磁吸式机械手门锁的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种磁吸式机械手门锁，将左右旋直线混合式步进电机与门夹层内的法兰固定、上下拨爪分别与左右旋丝杆螺母连接、磁吸式左右门闩与上下拨爪吸合；行星减速混合式步进电机与门固定连接，其输出平键轴与门的框架固定连接；使用遥控器操作的磁吸式机械手门锁。
【专利说明】
磁吸式机械手门锁
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种将左右旋直线混合式步进电机与门夹层内的法兰固定、上下拨爪分别与左右旋丝杆螺母连接、磁吸式门闩与拨爪斜面凸台吸合。行星减速混合式步进电机与门框固定，其输出平键轴与门的固定架连接。配遥控器的控制器安装在室内的磁吸式机械手门锁。属于五金行业。
【背景技术】
[0002]目前机械门锁，都是钥匙或者电磁铁吸合、电机旋转锁芯来实现开关。具备一定开锁技术的人员，能够在一定时间内采取非破坏行为或轻微破坏行为开启门锁。防盗功能极为有限。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述机械门锁的防盗问题，本实用新型采用了一种机械结构极为简单的磁吸式机械手开门、关门、锁门的结构。左右旋螺母连接的上下拨爪始终与磁吸式门闩吸合。左右旋直线混合式步进电机旋转时，正反牙(即左右螺牙)丝杆螺母相对运动，即拨爪相对门框上下运动。拨爪的斜面凸台推动磁吸式门闩与门框相对左右运动。拨爪也充当上下门闩作用。这种磁吸式机械手，能够完成门四边都用门闩锁门和开门的任务。左右旋直线混合式步进电机运动与控制门旋转(开关门)的行星减速混合式步进电机运动有相互牵制的逻辑关系。只有当门旋转关闭到门固定架内，左右旋直线混合式步进电机即开始旋转，进行锁门动作。反之，开门时，左右旋直线混合式步进电机先进行旋转开锁，行星减速混合式步进电机再进行旋转开门到适当角度时停止。条理有序的运动控制软件程序，存储在控制器中，使得开门、关门、锁门的动作，绝对不会发生运动逻辑错误，保证了锁门任务的完整性、准确性。控制器具备以太网、无线网、WAP、USB等接口，能够扩展应用APP等应用程序。能够进一步提高机械手门锁的智能化管理性能。
[0004]上述正反牙丝杠螺母，分别与磁吸式门闩的连接，是依靠磁力作用。当螺母沿着丝杠直线位移时，保证磁吸式门闩仍然与螺母连接。由于磁吸式门闩设计为“斜面”，滑动摩擦，阻尼较小。能够选用较小的左右旋混合式步进电机。
[0005]磁吸式门闩的上下拨爪，设计为方形，是为了磁吸式门闩在螺母推动下，能够保持直线运动。
[0006]行星减速混合式步进电机的机身与门相连接，是固定的。是开关门的主动力电机。其输出平键轴固定在门框上。混合式步进电机运动时，其机身旋转，输出平键轴不旋转，实现开门与关门的动作。
[0007]与混合式步进电机对称安装的空心轴，作为门的辅助旋转轴。设计为空心，是为了将控制电机的动力线从空心部分穿过。当门开关旋转时，看不到动力线。
[0008]控制器，是控制左右旋直线混合式步进电机和行星减速混合式步进电机运动的。将其安装在室内，具有安全性和保密性。
[0009]控制器内部安装备份驱动系统，主要用于，当使用者丢失或者遗忘开门方法时，由厂家技术服务，开启门锁。
[0010]遥控器，属于控制器的附件。是给使用者随身携带的，能够与控制器通过密码方式通讯，操作门锁。实现开门和关门控制。
[0011]控制器备有以太网和USB接口，主要便于厂家技术服务。
[0012]磁吸式左右门闩，设计为扁平圆柱体，为了降低摩擦阻尼，又保证其能够被上下拨爪斜面的推动，做直线往复移动。
