CN111622612B - 一种用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，包括外壳和开锁机构，所述开锁机构包括驱动组件、移动组件、转动组件和识别组件，所述驱动组件包括电机、转盘、第一固定块、第二固定块和第三固定块，所述移动组件包括移动杆、套管、固定杆和弹簧，所述转动组件包括齿条、齿轮和转轴，所述识别组件包括指纹采集块和指纹识别器，该用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，通过电机驱动转动组件从而伸出识别组件，进行指纹的采集和识别，通过单片机进行密码匹配，采用步进式的结构依次打开第一锁杆和第二锁杆，与现有的用于保险箱的电子锁相比，该电子锁可同时锁住保险箱两个箱门，对重要文件实现双保险，提高了安全性。

Description

一种用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁
技术领域
本发明涉及一种用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁。
背景技术
电子锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品，常用的电子锁有按键式、触摸式、生物特征式等，由于电子锁的安全性，保险箱一般也使用电子锁，由于存储文件和物品的机密性不同，有些文件和物品放置在公用的存储空间内，单个使用人可以随时进行使用，而对于机密性较强的文件和物品，需要多人的监督下才可以开启使用，为了不影响使用，保险箱一般都有至少两个存储空间，而现有的电子锁一般只能一个箱门上安装一个电子锁，成本较高。
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，提供一种用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，包括外壳和开锁机构，所述开锁机构设置在外壳内，所述开锁机构包括驱动组件、移动组件、转动组件和识别组件；
所述驱动组件包括电机、转盘、第一固定块、第二固定块和第三固定块，所述电机竖向朝上设置在外壳的内壁上，所述转盘设置在电机的电机轴上，所述转盘与电机同轴设置，所述转盘与电机传动连接，所述第一固定块、第二固定块和第三固定块均设置在转盘上，所述第一固定块、第二固定块和第三固定块的截面均为扇形，所述第一固定块、第二固定块和第三固定块的扇形截面的圆心均与转盘的圆心重合，所述第二固定块的两端分别与第一固定块和第三固定块抵靠，所述第一固定块的半径为转盘半径的两倍，所述第二固定块的半径为转盘半径的三倍，所述第三固定块的半径为转盘半径的四倍；
所述移动组件包括移动杆、套管、固定杆和弹簧，所述固定杆设置在外壳的内壁上，所述套管套设在固定杆上，所述套管和固定杆滑动连接，所述移动杆设置在套管上，所述移动杆和转盘位与同一平面内，所述移动杆的一端和转盘抵靠，所述弹簧套设在固定杆上，所述弹簧的一端与套管连接，所述弹簧的另一端与外壳的内壁连接，所述弹簧处于压缩状态，所述套管上设有连杆，所述连杆上设有第一锁杆和第二锁杆，所述第一锁杆和第二锁杆均位于套管远离移动杆的一侧，所述第一锁杆和第二锁杆通过连杆与移动杆连接，所述第一锁杆与连杆的最大距离小于第二锁杆与连杆的最大距离；
所述转动组件包括齿条、齿轮和转轴，所述齿条设置在移动杆远离套管的一侧，所述齿条和移动杆平行，所述转轴与移动杆垂直，所述齿轮套设在转轴上，所述齿轮与齿条啮合；
所述识别组件包括第一指纹采集块、第二指纹采集块和指纹识别器，所述第一指纹采集块和第二指纹采集块均设置在转轴上，所述第一指纹采集块和第二指纹采集块形成的夹角为90°，所述第一指纹采集块和第二指纹采集块位于同一平面内，所述指纹识别器有两个，两个指纹识别器分别设置在第一指纹采集块和第二指纹采集块上。
为了更好的控制指纹采集时间，所述第一固定块的扇形截面的顶角为90°，所述第二固定块的扇形截面的顶角为90°，所述第三固定块的扇形截面的顶角为90°。
