CN108756497A - 一种全自动开锁的电子锁及开锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全自动开锁的电子锁及开锁方法，主要由触发机构和开闭锁运动机构构成，能够实现全自动开锁的远程管理，极大的减少繁杂的操作和开锁时间；锁芯能对应匹配的插入锁体的锁孔内，锁手柄和锁体的铰接处设置有手柄复位弹簧，锁孔内设置有触发拨杆，触发拨杆的一端位于锁孔内，触发拨杆的另一端位于锁体的动作腔室下方，触发拨杆的中部设置有拨杆复位弹簧，减速电机的动力输出端连接有螺杆，螺杆上套装有直线螺母，直线螺母端部设置有锁舌，锁舌复位弹簧将锁舌顶紧，直线螺母和触发拨杆之间横向设置有两个光电对射传感器，两个光电对射传感器和减速电机均与控制端电连接，通过控制端控制减速电机动作；本发明可广泛应用于电子锁领域。

Description

一种全自动开锁的电子锁及开锁方法

技术领域

本发明一种全自动开锁的电子锁及开锁方法，属于电子锁技术领域。

背景技术

随着信息技术和物联网技术的发展，在工业控制管理领域，需要越来越多的远程状态检测和自动控制要求，电子自动锁应运而生，但是现有产品大多通过电磁铁电磁感应带动锁舌卡扣到锁头卡槽内，在人为唤醒后需要在app上开锁，得到控制器开锁指令后，还需要人工按压一次才能开锁，操作繁琐，无法实现全自动开锁。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种全自动开锁的电子锁及开锁方法，由触发机构和开闭锁运动机构、状态检测等部分构成，能够实现全自动开锁的远程管理，极大的减少繁杂的操作和开锁时间。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种全自动开锁的电子锁，包括锁手柄和锁体，所述锁手柄的一端铰接在锁体上，所述锁手柄的另一端设置有锁芯，所述锁芯能对应匹配的插入锁体的锁孔内，所述锁手柄和锁体的铰接处设置有手柄复位弹簧，所述手柄复位弹簧用于开锁后锁手柄的锁芯从锁孔内弹出，所述锁孔内设置有触发拨杆，所述触发拨杆的一端位于锁孔内，所述触发拨杆的另一端位于锁体的动作腔室下方，所述触发拨杆的中部偏向锁孔一侧设置有拨杆复位弹簧，所述动作腔室内设置有减速电机，所述减速电机的动力输出端连接有螺杆，所述螺杆上套装有直线螺母，所述直线螺母能沿螺杆横向移动，所述直线螺母端部设置有锁舌，所述锁舌能随直线螺母移动，且所述锁舌和直线螺母之间设置有锁舌复位弹簧，所述锁舌复位弹簧用于将锁舌顶紧，使得锁舌能与锁芯上的锁芯槽口凸台匹配卡紧，所述直线螺母和触发拨杆之间横向设置有两对光电对射传感器，两个所述光电对射传感器和减速电机均与控制端电连接，所述光电对射传感器通过上方的直线螺母触发，用于给控制端反馈光开关锁状态，并通过控制端控制减速电机动作。

位于所述触发拨杆一侧的光电对射传感器，通过触发拨杆转动触发，用于唤醒设备，以达到降低功耗节能之目的。

所述压杆与设置在压杆下方的微动开关能相互作用，且所述微动开关与控制端电连接，用于检测锁芯是否锁紧到位，并反馈锁体开闭状态，以提供维护信息。

所述锁体具有手动开锁功能，通过插入钥匙手动旋转，锁芯带动锁芯槽口凸台转动，使锁手柄不受锁舌卡扣，达到开锁目的。

本发明涉及一种全自动开锁的电子锁开锁方法，包括如下步骤：

第一步：将电子锁由关锁状态转为触发状态；

对所述锁手柄施加外力进行按压，锁手柄迫使触发拨杆转动，触发拨杆的端部转入光电对射传感器之间并产生遮挡，控制端接收到光电对射传感器的反馈信号后，唤醒控制端，进入触发状态，等待接收开锁指令；

第二步：将电子锁由触发状态转为开锁状态；

控制端接收到开锁指令后，控制减速电机正转，驱动直线螺母后退，带动锁舌脱离锁芯槽口凸台，锁手柄受手柄复位弹簧的弹力从锁孔内弹出，进入开锁状态；

第三步：将电子锁由开锁状态转为待锁状态；

锁手柄受手柄复位弹簧的弹力从锁孔内弹出后，压杆将不再受锁手柄压动，微动开关断开，反馈给控制端，控制减速电机反转，驱动直线螺母前进，带动锁舌进入待锁状态。

第四步：将电子锁由待锁状态转为关锁状态；

当锁手柄受到外部按压时，锁舌的楔面受锁芯底部斜面压迫，克服锁舌复位弹簧弹力，处于压缩状态，待锁芯闭合到位后，锁舌受锁舌复位弹簧弹力伸出，并卡住锁芯槽口凸台，电子锁处于关锁状态。

