CN114704161B - 一种自动售货机用仓门锁及其状态检测方法 - Google Patents

Abstract

一种自动售货机用仓门锁，包括底板、电机、旋转轴、转盘、卡钩、锁舌和电阻丝，电阻丝为阻值均匀的条状，第一扭簧的另一端与第二扭簧的另一端仅在卡钩与锁舌从上锁状态切换为开锁状态或者从开锁状态切换为上锁状态的瞬间发生接触，并且接触后马上分开；所述电阻丝与旋转轴的一端通过线路连接，当第一扭簧的另一端与第二扭簧的另一端相接触的瞬间，可以检测出旋转轴、电阻丝、第一扭簧和第二扭簧所形成的电回路中的电流信息，并将电流信息发送给与电机相连的控制中心。本发明中的仓门锁的状态检测方法简单，通过一根长条的电阻丝即可方便的测量多个锁结构的状态，检测成本低。

Description

一种自动售货机用仓门锁及其状态检测方法

技术领域

本发明涉及自动售货机技术领域，具体涉及一种自动售货机用仓门锁及其状态检测方法。

背景技术

自动售货机的柜体一般会包括若干个用于储放待售物品的隔仓，每个隔仓对应设有独立的仓门，仓门设置有电控锁，其电控锁和控制模块电连接，使用时，在售货机上进行操作，通过扫二维码、投入钱币或刷卡支付后，相应的仓门就会解锁，用户可以将仓门打开以取收相应商品。为了保证自动售货机的工作稳定，需要经常对自动售货机仓门上的电控锁进行检测，随时掌握每个电控锁的状态，比如工作人员补货完成后，需要检测所有仓门是否全部锁好，用户支付成功后，需要检测对应的仓门是否开锁成功等。CN212201634U 公开了一种电控锁及智能储物柜，其方案中采用微动开关来检测仓门锁的状态，多个微动开关设置在壳体内的不同位置，锁扣旋转或旋转到位后使得锁扣的不同位置触发或不触发这些微动开关，可以得到多个表示该锁的状态的电平值，这些电平值相互对照或对应，能够得到准确的锁状态。但该方案中需要使用大量的微动开关，成本较高。

有鉴于此，本申请旨在提供一种自动售货机用仓门锁，该仓门锁的结构简单成本低，且方便检测各仓门锁的状态。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种自动售货机用仓门锁及其状态检测方法，该仓门锁的结构简单，硬件成本低，同时该仓门锁的状态检测方法操作方便。

本发明的技术方案是：一种自动售货机用仓门锁，包括底板、电机、旋转轴、转盘、卡钩和锁舌，其中卡钩与锁舌分别通过第一扭簧和第二扭簧进行配合卡接，以实现仓门锁的上锁和开锁，还包括电阻丝，电阻丝为阻值均匀的长直条状，且电阻丝与旋转轴分隔设置；第一扭簧的一端与旋转轴保持接触，第二扭簧的一端与电阻丝保持接触，第一扭簧的另一端与第二扭簧的另一端仅在卡钩与锁舌从上锁状态切换为开锁状态或者从开锁状态切换为上锁状态的瞬间发生接触，并且接触后马上分开；旋转轴、第一扭簧和第二扭簧均具有导电性，所述电阻丝与旋转轴的一端通过线路相连接，当第一扭簧的另一端与第二扭簧的另一端相接触的瞬间，检测出旋转轴、电阻丝、第一扭簧和第二扭簧所形成的电流回路中的电流信息，并将该电流信息发送给与电机相连的控制中心。

进一步的，旋转轴与电机相连，所述转盘安装在旋转轴上，在电机的驱动下旋转轴和转盘同步进行正向或者反向旋转；所述转盘上设有解锁件，所述解锁件与卡钩相配合，当转盘向某一个方向进行旋转时，解锁件将带动卡钩进行偏转从而放开锁舌，当转盘向另一个方向旋转时，解锁件不能带动卡钩，因而不会放开锁舌，即不能实现开锁。

进一步的，转盘至少有两个，且转盘在旋转轴上依次排列分布，每个转盘均对应设置一组卡钩和锁舌。

进一步的，转盘上设置的解锁件为切舌，所述切舌包括根部和头部，其中根部与转盘相连，整个切舌沿根部到头部方向逐渐向转盘的某一侧倾斜或弯曲，使得切舌的头部超出相应的转盘平面。

进一步的，转盘为圆形，中心设置有用于旋转轴穿过的通孔，所述通孔的轮廓为正多边形。

进一步的，旋转轴的横截面与转盘上通孔的正多边形轮廓相适应，这样在将多个转盘安装到旋转轴上时，方便对各个转盘的初始安装角度进行定位，使得任意两个转盘上的切舌的初始位置不同。

