本实用新型涉及一种密码电子锁,特别是属于电磁锁。 目前,锁的品种繁多,但就其结构原理来讲,普遍使用的是机械锁。近年来,随着科学技术的发展,国内外有关磁性锁的使用正在普及,其密码输入方式而言有按键式和磁卡式等密码锁。其技术性能各有特点。但就其密码输入装置的自身隐蔽性和防护性而言均不理想,在防堵、防破坏等问题上目前还没有得到圆满解决。而且密码容量和互开率受到一定的影响。
本实用新型的目的在于提供一种磁钢编码性能可靠,编码容量大及互开率极低,具有防堵防钻使用简便的磁钢密码电子锁。
为达到上述目的,本实用新型采用了一种磁钢密码电子锁,它是由扭簧、电磁铁及控制电路等组成,在磁钢钥匙主体架上一侧开有长孔4,在长孔4内装有磁钢固定条5,在磁钢固定条5上设有磁钢安装孔6,磁钢安装孔6内装有磁钢块7,在磁钢钥匙主体架1开有长孔的一端设有前伸固定臂2,其前伸固定臂2的前端侧面开有安装孔3,其前伸固定臂2与封闭帽8相连接,封闭帽8上设有凹槽11,在凹槽11的底部设有弹簧安装孔12,且在弹簧安装孔12内装有压紧弹簧13,封闭帽8的另一端设有固定挡板9,固定挡板9侧面开有固定孔10,且与前伸固定臂2上的孔3相对应,在电磁锁底板15上设置牵引电磁铁17,且在牵引电磁铁17上装有电磁线圈18,电磁线圈18的输入端与控制电路中的牵引电磁铁驱动电路的输出端相连接,牵引电磁铁的T形衔铁20一端设置弹性减震隔离垫19,T形衔铁的另一端与套有弹簧29的主连杆23相接,主连杆23经固定于锁底板15上其带孔的支架21与主锁舌24相连接,套在主连杆23上的弹簧29的一段伸入主锁舌24的孔36内,主锁舌24的侧面开有销孔25,固定于锁端板16的卡销定位套26与固定锁底板15上的轴28上设置的摇杆27前端相吻合,设置在轴28上地扭簧30的一端扣于主连杆支架21的一侧,扭簧30的另一端扣于摇杆27上,装于锁底板15上带有孔的副连杆支架37上的副连杆35一端与连接板34相连接,连接板34经连接轴33与副锁舌32相接,装于连接板34上的拉簧31的一端扣在副锁舌32上,拉簧31的另一端扣在连接板34上。控制电路由磁敏传感器、密码接收识别电路,牵引磁铁驱动电路,报警延时电路,电源延时电路,稳压整流电路、电池、电磁铁电源充电电路、电磁铁电源等单元电路等组成,其稳压、整流电路经电池与电磁铁电源充电电路相连,同时电池与磁敏传感器和电源延时电路相连,磁敏传感器与电源延时电路相连同时与密码接收识别电路相连,密码接收识别电路与牵引电磁铁驱动电路相连,同时与报警延时电路相连,牵引电磁铁驱动电路与电磁锁内牵引电磁铁线圈相连,电磁铁电源与充电路相接,磁钢钥匙的磁编码经磁敏传感器将磁信号转变为电信号送至电源延时电路,并送至密码接收识别电路,密码接收识别电路将信号送至牵引电磁铁驱动电路及报警延时电路,磁敏传感器由磁敏芯片与电阻R1、R2、R3、R4组成,电源延时电路由单稳态触发器U9、电阻R6、电容C1、电阻R5、三极管BG1、BG2等组成,其单稳态触发器U9的触发输入端A接至磁敏芯片HRD的输出端,单稳态触发器U9的输出端Q经电阻R5与三极管BG1的基极相连,其密码输入识别电路由八位移位寄存器U1、U2、U3,八位数字比较器U4、U5、U6,三态反相器U7,可编程逻辑阵列芯片U8,排电阻RAX8、RBX8、RCX8,组合八位微动开关ZKA、ZKB、ZKC等器件组成,其中U7的输入端D1与传感器中磁敏芯片HRA的输出端相连,U7的输入端D2与传感器中磁敏芯片HRB的输出端相连,U7的输入端D3与传感器中磁敏芯片HRC的输出端相连,U7的输入端D4与传感器中磁敏芯片HRD的输出端相连,U7的输出端Q1与八位移位寄存器U1的A,B计数输入端相连,U7的输出端Q2与八位移位寄存器U2的A,B计数输入端相连,U7的输出端Q3与八位移位寄存器U3的A、B计数输入端相连,U7的输出端Q4与U1、U2、U3、U8的CLK时钟输入端相连,U7的三