所述第一步中对锁手柄停止施加外力后，触发拨杆在拨杆复位弹簧的弹力下复位。

所述直线螺母运动至左侧和右侧的光电对射传感器上方后停止移动，即所述光电对射传感器为减速电机的行程限位传感器。

所述第四步中，电子锁处于关锁状态后，压杆受锁手柄按压，使微动开关常闭，并反馈给控制端，电子锁进入待触发状态。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明能够实现全自动开锁，无须二次触发，方便远程管理，极大的减少繁杂的操作和开锁时间，提升了效率和用户体验度。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图，亦即本发明中关锁状态示意图。

图2为本发明中触发状态示意图。

图3为本发明中开锁状态示意图。

图4为本发明中待关锁状态示意图。

图5为本发明中关锁动作示意图。

图6为本发明中手动操作的关锁状态图。

图7为本发明中手动操作的开锁状态图。

图中：1为锁手柄、2为锁体、3为锁芯、4为锁孔、5为手柄复位弹簧、6为触发拨杆、7为拨杆复位弹簧、8为减速电机、9为螺杆、10为直线螺母、11为锁舌、12为锁舌复位弹簧、13为光电对射传感器、14为压杆、15为微动开关、16为锁芯槽口凸台。

具体实施方式

如图1～图7所示，本发明一种全自动开锁的电子锁，包括锁手柄1和锁体2，所述锁手柄1的一端铰接在锁体2上，所述锁手柄1的另一端设置有锁芯3，所述锁芯3能对应匹配的插入锁体2的锁孔4内，所述锁手柄1和锁体2的铰接处设置有手柄复位弹簧5，所述手柄复位弹簧5用于开锁后锁手柄1的锁芯3从锁孔4内弹出，所述锁孔4内设置有触发拨杆6，所述触发拨杆6的一端位于锁孔4内，所述触发拨杆6的另一端位于锁体2的动作腔室下方，所述触发拨杆6的中部偏向锁孔一侧设置有拨杆复位弹簧7，所述动作腔室内设置有减速电机8，所述减速电机8的动力输出端连接有螺杆9，所述螺杆9上套装有直线螺母10，所述直线螺母10能沿螺杆9横向移动，所述直线螺母10端部设置有锁舌11，所述锁舌11能随直线螺母10移动，且所述锁舌11和直线螺母10之间设置有锁舌复位弹簧12，所述锁舌复位弹簧12用于将锁舌11顶紧，使得锁舌11能与锁芯3上的锁芯槽口凸台16匹配卡紧，所述直线螺母10和触发拨杆6之间横向设置有两个光电对射传感器13，两个所述光电对射传感器13和减速电机8均与控制端电连接，所述光电对射传感器13通过上方的直线螺母10触发，用于给控制端反馈光开关锁状态，并通过控制端控制减速电机8动作。

位于所述触发拨杆6一侧的光电对射传感器13，通过触发拨杆6转动触发，用于唤醒设备，以达到降低功耗节能之目的。

所述压杆14与设置在压杆下方的微动开关15能相互作用，且所述微动开关15与控制端电连接，用于检测锁芯3是否锁紧到位，并反馈锁体开闭状态，以提供维护信息。

所述锁体2具有手动开锁功能，通过插入钥匙手动旋转，锁芯3带动锁芯槽口凸台16转动，使锁手柄1不受锁舌11卡扣，达到开锁目的。

本发明涉及一种全自动开锁的电子锁开锁方法，包括如下步骤：

第一步：将电子锁由关锁状态转为触发状态；

对所述锁手柄1施加外力进行按压，锁手柄1迫使触发拨杆6转动，触发拨杆6的端部转入光电对射传感器13之间并产生遮挡，控制端接收到光电对射传感器13的反馈信号后，唤醒控制端，进入触发状态，等待接收开锁指令；

第二步：将电子锁由触发状态转为开锁状态；

控制端接收到开锁指令后，控制减速电机8正转，驱动直线螺母10后退，带动锁舌11脱离锁芯槽口凸台16，锁手柄1受手柄复位弹簧5的弹力从锁孔4内弹出，进入开锁状态；

第三步：将电子锁由开锁状态转为待锁状态；

锁手柄1受手柄复位弹簧5的弹力从锁孔4内弹出后，压杆14将不再受锁手柄1压动，微动开关15断开，反馈给控制端，控制减速电机8反转，驱动直线螺母10前进，带动锁舌11进入待锁状态。

