CN110242116B - 一种有源智能锁及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种有源智能锁及其使用方法，包括机械锁、锁舌、锁体、电磁铁、第一弹片、第二弹片、检测开关和安装板，锁体通过安装板与机械锁固定连接，机械锁驱动锁舌转动，电磁铁固定安装在锁体上，第一弹片可转动安装在锁体上，电磁铁的输出轴与第一弹片靠近电磁铁的一端铰连接并驱动第一弹片远离电磁铁的一端做往复运动，锁舌的运动轨迹经过第一弹片和第二弹片的运动轨迹，检测开关固定安装在锁体上，检测开关用于检测锁舌的位置并控制电磁铁所在电路的开启或者关闭，从而限制机械锁的开启或关闭。本发明能够在常规机械锁的基础上进行改装，能够进行身份识别，提高了安全性和易用性，在断电情况下依然可以正常使用，具有广泛的适用性。

Description

一种有源智能锁及其使用方法
技术领域
本发明涉及锁闭结构技术领域，尤其涉及一种有源智能锁及其使用方法。
背景技术
目前柜门锁被广泛应用在配电柜、通讯柜、储物柜的等众多领域，柜门锁的种类繁多，大部分为常见的钥匙开锁的机械锁，其结构简单，使用方便。
虽然机械锁价格低廉，实用性强，但是其在安全性能上存在较大的漏洞，特别是对于需要进行日常维护管理的柜锁应用场景，机械锁的使用方式导致其使用起来比较随意，不利于严格管理，极易导致企业无法生成对应的跟踪记录，无法落实开锁责任。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种可以进行身份识别，方便进行维护管理的有源智能锁及其使用方法。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种有源智能锁，包括机械锁、锁舌、锁体、电磁铁、第一弹片、检测开关和安装板，锁体通过安装板与机械锁固定连接，锁舌与机械锁固定连接，机械锁驱动锁舌转动，电磁铁固定安装在锁体上，第一弹片可转动安装在锁体上，电磁铁的输出轴与第一弹片靠近电磁铁的一端铰连接并驱动第一弹片远离电磁铁的一端做往复运动，锁舌的运动轨迹经过第一弹片的运动轨迹，检测开关固定安装在锁体上，检测开关用于检测锁舌的位置并控制电磁铁所在电路的开启或者关闭。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第二弹片和弹簧，所述第二弹片包括抵持部、铰接部和滑动部，抵持部和滑动部分别位于铰接部的两端，第二弹片通过铰接部与锁体可转动连接，弹簧连接锁体和第二弹片，所述滑动部设置于锁舌运动轨迹上，且抵持部选择性的与第一弹片相互抵持或者分离。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一弹片还包括挡片，当第一弹片转动到锁舌所在运动轨迹，且锁舌驱动滑动部在其表面滑动，抵持部随之转动到极限位置时，抵持部与挡片相互抵持。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括抵持部，所述滑动部与锁舌接触的表面呈弧形抵持部抵持部。
更进一步优选的，所述第一弹片还包括驱动端、限位端和铰连接部，铰连接部与锁体可转动连接，驱动端连接电磁铁，当电磁铁未通电时，限位端位于锁体内部；当电磁铁通电工作时，限位端伸出锁体外侧且与锁舌运动轨迹相互垂直限位端限位端限位端限位端限位端限位端。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述检测开关为微动开关抵持部限位端。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括控制系统和电路开关，电路开关为常开状态，检测开关、电磁铁和电路开关串联连接，控制系统控制电路开关的闭合和断开并与检测开关电性连接，当检测开关开启时向控制系统发送电流脉冲信号，控制系统接受到电流脉冲信号后控制电路开关闭合一段时间后断开。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述控制系统包括MCU和身份识别模块，所述身份识别模块与MCU信号连接，身份识别模块进行身份识别，所述检测开关为常闭开关，当MCU在身份识别通过后控制电路开关断开。