态控制端G1、G2接至单稳态触发器U9的端,八位移位寄存器U1的八位输出端Q0~Q7分别接至八位数字比较器U4的P0~P7输入端,八位移位寄存器U2的八位输出端Q0~Q7分别接至八位数字比较器U5的P0~P7输入端,八位移位寄存器U3的八位输出端Q0~Q7分别接至八位数字比较器U6的P0~P7输入端,八位数字比较器U4的Q0~Q7输入端与微动组合开关ZKA的八个开关的ON端相连,八位数字比较器U4的Q0~Q7输入端分别经排电阻RAX8与电源VCC相连,八位数字比较器U5的Q0~Q7输入端与微动组合开关ZKA的八个开关的ON端相连,八位数字比较器U5的Q0~Q7输入端分别经排电阻RBX8与电源VCC相连,八位数字比较器U6的Q0~Q7输入端分别经排电阻RCX8与电源VCC相连,八位数字比较器U6的Q0~Q7输入端与微动组合开关ZKO的几个开关的ON端相连,八位数字比较器U4、U5、U6的输出控制端G接到零电平GND上,微动组合开关ZKA、ZKB、ZKC的OFF端全部接到零电平GND上,八位数字比较器U4的P=Q端接到U8可编程逻辑阵列芯片的I1和I4脚,八位数字比较器U5的P=Q端接到U8可编程逻辑阵列芯片的I2和I5脚,八位数字比较器U6的P=Q端接到U8可编程逻辑阵列芯片的I3和I6脚。可编程逻辑阵列芯片DE端接到电源VCC上,其牵引电磁铁驱动电路由单稳态触发器U10、电容C3、电阻R8、R11、三极管BG7、BG8和三极管BG9、二极管D8组成,其中单稳态触发器U10的输入端A接至可编程逻辑阵列芯片的O8脚,单稳态触发器U10的输入端B与控制端CLR接至电源VDD上,U10的输出端Q经电阻R11接到三极管BG7的基极b上,三极管BG7的发射极e接到三极管BG8的基极b上,三极管BG7和三极管BG8的集电极c接到电源VDD上,三极管BG8的发射极e接到三极管BG9的基极b上,三极管BG9的集电极c结到牵引电磁铁线圈LQ的一端,三极管BG9的发射极e接到零电平GND上,二极管D8的正极接到三极管BG9的集电极c和牵引电磁铁线圈LQ的一端,二极管D8的负极接到牵引电磁铁线圈LQ的另一端。
本实用新型的磁钢密码电子锁的优点是:
1、磁钢钥匙密码可依据用户要求随意自行变动,而且方法简便。
2、用户可在0~16777216个数字范围内任意选定一个数字作为密码,使得锁与锁之间的误开率极低,设有错误密码输入报警装置;
3、磁钢钥匙与磁卡相比具有密码变动简便、抗强磁场干扰、机械强度高、外形小巧、不易复制、携带方便等优点;
4、本锁与一般机械锁相比,具有防堵、防钻、不存在钥匙与锁芯之间的转动与磨损问题,使用寿命长;
5、控制器所需电源为交、直流两用。在控制电路的设计中,采取了多项节电措施,使控制电路的日耗电量小于0.002度。在交流电停电的情况下,由控制器内自备的电池供电可以保证磁钢密码电子锁正常工作五至十天,而且在交流供电的情况下,控制器稳压电源可为电池充电,延长了电池的使用期限;
6、磁钢密码电子锁电磁锁部分由主、副锁舌构成。主锁舌为园柱体或长方体外端面平齐形状,提高了电磁锁的机械强度,而且使锁具有防拨、防撬等项功能。
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
图1为磁钢钥匙主体架示意图;
图2为图1的左视图;
图3为磁钢固定条示意图;
图4为磁钢示意图;
图5为磁钢钥匙封闭冒示意图;
图6为图5的左视图;
图7为磁钢钥匙结构示意图;
图8为电磁锁结构示意图;
图9为图8的仰视图;
图10为图8的A-A剖视图;
图11为磁钢密码电子锁原理框图;
图12为控制电路原理图。
