CN110630108A - 电子锁及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电子锁及机器人，属于锁止装置技术领域。电子锁包括：壳体、锁止件、弹性复位件、电动机构及手动机构；锁止件安装于壳体内且与壳体滑动配合，电动机构和手动机构均能够驱动锁止件相对于壳体由锁止位置移动至开锁位置，弹性复位件能够驱动锁止件回到锁止位置。电子锁及机器人，电子锁安装于舱门上，能够实现舱门的自动锁止和解锁，在断电情况下能够实现手动解锁，使用方便，操作灵活，满足锁止及解锁的需求。

Description

电子锁及机器人

技术领域

本申请涉及锁止装置技术领域，具体而言，涉及一种电子锁及机器人。

背景技术

现有机器人设置有舱体，用于储存物体；而舱体的舱门与机器人壳体一般没有约束装置，在舱门关闭后，舱门无法实现自锁。

发明内容

本申请的目的在于针对上述问题，提供一种电子锁及机器人，电子锁安装于舱门上，能够实现舱门的自动锁止和解锁，在断电情况下能够实现手动解锁，使用方便，操作灵活，满足锁止及解锁的需求。

根据本申请第一方面实施例的电子锁，包括壳体、锁止件、弹性复位件、电动机构及手动机构；

锁止件安装于壳体内且与壳体滑动配合，电动机构和手动机构均能够驱动锁止件相对于壳体由锁止位置移动至开锁位置，弹性复位件能够驱动锁止件回到锁止位置。

根据本申请实施例的电子锁，通过电动机构和手动机构能够实现锁止件的两种方式开锁；通过弹性复位件能够驱动锁止件从开锁位置回到锁止位置，实现自动锁止。该电子锁具有自动锁止及开锁的功能的同时，具有手动开锁的功能，操作灵活，在断电的情况下能够实现开锁，满足用户的使用需求。

另外，根据本申请实施例的电子锁还具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一些实施例，电动机构包括电机和凸轮，电机安装于壳体内，凸轮安装于电机的输出端，凸轮抵靠于锁止件。

在上述实施方式中，通过电机驱动凸轮转动，使得凸轮带动锁止件移动，从而实现锁止件的自动移动，以实现锁止或开锁，自动化程度高。

在本申请的一些具体实施例中，锁止件包括一体成型的滑动轴和挡板，挡板与滑动轴垂直设置，凸轮抵靠于挡板。

在上述实施方式中，通过挡板与凸轮配合，实现凸轮间接推动滑动轴移动，便于实现凸轮对滑动轴的驱动。

在本申请的一些具体实施例中，滑动轴上设置有台阶面，弹性复位件套设于滑动轴且支撑于壳体与台阶面之间。

在上述实施方式中，通过台阶面与壳体的限位，使得弹性复位件被限制于壳体与台阶面之间，弹性复位件为滑动轴施加朝向锁止位置移动的作用力，以使弹性复位件能够驱动锁止件回到锁止位置。

根据本申请的一些实施例，手动机构包括拨动件，拨动件铰接于壳体，拨动件的一端用于带动锁止件相对于壳体移动。

在上述实施方式中，通过拨动件相对于壳体转动以带动锁止件移动，操作灵活。

在本申请的一些具体实施例中，锁止件包括一体成型的滑动轴和拨杆，拨杆与滑动轴垂直设置，拨杆从壳体内伸出，拨动件设置于壳体外，拨动件的一端用于与拨杆的伸出端配合。

在上述实施方式中，通过拨杆与拨动件配合，实现拨动件对锁止件的驱动，合理利用安装空间。

进一步地，壳体上开设有与拨杆对应的滑槽，滑槽沿滑动轴的轴向延伸，拨杆从滑槽穿出且与滑槽滑动配合。

在上述实施方式中，通过滑槽与拨杆的滑动配合，以使拨杆在沿滑槽移动时移动平稳。

在本申请的一些具体实施例中，壳体上设置有用于限制拨动件转动角度的限位柱。

在上述实施方式中，通过限位柱限制拨动件的转动角度，以避免拨动件转动角度过大而与其他部件发生干涉。

根据本申请的一些实施例，电子锁还包括第一限位开关和第二限位开关，第一限位开关与第二限位开关设置于壳体内，当锁止件移动至锁止位置时，锁止件触发第一限位开关发送第一信号，电动机构响应于第一信号以停止驱动；当锁止件移动至开锁位置时，锁止件触发第二限位开关发送第二信号，电动机构响应于第二信号以停止驱动。

