CN110930549A - 一种用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，包括主体、识别孔和识别器，所述主体的形状为长方体，所述识别孔设置在主体的顶部，所述识别孔的轴线与主体的顶部垂直，所述识别器设置在主体内的底部且与识别孔正对设置，所述主体内设有考勤系统，所述识别孔内设有辅助机构，所述主体的顶部设有遮光机构，所述遮光机构设置在识别孔的一侧，该用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置通过遮光机构实现了遮光的功能，避免强光影响识别器对指纹的采集，不仅如此，还通过辅助机构实现了清除杂质的功能，避免杂质遮挡指纹而影响识别精度。
Description
技术领域
本发明涉及智能安防领域，特别涉及一种用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置。
背景技术
智能安防技术，指的是服务的信息化、图象的传输和存储技术，其中，指纹识别器是智能安防设备的一种，指纹识别器是将识别对象的指纹进行分类比对从而进行判别，常用于门禁、考勤等。
现有的指纹识别器在强光环境下使用期间，当手指按压在识别区时，强光会影响指纹识别器对指纹的采集，降低了实用性，不仅如此，指纹识别器长期使用后，识别区上会产生较多的杂质，而杂质会对指纹造成遮挡，降低了指纹识别器的精确度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，包括主体、识别孔和识别器，所述主体的形状为长方体，所述识别孔设置在主体的顶部，所述识别孔的轴线与主体的顶部垂直，所述识别器设置在主体内的底部且与识别孔正对设置，所述主体内设有考勤系统，所述识别孔内设有辅助机构，所述主体的顶部设有遮光机构，所述遮光机构设置在识别孔的一侧；
所述遮光机构包括遮光板、转动轴、第一轴承和转动组件，所述遮光板与主体的顶部平行，所述转动轴的轴线与遮光板平行且与识别孔的轴线垂直，所述转动轴的一端与遮光板的靠近识别孔轴线的一侧固定连接，所述第一轴承的内圈安装在转动轴上，所述第一轴承的外圈与主体的顶部固定连接，所述转动组件设置在主体的顶部且与转动轴传动连接；
所述辅助机构包括移动管、玻璃盘、刮杆、动力组件和三个连接组件，所述移动管和玻璃盘均与识别孔同轴设置，所述移动管的外径和玻璃盘的外径均与识别孔的孔径相等，所述移动管穿过识别孔，所述移动管与识别孔的内壁滑动且密封连接，所述玻璃盘与移动管的顶端密封且固定连接，所述刮杆与遮光板平行，所述刮杆设置在遮光板的远离主体的一侧且与遮光板正对设置，所述刮杆与遮光板固定连接，所述连接组件和动力组件均设置在主体内，所述连接组件以移动管的轴线为中心周向均匀分布在连接管的外周，所述动力组件与移动管传动连接。
作为优选，为了驱动转动轴转动，所述转动组件包括第一电机、蜗杆和蜗轮，所述第一电机与主体的顶部固定连接，所述第一电机与蜗杆传动连接，所述蜗轮安装在转动轴上，所述蜗杆与蜗轮啮合。
作为优选，为了提高第一电机的驱动力，所述第一电机为伺服电机。
作为优选，为了实现移动管的转动，所述动力组件包括第二电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮安装在移动管的外周，所述第二电机(12)与驱动齿轮传动连接，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合。
作为优选，为了实现移动管的复位和固定，所述连接组件包括滑块、固定杆、电磁铁和弹簧，所述固定杆与移动管平行，所述固定杆的顶端固定在主体内的顶部，所述电磁铁固定在固定杆的底端，所述滑块套设在固定杆上，所述滑块的顶部通过弹簧与主体内的顶部连接，所述滑块与电磁铁之间设有间隙，所述滑块的制作材料为铁，所述移动管上设有第二轴承，所述第二轴承的内圈安装在移动管的外周，所述第二轴承的外圈固定在滑块上，所述第二电机固定在其中一个滑块上。
作为优选，为了减小固定杆与滑块之间的摩擦力，所述固定杆上涂有润滑油。
作为优选，为了便于固定杆的安装，所述固定杆的两端均设有倒角。
作为优选，为了实现智能化，所述主体内设有PLC，其中一个滑块上设有接触开关，所述接触开关设置在滑块顶部的一侧，所述接触开关、电磁铁、识别器、第一电机和第二电机均与PLC电连接。
作为优选，为了实现缓冲和减振的效果，所述刮杆的制作材料为橡胶。
作为优选，为了延长遮光板的使用寿命，所述遮光板上设有防腐镀锌层。
