CN105113883B - 一种智能自拧紧铰链 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能自拧紧铰链，包括两块尺寸相同的固定片（1）、一根转轴（2）、两个尺寸相同的盒体（4）、至少一个螺丝转头（9）、一个控制模块（5），以及分别与控制模块（5）相连接的外接电源（6）、测距传感器（7）和至少一个转动电机（8）；基于本发明设计的技术方案，针对上述各硬件模块进行连接，构成本发明设计的智能自拧紧铰链，基于实时检测，能够及时发现、并解决铰链的松动问题，保证铰链的正常使用。

Description

一种智能自拧紧铰链

技术领域

本发明涉及一种智能自拧紧铰链，属于智能五金技术领域。

背景技术

铰链是一种常用的五金工件，常用于连接门体之类相对转动的结构，由于其结构简洁，实际使用效果明显，因此被广泛应用于物件的安装上，并且随着制造工艺技术和结构技术水平的不断提高，设计者针对铰链的设计，也在不断改进与创新，诸如专利号：201110236840.4,公开了一种铰链，包括一个以上的扭簧，扭簧包括第一连接脚和第二连接脚，第一、第二连接脚分别与铰链开合过程中相对运动的两个零件相接；其扭簧的至少一连接脚上固定设置有连接块；连接块设置有接触面，并通过接触面与铰链的一零件相接。上述技术方案在扭簧连接脚上设有连接块，并通过连接块与铰链中的零件接触；由于连接块与铰链零件接触的面宽度大，且可因应铰链运动的需要设计成平面、曲面或其组合，使连接块与铰链零件之间接触为线接触或面接触，大大降低接触处的压强，从而较少扭簧与铰链零件之间的磨损，提高其使用寿命，也达到铰链开合顺畅可靠的目的。

还有专利号：201110383335.2，公开了一种铰链，具体是指一种用于电蒸炉炉门与炉体之间的铰链，它包括铰链旋转组件、铰链固定座和铰链定位片；所述铰链旋转组件包括外壳、定位片连接组件和拉簧，定位片连接组件的下端与铰链定位片相连，定位片连接组件的上端通过拉簧下端固定杆与拉簧的一端相连，定位片连接组件的侧壁通过凸起与外壳上的限位槽滑动配合；拉簧的另一端与外壳上的拉簧上端固定杆相连；拉簧上端固定杆与拉簧下端固定杆之间的距离大于拉簧在自然状态下的长度。上述技术方案设计的铰链，具有结构合理，密封性好的优点。

不仅如此，专利申请号：201210565206.X，公开了一种铰链，该铰链的两端连接在两个组件上，该铰链用于控制两个组件之间的开合，该铰链包括收容件、两个臂及两个限位部，该收容件设有两个弧形螺孔，两个臂都为弧形结构，其弧度与两个弧形螺孔的弧度相同，每一臂表面上延伸出一凸出部；两个臂本体及其凸出部可在两个弧形螺孔中滑动，限位部与收容件连接用于限制两个臂在收容件中的滑动位置；该铰链在面板门上使用时，铰链整体内置于由两个面板门组成的箱体物中，通过拉动连接铰链的面板门即可展开收缩的铰链，从而打开面板门，避免了现有面板门转轴外露给其外观带来的影响，且在铰链的展开状态和收缩状态之间转换也非常方便。