在上述实施方式中，通过第一限位开关和第二限位开关的设置，使得锁止件在移动至与第一限位开关或第二限位开关抵触时，第一限位开关或第二限位开关能够发送对应的信号，电动机构响应于对应的信号以停止驱动，实现锁止件的行程限制，保证锁止件的移动行程准确。

根据本申请第二方面实施例的机器人，包括舱门、舱体、舱门驱动机构、检测机构及根据本申请第一方面实施例的电子锁；

舱门驱动机构用于驱动舱门打开或关闭，检测机构用于检测舱门的状态，电子锁安装于舱体，当检测机构检测到舱门关闭到位时，电子锁将舱门锁止。

根据本申请实施例的机器人，通过检测机构检测到舱门关闭到位时，电子锁响应于检测机构的信号以将舱门锁止，实现舱门的自锁，以使舱门在关闭后被锁止。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请第一方面实施例提供的电子锁的锁止状态示意图；

图2为本申请第一方面实施例提供的电子锁的内部结构示意图；

图3为本申请第一方面实施例提供的电子锁的下壳体的结构示意图；

图4为本申请第一方面实施例提供的电子锁的开锁状态示意图；

图5为本申请第一方面实施例提供的电子锁的锁止件处于开锁位置的示意图；

图6为本申请第一方面实施例提供的电子锁的锁止件处于锁止位置的示意图；

图7为本申请第二方面实施例提供的机器人的舱门打开状态的示意图；

图8为本申请第二方面实施例提供的机器人的舱门关闭状态的示意图；

图9为图7的A处局部放大图；

图10为图8的B处局部放大图。

图标：100-电子锁；200-机器人；1-壳体；11-上壳体；12-下壳体；13-容纳腔；14-第一限位孔；15-第二限位孔；16-第三限位孔；17-滑槽；18-卡槽；19-限位柱；2-锁止件；21-滑动轴；22-挡板；23-拨杆；24-台阶面；25-限位环；3-弹性复位件；4-电动机构；41-电机；42-凸轮；5-手动机构；51-拨动件；511-安装部；512-第一支臂；513-第二支臂；514-拨动部；515-容纳区；52-转轴；61-第一限位开关；62-第二限位开关；71-舱门；72-舱体；73-定位孔；8-舱门驱动机构；81-舱门电机；811-齿轮；82-传动带；83-齿圈；9-检测机构；91-第三限位开关；92-第四限位开关。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考图描述根据本申请第一方面实施例的电子锁100。

如图1和图2所示，根据本申请实施例的电子锁100，包括：壳体1、锁止件2、弹性复位件3、电动机构4及手动机构5。

具体而言，壳体1用于承载锁止件2、弹性复位件3、电动机构4，起到支撑定位的作用；锁止件2安装于壳体1内并与壳体1滑动配合，锁止件2能够相对于壳体1移动，以在锁止位置和开锁位置之间切换；电动机构4和手动机构5均能够驱动锁止件2相对于壳体1由锁止位置移动至开锁位置，实现锁止件2的两种形式开锁驱动；弹性复位件3为锁止件2驱动朝向锁止位置移动的作用力，能够驱动锁止件2回到锁止位置。

根据本申请实施例的电子锁100，通过弹性复位件3能够驱动锁止件2从开锁位置回到锁止位置，实现自动锁止，通过电动机构4与手动机构5实现锁止件2的两种方式开锁，操作灵活。该电子锁100在具有自动锁止及开锁的功能的同时，具有手动开锁的功能，在断电的情况下能够实现开锁，满足用户的使用需求。

下面参照附图描述根据本申请第一方面实施例的电子锁100的各部件的结构特征及连接方式。

如图1所示，壳体1分为上壳体11和下壳体12，上壳体11和下壳体12扣合形成容纳腔13(如图3所示)，上壳体11与下壳体12可拆卸地连接，以便于实现容纳腔13内的部件的安装于取出；如图3所示，下壳体12的相对的两个侧壁分别开设有第一限位孔14和第二限位孔15，第一限位孔14和第二限位孔15沿第一预设方向分布，如图4所示，上壳体11开设有与第二限位孔15对应的第三限位孔16，第三限位孔16和第二限位孔15均为半圆孔，当上壳体11与下壳体12扣合后，第三限位孔16与第二限位孔15配合形成圆形孔。上壳体11上开设有滑槽17，滑槽17沿第一预设方向延伸。下壳体12的一端设置有卡槽18，卡槽18沿第二预设方向延伸，第二预设方向与第一预设方向垂直。