[0013]磁吸式机械手门锁采用左右旋直线混合式步进电机和行星减速混合式步进电机，必须由数字化脉冲信号控制，才能够旋转运动。其控制软件设置多位数密码，不具备不使用控制器按钮在使用现场配置密码的功能。杜绝了在磁吸式机械手门锁使用现场采用“解密方法”来“开锁盗窃”的行为。由于丝杆传动结构，在轴向有自锁保持推力，左右旋直线混合式步进电机在不旋转时，人为无法位移门闩。这样，门闩必须依靠磁吸式机械手运动，才能够锁门和开门。就是说，只有控制信号，才能使之位移。加之磁吸式机械手门锁没有锁孔，“开锁盗窃”者如果没有强大动力破拆工具，则无法“完成任务”。因此，磁吸式机械手门锁具备完全防盗功能，是一种高级智能化机械门锁。解决了机械门锁防盗问题。任何具备机械门锁技术人员，在非破坏性或者轻微破坏性的条件下，皆无法以非磁吸式机械手门锁主人身份未经过许可开锁。非主人身份，欲未经许可“开锁”，必须采取毁灭性破坏，才能够“开锁”。
[0014]为了防止控制和驱动系统出现故障，在控制器中备份了一套完整的控制和驱动系统。这个备份系统，不对客户开放，仅用于产品的售后服务和其它需要开门的紧急情况。
[0015]磁吸式机械手门锁采用多个按键式遥控器。遥控器和控制器之间的密码，通常由使用者随机设置，必须由室内控制器面板上面的设置按钮确认设置的密码。控制器集成了步进电机驱动器为一体。配备蓄电池作为应急电源。控制器面板按钮，能够设置开门的速度、角度，及修改密码等功能。配置控制器手动按钮，便于在室内紧急开门、关门。控制器采用ARM芯片，具备独立运行的系统平台，能够通过有线宽带网络或者无线网络，网络化远程控制。设置为了使用安全，在控制器面板装有急停按钮，防止在开门时发生危险情况下，立即终止开门、关门或者锁门的运动程序运行。
【附图说明】
[0016]下面通过附图及实施例，对本实用新型进一步说明。
[0017]图1是本实用新型第一个实施例的磁吸式机械手门锁组件装配在门边框内结构图。
[0018]图2是本实用新型第二个实施例的控制器装配图。
[0019]图3是本实用新型的磁吸式门闩结构图。
[0020]图4是本实用新型的遥控器示意图。
[0021]图5是本实用新型的左右旋直线混合式步进电机机构图。
[0022]图6是本实用新型的定位板式法兰结构图。
[0023]图中:1、门的空心旋转轴；2、磁铁；3、磁吸式右上门闩；4、定位板式法兰；5、磁吸式右下门闩；6、磁铁；7、行星减速混合式步进电机；8、平键轴；9、下拨爪；10、磁铁；11、磁吸式左下门闩；12、左右旋直线混合式步进电机；13、磁吸式右上门闩；14、磁铁；15、上拨爪；16、USB插口 ；17、控制器；18、液晶显示器；19、设置按钮；20、手动按钮；21、急停按钮；22、以太网接口 ；23、门的空心旋转轴；24、门固定架；25、门框；26、上拨爪方头；27、上拨爪右斜面凸台；28、磁铁斜面；29、下拨爪右斜面凸台；30、磁铁斜面；31、下拨爪方头；32、磁铁斜面；33、下拨爪左斜面凸台；34、磁铁斜面；35、上拨爪斜而凸台；36、遥控按钮；37、遥控器机体；38、左旋丝杆；39、左旋螺母；40、混合式步进电机；41、右旋丝杆；42、右旋螺母；43、右上定位板孔位；44、左右旋直线混合式步进电机安装孔位；45、右下定位板孔位；46、左下定位板孔位；47、右上定位板孔位。
【具体实施方式】
[0024]图1中，(12)左右旋直线混合式步进电机安装与(4)定位板式法兰固定连接。(3)、
(5)、(11)、(13)磁吸式门闩与⑷定位板式法兰为滑动连接。(I)门的空心旋转轴与图3中(25)门框为固定连接，和(7)行星减速电机的(8)平键轴共同作为门的旋转轴。(8)平键轴与(25)门固定架利用平键紧配合连接，其中(8)为旋转动力轴，带动(25)门框及内部构件相对于门固定架旋转运动，就是开门和关门动作。
[0025]图1中，(15)上拨爪和(9)下拨爪分别与图5中(39)左旋螺母和(42)右旋螺母连接，其轴线与(12)左右旋直线混合式步进电机轴线重合。(3)磁吸式右上门闩与(13)磁吸式左上门闩在水平直线上，(5)磁吸式右下门闩和(11)磁吸式左下门闩在水平直线上，它们都与左右旋直线混合式步进电机轴线呈90度角。当(12)左右旋直线混合式步进电机旋转时，(15)上拨爪和下拨爪作上下相对运动，同时(3)磁吸式右上门闩和(13)磁吸式左上门闩左右相对运动，(5)磁吸式右下门闩和(11)磁吸式左下门闩左右相对运动。这就是开锁和闭锁的动作。