从上述现有技术可以看出，现有铰链结构多样化，提供了更加人性化、更加便捷的使用优点，但是随着人们对生活质量要求的不断提高，如果能在现有铰链基础上结合智能化的创新，将能给人们的日常使用带来更加舒适的使用体验，众所周知，铰链最常用的方式就是用来连接门本体和门框，门本体以铰链为轴进行转动，实现与门框的闭合或开启，但是随着长时间的使用，门本体往往会出现下沉现象，这通常是由于铰链与门框之间的连接出现了松动而导致的，若这一问题得不到及时处理的话，门本体的转动将会变得越来越吃力，影响到门的正常使用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有铰链结构进行改进，设计引入智能电控结构，能够针对铰链松动问题实现智能检测，并自动针对螺丝进行拧紧操作的智能自拧紧铰链。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种智能自拧紧铰链，包括两块尺寸相同的固定片和一根转轴，其中一块固定片上其中一条侧边通过转轴与另一块固定片上其中一条侧边活动连接，两块固定片以转轴为轴心相对转动，各块固定片表面分别设置至少一个螺孔；还包括两个尺寸相同的盒体、至少一个螺丝转头、一个控制模块，以及分别与控制模块相连接的外接电源、测距传感器和至少一个转动电机；外接电源经过控制模块分别为测距传感器和各个转动电机进行供电；螺丝转头的数量与转动电机的数量相等，各个螺丝转头分别一一对应连接在各个转动电机的驱动端上，分别在转动电机的控制下针对螺丝进行拧转操作；两个盒体分别设置在两块固定片彼此相背的面上，盒体的长、宽分别与其所设置固定片的长、宽一一对应；各块固定片上的各个螺孔，分别贯穿对应固定片与对应盒体；控制模块和测距传感器设置在其中一个盒体内，且该盒体上与所连接固定片相背的一面上设置检测孔，测距传感器的测距端位于该检测孔内，且测距传感器测距端所在面与该盒体上该检测孔所在的外表面相平齐，测距传感器的检测方向指向盒体的外部，该盒体所连接固定片上螺孔的数量与转动电机的数量相等；各个转动电机分别设置在另一个盒体中，该盒体所连接的固定片上分别设置与另一块固定片上各个螺孔位置一一对应的通孔，并且各个通孔分别贯穿该盒体上连接固定片的一面，各个转动电机驱动端上的螺丝转头分别一一对应位于各个通孔中，且各个螺丝转头分别指向另一块固定片，两块固定片彼此紧贴接触时，各个螺丝转头分别与另一块固定片上各个对应位置螺孔中的螺丝顶端相接触。

作为本发明的一种优选技术方案：所述测距传感器为红外测距传感器。

作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为单片机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述转动电机为无刷转动电机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述外接电源为外部供电网络。

作为本发明的一种优选技术方案：所述各块固定片表面分别设置至少三个螺孔，且各块固定片上的各个螺孔至少分布在两根直线上。

本发明所述一种智能自拧紧铰链采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

(1)本发明设计的智能自拧紧铰链，针对现有铰链结构进行改进，设计引入智能电控结构，采用测距传感器针对铰链固定片与固定件之间的间隙进行实时检测，智能判断铰链中固定片与固定件之间是否发送松动现象，并以此为依据，智能控制所设计各个转动电机工作，针对松动螺丝自动进行拧紧操作，及时修理铰链中固定片与固定件之间的松动问题，保证铰链的正常使用；

(2)本发明设计的智能自拧紧铰链中，针对测距传感器，进一步设计采用红外测距传感器，使得所引入的红外测距传感器能够有效应对光线环境不好的情况，保证了红外测距传感器检测工作的准确性，进而有效保证本发明所设计智能自拧紧铰链在实际工作中的稳定性；并且针对控制模块，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对智能自拧紧铰链的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；

(3)本发明设计的智能自拧紧铰链中，针对转动电机，进一步设计采用无刷转动电机，使得本发明设计的智能自拧紧铰链在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计智能自拧紧铰链具有自检测、自拧紧功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；

(4)本发明设计的智能自拧紧铰链中，针对为整个智能电控结构进行供电的外接电源(6)，进一步设计采用外部供电网络，能够保证所设计智能自拧紧铰链在实际应用中取电、用电的稳定性，进而有效保证了智能自拧紧铰链在实际工作中的稳定性；并且，针对各块固定片表面上的螺孔，进一步设计各块固定片表面分别设置至少三个螺孔，且各块固定片上的各个螺孔至少分布在两根直线上，固定片上螺孔的错位分布设计，有效保证了固定片通过螺孔固定于固定件上的稳定性。

