CN111543797B - 一种智能钥匙存储柜柜体及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能钥匙存储柜柜体及其工作方法，所述智能钥匙存储柜柜体包括开门部件、关门部件、钥匙存放部件、框架、触摸屏、数字键盘和指纹识别器，开门部件用于打开所述的钥匙存放部件的钥匙盒小门，关门部件用于关闭所述的钥匙盒小门，钥匙存放部件由一个个钥匙盒阵列而成，用于存放钥匙，框架由型材焊接而成，在其前后左右上下部位布置有前面板、后面板、左面板、右面板、上面板和下面板，前面板上安装有触摸屏、数字键盘和指纹识别器，开门部件、关门部件和钥匙存放部件均安装在所述的框架内。该智能钥匙存储柜柜体可以设置多个钥匙盒，便于实现钥匙的统一存放和管理，结构紧凑，避免了电缆布局凌乱、接插件过多，影响设备性能。

Description

一种智能钥匙存储柜柜体及其工作方法

技术领域

本发明涉及物品保管技术领域，尤其是涉及一种体积较小、重量较轻的物体保管柜柜体。

背景技术

钥匙是一种特殊物品，如果由于管理疏忽导致被盗、丢失，将会造成很大的安全隐患和重大损失。

目前，大多数单位均有众多钥匙需要管理，主要采用人工管理模式。但是，人工管理发放钥匙的方式比较落后，而且会浪费大量的人力财力，不仅效率低，而且钥匙的存放数量有限，为保证钥匙管理的安全、高效和低成本化，出现了智能钥匙柜，专门用于单位的钥匙智能管理。在智能钥匙柜行业，现有产品钥匙管理控制工位采用独立控制式设计，各工位通过电缆连接，进行通讯信号传递。

但是，现有的智能钥匙柜，通常由于钥匙管理工位多，导致智能钥匙柜柜体结构复杂，体积庞大，电缆布局凌乱、接插件过多，从而影响设备性能和存取钥匙的可靠性与速度。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中存在的问题，本发明公开一种智能钥匙柜柜体，能够实现钥匙柜柜体结构和机构简单紧凑，以避免内部电缆布局凌乱及接插件过多的问题；同时能够对多个钥匙盒统一管理，并实现钥匙盒的自动关闭。

技术方案：本发明公开了一种智能钥匙柜柜体智能钥匙存储柜柜体及其工作方法。本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

本发明的技术方案是：

一种智能钥匙存储柜柜体，包括开门部件、关门部件、钥匙存放部件、框架，所述的钥匙存放部件包括若干自上而下以阵列形式排列的钥匙盒所述开门部件、关门部件和钥匙存放部件均安装在框架内；

所述的开门部件包括传动组件、后立板、位于后立板前方的前立板、开门气缸安装板和开门气缸，所述后立板和前立板垂直安装在框架的底板上，后立板和前立板均开加工有导槽，所述开门气缸安装板穿过后立板和所述的前立板的导槽中，所述传动组件安装在后立板后表面上，所述开门气缸安装板的后端与传动组件相连接，开门气缸与开门气缸安装板的前半段连接；

所述的关门部件包括推杆、档门框架、弹簧、档门、挡板、档门推手和伸缩气缸，所述的档门框架垂直安装在所述的框架的底板上，所述的档门上设有若干个方孔，若干方孔与钥匙盒一一对应设置，方孔的大小大于所述的挡板的大小，所述的档门安装在所述的档门框架两侧的凹槽间，所述档门推手固定安装在档门上，所述伸缩气缸固定安装在所述的框架的底板上，伸缩气缸的活塞杆末端与所述的档门推手相连接并驱动档门推手带动档门沿凹槽上下移动，推杆的一端与所述的挡板相固连，所述的弹簧套装在所述的推杆上；