本发明还提供一种有源智能锁的使用方法，包括闭锁方法和开锁方法，闭锁方法包括如下步骤：
步骤一、检测开关保持常闭状态，第一弹片的限位端位于锁体内部，转动机械锁驱动锁舌达到第二弹片突出锁体的部分，锁舌驱动第二弹片进入锁体内；
步骤二、锁舌到达检测开关并抵持在检测开关上，检测开关断开，同时第二弹片恢复弹出状态。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述开锁方法包括如下步骤：
步骤一、开锁人员通过身份识别模块进行身份识别，当身份识别通过时，进入步骤二，当身份识别不通过时，进入步骤三；
步骤二、保持电路开关断开状态，电磁铁不工作，通过转动机械锁驱动锁舌转动，锁舌驱动第二弹片进入锁体第一弹片保持在锁体内部，锁舌离开锁体达到开锁目的；
步骤三、MCU控制电路开关进入闭合状态，此时电磁铁工作并驱动第一弹片的限位端位于锁舌的运动轨迹上，当锁舌运动并驱动第二弹片进入锁体内部时，MCU在预定时间t后控制电路开关保持断开状态，此时抵持部抵持在限位端上，从而使第一弹片保持在锁舌的运动轨迹上，达到闭锁的目的。
本发明的有源智能锁及其使用方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的有源智能锁结构简单，可以在常规机械柜锁的基础上进行改造升级，同时利用检测开关、电磁铁和第一弹片相互联动达到锁止锁舌的目的，具有更高的安全性；
(2)本发明还设置有身份识别模块，能够对开锁人员的身份进行识别，便于件开锁的管理，安全性更高，同时本发明在断电状态下依然可以正常使用，具有广泛的适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明有源智能锁的轴测图；
图2为本发明有源智能锁锁体内部结构的轴测图；
图3为本发明有源智能锁锁体内部结构的剖视图；
图4为本发明有源智能锁锁体内部结构的剖视图；
图5为本发明有源智能锁的爆炸结构示意图；
图6为本发明有源智能锁第一弹片和第二弹片工作状态图；
图7为本发明有源智能锁第一弹片和第二弹片工作状态图；
图8为本发明有源智能锁第一弹片的轴测图；
图9为本发明有源智能锁第二弹片的正视图；
图10为本发明有源智能锁电路连接结构示意图。
图中：1-机械锁、2-锁舌、3-锁体、4-电磁铁、5-第一弹片、6-检测开关、7-第二弹片、8-弹簧、9-安装板、51-驱动端、52-限位端、53-铰连接部、71-抵持部、72-铰接部、73-滑动部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，结合图2和图5，本发明的有源智能锁，其包括机械锁1和锁舌2，还包括锁体3、电磁铁4、第一弹片5、检测开关6和安装板9，锁体3通过安装板9与机械锁1固定连接，机械锁1嵌入安装在锁体3上，锁舌2与机械锁1固定连接，机械锁1驱动锁舌2转动，电磁铁4固定安装在锁体3上，第一弹片5可转动安装在锁体3上，电磁铁4的输出轴与第一弹片5靠近电磁铁4的一端铰连接并驱动第一弹片5远离电磁铁4的一端做往复运动，锁舌2的运动轨迹经过第一弹片5的运动轨迹，检测开关6固定安装在锁体3上，检测开关6用于检测锁舌2的位置并控制电磁铁所在电路的开启或者关闭。
如图3所示，结合图4，在具体实施方式中，优选的，还包括第二弹片7和弹簧8，所述第二弹片7包括抵持部71、铰接部72和滑动部73，抵持部71和滑动部73分别位于铰接部72的两端，第二弹片7通过铰接部72与锁体3可转动连接，弹簧8连接锁体3和第二弹片7，所述滑动部73设置于锁舌2运动轨迹上，且抵持部71选择性的与第一弹片5相互抵持或者分离。