第四步：将电子锁由待锁状态转为关锁状态；

当锁手柄1受到外部按压时，锁舌11的楔面受锁芯3底部斜面压迫，克服锁舌复位弹簧12弹力，处于压缩状态，待锁芯3闭合到位后，锁舌11受锁舌复位弹簧12弹力伸出，并卡住锁芯槽口凸台16，电子锁处于关锁状态。

所述第一步中对锁手柄1停止施加外力后，触发拨杆6在拨杆复位弹簧7的弹力下复位。

所述直线螺母10运动至左侧和右侧的光电对射传感器13上方后停止移动，即所述光电对射传感器13为减速电机8的行程限位传感器。

所述第四步中，电子锁处于关锁状态后，压杆14受锁手柄1按压，使微动开关15常闭，并反馈给控制端，电子锁进入待触发状态。

下面结合具体实施例对本发明进行详细的阐述，本发明的开锁主要有五个过程状态。

Ⅰ、关锁状态（如图1所示）；

此时压杆14受锁手柄1按压，使微动开关15常闭，并反馈给控制端，由控制端获取锁手柄1处于关锁状态；锁舌11、直线螺母10处于伸出状态，并卡住锁芯槽口凸台16；触发拨杆6未遮挡两对光电对射传感器13，亦即待触发状态

Ⅱ、触发状态（如图2所示）；

当受到外部压动时，微动开关15常闭，锁手柄1处于关锁状态；锁舌11、直线螺母10处于伸出状态，并卡住锁芯槽口凸台16；触发拨杆6遮挡两对光电对射传感器13，并唤醒控制端，等待开锁命令。

上述光电对射传感器13既能检测直线螺母位置，又能同时触发具备唤醒功能，功能复用，能充分利用资源。

Ⅲ、开锁动作1（如图3所示）：

当收到控制端开锁指令后，微动开关15常闭，锁手柄1处于关锁状态；控制减速电机8正转，驱动直线螺母10后退，运动至右侧光电对射传感器13上方后停止；此时能使锁舌11脱离锁芯槽口凸台16；触发拨杆6受拨杆复位弹簧7弹簧力复位，此时电子锁为开锁状态。

Ⅳ、开锁动作2（如图4所示）：

锁手柄1受手柄复位弹簧5弹出；此时压杆14不受锁手柄1压动，微动开关15断开，反馈给控制端，锁体2为开锁状态；控制减速电机8反转，驱动直线螺母10前进，运动至左侧光电对射传感器13上方后停止；触发拨杆6受拨杆复位弹簧7弹簧力处于复位状态，电子锁进入待锁状态

在上述开锁过程，解决了目前全自动锁在人为唤醒后需要在app上开锁，得到控制器开锁指令后，还需要人工按压一次才能使锁打开，操作繁琐的问题。

Ⅴ、关锁动作（如图5所示）：

当锁手柄1受到外部按压时，锁舌11的楔面受锁芯3底部斜面压迫，克服锁舌复位弹簧12弹力处于压缩状态，待锁芯3闭合到位后，锁舌11受锁舌复位弹簧12弹力伸出，并卡住锁芯槽口凸台16。当关锁动作完成后，压杆14受锁手柄1按压，使微动开关15常闭，并反馈给控制端手柄1处于关锁状态；

本发明在电控故障时，可以手动开锁，如图6和图7所示，正常关锁为锁舌11、直线螺母10处于伸出状态，并卡住锁芯槽口凸台16，插入钥匙手动旋转，锁芯3带动锁芯槽口凸台16转动，使锁手柄1不受锁舌11卡扣，从而达到开锁目的.

本发明主要部件为：锁体部件、触发机构、开闭锁运动机构、开闭锁状态检测和蓝牙控制，锁体部分沿用行业标准，保证较好的兼容性；触发机构用于外部触发唤醒控制端，有效的降低了物联网终端的功耗；开闭锁机构能够实现全自动开锁，无须二次触发；开闭锁状态检测用于反馈当前锁体状态，为远程管理和维护提供信息，控制端通过蓝牙信号即可实现数据传输。

另外，本发明可将压杆14的下端替换为磁铁，将微动开关15对应替换为干簧管，通过磁铁和干簧管的相互作用，同样能起到检测关锁的目的。

压杆14下部可改为磁铁，微动开关15可改为干簧管。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，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作出各种变化。

Claims (8)

