、关闭时不允许临时接地线置入；而忽略了临时接地线置入孔槽后的锁定，虽然可以通过拧紧插头紧固螺母进行定位，但不能实现真正意义上的锁定。此外，中国200720052776.3号专利涉及的识别及判断功能较多，使得结构较庞大，对于当仅需要在存放位置对存放对象进行数字化身份识别及闭锁的功能产品时则显得过于复杂。

关于利用电子信息技术对临时接地线进行身份识别的技术，之后的中国200820047570.6号专利公开了一种电子标签码块，包括电子标签本体，其包括标签天线和标签电路，所述标签天线为缠绕的线圈；保护封装，所述电子标签本体由保护封装包围；其中，标签天线的线圈呈环状，保护封装也为环状。将上述电子标签码块应用于临时接地线上，其实现数字化身份识别的同时，进而具有以下有益效果：电子标签码块的标签天线设置呈环形，配合使用的读头装置能够在该环形电子标签天线圆周360度任意方向可读，可以简化产品设计，使得产品操作灵活且可靠。

需要说明的是，以上所述涉电行业的临时接电线的管理仅为例举，可以理解的是，其他的物件，比如重要的钥匙或重要的特殊工具，希望每个物件都有身份标识，其存放、取用均为受控的管理，则也需要对该物件进行数字化改造并进行闭锁管理。

发明内容

本发明目的是克服当前技术的不足，提供一种数字化闭锁装置，实现对轴类带卡槽物件的身份识别，闭锁管理，同时应具备结构紧凑，实用可靠的特点。

上述目的由以下技术方案实现：

一种轴类物件的数字化闭锁装置，所述轴类物件上设置有卡槽及电子标签码块，其特征在于，该装置包括：

壳体，其上设置有支撑机构及锁销眼，支撑机构可供轴类物件穿设并限制其径向上的位移；

闭锁组件，具有一闭锁销，该闭锁销受控或由所述锁销眼伸出并卡入轴类物件上设置的卡槽内，或与轴类物件上设置的卡槽分离并由所述锁销眼退回；

电路组件，与一管理中心通信连接，用于读取所述轴类物件电子标签码块的信息并上传给管理中心，同时根据管理中心的控制信号控制闭锁组件的动作。

闭锁组件的具体结构为：包括电动机构及所述闭锁销，电动机构直接与所述闭锁销驱动连接。

闭锁组件的具体结构也可以为：包括连体支撑、电动机构、桥条、桥条轴销及所述闭锁销，连体支撑固定设置在壳体内，桥条通过桥条轴销设置在连体支撑上，电动机构安装在连体支撑上，电动机构的轴端与桥条一端配合，桥条另一端与闭锁销的末端配合，电动机构受电路组件的控制带动桥条动作，进而驱动闭锁销在所述锁销眼处伸出或退回。

上述电动机构在微动马达或双稳态螺旋管中选择，且优选通轴式双稳态螺旋管，当采用通轴式双稳态螺旋管时，所述壳体上对应通轴式双稳态螺旋管的轴的位置开设有人工闭锁孔，并配置闭锁钥匙，闭锁钥匙插入人工闭锁孔并推动通轴式双稳态螺旋管的轴移动，从而带动桥条转动，将闭锁销推出所述锁销眼。

作为进一步的方案，所述闭锁组件还包括紧急解锁机构，该紧急解锁机构包括：解锁钥匙、锁扭、限位销、桥块、桥块轴销及回位弹簧，桥块通过桥块轴销设置在所述连体支撑上，锁扭可转动地设置在连体支撑上，其轴向向外被限位销限制，锁钮的端部与桥块一端配合，桥块另一端与所述桥条的另一端配合，所述壳体上对应锁扭的安装位置开设有紧急解锁孔，解锁钥匙插入紧急解锁孔内并带动锁扭转动，锁扭的端部驱动桥块动作，桥块进而带动桥条动作，将闭锁销退回，所述回位弹簧用于控制桥块自动回位。

所述电路组件包括主控电路板及与主控电路板连接的电子标签信息读取线圈和信号线，所述电子标签信息读取线圈用于读取入位的轴类物件的电子标签码块的信息，信号线将读取的信息上传给管理中心或将管理中心发出的控制信号发送给闭锁组件。