所述的钥匙存放部件包括小门转轴、推杆导向块、连杆、小门、存放部件框架；所述存放部件框架有若干个存储单元，该存储单元与钥匙盒一一对应设置，每个存储单元安装一根所述小门转轴，所述小门可转动地安装在小门转轴上，每个存储单元的侧板上固定安装一只所述推杆导向块，所述推杆贯穿存储单元后板的后板通孔，推杆与推杆导向块形成移动副，所述连杆的一端与推杆的一端相铰接，连杆的另一端与小门内表面相铰接；

当档门沿凹槽向上移动至一位置时，挡板向前移动穿过对应的方孔，并带动推杆及连杆向前推开小门；当小门关闭状态，档门沿凹槽向下移动至一位置时，方孔随档门向下移动，挡板的上端高于对应方孔上端而产生干涉，挡板不能穿过方孔。

进一步的，所述传动组件为带传动机构或链传动机构。

进一步的，所述后立板和所述前立板的导槽为自下而上形成的连续S型，且导槽延伸的位置为至少位于所有钥匙盒的后方。

进一步的，链传动机构包括电动机、主动链轮轴、主动轮、链条、从动轮、从动链轮轴和小锥齿轮和大锥齿轮，所述主动链轮轴通过带座轴承可转动地安装在后立板后表面上，若干个所述从动链轮轴通过末端法兰固定安装在后立板后表面上，所述主动轮和大锥齿轮分别通过平键周向固定安装在所述主动链轮轴上，所述从动轮空套在所述从动链轮轴上，所述电动机通过电机支架安装在框架的底板上，电动机的输出轴上安装有小锥齿轮，所述小锥齿轮与所述大锥齿轮相啮合，所述链条与所主动轮、从动轮相连接，且链条至少部分是连续S型延伸的，并且该链条连续S型的部分与后立板和所述前立板的导槽对应设置，并位于导槽的后方。

进一步的，带传动机构包括电动机、主动带轮轴、主动带轮、皮带、从动带轮、从动带轮轴和小锥齿轮和大锥齿轮，所述主动带轮轴通过带座轴承可转动地安装在后立板后表面上，若干个所述从动带轮轴通过末端法兰固定安装在后立板后表面上，所述主动带轮和大锥齿轮分别通过平键周向固定安装在所述主动带轮轴上，所述从动带轮空套在所述从动带轮轴上，所述电动机通过电机支架安装在框架的底板上，电动机的输出轴上安装有所述小锥齿轮，小锥齿轮与所述大锥齿轮相啮合，所述皮带与主动带轮、从动带轮相连接，且皮带至少部分是连续S型延伸的，并且该皮带连续S型的部分与后立板和所述前立板的导槽对应设置，并位于导槽的后方。

进一步的，所述的框架由型材焊接而成，在框架前后左右上下部位布置有前面板、后面板、左面板、右面板、上面板和下面板，所述的前面板上安装有触摸屏、数字键盘和指纹识别器。

而上述智能钥匙存储柜柜体的工作方法，可采用如下技术方案，

开门的方法如下：

1.1)传动组件启动，带动开门气缸移动至该钥匙盒小门正后方；

1.2)伸缩气缸的活塞杆的伸出，推动档门沿着档门框架两侧的凹槽上移，档门中心点与档门对应的方孔中心点重合；

1.3)开门气缸的活塞杆伸出，推动挡板以及与挡板相固连的推杆前移，将小门推开；

关门的方法如下：

2.1)开门气缸的活塞杆缩回，在弹簧的弹簧力的作用下，推动挡板以及与挡板相固连的推杆后移，将小门关闭；

2.2)伸缩气缸的活塞杆缩回，档门沿着档门框架两侧的凹槽下移，档门中心点与档门对应的方孔中心点不重合，档门挡住挡板以及与挡板相固连的推杆在外力的作用下前移，使小门关闭。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果

1.本发明公开的智能钥匙存储柜柜体可以设置多个钥匙盒，实现钥匙的统一存放和管理；

2.本发明公开的智能钥匙存储柜柜体，通过气动手爪上下、左右运动，可以实现对任一钥匙盒里面存放的钥匙的取出控制，使整个钥匙柜柜体结构和机构简单紧凑，避免了电缆布局凌乱、接插件过多，设备性能提高。