以上实施方式中，弹簧8驱动滑动部73位于锁舌2的运动轨迹上，同时锁舌2在移动至滑动部73时可以将滑动部73推入锁体3内部。
如图8所示，在具体实施方式中，所述第一弹片5还包括挡片，当第一弹片5转动到锁舌2所在运动轨迹，且锁舌2驱动滑动部73在其表面滑动，抵持部71随之转动到极限位置时，抵持部71与挡片相互抵持。
如图9所示，所述滑动部73与锁舌2接触的表面呈弧形。
所述第一弹片5还包括驱动端51、限位端52和铰连接部53，铰连接部53与锁体3可转动连接，驱动端51连接电磁铁4，当电磁铁4未通电时，限位端52位于锁体3内部；当电磁铁4通电工作时，限位端52伸出锁体3外侧且与锁舌2运动轨迹相互垂直。
如图10所示，在具体实施方式中，所述检测开关6为微动开关。
在具体实施方式中，还包括控制系统和电路开关，电路开关为常开状态，检测开关6、电磁铁4和电路开关串联连接，控制系统控制电路开关的闭合和断开并与检测开关6电性连接，当检测开关6开启时向控制系统发送电流脉冲信号，控制系统接受到电流脉冲信号后控制电路开关闭合一段时间后断开。
在具体实施方式中，所述控制系统包括MCU和身份识别模块，所述身份识别模块与MCU信号连接，身份识别模块进行身份识别，所述检测开关6为常闭开关，当MCU在身份识别通过后控制电路开关断开。
本发明还提供一种有源智能锁使用方法，包括闭锁方法和开锁方法，如图6所示，所述闭锁方法包括如下步骤：
步骤一、检测开关6保持常闭状态，第一弹片5的限位端52位于锁体3内部，转动机械锁1驱动锁舌2达到第二弹片7突出锁体3的部分，锁舌2驱动第二弹片7进入锁体3内；
步骤二、锁舌2到达检测开关6并抵持在检测开关6上，检测开关6断开，同时第二弹片7恢复弹出状态。
以上实施方式中，闭锁状态仅由机械部件的传动完成，检测开关6并不会触发周围电路工作。
如图7所示，在具体实施方式中，所述开锁方法包括如下步骤：
步骤一、开锁人员通过身份识别模块进行身份识别，当身份识别通过时，进入步骤二，当身份识别不通过时，进入步骤三；
步骤二、保持电路开关断开状态，电磁铁4不工作，通过转动机械锁1驱动锁舌2转动，锁舌2驱动第二弹片7进入锁体3第一弹片5保持在锁体3内部，锁舌2离开锁体3达到开锁目的；
步骤三、MCU控制电路开关进入闭合状态，此时电磁铁4工作并驱动第一弹片5的限位端52位于锁舌2的运动轨迹上，当锁舌2运动并驱动第二弹片7进入锁体3内部时，MCU在预定时间t后控制电路开关保持断开状态，此时抵持部71抵持在限位端52上，从而使第一弹片5保持在锁舌2的运动轨迹上，达到闭锁的目的。
以上实施方式中，当断电时，电磁铁4不工作，第一弹片5远离电磁铁4的一端不在锁舌2的运动轨迹上，此时通过驱动锁舌2即可达到开锁的目的。
通过机械结构与控制程序的配合，可以有效缩短电磁铁4连续工作的时间，防止电磁铁4过热损坏。
以上实施方式中，具体的，若开锁人员未进行身份验证，直接转动机械锁1，检测开关6进入闭合状态从而向MCU发出电流脉冲信号，MCU接收到脉冲信号并控制电路开关闭合一段时间后再断开，此时电磁铁4工作，限位端52阻挡在锁舌2的运动轨迹上，同时锁舌2继续运动的过程中会驱动抵持部71抵持在限位端52上，当电路开关断开后，电磁铁4不用工作，锁舌2仍然无法转出，机械锁还是闭锁状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有源智能锁，其包括机械锁(1)和锁舌(2)，其特征在于，还包括锁体(3)、电磁铁(4)、第一弹片(5)、检测开关(6)和安装板(9)，锁体(3)通过安装板(9)与机械锁(1)固定连接，锁舌(2)与机械锁(1)固定连接，机械锁(1)驱动锁舌(2)转动，电磁铁(4)固定安装在锁体(3)上，第一弹片(5)可转动安装在锁体(3)上，电磁铁(4)的输出轴与第一弹片(5)靠近电磁铁(4)的一端铰连接并驱动第一弹片(5)远离电磁铁(4)的一端做往复运动，锁舌(2)的运动轨迹经过第一弹片(5)的运动轨迹，检测开关(6)固定安装在锁体(3)上，检测开关(6)用于检测锁舌(2)的位置并控制电磁铁所在电路的开启或者关闭。