为了对锁杆的移动进行限位，所述外壳的内壁上设有两个限位杆，所述限位杆上设有滑槽，所述第一锁杆和第二锁杆分别位于两个限位杆的滑槽内，所述第一锁杆和第二锁杆分别与两个滑槽滑动连接。
为了对锁杆的移动进行更好的限位，所述第一锁杆和第二锁杆的两侧均设有滑块，所述滑槽内设有燕尾槽，所述滑块位于燕尾槽内，所述滑块与燕尾槽滑动连接。
为了对转轴实现支撑，所述外壳的内壁上设有轴承座，所述转轴的两端均位于轴承座内。
为了减小摩擦，所述移动杆上设有滚轮，所述滚轮与转盘滚动连接。
为了使得移动杆移动的更加灵活，所述第一固定块、第二固定块和第三固定块上均设有倒角。
为了实现自动化控制，所述外壳上设有温度传感器。
为了实现自动化控制，所述外壳内设有单片机，所述电机和温度传感器均由单片机控制。
本发明的有益效果是，该用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，通过电机驱动转动组件从而伸出识别组件，进行指纹的采集和识别，通过单片机进行密码匹配，采用步进式的结构依次打开第一锁杆和第二锁杆，与现有的用于保险箱的电子锁相比，该电子锁可同时锁住保险箱两个箱门，对重要文件实现双保险，提高了安全性。
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是本发明的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁的结构示意图；
图2是本发明的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁的结构示意图；
图3是本发明的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁的驱动组件的结构示意图；
图4是本发明的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁的移动组件的结构示意图；
图5是本发明的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁的识别组件的结构示意图；
图中：1.外壳，2.电机，3.转盘，4.第一固定块，5.第二固定块，6.第三固定块，7.移动杆，8.套管，9.固定杆，10.弹簧，11.连杆，12.第一锁杆，13.第二锁杆，14.齿条，15.齿轮，16.转轴，17.第一指纹采集块，18.指纹识别器，19.限位杆，21.温度传感器，22.单片机，23.第二指纹采集块。
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，一种用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，包括外壳1和开锁机构，所述开锁机构设置在外壳1内，所述开锁机构包括驱动组件、移动组件、转动组件和识别组件；
当人接近电子锁时，温度传感器21检测到人体的温度，温度传感器21将采集的数据转化为电信号发送给单片机22，单片机22对数据进行分析，当数据处于预设范围内时，即运行驱动组件，使得转动组件转动，将识别组件移出，通过识别组件采集和识别指纹，当指纹匹配时，识别组件将识别的信息转化为电信号发送给单片机22，单片机22将信息和储存的预留信息进行对比，当指纹匹配时，则控制电机2运转，进行下一次的识别，同时驱动组件驱动移动组件移动，将两个锁杆依次移入外壳1内，实现两次开锁，在此过程中，如果指纹不匹配，单片机22则会控制电机2反向运转，锁杆将保持锁死状态。
作为优选，为了实现自动化控制，所述外壳1上设有温度传感器21。
作为优选，为了实现自动化控制，所述外壳1内设有单片机22，所述电机2和温度传感器21均由单片机22控制。