进一步的，底板上设置有轴支架，旋转轴通过轴支架可旋转地安装在底板上；所述卡钩套设在旋转轴上，且卡钩不随旋转轴同步转动；所述卡钩安装在对应转盘的正面一侧，所述正面为转盘上切舌向外突出的面。

进一步的，卡钩在旋转轴的轴向上呈水平线性列阵，卡钩的旋转平面与转盘的旋转平面相平行，所述锁舌的旋转平面与卡钩的旋转平面垂直。

本发明还提供了上述的仓门锁的状态检测方法，包括以下步骤：

1）初始数据建立

当仓门锁安装到自动售货机上后，对各转盘和仓门进行编号，对各个仓门所对应的卡钩与锁舌进行开锁或上锁操作进行测试，通过感应器检测出由旋转轴、对应段的电阻丝、对应的第一扭簧和对应的第二扭簧所形成的回路中的电流强度；同时，测量各个仓门对应的卡钩与锁舌在进行开锁操作时，对应电机主轴的相位角度，以转盘旋转后可以实现开锁的旋转方向为正向，则在该相位角度下，电机主轴只要正转若干角度（比如5-15度）即可完成相应仓门的解锁，并将转盘编号、测试后得到的电流强度值和相应电机主轴的相位角度值一一对应并保存到控制中心；

2）电机主轴当前位置判断及开锁

自动售货机正式工作时，控制中心接收到开锁命令，该开锁命令中包括待开锁仓门的编号信息，控制中心首先读取上一次从感应器发送来的电流强度值，得出上一次操作时对应仓门的编号，从而可推得当前电机主轴的相位角度，记作A；控制中心再根据待开锁仓门的编号得出当待开锁仓门开锁时电机主轴对应的相位角度,记作B,以转盘旋转后可以实现开锁的旋转方向为正向，控制电机从A反向转动到B，然后正向转5-15度，即可实现开锁；

3）开锁结果判断

在步骤2）的操作完成后，根据控制中心接收到的电流信息进行当次开锁结果的判断，当接收到电流强度值与步骤1）中得到的相应数值相当时，则说明开锁成功，当未接收到电流强度值信息或者强度值与步骤1）中对应的数值不相当时，则说明仓门锁出现异常。

在所述步骤1）中，电流强度值为多次测试后得到的平均数，在所述步骤3）中，对电流强度值进行对比时，当两者数值差距在2.0 %以内时，则认为数值是相当的，否则认为不相当。

针对上锁操作的判断与开锁结果的判断方法类似，也是通过对上锁后接收到的电流强度值与步骤1）中得到的相应数值进行比较来确认上锁结果。

本发明的原理是：本发明采用的电阻丝是长直条的、阻值均匀的电阻丝，其阻值与其参与电路的实际长度呈线性相关，本发明中在卡钩与锁舌切换配合状态时，第一扭簧与第二扭簧的会有一瞬间的接触，这时旋转轴、电阻丝、第一扭簧和第二扭簧将形成闭合的电流回路，感应器可以检测出回路中的电流数值，由于不同组的卡钩与锁舌的安装位置不同，形成的电流回路中电阻丝的长度不同，因此电流数值不同，进而可以通过具体的电流数值，定位到具体是哪一组卡钩与锁舌进行了操作，即可以定位到具体的某一个仓门，即本发明可以通过一根电阻丝来检测多个仓门的状态，判断某次开锁的结果。

本发明的有益效果：本发明中的自动售货机用仓门锁及状态检测方法，可以采用单个电机来控制多套仓门的上锁和开锁，结构更简单，降低了硬件成本，并且状态检测方法更简单，通过一根长条的电阻即可方便的测量多个锁结构的状态，检测成本低。

附图说明

图1是本发明实施例1的整体结构示意图 ；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本发明实施例1省略底板后的示意图；

图4是本发明实施例1中卡钩与锁舌的配合时的局部放大示意图；

图5是本发明实施例1中转盘的立体示意图；

图中：1-底板，2-电机，3-旋转轴，4-转盘，41-通孔，42-切舌，5-卡钩，6-锁舌，7-第二扭簧，8-电阻丝，9-第一扭簧。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，实施例中未具体说明的方法或功能部件均为现有技术。