2.如权利要求1所述的有源智能锁，其特征在于，还包括第二弹片(7)和弹簧(8)，所述第二弹片(7)包括抵持部(71)、铰接部(72)和滑动部(73)，抵持部(71)和滑动部(73)分别位于铰接部(72)的两端，第二弹片(7)通过铰接部(72)与锁体(3)可转动连接，弹簧(8)连接锁体(3)和第二弹片(7)，所述滑动部(73)设置于锁舌(2)运动轨迹上，且抵持部(71)选择性的与第一弹片(5)相互抵持或者分离。
3.如权利要求2所述的有源智能锁，其特征在于，所述第一弹片(5)还包括挡片，当第一弹片(5)转动到锁舌(2)所在运动轨迹，且锁舌(2)驱动滑动部(73)在其表面滑动，抵持部(71)随之转动到极限位置时，抵持部(71)与挡片相互抵持。
4.如权利要求2所述的有源智能锁，其特征在于，所述滑动部(73)与锁舌(2)接触的表面呈弧形。
5.如权利要求1所述的有源智能锁，其特征在于，所述第一弹片(5)还包括驱动端(51)、限位端(52)和铰连接部(53)，铰连接部(53)与锁体(3)可转动连接，驱动端(51)连接电磁铁(4)限位端，当电磁铁(4)未通电时，限位端(52)位于锁体(3)内部；当电磁铁(4)通电工作时，限位端(52)伸出锁体(3)外侧且与锁舌(2)运动轨迹相互垂直。
6.如权利要求1所述的有源智能锁，其特征在于，抵持部限位端所述检测开关(6)为微动开关。
7.如权利要求1所述的有源智能锁，其特征在于，还包括控制系统和电路开关，电路开关为常开状态，检测开关(6)、电磁铁(4)和电路开关串联连接，控制系统控制电路开关的闭合和断开并与检测开关(6)电性连接，当检测开关(6)开启时向控制系统发送电流脉冲信号，控制系统接受到电流脉冲信号后控制电路开关闭合一段时间后断开。
8.如权利要求7所述的有源智能锁，其特征在于，所述控制系统包括MCU和身份识别模块，所述身份识别模块与MCU信号连接，身份识别模块进行身份识别，所述检测开关(6)为常闭开关，当MCU在身份识别通过后控制电路开关断开。
9.一种有源智能锁使用方法，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的有源智能锁，包括闭锁方法和开锁方法，所述闭锁方法包括如下步骤：
步骤一、检测开关(6)保持常闭状态，第一弹片(5)的限位端(52)位于锁体(3)内部，转动机械锁(1)驱动锁舌(2)达到第二弹片(7)突出锁体(3)的部分，锁舌(2)驱动第二弹片(7)进入锁体(3)内；
步骤二、锁舌(2)到达检测开关(6)并抵持在检测开关(6)上，检测开关(6)断开，同时第二弹片(7)恢复弹出状态。
10.如权利要求9所述的有源智能锁使用方法，其特征在于，所述开锁方法包括如下步骤：
步骤一、开锁人员通过身份识别模块进行身份识别，当身份识别通过时，进入步骤二，当身份识别不通过时，进入步骤三；
步骤二、保持电路开关断开状态，电磁铁(4)不工作，通过转动机械锁(1)驱动锁舌(2)转动，锁舌(2)驱动第二弹片(7)进入锁体(3)第一弹片(5)保持在锁体(3)内部，锁舌(2)离开锁体(3)达到开锁目的；
步骤三、MCU控制电路开关进入闭合状态，此时电磁铁(4)工作并驱动第一弹片(5)的限位端(52)位于锁舌(2)的运动轨迹上，当锁舌(2)运动并驱动第二弹片(7)进入锁体(3)内部时，MCU在预定时间t后控制电路开关保持断开状态，此时抵持部(71)抵持在限位端(52)上，从而使第一弹片(5)保持在锁舌(2)的运动轨迹上，达到闭锁的目的。
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