本发明的有益效果是，该用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置通过遮光机构实现了遮光的功能，避免强光影响识别器对指纹的采集，与现有的遮光机构相比，该遮光机构还实现了带动刮杆转动的功能，实用性更强，不仅如此，还通过辅助机构实现了清除杂质的功能，避免杂质遮挡指纹而影响识别精度，与现有的辅助机构相比，该辅助机构通过手指的按压使移动管下降，可以避免手指抵靠在玻璃盘上过松而影响指纹识别效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置的结构示意图；
图2是本发明的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置的剖视图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置的动力组件的结构示意图；
图中：1.主体，2.识别器，3.遮光板，4.转动轴，5.第一轴承，6.移动管，7.玻璃盘，8.刮杆，9.第一电机，10.蜗杆，11.蜗轮，12.第二电机，13.驱动齿轮，14.从动齿轮，15.滑块，16.固定杆，17.电磁铁，18.弹簧，19.接触开关，20.第二轴承。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，包括主体1、识别孔和识别器2，所述主体1的形状为长方体，所述识别孔设置在主体1的顶部，所述识别孔的轴线与主体1的顶部垂直，所述识别器2设置在主体1内的底部且与识别孔正对设置，所述主体1内设有考勤系统，所述识别孔内设有辅助机构，所述主体1的顶部设有遮光机构，所述遮光机构设置在识别孔的一侧；
所述遮光机构包括遮光板3、转动轴4、第一轴承5和转动组件，所述遮光板3与主体1的顶部平行，所述转动轴4的轴线与遮光板3平行且与识别孔的轴线垂直，所述转动轴4的一端与遮光板3的靠近识别孔轴线的一侧固定连接，所述第一轴承5的内圈安装在转动轴4上，所述第一轴承5的外圈与主体1的顶部固定连接，所述转动组件设置在主体1的顶部且与转动轴4传动连接；
所述辅助机构包括移动管6、玻璃盘7、刮杆8、动力组件和三个连接组件，所述移动管6和玻璃盘7均与识别孔同轴设置，所述移动管6的外径和玻璃盘7的外径均与识别孔的孔径相等，所述移动管6穿过识别孔，所述移动管6与识别孔的内壁滑动且密封连接，所述玻璃盘7与移动管6的顶端密封且固定连接，所述刮杆8与遮光板3平行，所述刮杆8设置在遮光板3的远离主体1的一侧且与遮光板3正对设置，所述刮杆8与遮光板3固定连接，所述连接组件和动力组件均设置在主体1内，所述连接组件以移动管6的轴线为中心周向均匀分布在连接管的外周，所述动力组件与移动管6传动连接。
使用者将手指放置在玻璃盘7上并向下按压，从而使玻璃盘7带动移动管6下降，随后，通过转动轴4组件使转动轴4在第一轴承5的支撑作用下转动，转动轴4的转动带动遮光板3转动至玻璃盘7的正上方且与移动管6垂直，通过遮光板3可以实现遮挡光线的功能，避免强光影响识别器2对指纹的采集，当指纹识别完毕后，使用者将手指从玻璃盘7上移开，移动管6在连接组件的作用下向着靠近遮光板3方向移动并带动玻璃盘7与刮杆8抵靠，随后，通过动力组件使连接管带动玻璃盘7转动，通过玻璃盘7的转动使刮杆8刮下玻璃盘7上的杂质，避免下次指纹识别时因杂质遮挡指纹而影响识别精度，清洁玻璃盘7完毕后，遮光板3再通过转动组件实现复位。
如图3所示，所述转动组件包括第一电机9、蜗杆10和蜗轮11，所述第一电机9与主体1的顶部固定连接，所述第一电机9与蜗杆10传动连接，所述蜗轮11安装在转动轴4上，所述蜗杆10与蜗轮11啮合。
第一电机9启动，使蜗杆10转动，蜗杆10的转动通过蜗轮11带动转动轴4转动，这里，通过蜗轮11和蜗杆10配合具有自锁性的特点，还可以提高刮杆8清除玻璃盘7上杂质的稳定性。
作为优选，为了提高第一电机9的驱动力，所述第一电机9为伺服电机。
伺服电机具有过载能力强的特点，从而可以提高第一电机9的驱动力。
如图4所示，所述动力组件包括第二电机12、驱动齿轮13和从动齿轮14，所述从动齿轮14安装在移动管6的外周，所述第二电机12与驱动齿轮13传动连接，所述驱动齿轮13与从动齿轮14啮合。
第二电机12启动，使驱动齿轮13带动从动齿轮14转动，从动齿轮14的转动带移动管6转动。
