指纹电子锁制造技术

本发明专利技术公开了一种指纹电子锁，主要由电子技术装置、锁具本体机构、能量传递机构、锁具主机机构和自动上锁机构五大部分组成。所述的电源为干电池电源，总开关设有定时功能模块；支路开关串联在键盘模块和液晶显示屏模块的并联支路上，功能模块和电磁铁为一串联支路，ＭＣ单片机和指纹采集板为一并联支路，三支路相并联；单片机电池和ＭＣ单片机的寄存器连接成独立电路，欠压模块并联在总电路中；电磁铁支路中还并联有一小灯泡；所述的主力板设有一个扣顶横锁栓的上锁保险的圆顶头，横锁栓设有对应的上锁保险的凹弧面，实行了内外关门上锁保险；所述的磁拔块设有一个被拖板作用复位的双斜面凸台，所述的拖板设有一个作用于磁拔块复位的双斜面凸台。本发明专利技术指纹电子锁，电子技术适用、机械结构合理、综合性能稳定、全新完整的机电一体的指纹电子锁。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种指纹电子锁，尤其是用于户室门的指纹电子锁。
技术介绍
目前，市场上进口的或类似的指纹电子锁，还存在以下缺陷有采用电机转换电能为机械能的开锁结构，电机联动螺杆，螺杆旋动螺母，螺母带动弹簧杆，弹簧杆拨动开锁机件。然而，螺杆和螺母间高速旋动会摩擦发热，无润滑会磨毛卡住；螺母有作功和复位的两次位移过盈幅度，使弹簧杆有正反向两次弯曲，久之会疲劳性断裂；螺杆有两次高速旋合光杆端的螺母，两者间的初始旋合面会因高速旋合磨毛卡住，这种结构久之会出现上不了锁或开不了锁的问题。有采用弹簧张力的开锁结构，弹簧有四种内应力的变化a、机件有时效内应力变化的共同性；b、弹簧长期处于工作状态，有疲劳性内应力变化；c、弹簧被强行绕制成型，有恢复原状的内应力变化；d、弹簧有畜能和作功运作引起的内应力变化，而这种结构的弹簧是长时间处于被压缩畜能状态，内应力变化大而张力变小，久之弹推不了横锁栓完全出锁孔，会导致开不了门的结果。有的门外实现不了上锁保险，易被薄片拨开锁栓。有的碰舌(关碰栓)设在门板侧面，锁栓还未对准锁孔就被弹出，划掉门框防锈层，磨塌锁孔。有的自动上锁脱钩件工作面与弹推拖板的弹簧作用方向相对，脱钩摩擦正压力全等于弹簧张力，摩擦压力大，久之脱钩面磨损斜塌失能。有的采用拉簧张力为机件复位动力，其弹簧被拉伸和作功时，其中一支承点绕另一支承点不断转动，两支承面间有位移摩擦，弹簧易磨损断裂。有的采用扭簧扭力为上锁动力，其弹簧作功和蓄能时，扭力方向不断改变，力臂轴上的作用点不断移动，力臂轴易被卡住或磨损断裂。机件直接安装在盒体上，易从门外侧对准关键处钻敲掉机件，开启门锁。有的缺少指纹登录的保密功能，按下登录键即可录入指纹，易被他人录入指纹。有的缺少指纹编码功能，按下删除键就删除所有录入的指纹。诸如此类的问题都直接影响指纹电子锁的性能和寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题，在于提供一种经力学分析、数学计算且机械结构合理、电子技术适用、综合性能稳定、全新完整的机电一体的指纹电子锁。本专利技术指纹电子锁，主要由电子技术装置、锁具本体机构、能量传递机构、锁具主机机构和自动上锁机构五大部分组成电子技术装置包括电源、总开关、电源欠压模块，键盘模块、液晶显示屏模块、指纹采集板、MC单片机、功能模块和电磁铁等；锁具本体机构，包括固定板、盒体、盒盖、面板等；能量传递机构，包括磁拉块、钢球导板、磁拨块等；锁具主机机构，包括拖板、外旋板、内旋板、主力板、钢球套板、升降拨块、升降拉板、芯轴、芯轴套、内锁芯、内锁套、横锁栓等；自动上锁机构，包括拉板、拉板固定板、扣板、扣板固定板、关碰栓等。本专利技术指纹电子锁所采用的技术方案一是应用数学法则，在固定板上设定一点为坐标原点，建立平面直角坐标系；并设芯轴轴芯线垂直且重合于坐标原点，拖板运动方向为X轴方向，内锁芯轴芯线垂直于坐标平面并相交于Y轴，升降拉板运动轨迹与Y轴平行，且垂直于X轴。以固定板上已设定的坐标原点为矢点，建立极坐标系，经力学分析数学计算所得的外旋板、主力板、内旋板的旋转角为定角，在极坐标系中截取它们所对应的各矢角。根据各部件和各机件的物理量确定各矢量，在极坐标系中截取所对应的各矢点a、外旋板上安装磁拨块的轴销孔中心点；b、固定板上安装升降拨块的轴销孔中心点；c、主力板上扣顶横锁栓的圆顶头的弧中心点和主力板上旋推拖板的圆弧头的弧中心点；圆顶头、圆弧头和主力板都是连体结构，当圆触头旋推拖板时，圆顶头也同时施转偏离横锁栓，拖板可继续向右运动。这样主力板不旋动，横锁栓被圆顶头扣顶而不被拨开。以外旋板上安装磁拨块的轴销孔中心点为圆心并作圆，此圆心点为外旋板旋转运动轨迹所得的圆上一动点，此圆为内锁拨块旋转运动轨迹所得的圆的外接圆，又此圆为磁拉块直线运动轨迹的相切圆。以固定板上安装升降拨块的轴销孔中心点为圆心作圆，拖板的直线运动轨迹和升降拉板直线运动的轨迹为此圆的两条相互垂直的切线。以已设定的平面直角坐标系的原点为原点，以芯轴轴心线为正Z轴，建立三维直角坐标系。