所述电子标签信息读取线圈的具体设置方式为：所述壳体上设置有读头窗孔，所述电子标签信息读取线圈安装于读头窗孔处。

所述电路组件还包括状态判断及显示电路，用于获取所述电动机构运行状态、及异常情况的信息，对应显示闭锁或解锁状态、以及被管理轴类物件的身份是否正确。

所述电路组件还包括压线机构，该压线机构包括第一压块、第二压块及压线螺钉，所述信号线穿设在第一压块与第二压块之间，由压线螺钉压紧。所述第一压块较佳设置有圆弧槽，安装时信号线挤压在圆弧槽内，在第二压块及压线螺钉作用下，压紧信号线。

所述外壳上贴设有记录有匹配身份信息的标识面膜。

本发明中，壳体上提供的支撑机构在支撑轴类物件的同时，可以限制其径向活动；通过设置闭锁销，并控制其与轴类物件上的卡槽配合或分离，可以实现对轴类物件的闭锁或开锁操作；通过电路组件读取所述轴类物件电子标签码块的信息并送给管理中心分析判断，进行身份匹配的判断，由管理中心发出控制信号。基于上述技术方案本发明便可以达成对被管理对象的身份识别及自动闭锁管理。此外，为了使得本发明装置功能更加完善，可以优选设置人工闭锁、紧急解锁等附加功能。总的来说，本发明具有结构紧凑，实用可靠，操作方便、成本低廉等优点。

附图说明

图1是本发明提供的闭锁装置的立体图；

图2是本发明提供的闭锁装置与临时接地线配合的示意图；

图3是本发明提供的闭锁装置中闭锁组件的爆炸图；

图4是本发明提供的闭锁装置的截面图；

图5是本发明提供的闭锁装置中电路组件的爆炸图；

图6是本发明提供的闭锁装置中压线机构的分解图

图7是图6中所示第一压块的另一种实现方式。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供一种数字化闭锁装置100，用于对带卡槽及电子标签码块的轴类物件进行身份识别及闭锁管理，结合参阅图2，所述轴类物件以临时接地线9为例，该临时接地线9上设置有卡槽91及电子标签码块92，电子标签码块92的标签天线较佳设置呈环形。

结合参阅图1、图3及图4，本实施例提供的数字化闭锁装置100包括：壳体1及壳体1内装设的闭锁组件2及电路组件3。下面结合附图分别详细说明：

如图1所示，壳体1包括主壳体11及后盖板5(结合图4所示)，主壳体11上设置有支撑机构111、锁销眼112、读头窗孔113、人工闭锁孔114、紧急解锁孔115、标识面膜116及指示灯孔117。其中，支撑机构111为半包围式结构(不排除可以是全包围式结构)，可以供临时接地线9穿设，同时限制临时接地线9的径向方向的位移(结合图2)。锁销眼112设置在支撑机构111处，用以供闭锁组件2的闭锁销23伸出或退回(结合图5，下文将详述)。所述读头窗孔113设置在锁销眼112上方，如果壳体1为金属材料时为避免电磁屏蔽，该处用于预留电子标签感应部，电路组件3的电子标签信息读取线圈32将对应地设置在该读头窗孔113处。人工闭锁孔114设置在锁销眼112的一侧，紧急解锁孔115设置在锁销眼112的另一侧，其作用将在下文描述。标识面膜116贴设在人工闭锁孔114上方，用于显示对应的身份信息，如“08”。指示灯孔117开设在紧急解锁孔115上方，用于在此处安装电路组件3的状态指示灯，下文将详细描述。

如图3所示，闭锁组件2包括连体支撑20、电动机构21、桥条22、桥条轴销28及上文已述的闭锁销23。可以理解的是，图3所示连体支撑20虽然结构较复杂，但其主要功能是为上述其他元件的安装以及下面将要提到的紧急解锁组件的安装提供支撑，便于各元件安装在壳体1内，所以此处将不对其具体形状及结构作描述。结合图4所示，连体支撑20固定设置在壳体1内，桥条22通过桥条轴销28设置在连体支撑20上，电动机构21安装在连体支撑20上，电动机构21的轴端211与桥条22一端配合，桥条22另一端与闭锁销23的末端配合。电动机构21受电路组件3的控制带动桥条22动作，进而驱动闭锁销23在所述锁销眼112处伸出(闭锁位)或退回(解锁位)。

所述电动机构21可以是微动马达，优选双稳态螺旋管，特别是通轴式双稳态螺旋管(单稳态螺旋管意思是其轴掉电后在其回位弹簧作业下始终在一个外或内位置，双稳态则是若上电后动作为轴出，掉电后轴就停在外，再上反向电，轴动作，轴回，掉电后轴停在缩回的位置；通轴意思是其轴穿过螺旋管本体前后可见轴)，如果采用通轴式双稳态螺旋管，应使得通轴式双稳态螺旋管的轴位于上文所述的人工闭锁孔114处，同时配置闭锁钥匙8。当电动机构21出现故障时，可通过将闭锁钥匙8插入人工闭锁孔114，推动通轴式双稳态螺旋管的轴移动，从而带动桥条22转动，将闭锁销23推出。