如图3所示，所述驱动组件包括电机2、转盘3、第一固定块4、第二固定块5和第三固定块6，所述电机2竖向朝上设置在外壳1的内壁上，所述转盘3设置在电机2的电机2轴上，所述转盘3与电机2同轴设置，所述转盘3与电机2传动连接，所述第一固定块4、第二固定块5和第三固定块6均设置在转盘3上，所述第一固定块4、第二固定块5和第三固定块6的截面均为扇形，所述第一固定块4、第二固定块5和第三固定块6的扇形截面的圆心均与转盘3的圆心重合，所述第二固定块5的两端分别与第一固定块4和第三固定块6抵靠，所述第一固定块4的半径为转盘3半径的两倍，所述第二固定块5的半径为转盘3半径的三倍，所述第三固定块6的半径为转盘3半径的四倍；
电机2旋转，驱动转盘3旋转，转盘3驱动第一固定块4、第二固定块5和第三固定块6旋转，使得第一固定块4、第二固定块5和第三固定块6依次转到移动杆7处。
作为优选，为了更好的控制指纹采集时间，所述第一固定块4的扇形截面的顶角为90°，所述第二固定块5的扇形截面的顶角为90°，所述第三固定块6的扇形截面的顶角为90°。
如图4所示，所述移动组件包括移动杆7、套管8、固定杆9和弹簧10，所述固定杆9设置在外壳1的内壁上，所述套管8套设在固定杆9上，所述套管8和固定杆9滑动连接，所述移动杆7设置在套管8上，所述移动杆7和转盘3位与同一平面内，所述移动杆7的一端和转盘3抵靠，所述弹簧10套设在固定杆9上，所述弹簧10的一端与套管8连接，所述弹簧10的另一端与外壳1的内壁连接，所述弹簧10处于压缩状态，所述套管8上设有连杆11，所述锁杆位于套管8远离移动杆7的一侧，所述锁杆通过连杆11与移动杆7连接；
在未进行指纹识别时，移动杆7是抵靠在转盘3上的，这里的弹簧10一直处于压缩状态，弹簧10产生形变，弹簧10的回复力对套管8产生向外的推力，套管8对移动杆7产生向外的推力，使得移动杆7始终抵靠在转盘3上，随着转盘3的转动，使得第一固定块4移动到移动杆7下方，第一固定块4驱动移动杆7移动，移动杆7驱动套管8在固定杆9上移动，套管8的移动会驱动两个锁杆移动一段距离，此时两个锁杆仍然位于锁壳内，并不会开启。
作为优选，为了对锁杆的移动进行限位，为了对锁杆的移动进行限位，所述外壳1的内壁上设有两个限位杆19，所述限位杆19上设有滑槽，所述第一锁杆12和第二锁杆13分别位于两个限位杆19的滑槽内，所述第一锁杆12和第二锁杆13分别与两个滑槽滑动连接。
作为优选，为了对锁杆的移动进行更好的限位，所述第一锁杆12和第二锁杆13的两侧均设有滑块，所述滑槽内设有燕尾槽，所述滑块位于燕尾槽内，所述滑块与燕尾槽滑动连接。
作为优选，为了减小摩擦，所述移动杆7上设有滚轮，所述滚轮与转盘3滚动连接。
作为优选，为了使得移动杆7移动的更加灵活，所述第一固定块4、第二固定块5和第三固定块6上均设有倒角。
所述转动组件包括齿条14、齿轮15和转轴16，所述齿条14设置在移动杆7远离套管8的一侧，所述齿条14和移动杆7平行，所述转轴16与移动杆7垂直，所述齿轮15套设在转轴16上，所述齿轮15与齿条14啮合；
移动杆7移动也会驱动齿条14移动，齿条14驱动齿轮15旋转，齿轮15驱动转轴16旋转。
作为优选，为了对转轴16实现支撑，所述外壳1的内壁上设有轴承座，所述转轴16的两端均位于轴承座内。
如图5所示，所述识别组件包括第一指纹采集块17、第二指纹采集块23和指纹识别器18，所述第一指纹采集块17和第二指纹采集块23均设置在转轴16上，所述第一指纹采集块17和第二指纹采集块23形成的夹角为90°，所述第一指纹采集块17和第二指纹采集块23位于同一平面内，所述指纹识别器18有两个，两个指纹识别器18分别设置在第一指纹采集块17和第二指纹采集块23上。
转轴16旋转会驱动两个指纹采集块旋转，使得第一指纹采集块17移出外壳1，然后第一个人在第一指纹采集块17上按压，实现指纹的采集，指纹识别器18对指纹采集块17上的指纹进行识别，然后将识别的信息转化为电信号发送给单片机22，单片机22对数据进行匹配，当指纹匹配时，单片机22继续运行电机2，进行下一下指纹识别，当指纹不匹配时，单片机22控制电机2反向旋转，使得移动杆7反向移动，从而使得两个锁杆复位，保持锁死状态。