3.本发明公开的智能钥匙存储柜柜体，通过弹簧实现钥匙盒的自动关闭，简化了钥匙柜柜体结构，降低了钥匙柜柜体的制造成本。

附图说明

图1为一种智能钥匙存储柜柜体内部结构示意图。

图2为一种智能钥匙存储柜外观图。

图3为开门部件1结构示意图。

图4为开门部件1主视图。

图5为开门部件1左视图。

图6为链条103示意图。

图7为后立板105结构示意图。

图8为关门部件2结构示意图。

图9为关门部件2主视图。

图10为图8中档门框架与档门配合位置的放大图。

图11为钥匙存放部件3结构示意图。

图12为图11的A处放大图。

图13为存放部件框架305结构示意图。

图14为钥匙盒关闭状态示意图。

图15为钥匙盒打开状态示意图。

图16为带传动机构示意图。

其中：1、开门部件；2、关门部件；3、钥匙存放部件；4、框架；5、触摸屏；6、数字键盘；7、指纹识别器

101、电动机；102、主动链轮轴；103、主动轮；104、链条；105、从动轮、106、后立板；107、前立板；108、开门气缸安装板；109、开门气缸；110、从动链轮轴；111、带座轴承；112、小锥齿轮；113、大锥齿轮；1041、带耳链节；1061、通孔；1062导槽

201、推杆；202、档门框架；203、弹簧；204、档门；205、挡板；206、档门推手；207、伸缩气缸；2021、凹槽；2041、方孔

301、小门转轴；302、推杆导向块；303、连杆；304、小门；305、存放部件框架；3501、后板；3502、后板通孔；3503、侧板

41、底板

501、小锥齿轮；502、大锥齿轮；503、主动带轮轴；504、主动带轮；505、皮带；506、从动带轮；507、从动带轮轴；508、电动机

具体实施方式

实例1

如图1至图2所示，一种智能钥匙存储柜柜体开门部件1、关门部件2、钥匙存放部件3、框架4、触摸屏5、数字键盘6和指纹识别器7。开门部件1用于打开钥匙存放部件3的钥匙盒小门304，供用户将钥匙存入钥匙盒，或将钥匙从钥匙盒中取出，关门部件2将钥匙盒小门304关闭，钥匙存放部件3由一个个钥匙盒阵列而成，用于存放钥匙。框架4由型材焊接而成，在其前后左右上下部位布置有前面板、后面板、左面板、右面板、上面板和下面板，前面板上安装有触摸屏5、数字键盘6和指纹识别器7，开门部件1、关门部件2和钥匙存放部件3均安装在框架4内。触摸屏5显示存储柜各钥匙盒的状态以及进行人机交互，在人机交互过程中，数字键盘6用于输入各种参数和指令，指纹识别器7用于对人员身份的识别。

如图3至图7所示，开门部件1包括电动机101、主动链轮轴102、主动轮103、链条104、从动轮105、后立板106、前立板107、开门气缸安装板108、开门气缸109、从动链轮轴110、带座轴承111、小锥齿轮112和大锥齿轮113。后立板106和前立板107垂直安装在框架4的底板41上，后立板106和前立板107的结构完全相同，主动链轮轴102和若干个从动链轮轴110通过带座轴承111可转动地安装后立板106和前立板107之间，主动链轮轴102上安装有主动轮103和大锥齿轮113，从动链轮轴110上安装有从动轮105，电动机101通过电机支架安装在框架4的底板上，电动机101的输出轴上安装有小锥齿轮112，小锥齿轮112与大锥齿轮113相啮合，链条104与主动轮102、从动轮105相连接，开门气缸安装板108的后半段为圆柱形，开门气缸安装板108的后端可移动地安装在后立板106和前立板107的导槽1062中，开门气缸安装板108的末端与链条104的带耳链节1041相连接，开门气缸109安装在开门气缸安装板108的前半段的平面上。当电动机101转动时，通过小锥齿轮112与大锥齿轮113构成的齿轮副，带动主动链轮轴102转动，再通过主动轮103和从动轮105带动链条104转动，链条104转动带动开门气缸安装板108以及安装在其上的开门气缸109沿着后立板106和前立板107的导槽1062的移动。所述导槽1062为自下而上形成的连续S型，且导槽1062延伸的位置为至少位于所有钥匙盒的后方。而对应该导槽1062的形状，链条104至少部分是连续S型延伸的，并且该链条104连续S型的部分与后立板106和所述前立板107的导槽1062对应设置，并位于导槽1062的后方。即链条104上的开门气缸安装板108能够沿着导槽1062的延伸方向而移动，从而能够移动至导槽1062位置处的所有钥匙盒的后方。