继续参阅图3，作为优选方案，闭锁组件2还包括紧急解锁机构，同样设置在所述连体支撑20上。紧急解锁机构包括：解锁钥匙7、锁扭26、限位销27、桥块24、桥块轴销29及回位弹簧25。结合图4所示，桥块24通过桥块轴销29设置在连体支撑20上，锁扭26可转动地设置在连体支撑20上，并位于上文所述的紧急解锁孔115处，其轴向向外被限位销27限制，锁钮26的端部与桥块24一端配合，桥块24另一端与所述桥条22的另一端配合。当需要紧急解锁时，将解锁钥匙7插入紧急解锁孔115内并带动锁扭26转动，锁扭26的端部驱动桥块24动作，桥块24进而带动桥条22动作，从而将闭锁销23退回，所述回位弹簧25用于控制桥块24自动回位较佳为扭簧。

电路组件3主要用于读取所述轴类物件电子标签码块的信息并上传给管理中心，同时根据管理中心的控制信号控制闭锁组件的动作。如图5所示，电路组件3包括主控电路板30及与主控电路板30连接的电子标签信息读取线圈32、信号线34。其中，电子标签信息读取线圈32用于临时接地线9入位时读取其上设置的电子标签码块92的信息，信号线34连接主控电路板30和管理中心，将读取的信息上传给管理中心供分析判断，同时可以将管理中心发出的控制信号发送给闭锁组件2。此处需要说明一下电子标签信息读取线圈32位置的设置，请结合参阅图1及上文已述，壳体1上设置的读头窗孔113为预留的电子标签感应部，再结合图3，连体支撑20上提供有读头凸台201，所述电子标签信息读取线圈32内嵌于该读头凸台201后方，再将读头凸台201安装于读头窗孔113处。

继续参阅图5，作为优选方案，为了使得电路组件3还能具有状态判断及显示的功能，其进而包括状态判断及显示电路，用于获取所述电动机构运行状态、及异常情况的信息，对应显示闭锁或解锁状态、以及被管理轴类物件的身份是否正确。本实施例中，主控电路板30上开设状态判断孔301并在其两侧安装位置传感器(图5中未示)。结合图4，所述电动机构21的轴端211可在设备闭锁状态或解锁状态插入或退出状态判断孔301，所述位置传感器通过感知有无电动机构21的轴端获得闭锁组件2的状态。设置的状态指示灯33用于对应显示闭锁或解锁状态、以及被管理轴类物件的身份是否正确，通过壳体1上开设的指示灯孔117将闭锁组件状态信号显示给操作者，以提示装置的状态。

此外，为了防止信号线34异常串动并获得可靠的电连接，如图6所示，本实施例进而提供专用压线机构，该压线机构包括第一压块41、第二压块42及压线螺钉43，信号线穿设在第一压块41与第二压块42之间，由压线螺钉43压紧。优选地，如图7所示，第一压块41’设置有圆弧槽411，安装时，信号线34挤压在圆弧槽411内，在第二压块42及压线螺钉43作用下，压紧信号线34。

下面描述上述闭锁装置100对临时接地线进行管理的过程及原理：如图8所示，对于较为规则的临时接地线9，当其卡槽91下方部分直径小于支撑机构111限制的槽孔直径时，则可直接将临时接地线9自上而下的放入支撑机构111内；放入时，临时接地线9的电子标签码块92位于读头窗孔113处，卡槽91位于锁销眼112处；此时，电子标签信息读取线圈32先读取电子标签码块92的信息，并上传给管理中心分析判断，当临时接地线9的身份信息与闭锁装置100要求的信息“正确配对”后，便由控制闭锁组件2执行闭锁操作，即驱动闭锁销23伸出并卡入临时接地线9的卡槽91内，如果信息不匹配，则不执行闭锁操作；开锁取出临时接地线9时，由管理中心发出开锁信号，经信号线34传送给主控电路板30，进而控制闭锁组件2执行开锁操作，即驱动闭锁销23与临时接地线9的卡槽91分离并由所述锁销眼112退回。此外，外壳1上设置的标识面膜116上记录有匹配的身份信息，如“08”，这样可以同时获得外在识别和内在数字化识别同步的效果。