这样，可得到较准确的物理量，特别是自动上锁的动力源弹簧(16)的物理量，从而使各部件各机件都有详尽推算可依的科学数据。本专利技术指纹电子锁所采用的技术方案二是应用嵌入式模块系统集成电路技术和活体指纹采集、识别技术，实现在单片机上进行两个指纹的比对运算，将电子技术和机械技术有机结合，MC、ME集成技术相比较成熟，可有得放矢地应用在实际中。本专利技术指纹电子锁所采用的技术方案三是采用电磁铁转换电能为机械能，由磁拉块和磁拨块传递能量，由拖板向左上锁运动带动磁拔块复位，克服了电机转换能量结构的缺陷，且电磁铁瞬间作功，用电时间短，用电次数少，用电量小，干电池能满足其用电量，减少了使用交流电电路中的用电器，避免了使用交流电的漏电隐患。本专利技术指纹电子锁所采用的技术方案四是根据力矩法则，在自动上锁机构中，设连接安装两拉板的三个圆柱销的中心点间的连线为一等腰三角形，当拖板向右运动到位静止时，扣板扣顶两拉板，弹推拖板的弹簧张力可分解为两个分力作用在扣板上的单位正切力和分别作用在三个圆柱销上的单位余切力。这样，扣板与两拉板的摩擦压力小，磨损少；由于三个圆柱销面与其三个内孔面间作同向、同步运作，磨损小，耐用性好。本专利技术指纹电子锁所采用的技术方案五是采用弹簧张力上锁，人工开锁的结构，所使用的弹簧均为压簧，弹簧作功时无方向改变，其支承面无位移无磨损，且弹簧长期处于无畜能状态，内应力变化小，弹簧能长期保持一定的张力，不会引发开不了锁的结果。本专利技术指纹电子锁所采用的技术方案六是将门外开锁机械功能和门内开锁机械功能以及门内、门外上锁保险机械功能集中在一个整体机件主力板上实现，其结构简单实用，性能稳定。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术指纹电子锁作进一步详细说明图1是本专利技术指纹电子锁的机械结构示意图；图2是图1中A-A向剖视图；图3是图1中B-B向剖视图；图4是图1中关碰栓的俯视结构示意图；图5是本专利技术指纹电子锁的电路原理图。图中1-面板，2-升降拨块，3-升降拉板，4-磁拨块，5-内锁拨块，6-磁拉块，7-电磁铁，8-外旋板，9-钢球，10钢球导板，11-拖板，12-圆柱钉，13-固定板，14-盒体，15-磁芯棒，16-弹簧，17-内旋板，18-芯轴，19-主力板，20-拉板，21-弹簧，22-扣板固定板，23-扣板，24-关碰栓，25-弹簧，26-拉板固定板，27-圆柱，28-横锁栓，29-弹簧杆，30-盒盖，31-芯轴套，32-内锁套，33-弹簧片，34-钢球套板，35-卡板，36-内锁芯，37-外接板，38-内锁盖板，39-封孔板，40-门板，41-门框，42-外手把，43-内手把，44-电源，45-总开关，46-欠压模块，47-键盘模块，48-MC单片机，49-显示窗模块，50-功能模块，51-单片机电池，52-指纹采集板，53-支路开关，54-小灯泡。具体实施例方式在图1实施例中，电磁铁(7)和钢球导板(10)安装在固定板(13)上；磁芯棒(15)和磁拉块(6)相固定；磁拉块(6)设有弧槽，钢球导板(10)设有长方槽和配装钢球(9)的钢球孔，钢球孔中镶装的钢球(9)的部分球体配合在磁拉块(6)的弧槽中。这样，电磁铁(7)得电，磁芯棒(15)在磁场力作用下联动磁拉块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹电子锁，包括电源、总开关、ＭＣ单片机、功能模块、单片机电池、面板、盒体、拖板、弹簧、横锁栓、内手把、外手把、芯轴、外旋板、内旋板、升降拉板等，其特征在于它还包括键盘模块、液晶显示屏模块、支路开关、电磁铁、磁芯棒、固定板、升降拨块、磁拉块、磁拨块、钢球导板、钢球套板、主力板、芯轴套、内锁芯、内锁套、卡板、内锁盖板、拉板、拉板固定板、扣板、扣板固定板、关碰栓等；所述的电源为干电池电源，总开关设有定时功能模块；支路开关串联在键盘模块和液晶显示屏模块的并联支路上，功能模块和电磁铁为一串联支路，ＭＣ单片机和指纹采集板为一并联支路，三支路相并联；单片机电池和ＭＣ单片机的寄存器连接成独立电路，欠压模块并联在总电路中；电磁铁的支路上还并联一个小灯泡；所述的电磁铁、钢球导板、升降拨块、拉板固定板、扣板固定板，安装在固定板上；所述的内锁套镶装在固定板和盒体上，所述的内锁芯一端配装在内锁套的圆孔中，另一端镶装在盒盖上；所述的芯轴与芯轴套为分体结构，芯轴的外端镶装在盒盖上，内端与芯轴套套装；所述的芯轴套由两个弧形卡板将其卡装在固定板和盒体上；所述的拖板由三个固定在固定板上的圆柱支定平面，并由两个固定在固定板上的圆柱钉作直线导向配装在固定板上，再依次叠装外旋板、钢球套板、主力板、内旋板，所述的弹簧均为压簧，所述的钢球套板镶装有钢球。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程道炎，张珣，
申请(专利权)人：程道炎，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]