附图说明

图1是本发明设计智能自拧紧铰链的结构示意图。

其中，1.固定片，2.转轴，3.螺孔，4.盒体，5.控制模块，6.外接电源，7.测距传感器，8.转动电机，9.螺丝转头。

具体实施方式

下面结合说明书附图针对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明设计的一种智能自拧紧铰链，包括两块尺寸相同的固定片1和一根转轴2，其中一块固定片1上其中一条侧边通过转轴2与另一块固定片1上其中一条侧边活动连接，两块固定片1以转轴2为轴心相对转动，各块固定片1表面分别设置至少一个螺孔3；还包括两个尺寸相同的盒体4、至少一个螺丝转头9、一个控制模块5，以及分别与控制模块5相连接的外接电源6、测距传感器7和至少一个转动电机8；外接电源6经过控制模块5分别为测距传感器7和各个转动电机8进行供电；螺丝转头9的数量与转动电机8的数量相等，各个螺丝转头9分别一一对应连接在各个转动电机8的驱动端上，分别在转动电机8的控制下针对螺丝进行拧转操作；两个盒体4分别设置在两块固定片1彼此相背的面上，盒体4的长、宽分别与其所设置固定片1的长、宽一一对应；各块固定片1上的各个螺孔3，分别贯穿对应固定片1与对应盒体4；控制模块5和测距传感器7设置在其中一个盒体4内，且该盒体4上与所连接固定片1相背的一面上设置检测孔，测距传感器7的测距端位于该检测孔内，且测距传感器7测距端所在面与该盒体4上该检测孔所在的外表面相平齐，测距传感器7的检测方向指向盒体4的外部，该盒体4所连接固定片1上螺孔3的数量与转动电机8的数量相等；各个转动电机8分别设置在另一个盒体4中，该盒体4所连接的固定片1上分别设置与另一块固定片1上各个螺孔3位置一一对应的通孔，并且各个通孔分别贯穿该盒体4上连接固定片1的一面，各个转动电机8驱动端上的螺丝转头9分别一一对应位于各个通孔中，且各个螺丝转头9分别指向另一块固定片1，两块固定片1彼此紧贴接触时，各个螺丝转头9分别与另一块固定片1上各个对应位置螺孔3中的螺丝顶端相接触。上述技术方案设计的智能自拧紧铰链，针对现有铰链结构进行改进，设计引入智能电控结构，采用测距传感器7针对铰链固定片1与固定件之间的间隙进行实时检测，智能判断铰链中固定片1与固定件之间是否发送松动现象，并以此为依据，智能控制所设计各个转动电机8工作，针对松动螺丝自动进行拧紧操作，及时修理铰链中固定片1与固定件之间的松动问题，保证铰链的正常使用。

基于上述设计智能自拧紧铰链技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对测距传感器7，进一步设计采用红外测距传感器，使得所引入的红外测距传感器能够有效应对光线环境不好的情况，保证了红外测距传感器检测工作的准确性，进而有效保证本发明所设计智能自拧紧铰链在实际工作中的稳定性；并且针对控制模块5，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对智能自拧紧铰链的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；还有针对转动电机8，进一步设计采用无刷转动电机，使得本发明设计的智能自拧紧铰链在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计智能自拧紧铰链具有自检测、自拧紧功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；不仅如此，针对为整个智能电控结构进行供电的外接电源6，进一步设计采用外部供电网络，能够保证所设计智能自拧紧铰链在实际应用中取电、用电的稳定性，进而有效保证了智能自拧紧铰链在实际工作中的稳定性；并且，针对各块固定片1表面上的螺孔3，进一步设计各块固定片1表面分别设置至少三个螺孔3，且各块固定片1上的各个螺孔3至少分布在两根直线上，固定片1上螺孔3的错位分布设计，有效保证了固定片1通过螺孔3固定于固定件上的稳定性。