如图8至图10所示，关门部件2包括推杆201、档门框架202、弹簧203、档门204、挡板205、档门推手206和伸缩气缸207。档门框架202垂直安装在框架4的底板41上，档门204上成矩形阵列式有若干个方孔2041，方孔2041的大小大于挡板205的大小，档门204安装在档门框架202两侧的凹槽2021间，档门推手206固定安装在档门204的中下位置处，伸缩气缸207固定安装在框架4的底板41上，伸缩气缸207的活塞杆末端与档门推手206相连接，伸缩气缸207的活塞杆的伸缩能够带动档门204沿着档门框架202两侧的凹槽2021上下移动，从而改变档门204上的方孔2041与档板205之间的相对位置，控制档板205能否穿过档门204上相应的方孔2041，推杆201的一端与挡板205相固连，弹簧203套装在推杆201上。。当档门204沿凹槽2021向上移动至一位置时，挡板205向前移动穿过对应的方孔2041，并带动推杆201及连杆303向前推开小门304；当小门304关闭状态，档门204沿凹槽2021向下移动至一位置时，方孔2041随档门204向下移动，挡板205的上端高于对应方孔2041上端而产生干涉，挡板205不能穿过方孔2041。

如图11至图14所示，钥匙存放部件3包括小门转轴301、推杆导向块302、连杆303、小门304、存放部件框架305。存放部件框架305有若干个相互独立成矩形阵列形式布局的存储单元，每个存储单元安装一根小门转轴301，小门304可转动地安装在小门转轴301上，每个存储单元的侧板3053上固定安装一只推杆导向块302，推杆201贯穿存储单元的后板3051的后板通孔3052，推杆201与推杆导向块302形成移动副，连杆303的一端与推杆201的一端相铰接，连杆303的另一端与小门304相铰接，推杆201、推杆导向块302、连杆303、小门304形成了四杆机构，实现小门的开闭。

如图1至图15所示，当需要打开某一钥匙盒小门304时，在电动机101的驱动下，通过主动轮103、从动轮105和链条104构成的传动链将开门气缸109移动至该钥匙盒小门304正后方，伸缩气缸207的活塞杆的伸出，推动档门204沿着档门框架202两侧的凹槽2021上移，档门204中心点与档门204对应的方孔2041中心点重合，开门气缸109的活塞杆伸出，推动挡板205以及与挡板205相固连的推杆201前移，将小门304推开；当需要关闭某一钥匙盒小门304时，开门气缸109的活塞杆缩回，在弹簧203的弹簧力的作用下，推动挡板205以及与挡板205相固连的推杆201后移，将小门304关闭，伸缩气缸207的活塞杆缩回，档门204沿着档门框架202两侧的凹槽2021下移，档门204中心点与档门204对应的方孔2041中心点不重合，档门204挡住挡板205以及与挡板205相固连的推杆201在外力的作用下前移，确保小门304牢牢关闭。