如图3所示，第一限位开关61和第二限位开关62安装于容纳腔13内，且分别与下壳体12可拆卸地连接；第一限位开关61靠近第二限位孔15设置，第二限位开关62靠近第一限位孔14设置，第一限位开关61的触发部朝向第二限位孔15设置，第二限位开关62的触发部朝向第一限位孔14设置。

如图2所示，锁止件2包括一体成型的滑动轴21、挡板22及拨杆23，滑动轴21沿第一预设方向设置，滑动轴21的一端与第一限位孔14滑动配合，滑动轴21的另一端与第二限位孔15和第三限位孔16滑动配合，以限制滑动轴21沿第一预设方向移动；滑动轴21上设置有台阶面24和限位环25，台阶面24和限位环25分布于滑动轴21的两端，台阶面24靠近第一限位孔14设置，限位环25靠近第二限位孔15设置；挡板22和拨杆23位于台阶面24和限位环25之间，挡板22和拨杆23分别与滑动轴21垂直设置。挡板22和拨杆23相对设置于滑动轴21的两侧，挡板22位于滑动轴21的下方，拨杆23位于滑动轴21的上方；拨杆23的远离滑动轴21的一端从滑槽17伸出壳体1。挡板22位于第一限位开关61和第二限位开关62之间，如图5所示，当挡板22沿第一预设方向朝向第一限位孔14移动时，挡板22能够触发第二限位开关62；如图6所示，当挡板22沿第一预设方向朝向第二限位孔15移动时，挡板22能够触发第一限位开关61。当锁止件2处于锁止位置时，限位环25与壳体1抵接，并限制锁止件2(台阶面24)朝向第二限位孔15移动。

进一步地，挡板22的远离滑动轴21的一端尺寸小于靠近滑动轴21的一端尺寸，挡板22的远离滑动轴21的一端用于与第一限位开关61或第二限位开关62配合；挡板22的结构形式设计，便于合理利用安装空间，防止与其他部件干涉。

如图2所示，弹性复位件3为复位弹簧，复位弹簧套设于滑动轴21上，并且支撑于壳体1和台阶面24之间；复位弹簧为滑动轴21施加朝向第二限位孔15移动的作用力。

如图2所示，电动机构4包括电机41和凸轮42，电机41安装于卡槽18内，并与下壳体12可拆卸地连接；电机41为自锁电机，当电机41断电后，电机轴无法转动。凸轮42安装于电机41的电机轴(输出轴)上，并与电机轴可传动地连接，凸轮42能够跟随电机轴的转动相对于壳体1转动。沿第一预设方向，凸轮42与复位弹簧位于挡板22的两侧，电机41靠近第二限位孔15设置。

如图4所示，手动机构5包括拨动件51和转轴52，拨动件51包括一体成型的安装部511、第一支臂512和第二支臂513，第一支臂512与第二支臂513交汇于安装部511；安装部511套设于转轴52，转轴52上设置有轴承(图中未标出)，安装部511通过转轴52与壳体1可转动地连接；第一支臂512与第二支臂513之间具有夹角，以便于合理利用安装空间。第一支臂512用于与拨杆23配合，第二支臂513用于用户驱动以使第一支臂512相对于壳体1转动。拨动件51可以理解为杠杆，转轴52为支点，驱动第二支臂513相对于壳体1转动，实现第一支臂512拨动拨杆23相对于壳体1移动。

进一步地，第一支臂512的远离安装部511的一端设置有用于与拨杆23配合的拨动部514，拨动部514由第一支臂512的端部朝外伸出，并与第一支臂512构成用于容纳拨杆23的容纳区515，当第一支臂512相对于壳体1转动至与锁止件2配合时，拨杆23位于容纳区515内，以支撑拨杆23。

锁止件2处于锁止位置时，在断电后，第一支臂512拨动拨杆23朝向第一限位孔14移动实现开锁后，停止对第二支臂513施力，锁止件2在复位弹簧的弹力作用下朝向第二限位孔15移动，拨杆23推动第一支臂512相对于壳体1转动，由于复位弹簧具有较大的作用力，如果不设置限位措施，第一支臂512会相对于壳体1转动较大的角度，容易出现第一支臂512与其他部件干涉。根据本申请的一些实施例，壳体1上设置有限位柱19，如图4所示，限位柱19靠近第二限位孔15设置，并且限位柱19用于与第一支臂512配合，在第一支臂512相对于壳体1朝向远离拨杆23的方向转动时，限位柱19能够限制第一支臂512的转动角度，防止第一支臂512转动角度过大而与其他部件发生干涉。