作为优选，为了实现移动管6的复位和固定，所述连接组件包括滑块15、固定杆16、电磁铁17和弹簧18，所述固定杆16与移动管6平行，所述固定杆16的顶端固定在主体1内的顶部，所述电磁铁17固定在固定杆16的底端，所述滑块15套设在固定杆16上，所述滑块15的顶部通过弹簧18与主体1内的顶部连接，所述滑块15与电磁铁17之间设有间隙，所述滑块15的制作材料为铁，所述移动管6上设有第二轴承20，所述第二轴承20的内圈安装在移动管6的外周，所述第二轴承20的外圈固定在滑块15上，所述第二电机12固定在其中一个滑块15上。
当移动管6向下移动时，移动管6的移动通过第二轴承20带动滑块15在固定杆16上实现同步移动，并使弹簧18拉伸，当滑块15与电磁铁17抵靠时，电磁铁17通电，使电磁铁17与铁质的滑块15之间产生相互吸引的作用力，从而使滑块15固定在电磁铁17上，当识别器2识别指纹完毕后，电磁铁17断电，从而使滑块15在弹簧18的弹性作用下复位，滑块15的复位通过第二轴承20带动移动管6复位，同时，从动齿轮14转动期间，通过第二轴承20起到了支撑移动管6转动的效果。
作为优选，为了减小固定杆16与滑块15之间的摩擦力，所述固定杆16上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小固定杆16与滑块15之间的摩擦力，提高了滑块15移动的流畅性。
作为优选，为了便于固定杆16的安装，所述固定杆16的两端均设有倒角。
倒角的作用是减小固定杆16穿过滑块15时的口径，起到了便于安装的效果。
作为优选，为了实现智能化，所述主体1内设有PLC，其中一个滑块15上设有接触开关19，所述接触开关19设置在滑块15顶部的一侧，所述接触开关19、电磁铁17、识别器2、第一电机9和第二电机12均与PLC电连接。
PLC，即可编程逻辑控制器，其采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，当滑块15与接触开关19抵靠时，使接触开关19给PLC发出信号，PLC控制电磁铁17通电，并使PLC控制第一电机9启动设定时间，当识别器2识别指纹完毕后，识别器2给PLC发出信号，PLC控制电磁铁17断电，并控制第二电机12驱动设定时间，第二电机12停止运行后，PLC再控制第一电机9反向运行设定时间，实现了智能化，提高了自动化程度。
作为优选，为了实现缓冲和减振的效果，所述刮杆8的制作材料为橡胶。
橡胶质地较为柔软，可以减小玻璃盘7与刮杆8抵靠时产生的冲击力，起到了缓冲和减振的效果，同时，也可以避免刮杆8刮伤玻璃盘7，起到了保护玻璃盘7的效果。
作为优选，为了延长遮光板3的使用寿命，所述遮光板3上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升遮光板3的防锈能力，延长遮光板3的使用寿命。
使用者将手指放置在玻璃盘7上并向下按压，从而使玻璃盘7带动移动管6下降，移动管6的移动通过第二轴承20带动滑块15在固定杆16上实现同步移动，并使弹簧18拉伸，当滑块15与电磁铁17抵靠时，电磁铁17通电，使电磁铁17与铁质的滑块15之间产生相互吸引的作用力，从而使滑块15固定在电磁铁17上，随后，第一电机9启动，使蜗杆10转动，蜗杆10的转动通过蜗轮11带动转动轴4转动，转动轴4的转动带动遮光板3转动至玻璃盘7的正上方且与移动管6垂直，通过遮光板3可以实现遮挡光线的功能，避免强光影响识别器2对指纹的采集，当指纹识别完毕后，使用者将手指从玻璃盘7上移开，电磁铁17断电，从而使滑块15在弹簧18的弹性作用下复位，滑块15的复位通过第二轴承20带动移动管6复位，并带动玻璃盘7与刮杆8抵靠，随后，第二电机12启动，使驱动齿轮13带动从动齿轮14转动，从动齿轮14的转动带移动管6转动，通过玻璃盘7的转动使刮杆8刮下玻璃盘7上的杂质，避免下次指纹识别时因杂质遮挡指纹而影响识别精度，清洁玻璃盘7完毕后，第一电机9反向运行，带动遮光板3复位。
与现有技术相比，该用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置通过遮光机构实现了遮光的功能，避免强光影响识别器2对指纹的采集，与现有的遮光机构相比，该遮光机构还实现了带动刮杆8转动的功能，实用性更强，不仅如此，还通过辅助机构实现了清除杂质的功能，避免杂质遮挡指纹而影响识别精度，与现有的辅助机构相比，该辅助机构通过手指的按压使移动管6下降，可以避免手指抵靠在玻璃盘7上过松而影响指纹识别效果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，包括主体(1)、识别孔和识别器(2)，所述主体(1)的形状为长方体，所述识别孔设置在主体(1)的顶部，所述识别孔的轴线与主体(1)的顶部垂直，所述识别器(2)设置在主体(1)内的底部且与识别孔正对设置，所述主体(1)内设有考勤系统，其特征在于，所述识别孔内设有辅助机构，所述主体(1)的顶部设有遮光机构，所述遮光机构设置在识别孔的一侧；