本发明所设计的智能自拧紧铰链在实际应用过程当中，包括两块尺寸相同的固定片1和一根转轴2，其中一块固定片1上其中一条侧边通过转轴2与另一块固定片1上其中一条侧边活动连接，两块固定片1以转轴2为轴心相对转动，各块固定片1表面分别设置至少三个螺孔3，且各块固定片1上的各个螺孔3至少分布在两根直线上；还包括两个尺寸相同的盒体4、至少一个螺丝转头9、一个单片机，以及分别与单片机相连接的外部供电网络、红外测距传感器和至少一个无刷转动电机；外部供电网络经过单片机分别为红外测距传感器和各个无刷转动电机进行供电；螺丝转头9的数量与无刷转动电机的数量相等，各个螺丝转头9分别一一对应连接在各个无刷转动电机的驱动端上，分别在无刷转动电机的控制下针对螺丝进行拧转操作；两个盒体4分别设置在两块固定片1彼此相背的面上，盒体4的长、宽分别与其所设置固定片1的长、宽一一对应；各块固定片1上的各个螺孔3，分别贯穿对应固定片1与对应盒体4；单片机和红外测距传感器设置在其中一个盒体4内，且该盒体4上与所连接固定片1相背的一面上设置检测孔，红外测距传感器的测距端位于该检测孔内，且红外测距传感器测距端所在面与该盒体4上该检测孔所在的外表面相平齐，红外测距传感器的检测方向指向盒体4的外部，该盒体4所连接固定片1上螺孔3的数量与无刷转动电机的数量相等；各个无刷转动电机分别设置在另一个盒体4中，该盒体4所连接的固定片1上分别设置与另一块固定片1上各个螺孔3位置一一对应的通孔，并且各个通孔分别贯穿该盒体4上连接固定片1的一面，各个无刷转动电机驱动端上的螺丝转头9分别一一对应位于各个通孔中，且各个螺丝转头9分别指向另一块固定片1，两块固定片1彼此紧贴接触时，各个螺丝转头9分别与另一块固定片1上各个对应位置螺孔3中的螺丝顶端相接触。实际使用中，将铰链的两块固定片1分别通过其表面上的各个螺孔3，分别内嵌设置在门的侧边和对应门框的内侧边上，其中，将内置红外测距传感器的盒体4所对应的固定片1设置在门框的内侧边上，该盒体4内嵌在门框的内侧边上，并保持该固定片1上与另一块固定片1相对的面与门框内侧边所在面相平齐；另一块固定片1所连接的盒体4内嵌在门侧边的对应位置上，并保持该固定片1上与另一块固定片1相对的面与门侧边所在面相平齐；由于红外测距传感器的测距端位于检测孔内，且红外测距传感器测距端所在面与检测孔所在面相平齐，检测方向指向盒体4的外部，因此，红外测距传感器实时工作，实时检测其所在盒体4上设置检测孔的面与其对应门框内侧边嵌入槽底面之间的间隙距离，并实时上传至单片机当中，单片机针对所接收到的间隙距离进行实时分析判断，并做出相应控制，其中，当间隙距离等于0时，则单片机分析判断此时铰链未出现松动现象，即红外测距传感器所对应盒体4上检测孔所在面与其对应门框内侧边嵌入槽底面之间未出现缝隙，则单片机不做任何进一步控制；当间隙距离大于0时，则单片机分析判断此时铰链出现松动现象，即盒体4上检测孔所在面与其对应门框内侧边嵌入槽底面之间出现了缝隙，则单片机据此控制与之相连的各个无刷转动电机开始工作，由于两块固定片1彼此紧贴接触时，各个螺丝转头9分别与另一块固定片1上各个对应位置螺孔3中的螺丝顶端相接触，因此，在单片机控制各个无刷转动电机开始工作过程中，当铰链两块固定片1在门本体相对转动下彼此紧贴接触时，各个螺丝转头9就会分别与另一块固定片1上各个对应位置螺孔3中的螺丝顶端相接触，这样，各个螺丝转头9分别在对应无刷转动电机的控制下，分别针对与之接触的螺丝进行拧紧操作，针对设置红外测距传感器的盒体4所对应的固定片1，加固其与对应门框内侧边嵌入槽底面之间的接触，使得其与对应门框内侧边嵌入槽底面之间的缝隙为0；由于红外测距传感器实时工作，因此，在上述无刷转动电机工作过程中，当单片机接收到来自红外测距传感器为0的间隙距离时，则单片机随即控制与之相连的各个无刷转动电机停止工作，完成针对铰链安装的加固作用。