根据本申请实施例的电子锁100，电机41、第一限位开关61和第二限位开关62均与外部控制设备电连接，如图6所示，当锁止件2移动至锁止位置时，挡板22触发第一限位开关61发送第一信号至外部控制设备，外部控制设备根据接收的第一信号控制电机41停止驱动，锁止件2在复位弹簧的作用下处于锁止位置；如图5所示，当锁止件2移动至开锁位置时，挡板22触发第二限位开关62发送第二信号至外部控制设备，外部控制设备根据接收的第二信号控制电机41停止驱动，挡板22挤压复位弹簧，锁止件2在凸轮42的抵靠作用下处于开锁位置。

下面参照附图介绍本申请第一方面实施例的电子锁100的工作原理：

在锁止件2处于锁止位置时，滑动轴21的一端从第二限位孔15伸出壳体1。开锁过程：在电机41接收到开锁信号后，电机41工作，驱动凸轮42朝向第一限位孔14转动，凸轮42带动挡板22朝向第一限位孔14移动并挤压复位弹簧，如图5所示；当挡板22移动至开锁位置时，挡板22抵靠于第二限位开关62的触发部，触发第二限位开关62发送第二信号，电机41响应于第二信号以停止驱动，完成开锁动作。锁止过程：在电机41接收到锁止信号后，电机41工作，驱动凸轮42朝向第二限位孔15转动，挡板22在复位弹簧的作用下跟随凸轮42的转动朝向第二限位孔15移动，如图6所示，当挡板22移动至锁止位置时，限位环25抵靠于壳体1，挡板22抵靠于第一限位开关61的触发部，触发第一限位开关61发送第一信号，电机41响应于第一信号以停止驱动，完成锁止动作。手动开锁过程：当断电时，锁止件2处于锁止状态，手动驱动第二支臂513相对于壳体1转动，第一支臂512在第二支臂513的带动下拨动拨杆23沿滑槽17移动，从而使得滑动轴21的端部从第二限位孔15收缩于容纳腔13内。

该电子锁100，具有自动锁止和开锁的功能的同时，还具有手动开锁的功能，在断电情况下，能够通过手动转动拨动件51实现锁止件2的开锁，满足用户的使用需求，操作灵活。

下面参照附图描述根据本申请第二方面实施例的机器人200。

如图7所示，根据本申请第二方面实施例的机器人200，包括舱门71、舱体72、舱门驱动机构8、检测机构9及根据本申请第一方面实施例的电子锁100。

具体地，舱体72开设有舱门口，舱门71与舱体72可转动地连接，舱门71能够相对于舱体72转动，以遮挡舱门口或打开舱门口，实现舱门71打开或关闭。舱门驱动机构8与舱门71相连，舱门驱动机构8用于驱动舱门71打开或关闭。检测机构9用于检测舱门71的状态，电子锁100安装于舱体72，当检测机构9检测到舱门71关闭到位时，电子锁100响应于检测机构9的信号以将舱门71锁止，实现舱门71的自锁，以使舱门71在关闭后被锁止。

机器人200还包括控制系统(图中未标出)，控制系统分别与电机41、第一限位开关61、第二限位开关62、舱门驱动机构8及检测机构9电连接，通过控制系统响应对应的信号以控制电机41及舱门驱动机构8动作。

根据本申请的一些实施例，如图8所示，检测机构9包括第三限位开关91和第四限位开关92，舱门71上设置有触发件(图中未标出)，舱门71具有开门位置和关门位置，当舱门71移动至开门位置时，触发件触发第三限位开关91发送第三信号，控制系统接收到第三信号控制舱门驱动机构8停止驱动；当舱门71移动至关门位置时，触发件触发第四限位开关92发送第四信号，控制系统接收到第四信号控制舱门驱动机构8停止驱动，同时控制电机41执行锁止动作。