实例2

实例2和实例1的区别在于，实例1的开门部件1传动组件采用的是链传动机构，实例2的开门部件1传动组件采用的是带传动机构。

如图16所示，带传动机构包括电动机508、主动带轮轴503、主动带轮504、皮带505、从动带轮506、从动带轮轴507和小锥齿轮501和大锥齿轮502，所述的主动带轮轴503通过带座轴承可转动地安装在后立板上，若干个所述的从动链轮轴507通过末端法兰固定安装在后立板上，所述的主动带轮504和所述的大锥齿轮502分别通过平键周向固定安装在所述的主动带轮轴503上，所述的从动带轮506空套在所述的从动带轮轴507上，所述的电动机508通过电机支架安装在框架的底板上，所述的电动机508输出轴上安装有小锥齿轮501，所述的小锥齿轮501与所述的大锥齿轮502相啮合，所述的皮带505与所述的主动带轮504、所述的从动带轮506相连接。所述皮带505至少部分是连续S型延伸的，并且该皮带505连续S型的部分与后立板106和所述前立板107的导槽1062对应设置，并位于导槽1062的后方，即皮带505上的开门气缸安装板108能够沿着导槽1062的延伸方向而移动，从而能够移动至导槽1062位置处的所有钥匙盒的后方。

Claims (7)

1.一种智能钥匙存储柜柜体，其特征在于，包括开门部件（1）、关门部件（2）、钥匙存放部件（3）、框架（4），所述的钥匙存放部件（3）包括若干自上而下以阵列形式排列的钥匙盒所述开门部件（1）、关门部件（2）和钥匙存放部件（3）均安装在框架（4）内；

所述的开门部件（1）包括传动组件、后立板（106）、位于后立板前方的前立板（107）、开门气缸安装板（108）和开门气缸（109），所述后立板（106）和前立板（107）垂直安装在框架（4）的底板（41）上，后立板（106）和前立板（107）均开加工有导槽（1062），所述开门气缸安装板（108）穿过后立板（106）和所述的前立板（107）的导槽（1062）中，所述传动组件安装在后立板（106）后表面上，所述开门气缸安装板（108）的后端与传动组件相连接，开门气缸（109）与开门气缸安装板（108）的前半段连接；

所述的关门部件（2）包括推杆（201）、档门框架（202）、弹簧（203）、档门（204）、挡板（205）、档门推手（206）和伸缩气缸（207），所述的档门框架（202）垂直安装在所述的框架（4）的底板（41）上，所述的档门（204）上设有若干个方孔（2041），若干方孔（2041）与钥匙盒一一对应设置，方孔（2041）的大小大于所述的挡板（205）的大小，所述的档门（204）安装在所述的档门框架（202）两侧的凹槽（2021）间，所述档门推手（206）固定安装在档门（204）上，所述伸缩气缸（207）固定安装在所述的框架（4）的底板（41）上，伸缩气缸（207）的活塞杆末端与所述的档门推手（206）相连接并驱动档门推手（206）带动档门（204）沿凹槽（2021）上下移动，推杆（201）的一端与所述的挡板（205）相固连，所述的弹簧（203）套装在所述的推杆（201）上；

所述的钥匙存放部件（3）包括小门转轴（301）、推杆导向块（302）、连杆（303）、小门（304）、存放部件框架（305）；所述存放部件框架（305）有若干个存储单元，该存储单元与钥匙盒一一对应设置，每个存储单元安装一根所述小门转轴（301），所述小门（304）可转动地安装在小门转轴（301）上，每个存储单元的侧板（3053）上固定安装一只所述推杆导向块（302），所述推杆（201）贯穿存储单元后板（3051）的后板通孔（3052），推杆（201）与推杆导向块（302）形成移动副，所述连杆（303）的一端与推杆（201）的一端相铰接，连杆（303）的另一端与小门（304）内表面相铰接；

当档门（204）沿凹槽（2021）向上移动至一位置时，挡板（205）向前移动穿过对应的方孔（2041），并带动推杆（201）及连杆（303）向前推开小门（304）；当小门（304）关闭状态，档门（204）沿凹槽向下移动至一位置时，方孔（2041）随档门（204）向下移动，挡板（205）的上端高于对应方孔（2041）上端而产生干涉，挡板（205）不能穿过方孔。