一次指纹识别匹配后，电机2继续运行，使得第二固定块5与移动杆7抵靠，第二固定块5再次推动移动杆7移动，使得转杆再次旋转一定的角度，此时，经过指纹采集的指纹采集块17就会收入外壳1内，另一个指纹采集块17就会旋转出外壳1，同时，套管8驱动第一锁杆12再次收回一段距离，使得第一锁杆12收入外壳1内，从而打开一个箱门，而此时第二锁杆13仍未脱离锁壳，此时由第二个人按压指纹，实现二次识别，单片机22继续对数据进行匹配，指纹匹配就会使得电机2继续旋转，直到第三固定块6移动到移动杆7处，此时，第二个指纹识别块也会收入外壳1内，同时套管8再次驱动第二锁杆13移动，使得第二锁杆13全部移入外壳1内，实现第二个箱门的开启。
这里设转盘3的半径为R，第一固定块4的半径则为2R，第二固定块5的半径则为3R，第三固定块6的半径则为4R，移动杆7转动至第一固定块4上时，移动杆7移动的距离则为R，使得齿条14移动的距离为R，齿条14移动R的长度，使得齿轮15旋转90°，将第一指纹采集块17转出外壳1，第二指纹采集块23转动到第一指纹采集块17的初始位置，由此，当移动杆7移动到第二固定块5上时，移动杆7的移动距离也是R，齿轮15则再次旋转90°，第一指纹采集块17转入外壳1内，第二指纹采集块23转到到外壳1外，当移动杆7移动到第三固定块6上时，移动杆7的移动距离也是R，齿轮15则再次旋转90°，第一指纹采集块17再次旋转90°，转动到位于第二指纹采集块23的初始位置，第二指纹采集块23就会转动到外壳1内，此时，第一锁杆12和第二锁杆13均处于完全打开状态，当需要锁定时，电机2继续运行，移动杆7由第三移动块6移动至转盘3上，移动杆7反向移动的距离为3R，使得第一指纹采集块17和第二指纹采集块23反向旋转270°，回复到初始位置。
通过温度传感器21检测到人体，从而移出指纹识别块进行指纹识别，这里的移动杆7在第一固定块4和第二固定块5上移动的时间为指纹采集时间，此时移动杆7保持固定状态，指纹采集块17也处于固定状态，在此段时间内，保证指纹采集，同时控制了指纹采集时间，提高了安全性，单片机22对第一次指纹识别设置了两个指纹密码，双方都可以使用自己的指纹通过第一次指纹识别打开保险箱第一个箱门，对于第二次指纹识别，只有连续输入双方各自的指纹才能实现匹配，从而打开保险箱第二个箱门。
与现有技术相比，该用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，通过电机2驱动转动组件从而伸出识别组件，进行指纹的采集和识别，通过单片机22进行密码匹配，采用步进式的结构依次打开第一锁杆12和第二锁杆13，与现有的用于保险箱的电子锁相比，该电子锁可同时锁住保险箱两个箱门，对重要文件实现双保险，提高了安全性。
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 (9)

1.一种用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，其特征在于，包括外壳(1)和开锁机构，所述开锁机构设置在外壳(1)内，所述开锁机构包括驱动组件、移动组件、转动组件和识别组件；
所述驱动组件包括电机(2)、转盘(3)、第一固定块(4)、第二固定块(5)和第三固定块(6)，所述电机(2)竖向朝上设置在外壳(1)的内壁上，所述转盘(3)设置在电机(2)的电机(2)轴上，所述转盘(3)与电机(2)同轴设置，所述转盘(3)与电机(2)传动连接，所述第一固定块(4)、第二固定块(5)和第三固定块(6)均设置在转盘(3)上，所述第一固定块(4)、第二固定块(5)和第三固定块(6)的截面均为扇形，所述第一固定块(4)、第二固定块(5)和第三固定块(6)的扇形截面的圆心均与转盘(3)的圆心重合，所述第二固定块(5)的两端分别与第一固定块(4)和第三固定块(6)抵靠，所述第一固定块(4)的半径为转盘(3)半径的两倍，所述第二固定块(5)的半径为转盘(3)半径的三倍，所述第三固定块(6)的半径为转盘(3)半径的四倍；