上述仅为本发明的较佳实施例，用于充分公开而非限制本发明。可以理解的是：对于所述领域技术人员，基于本发明思想，所述闭锁组件不排除由实现相同功能的其它机械结构实现，例如，闭锁组件可仅包括电动机构及所述闭锁销，电动机构直接与所述闭锁销驱动连接；所述电路组件也不排除由实现相同功能的其它电气结构实现，例如电路组件3的所述状态判断孔301及其两侧安装的位置传感器可以采用触动开关或霍尔元件等代替，在对应的电动机构的轴(公知的，当采用霍尔元件时轴端有磁铁)配合下完成机构状态的判断。此外，上述实施例中所述的人工闭锁、紧急解锁、状态判断及显示部分为优选方案，不应当用于限制本发明。

Claims (9)

1.一种轴类物件的数字化闭锁装置，所述轴类物件上设置有卡槽及电子标签码块，其特征在于，该装置包括：

壳体，其上设置有支撑机构及锁销眼，支撑机构可供轴类物件穿设并限制其径向上的位移；

闭锁组件，包括连体支撑、电动机构、桥条、桥条轴销及所述闭锁销，连体支撑固定设置在壳体内，桥条通过桥条轴销设置在连体支撑上，电动机构安装在连体支撑上，电动机构的轴端与桥条一端配合，桥条另一端与闭锁销的末端配合，电动机构受电路组件的控制带动桥条动作，进而驱动闭锁销在所述锁销眼处伸出并卡入轴类物件上设置的卡槽内，或与轴类物件上设置的卡槽分离并由所述锁销眼退回；

电路组件，与一管理中心通信连接，用于读取所述轴类物件电子标签码块的信息并上传给管理中心，同时根据管理中心的控制信号控制闭锁组件的动作。

2.根据权利要求1所述的轴类物件的数字化闭锁装置，其特征在于，闭锁组件包括电动机构及所述闭锁销，电动机构直接与所述闭锁销驱动连接。

3.根据权利要求1所述的轴类物件的数字化闭锁装置，其特征在于，所述电动机构在微动马达、双稳态螺旋管中选择。

4.根据权利要求3所述的轴类物件的数字化闭锁装置，其特征在于，所述电动机构采用通轴式双稳态螺旋管，所述壳体上对应通轴式双稳态螺旋管的轴的位置开设有人工闭锁孔，并配置闭锁钥匙，闭锁钥匙插入人工闭锁孔并推动通轴式双稳态螺旋管的轴移动，从而带动桥条转动，将闭锁销推出所述锁销眼。

5.根据权利要求3或4任意一项所述的轴类物件的数字化闭锁装置，其特征在于，所述闭锁组件还包括紧急解锁机构，该紧急解锁机构包括：解锁钥匙、锁扭、限位销、桥块、桥块轴销及回位弹簧，桥块通过桥块轴销设置在所述连体支撑上，锁扭可转动地设置在连体支撑上，其轴向向外被限位销限制，锁钮的端部与桥块一端配合，桥块另一端与所述桥条的另一端配合，所述壳体上对应锁扭的安装位置开设有紧急解锁孔，解锁钥匙插入紧急解锁孔内并带动锁扭转动，锁扭的端部驱动桥块动作，桥块进而带动桥条动作，将闭锁销退回，所述回位弹簧用于控制桥块自动回位。

6.根据权利要求1或2任意一项所述的轴类物件的数字化闭锁装置，其特征在于，所述电路组件包括主控电路板及与主控电路板连接的电子标签信息读取线圈和信号线，所述电子标签信息读取线圈用于读取入位的轴类物件的电子标签码块的信息，信号线将读取的信息上传给管理中心或将管理中心发出的控制信号发送给闭锁组件。

7.根据权利要求6所述的轴类物件的数字化闭锁装置，其特征在于，所述壳体上设置有读头窗孔，所述电子标签信息读取线圈安装于读头窗孔处。

8.根据权利要求6所述的轴类物件的数字化闭锁装置，其特征在于，所述电路组件还包括状态判断及显示电路，用于获取所述电动机构运行状态、及异常情况的信息，对应显示闭锁或解锁状态、以及被管理轴类物件的身份是否正确。

9.根据权利要求6所述的轴类物件的数字化闭锁装置，其特征在于，所述电路组件还包括压线机构，该压线机构包括第一压块、第二压块及压线螺钉，所述第一压块设置有圆弧槽，安装时信号线挤压在圆弧槽内，在第二压块及压线螺钉作用下，压紧信号线。

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