2.如权利要求1所述的智能钥匙存储柜柜体，其特征在于，所述传动组件为带传动机构或链传动机构。

3.如权利要求2所述的智能钥匙存储柜柜体，其特征在于，所述后立板（106）和所述前立板（107）的导槽（1062）为自下而上形成的连续S型，且导槽延伸的位置为至少位于所有钥匙盒的后方。

4.如权利要求3所述的智能钥匙存储柜柜体，其特征在于，链传动机构包括电动机（101）、主动链轮轴（102）、主动轮（103）、链条（104）、从动轮（105）、从动链轮轴（110）和小锥齿轮（112）和大锥齿轮（113），所述主动链轮轴（102）通过带座轴承（111）可转动地安装在后立板（106）后表面上，若干个所述从动链轮轴（110）通过末端法兰固定安装在后立板（106）后表面上，所述主动轮（103）和大锥齿轮（113）分别通过平键周向固定安装在所述主动链轮轴（102）上，所述从动轮（105）空套在所述从动链轮轴（110）上，所述电动机（101）通过电机支架安装在框架（4）的底板上，电动机（101）的输出轴上安装有小锥齿轮（112），所述小锥齿轮（112）与所述大锥齿轮（113）相啮合，所述链条（104）与所主动轮（103）、从动轮（105）相连接，且链条（104）至少部分是连续S型延伸的，并且该链条（104）连续S型的部分与后立板（106）和所述前立板（107）的导槽对应设置，并位于导槽的后方。

5.如权利要求3所述的智能钥匙存储柜柜体，其特征在于，带传动机构包括电动机（508）、主动带轮轴（503）、主动带轮（504）、皮带（505）、从动带轮（506）、从动带轮轴（507）和小锥齿轮（501）和大锥齿轮（502），所述主动带轮轴（503）通过带座轴承可转动地安装在后立板后表面上，若干个所述从动带轮轴（507）通过末端法兰固定安装在后立板后表面上，所述主动带轮（504）和大锥齿轮（502）分别通过平键周向固定安装在所述主动带轮轴（503）上，所述从动带轮（506）空套在所述从动带轮轴（507）上，所述电动机（508）通过电机支架安装在框架的底板上，电动机（508）的输出轴上安装有所述小锥齿轮（501），小锥齿轮（501）与所述大锥齿轮（502）相啮合，所述皮带（505）与主动带轮（504）、从动带轮（506）相连接，且皮带（505）至少部分是连续S型延伸的，并且该皮带（505）连续S型的部分与后立板（106）和所述前立板（107）的导槽对应设置，并位于导槽的后方。

6.如权利要求1所述的智能钥匙存储柜柜体，其特征在于，所述的框架（4）由型材焊接而成，在框架（4）前后左右上下部位布置有前面板、后面板、左面板、右面板、上面板和下面板，所述的前面板上安装有触摸屏（5）、数字键盘（6）和指纹识别器（7）。

7.一种根据权利要求1至6任一项所述智能钥匙柜体的工作方法，其特征在于，

开门的方法如下：

1.1）传动组件启动，带动开门气缸（109）移动至该钥匙盒小门（304）正后方；

1.2）伸缩气缸（207）的活塞杆的伸出，推动档门（204）沿着档门框架（202）两侧的凹槽上移，档门（204）中心点与档门（204）对应的方孔中心点重合；

1.3）开门气缸（109）的活塞杆伸出，推动挡板（205）以及与挡板（205）相固连的推杆（201）前移，将小门（304）推开；

关门的方法如下：

2.1）开门气缸（109）的活塞杆缩回，在弹簧（203）的弹簧力的作用下，推动挡板（205）以及与挡板（205）相固连的推杆（201）后移，将小门（304）关闭；

2.2）伸缩气缸（207）的活塞杆缩回，档门（204）沿着档门框架（202）两侧的凹槽下移，档门（204）中心点与档门（204）对应的方孔中心点不重合，档门（204）挡住挡板（205）以及与挡板（205）相固连的推杆（201）在外力的作用下前移，使小门（304）关闭。

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