如图9所示，舱门71上设置有用于与滑动轴21对应的定位孔73，如图10所示，当舱门71转动至关门位置时，滑动轴21能够伸入定位孔73内，实现舱门71的锁止。

如图7所示，舱门驱动机构8包括舱门电机81、传动带82和齿圈83，舱门电机81的输出端设置有齿轮811，传动带82套设于齿圈83和齿轮811，通过舱门电机81带动传动带82及齿圈83转动，从而实现舱门71相对于舱体72移动，以实现舱门71打开或关闭。

根据本申请第二方面实施例的机器人200的工作原理为：

电子锁100初始状态时，锁止件2处于开锁位置。舱门71关门过程：控制系统发送关门信号至舱门电机81，舱门电机81工作，带动舱门71相对于舱体72移动，当舱门71移动至关门位置时，舱门71上的触发件触发第四限位开关92发送第四信号，控制系统根据第四信号控制舱门电机81停止驱动，实现舱门71关闭；同时，控制系统控制电子锁100的电机41工作，电机41驱动凸轮42朝向第二限位孔15转动，滑动轴21在复位弹簧的作用下从第二限位孔15伸出，并伸入定位孔73内，实现舱门71锁止。舱门71开门过程：控制系统发送开门信号至电子锁100的电机41，电机41驱动凸轮42朝向第一限位孔14转动，滑动轴21从定位孔73退出，收缩于壳体1内(也即电子锁100的开锁动作)，同时，控制系统控制舱门电机81工作，舱门电机81带动舱门71相对于舱体72移动，当舱门71移动至开门位置时，舱门71上的触发件触发第三限位开关91发送第三信号，控制系统根据第三信号控制舱门电机81停止驱动，实现舱门71打开。

该机器人200，采用上述的电子锁100，能够实现舱门71的自锁，保证舱门71关闭的安全性，以使舱门71在关闭后被锁止。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子锁，其特征在于，包括壳体、锁止件、弹性复位件、电动机构及手动机构；

所述锁止件安装于所述壳体内且与所述壳体滑动配合，所述电动机构和所述手动机构均能够驱动所述锁止件相对于所述壳体由锁止位置移动至开锁位置，所述弹性复位件能够驱动所述锁止件回到所述锁止位置。

2.根据权利要求1所述的电子锁，其特征在于，所述电动机构包括电机和凸轮，所述电机安装于所述壳体内，所述凸轮安装于所述电机的输出端，所述凸轮抵靠于所述锁止件。

3.根据权利要求2所述的电子锁，其特征在于，所述锁止件包括一体成型的滑动轴和挡板，所述挡板与所述滑动轴垂直设置，所述凸轮抵靠于所述挡板。

4.根据权利要求3所述的电子锁，其特征在于，所述滑动轴上设置有台阶面，所述弹性复位件套设于所述滑动轴且支撑于所述壳体与所述台阶面之间。

5.根据权利要求1所述的电子锁，其特征在于，所述手动机构包括拨动件，所述拨动件铰接于所述壳体，所述拨动件的一端用于带动所述锁止件相对于所述壳体移动。

6.根据权利要求5所述的电子锁，其特征在于，所述锁止件包括一体成型的滑动轴和拨杆，所述拨杆与所述滑动轴垂直设置，所述拨杆从所述壳体内伸出，所述拨动件设置于所述壳体外，所述拨动件的一端用于与所述拨杆的伸出端配合。

7.根据权利要求6所述的电子锁，其特征在于，所述壳体上开设有与所述拨杆对应的滑槽，所述滑槽沿所述滑动轴的轴向延伸，所述拨杆从所述滑槽穿出且与所述滑槽滑动配合。

8.根据权利要求5所述的电子锁，其特征在于，所述壳体上设置有用于限制所述拨动件转动角度的限位柱。

9.根据权利要求1所述的电子锁，其特征在于，所述电子锁还包括第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关与所述第二限位开关设置于所述壳体内，当所述锁止件移动至所述锁止位置时，所述锁止件触发所述第一限位开关发送第一信号，所述电动机构响应于所述第一信号以停止驱动；当所述锁止件移动至所述开锁位置时，所述锁止件触发所述第二限位开关发送第二信号，所述电动机构响应于所述第二信号以停止驱动。

10.一种机器人，其特征在于，包括舱门、舱体、舱门驱动机构、检测机构及权利要求1-9任一项所述的电子锁；

所述舱门驱动机构用于驱动所述舱门打开或关闭，所述检测机构用于检测所述舱门的状态，所述电子锁安装于所述舱体，当所述检测机构检测到所述舱门关闭到位时，所述电子锁将所述舱门锁止。