所述移动组件包括移动杆(7)、套管(8)、固定杆(9)和弹簧(10)，所述固定杆(9)设置在外壳(1)的内壁上，所述套管(8)套设在固定杆(9)上，所述套管(8)和固定杆(9)滑动连接，所述移动杆(7)设置在套管(8)上，所述移动杆(7)和转盘(3)位与同一平面内，所述移动杆(7)的一端和转盘(3)抵靠，所述弹簧(10)套设在固定杆(9)上，所述弹簧(10)的一端与套管(8)连接，所述弹簧(10)的另一端与外壳(1)的内壁连接，所述弹簧(10)处于压缩状态，所述套管(8)上设有连杆(11)，所述连杆(11)上设有第一锁杆(12)和第二锁杆(13)，所述第一锁杆(12)和第二锁杆(13)均位于套管(8)远离移动杆(7)的一侧，所述第一锁杆(12)和第二锁杆(13)通过连杆(11)与移动杆(7)连接，所述第一锁杆(12)与连杆(11)的最大距离小于第二锁杆(13)与连杆(11)的最大距离；
所述转动组件包括齿条(14)、齿轮(15)和转轴(16)，所述齿条(14)设置在移动杆(7)远离套管(8)的一侧，所述齿条(14)和移动杆(7)平行，所述转轴(16)与移动杆(7)垂直，所述齿轮(15)套设在转轴(16)上，所述齿轮(15)与齿条(14)啮合；
所述识别组件包括第一指纹采集块(17)、第二指纹采集块(23)和指纹识别器(18)，所述第一指纹采集块(17)和第二指纹采集块(23)均设置在转轴(16)上，所述第一指纹采集块(17)和第二指纹采集块(23)形成的夹角为90°，所述第一指纹采集块(17)和第二指纹采集块(23)位于同一平面内，所述指纹识别器(18)有两个，两个指纹识别器(18)分别设置在第一指纹采集块(17)和第二指纹采集块(23)上。
2.如权利要求1所述的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，其特征在于，所述第一固定块(4)的扇形截面的顶角为90°，所述第二固定块(5)的扇形截面的顶角为90°，所述第三固定块(6)的扇形截面的顶角为90°。
3.如权利要求1所述的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，其特征在于，所述外壳(1)的内壁上设有两个限位杆(19)，所述限位杆(19)上设有滑槽，所述第一锁杆(12)和第二锁杆(13)分别位于两个限位杆(19)的滑槽内，所述第一锁杆(12)和第二锁杆(13)分别与两个滑槽滑动连接。
4.如权利要求3所述的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，其特征在于，所述第一锁杆(12)和第二锁杆(13)的两侧均设有滑块，所述滑槽内设有燕尾槽，所述滑块位于燕尾槽内，所述滑块与燕尾槽滑动连接。
5.如权利要求1所述的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，其特征在于，所述外壳(1)的内壁上设有轴承座，所述转轴(16)的两端均位于轴承座内。
6.如权利要求1所述的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，其特征在于，所述移动杆(7)上设有滚轮，所述滚轮与转盘(3)滚动连接。
7.如权利要求1所述的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，其特征在于，所述第一固定块(4)、第二固定块(5)和第三固定块(6)上均设有倒角。
8.如权利要求1所述的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，其特征在于，所述外壳(1)上设有温度传感器(21)。
9.如权利要求1所述的用于保险箱的具有双重指纹识别功能的电子锁，其特征在于，所述外壳(1)内设有单片机(22)，所述电机(2)和温度传感器(21)均由单片机(22)控制。
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