[0026]图2中，(16)USB接口能够下载程序及扩展其它应用功能。(17)控制器，可以安装在室的任何位置，方便操作。(18)液晶显示器，用于显示工作参数。(19)设置按钮，能够设置开门速度、角度、密码。(20)手动按钮，在不使用遥控器时控制开门、关门、锁门。(21)急停按钮，在紧急情况下能够按动终止开门、关门、锁门动作。(22)以太网接口，便于宽带连接，实现远程控制开门、关门、锁门的动作。也适用组网管理。(23)门的空心旋转轴，起到旋转和穿线两个作用。(17)控制器的控制线穿过(23)门的空心旋转轴，再穿过门中空部位，与左右旋直线混合式步进电机、行星减速混合式步进电机连接。(17)控制器，主板采用ARM构建的平台。备份一套完整的控制和驱动系统，便于维修和应急使用。(24)门固定架和(25)门框之间，采用松动配合，留有微小间隙。其间隙宽度，以不方便盗窃为准。
[0027]图3中，磁吸式门闩结构图，说明磁吸原理和开锁闭锁的方法。磁吸式门闩设计为有两个平行平面的圆柱体，便于控制其直线左右运动。(27)上拨爪右斜面凸台、(35)上拨爪左斜面凸台、(30)下拨爪右斜面凸台、(32)下拨爪左斜面凸台都是铁质材料，能够被磁铁吸合。上述的拨爪斜面凸台，与拨爪的轴线呈10度夹角。(28)、(30)、(32)、(34)磁铁斜面与门闩的轴线呈80度夹角。斜面凸台和磁铁斜面相重合为90度。上下拨爪只要较小的推力，就能够推动门闩。(26)上拨爪方头和(31)下拨爪方头门框及门的固定架为滑动配合。设计为方形，是防止其旋转。
[0028]图4，表明(37)遥控器能够使用(36)按钮操作。
[0029]图5中，(38)为左旋牙丝杆，与(41)右旋牙丝杆是一个整体，作为(40)混合式步进电机的旋转轴。(39)左旋螺母能够在(38)左旋丝杆上旋转。(42)右旋螺母能够在(41)右旋丝杆上旋转。(39)左旋螺母(42)右旋螺母分别连接图1的(15)上拨爪和(9)下拨爪，在(26)上拨爪方头和(31)下拨爪方头固定作用下，(40)混合式步进电机的旋转运动转换为直线运动。就是说，混合式步进电机旋转，带动拨爪和磁吸式门闩直线运动。
[0030]图6中，(43)、(45)、(46)、(47)定位板孔位，磁吸式门闩从此滑动穿过。其中每个孔都有两个平面，控制磁吸式门闩不能旋转，只能左右直线运动。(44)为固定左右旋直线混合式步进电机的孔位。
[0031]综上所述，本实用新型结构简单，安装方便，经济实用。突破机械门锁传统结构，极大地提高了安保性能，彻底避免“开锁”盗窃案件发生。有着积极的社会效益。
【主权项】
1.一种磁吸式机械手门锁，左右旋直线混合式步进电机与法兰固定；上下拨爪与左右旋直线混合式步进电机的螺母连接；磁吸式左右门闩与上下拨爪斜面凸台吸合；行星减速混合式步进电机与门框连接；平键轴与门固定架连接；控制器的控制线穿过空心轴混合式步进电机连接，其特征是:上下拨爪与左右旋直线混合式步进电机螺母连接，上下拨爪斜面凸台和磁吸式左右门闩磁铁斜面相互吸合间的夹角之和等于90度。2.根据权利要求1所述的磁吸式机械手门锁，其特征是:上下拨爪采用方头。3.根据权利要求1所述的磁吸式机械手门锁，其特征是:控制线穿过空心轴。4.根据权利要求1所述的磁吸式机械手门锁，其特征是:控制器安装在室内。5.根据权利要求1所述的磁吸式机械手门锁，其特征是:控制器有备份控制驱动系统。6.根据权利要求1所述的磁吸式机械手门锁，其特征是:控制器有遥控器，并有以太网、USB接口。7.根据权利要求1所述的磁吸式机械手门锁，其特征是:磁吸式左右门闩为具有两个扁平面的圆柱体。
【文档编号】E05B15/10GK205502778SQ201520188947
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年3月27日
【发明人】胡翔
【申请人】胡翔, 南京步进自动化科技有限公司