实施例1

如图1-5所示，一种自动售货机用仓门锁，包括底板1、电机2、旋转轴3、转盘4、卡钩5和锁舌6，其中卡钩5与锁舌6分别通过第一扭簧9和第二扭簧7进行配合卡接，以实现上锁和开锁功能，还包括电阻丝8，电阻丝8为阻值均匀的长直条状，且电阻丝8与旋转轴3分隔设置；第一扭簧9的一端与旋转轴3保持接触，第二扭簧7的一端与电阻丝8保持接触，第一扭簧9的另一端与第二扭簧7的另一端仅在卡钩5与锁舌6从上锁状态切换为开锁状态或者从开锁状态切换为上锁状态的瞬间发生接触，并且接触后马上分开；旋转轴3、第一扭簧9和第二扭簧7均具有导电性，所述电阻丝8与旋转轴3的一端通过感应器及导线相连接，当第一扭簧9的另一端与第二扭簧7的另一端相接触的瞬间，感应器可检测出旋转轴3、电阻丝8、第一扭簧9和第二扭簧7所形成的电回路中的电流信息，并将电流信息发送给与电机2相连的控制中心。所述感应器为可以测量瞬时电流的传感器。

本实施例中，电机2为步进电机，旋转轴3与电机2相连，所述转盘4安装在旋转轴3上，在一个步进电机2的驱动下旋转轴3和转盘4同步进行正向或者反向旋转；所述转盘4上设有解锁件，所述解锁件与卡钩5相配合，当转盘4向某一个方向进行旋转时，解锁件将带动卡钩5进行偏转从而放开锁舌6，当转盘4向另一个方向旋转时，解锁件不能带动卡钩5，因而不会放开锁舌6，即不能实现开锁。

本实施例中，转盘4为圆形，中心设置有用于旋转轴3穿过的通孔41，转盘4数量为七个，且转盘4在旋转轴3上依次排列分布，每个转盘4均对应设置一组卡钩5和锁舌6。转盘4上设置的解锁件为切舌42，所述切舌42包括根部和头部，其中根部与转盘4相连，整个切舌42沿根部到头部方向逐渐向转盘4的某一侧倾斜或弯曲，使得切舌42的头部超出相应的转盘4平面。任意两个转盘4上的切舌42的初始位置不同。

本实施例中，底板1上设置有轴支架，旋转轴3通过轴支架可旋转地安装在底板1上；所述卡钩5套设在旋转轴3上，且卡钩5不随旋转轴3同步转动；所述卡钩5安装在对应转盘4的正面一侧，所述正面为转盘4上切舌42向外突出的面。

本实施例中，卡钩5在旋转轴3的轴向上呈水平线性列阵，卡钩5的旋转平面与转盘4的旋转平面相平行，所述锁舌6的旋转平面与卡钩5的旋转平面垂直。

本实施例中仓门锁的状态检测方法，包括以下步骤：

1）初始数据建立

当仓门锁安装到自动售货机上后，先对各转盘4和仓门进行编号，对各个仓门所对应的卡钩5与锁舌6进行开锁或上锁操作进行测试，通过感应器检测出由对应段的旋转轴3、对应段的电阻丝8、对应的第一扭簧9和对应的第二扭簧7所形成的回路中的电流强度；同时，测量各个仓门对应的卡钩5与锁舌6在进行开锁时，对应的电机主轴的相位角度，以转盘4旋转后可以实现开锁的旋转方向为正向，则在该相位角度下，电机主轴只要正转5-15度即可完成相应仓门的解锁，并将转盘编号、测试后得到的电流强度值和相应电机主轴的相位角度值一一对应并保存到控制中心；

2）电机主轴当前位置判断及开锁

自动售货机正式工作时，控制中心接收到开锁命令，该开锁命令中包括待开锁仓门的编号信息，控制中心首先读取上一次从感应器发送来的电流强度值，得出对应的仓门编号，即可得出仓门所对应的电机主轴的相位角度，则可推断出当前电机主轴的相位角度为A；控制中心再根据待开锁仓门的编号得出当待开锁仓门开锁时电机主轴对应的相位角度B,，控制电机主轴从A反向转动到B，然后正向转动5-15度，即可实现开锁；

3）开锁结果判断

在步骤2）的操作完成后，根据控制中心接收到的电流信息进行当次开锁结果的判断，当接收到电流强度值与步骤1）中得到的相应数值相当时，则说明开锁成功，当未接收到电流强度值信息或者强度值与步骤1）中对应的数值不相当时，则说明仓门锁出现异常；

在所述步骤1）中，电流强度值可以为多次测试后得到的平均数，在所述步骤3）中，对电流强度值进行对比时，当两者数值差距在2.0 %以内时，则认为数值是相当的，否则认为不相当。