所述遮光机构包括遮光板(3)、转动轴(4)、第一轴承(5)和转动组件，所述遮光板(3)与主体(1)的顶部平行，所述转动轴(4)的轴线与遮光板(3)平行且与识别孔的轴线垂直，所述转动轴(4)的一端与遮光板(3)的靠近识别孔轴线的一侧固定连接，所述第一轴承(5)的内圈安装在转动轴(4)上，所述第一轴承(5)的外圈与主体(1)的顶部固定连接，所述转动组件设置在主体(1)的顶部且与转动轴(4)传动连接；
所述辅助机构包括移动管(6)、玻璃盘(7)、刮杆(8)、动力组件和三个连接组件，所述移动管(6)和玻璃盘(7)均与识别孔同轴设置，所述移动管(6)的外径和玻璃盘(7)的外径均与识别孔的孔径相等，所述移动管(6)穿过识别孔，所述移动管(6)与识别孔的内壁滑动且密封连接，所述玻璃盘(7)与移动管(6)的顶端密封且固定连接，所述刮杆(8)与遮光板(3)平行，所述刮杆(8)设置在遮光板(3)的远离主体(1)的一侧且与遮光板(3)正对设置，所述刮杆(8)与遮光板(3)固定连接，所述连接组件和动力组件均设置在主体(1)内，所述连接组件以移动管(6)的轴线为中心周向均匀分布在连接管的外周，所述动力组件与移动管(6)传动连接。
2.如权利要求1所述的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，其特征在于，所述转动组件包括第一电机(9)、蜗杆(10)和蜗轮(11)，所述第一电机(9)与主体(1)的顶部固定连接，所述第一电机(9)与蜗杆(10)传动连接，所述蜗轮(11)安装在转动轴(4)上，所述蜗杆(10)与蜗轮(11)啮合。
3.如权利要求2所述的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，其特征在于，所述第一电机(9)为伺服电机。
4.如权利要求1所述的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，其特征在于，所述动力组件包括第二电机(12)、驱动齿轮(13)和从动齿轮(14)，所述从动齿轮(14)安装在移动管(6)的外周，所述第二电机(12)与驱动齿轮(13)传动连接，所述驱动齿轮(13)与从动齿轮(14)啮合。
5.如权利要求4所述的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，其特征在于，所述连接组件包括滑块(15)、固定杆(16)、电磁铁(17)和弹簧(18)，所述固定杆(16)与移动管(6)平行，所述固定杆(16)的顶端固定在主体(1)内的顶部，所述电磁铁(17)固定在固定杆(16)的底端，所述滑块(15)套设在固定杆(16)上，所述滑块(15)的顶部通过弹簧(18)与主体(1)内的顶部连接，所述滑块(15)与电磁铁(17)之间设有间隙，所述滑块(15)的制作材料为铁，所述移动管(6)上设有第二轴承(20)，所述第二轴承(20)的内圈安装在移动管(6)的外周，所述第二轴承(20)的外圈固定在滑块(15)上，所述第二电机(12)固定在其中一个滑块(15)上。
6.如权利要求5所述的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，其特征在于，所述固定杆(16)上涂有润滑油。
7.如权利要求5所述的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，其特征在于，所述固定杆(16)的两端均设有倒角。
8.如权利要求5所述的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，其特征在于，所述主体(1)内设有PLC，其中一个滑块(15)上设有接触开关(19)，所述接触开关(19)设置在滑块(15)顶部的一侧，所述接触开关(19)、电磁铁(17)、识别器(2)、第一电机(9)和第二电机(12)均与PLC电连接。
9.如权利要求1所述的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，其特征在于，所述刮杆(8)的制作材料为橡胶。
10.如权利要求1所述的用于门禁系统的具有遮光功能的高精度指纹识别装置，其特征在于，所述遮光板(3)上设有防腐镀锌层。
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