1.一种全自动开锁的电子锁，包括锁手柄（1）和锁体（2），所述锁手柄（1）的一端铰接在锁体（2）上，所述锁手柄（1）的另一端设置有锁芯（3），所述锁芯（3）能对应匹配的插入锁体（2）的锁孔（4）内，所述锁手柄（1）和锁体（2）的铰接处设置有手柄复位弹簧（5），所述手柄复位弹簧（5）用于开锁后锁手柄（1）的锁芯（3）从锁孔（4）内弹出，其特征在于，所述锁孔（4）内设置有触发拨杆（6），所述触发拨杆（6）的一端位于锁孔（4）内，所述触发拨杆（6）的另一端位于锁体（2）的动作腔室下方，所述触发拨杆（6）的中部偏向锁孔（4）一侧设置有拨杆复位弹簧（7），所述动作腔室内设置有减速电机（8），所述减速电机（8）的动力输出端连接有螺杆（9），所述螺杆（9）上套装有直线螺母（10），所述直线螺母（10）能沿螺杆（9）横向移动，所述直线螺母（10）端部设置有锁舌（11），所述锁舌（11）能随直线螺母（10）移动，且所述锁舌（11）和直线螺母（10）之间设置有锁舌复位弹簧（12），所述锁舌复位弹簧（12）用于将锁舌（11）顶紧，使得锁舌（11）能与锁芯（3）上的锁芯槽口凸台（16）匹配卡紧，所述直线螺母（10）和触发拨杆（6）之间横向设置有两对光电对射传感器（13），两对所述光电对射传感器（13）和减速电机（8）均与控制端电连接，所述光电对射传感器（13）通过上方的直线螺母（10）触发，用于给控制端反馈光开关锁状态，并通过控制端控制减速电机（8）动作。

2.根据权利要求1所述的一种全自动开锁的电子锁，其特征在于，位于所述触发拨杆（6）一侧的光电对射传感器（13），通过触发拨杆（6）转动触发，用于唤醒设备，以达到降低功耗节能之目的。

3.根据权利要求2所述的一种全自动开锁的电子锁，其特征在于，所述压杆（14）与设置在压杆下方的微动开关（15）能相互作用，且所述微动开关（15）与控制端电连接，用于检测锁芯（3）是否锁紧到位，并反馈锁体开闭状态，以提供维护信息。

4.根据权利要求1所述的一种全自动开锁的电子锁，其特征在于，所述锁体（2）具有手动开锁功能，通过插入钥匙手动旋转，锁芯（3）带动锁芯槽口凸台（16）转动，使锁手柄（1）不受锁舌（11）卡扣，达到开锁目的。

5.一种如权利要求3所述的全自动开锁的电子锁开锁方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：将电子锁由关锁状态转为触发状态；

对所述锁手柄（1）施加外力进行按压，锁手柄（1）迫使触发拨杆（6）转动，触发拨杆（6）的端部转入光电对射传感器（13）之间并产生遮挡，控制端接收到光电对射传感器（13）的反馈信号后，唤醒控制端，进入触发状态，等待接收开锁指令；

第二步：将电子锁由触发状态转为开锁状态；

控制端接收到开锁指令后，控制减速电机（8）正转，驱动直线螺母（10）后退，带动锁舌（11）脱离锁芯槽口凸台（16），锁手柄（1）受手柄复位弹簧（5）的弹力从锁孔（4）内弹出，进入开锁状态；

第三步：将电子锁由开锁状态转为待锁状态；

锁手柄（1）受手柄复位弹簧（5）的弹力从锁孔（4）内弹出后，压杆（14）将不再受锁手柄（1）压动，微动开关（15）断开，反馈给控制端，控制减速电机（8）反转，驱动直线螺母（10）前进，带动锁舌（11）进入待锁状态；

第四步：将电子锁由待锁状态转为关锁状态；

当锁手柄（1）受到外部按压时，锁舌（11）的楔面受锁芯（3）底部斜面压迫，克服锁舌复位弹簧（12）弹力，处于压缩状态，待锁芯（3）闭合到位后，锁舌（11）受锁舌复位弹簧（12）弹力伸出，并卡住锁芯槽口凸台（16），电子锁处于关锁状态。

6.根据权利要求5所述的一种全自动开锁的电子锁开锁方法，其特征在于，所述第一步中对锁手柄（1）停止施加外力后，触发拨杆（6）在拨杆复位弹簧（7）的弹力下复位。

7.根据权利要求5所述的一种全自动开锁的电子锁开锁方法，其特征在于，所述直线螺母（10）运动至左侧和右侧的光电对射传感器（13）上方后停止移动，即所述光电对射传感器（13）为减速电机（8）的行程限位传感器。

8.根据权利要求5所述的一种全自动开锁的电子锁开锁方法，其特征在于，所述第四步中，电子锁处于关锁状态后，压杆（14）受锁手柄（1）按压，使微动开关（15）常闭，并反馈给控制端，电子锁进入待触发状态。