以上仅为本发明的部分实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有前述各种技术特征的组合和变型，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，对本发明的改进、变型、等同替换，或者将本发明的结构或方法用于其它领域以取得同样的效果，都属于本发明包括的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动售货机用仓门锁，包括底板、电机、旋转轴、转盘、卡钩和锁舌，其中卡钩与锁舌分别通过第一扭簧和第二扭簧进行配合卡接，以实现仓门锁的上锁和开锁，其特征在于：还包括电阻丝，所述电阻丝为阻值均匀的长直条状，所述电阻丝与旋转轴分隔设置，所述第一扭簧的一端与旋转轴保持接触，所述第二扭簧的一端与电阻丝保持接触，所述第一扭簧的另一端与第二扭簧的另一端仅在卡钩与锁舌从上锁状态切换为开锁状态或者从开锁状态切换为上锁状态的瞬间发生接触，并且接触后马上分开；所述旋转轴、第一扭簧和第二扭簧均具有导电性，所述电阻丝与旋转轴的一端连接，当第一扭簧的另一端与第二扭簧的另一端相接触的瞬间，检测旋转轴、电阻丝、第一扭簧和第二扭簧所形成回路中的电流信息，并将电流信息发送给与电机相连的控制中心。

2.根据权利要求1所述的一种自动售货机用仓门锁，其特征在于：所述旋转轴与电机相连，所述转盘安装在旋转轴上，在电机的驱动下旋转轴和转盘同步进行正向或者反向旋转；

所述转盘上设有解锁件，所述解锁件与卡钩相配合，当转盘向某一个方向进行旋转时，解锁件将带动卡钩进行偏转从而放开锁舌，当转盘向另一个方向旋转时，解锁件不能带动卡钩，因而不会放开锁舌，即不能实现开锁。

3.根据权利要求1所述的一种自动售货机用仓门锁，其特征在于：所述转盘至少有两个，且转盘在旋转轴上依次排列分布，每个转盘均对应设置一组卡钩和锁舌。

4.根据权利要求1所述的一种自动售货机用仓门锁，其特征在于：所述转盘上设置的解锁件为切舌，所述切舌包括根部和头部，其中根部与转盘相连，整个切舌沿根部到头部方向逐渐向转盘的某一侧倾斜或弯曲，使得切舌的头部超出相应的转盘平面。

5.根据权利要求1所述的一种自动售货机用仓门锁，其特征在于：所述转盘为圆形，中心设置有用于旋转轴穿过的通孔，所述通孔的轮廓为正多边形。

6.根据权利要求5所述的一种自动售货机用仓门锁，其特征在于：所述旋转轴的横截面与转盘上通孔的正多边形轮廓相适应，这样在将多个转盘安装到旋转轴上时，方便对各个转盘的初始安装角度进行定位，使得任意两个转盘上的切舌的初始位置不同。

7.根据权利要求1所述的一种自动售货机用仓门锁，其特征在于：所述底板上设置有轴支架，旋转轴通过轴支架可旋转地安装在底板上；所述卡钩套设在旋转轴上，且卡钩不随旋转轴同步转动；所述卡钩安装在对应转盘的正面一侧，所述正面为转盘上切舌向外突出的面。

8.根据权利要求1所述的一种自动售货机用仓门锁，其特征在于：所述卡钩在旋转轴的轴向上呈水平线性列阵，卡钩的旋转平面与转盘的旋转平面相平行，所述锁舌的旋转平面与卡钩的旋转平面垂直。

9. 一种如权利要求1-8任一项所述的仓门锁的状态检测方法，其特征在于：包括以下操作

1）初始数据建立

当所述仓门锁安装到自动售货机上后，对各转盘和仓门进行编号；对各个仓门所对应的卡钩与锁舌进行开锁或上锁操作进行测试，以便通过感应器设备检测出由旋转轴、对应段的电阻丝、对应的第一扭簧和对应的第二扭簧所形成的回路中的电流强度；同时，测量并记录各个仓门对应的卡钩与锁舌在进行开锁操作时，电机主轴对应的相位角度，并将转盘编号、检测得到的电流强度值和相应电机主轴的相位角度值一一对应并保存到控制中心；

2）电机主轴当前位置判断及开锁

自动售货机正式工作时，控制中心接收到开锁命令，该开锁命令中包括待开锁仓门的编号信息，控制中心首先读取上一次从感应器发送来的电流强度值，得出对应仓门的编号，从而得到当前电机主轴的相位角度，记作A；控制中心再根据待开锁仓门的编号得出当待开锁仓门开锁时电机主轴对应的相位角度,记作B,以转盘旋转后可以实现开锁的旋转方向为正向，控制电机从A反向转动到B，然后正向转动若干角度，即可实现开锁；

3）开锁结果判断

在步骤2）中的操作完成后，根据控制中心接收到的电流信息进行当次开锁结果的判断，当接收到电流强度值与步骤1）中得到的相应数值相当时，则说明开锁成功，当未接收到电流强度值信息或者强度值与步骤1）中对应的数值不相当时，则说明仓门锁出现异常。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于：在所述步骤1）中，电流强度值为多次测试后得到的平均数，在所述步骤3）中，对电流强度值进行对比时，当两者数值差距在2%以内时，则认为数值是相当的，否则认为不相当。

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