上面结合说明书附图针对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种智能自拧紧铰链，包括两块尺寸相同的固定片(1)和一根转轴(2)，其中一块固定片(1)上其中一条侧边通过转轴(2)与另一块固定片(1)上其中一条侧边活动连接，两块固定片(1)以转轴(2)为轴心相对转动，各块固定片(1)表面分别设置至少一个螺孔(3)；其特征在于：还包括两个尺寸相同的盒体(4)、至少一个螺丝转头(9)、一个控制模块(5)，以及分别与控制模块(5)相连接的外接电源(6)、测距传感器(7)和至少一个转动电机(8)；外接电源(6)经过控制模块(5)分别为测距传感器(7)和各个转动电机(8)进行供电；螺丝转头(9)的数量与转动电机(8)的数量相等，各个螺丝转头(9)分别一一对应连接在各个转动电机(8)的驱动端上，分别在转动电机(8)的控制下针对螺丝进行拧转操作；两个盒体(4)分别设置在两块固定片(1)彼此相背的面上，盒体(4)的长、宽分别与其所设置固定片(1)的长、宽一一对应；各块固定片(1)上的各个螺孔(3)，分别贯穿对应固定片(1)与对应盒体(4)；控制模块(5)和测距传感器(7)设置在其中一个盒体(4)内，且该盒体(4)上与所连接固定片(1)相背的一面上设置检测孔，测距传感器(7)的测距端位于该检测孔内，且测距传感器(7)测距端所在面与该盒体(4)上该检测孔所在的外表面相平齐，测距传感器(7)的检测方向指向盒体(4)的外部，该盒体(4)所连接固定片(1)上螺孔(3)的数量与转动电机(8)的数量相等；各个转动电机(8)分别设置在另一个盒体(4)中，该盒体(4)所连接的固定片(1)上分别设置与另一块固定片(1)上各个螺孔(3)位置一一对应的通孔，并且各个通孔分别贯穿该盒体(4)上连接固定片(1)的一面，各个转动电机(8)驱动端上的螺丝转头(9)分别一一对应位于各个通孔中，且各个螺丝转头(9)分别指向另一块固定片(1)，两块固定片(1)彼此紧贴接触时，各个螺丝转头(9)分别与另一块固定片(1)上各个对应位置螺孔(3)中的螺丝顶端相接触。

2.根据权利要求1所述一种智能自拧紧铰链，其特征在于：所述测距传感器(7)为红外测距传感器。

3.根据权利要求1所述一种智能自拧紧铰链，其特征在于：所述控制模块(5)为单片机。

4.根据权利要求1所述一种智能自拧紧铰链，其特征在于：所述转动电机(8)为无刷转动电机。

5.根据权利要求1所述一种智能自拧紧铰链，其特征在于：所述外接电源(6)为外部供电网络。

6.根据权利要求1所述一种智能自拧紧铰链，其特征在于：所述各块固定片(1)表面分别设置至少三个螺孔(3)，且各块固定片(1)上的各个螺孔(3)至少分布在两根直线上。