由图1~图12可知在磁钢钥匙主体架上一侧开有长孔4,在长孔4内装有磁钢固定条5,在磁钢固定条5上设有磁钢安装孔6,磁钢安装孔6内装有磁钢块7,在磁钢钥匙主体架1开有长孔的一端设有前伸固定壁2,其前伸固定臂2的前端侧面开有安装孔3,其前伸固定臂2与封闭帽8相连接,封闭帽8上设有凹槽11,在凹槽11的底部设有弹簧安装孔12,且在弹簧安装孔12内装有压紧弹簧13,封闭帽8的另一端设有固定挡板9,固定挡板9侧面开有固定孔10,且与前伸固定臂2上的孔3相对应,在电磁锁底板15上设置牵引电磁铁17,且在牵引电磁铁17上装有电磁线圈18,电磁线圈18的输入端与牵引电磁铁的驱动电路的输出端相连接,牵引电磁铁的T形衔铁20一端设置弹性减震隔离垫19,T形衔铁的另一端与套有弹簧29的主连杆23相接,主连杆23经固定于锁底板15上其带孔的支架21与主锁舌24相连接,套在主连杆23上的弹簧29的一段伸入主锁舌24的孔36内,主锁舌24的侧面开有销孔25,固定于锁端板16的卡销定位套26与固定锁底板15上的轴28上设置的摇杆27端相吻合,设置在轴28上的扭簧30的一端扣于主连杆支架21的一侧,扭簧30的另一端扣于摇杆27上,装于锁底板15上带有孔的副连杆支架37上的副连杆35的一端与连接板34相连接,连接板34经连接轴33与副锁舌32相接,装于连接板34上的拉簧31的一端扣在副锁舌32上,内部控制电路由磁敏传感器、密码接收识别电路,牵引磁铁驱动电路,报警延时电路,电源延时电路,稳压整流电路、电池、电磁铁电源充电器电路、电磁铁电源等单元电路组成,其稳压、整流电路经电池与电磁铁电源充电电路相连,同时电池与磁敏传感器和电源延时电路相连,磁敏传感器与电源延时电路相连同时与密码接收识别电路相连,密码接收识别电路与牵引电磁铁驱动电路相连,同时与报警延时电路相连,牵引电磁铁驱动电路与电磁锁内牵引电磁铁线圈相连,电磁铁电源与充电路与电磁铁电源相接,磁钢钥匙的磁编码经磁敏传感器将磁信号转变为电信号送至电源延时电路,并送至密码接收识别电路,密码接收识别电路将信号送至牵引电磁铁驱动电路及报警延时电路,磁敏传感器由磁敏芯片与电阻R1、R2、R3、R4组成,电源延时电路由单稳态触发器U9、电阻R6、电容C1、电阻R5、三极管BG1、BG2等组成,其单稳态触发器U9的触发输入端A接至磁敏芯片HRD的输出端,单稳态触发器U9的输出端Q经电阻R5与三极管BG1的集极相连,其密码输入识别电路由八位移位寄存器U1、U2、U3,八位数字比较器U4、U5、U6,三态反相器U7,可编程逻辑阵列芯片U8,排电阻RAX8、RBX8、RCX8,组合八位微动开关ZKA、ZKB、ZKC等器件组成,其中U7的输入端D1与传感器中磁敏芯片HRA的输出端相连,U7的输入端D2与传感器中磁敏芯片HRB的输出端相连,U7的输入端D3与传感器中磁敏芯片HRC的输出端相连,U7的输入端D4与传感器中磁敏芯片HRD的输出端相连,U7的输出端Q1与八位移位寄存器U1的A,B计数输入端相连,U7的输出端Q2与八位移位寄存器U2的A,B计数输入端相连,U7的输出端Q3与八位移位寄存器U3的A,B计数输入端相连。U7的输出端Q4与U1、U2、U3、U8的CLK时钟输入端相连,U7的三态控制端G1、G2接至单稳态触发器U9的端。八位移位寄存器U1的八位输出端Q0~Q7分别接至八位数字比较器U4的P0~P7输入端,八位移位寄存器U2的八位输出端Q0~Q7分别接至八位数字比较器U5的P0~P7输入端,八位移位寄存器U3的八位输出端Q0~Q7分别接至八位数字比较器U6的P0~P7输入端。八位数字比较器U4的Q0~Q7输入端与微动组合开关ZKA的八个开关的ON端相连。八位数字比较器U4的Q0~Q7输入端分别经排电阻RAX8与电源VCC相连。八位数字比较器U5的Q0~Q7输入端分别经排电阻RBX8与电源VCC相连。八位数字比较器U5的Q0~Q7输入端与微动组合开关ZK0的八个开关的ON端相连,八位数字比较器U6的Q0~Q7输入端与微动组合开关的ON端相连。八位数字比较器U6的Q0~Q7输入端分别经排电阻R0X8与电源VCC相连。八位数字比较器U4、U5U6的输出控制端G接到零电平GND上。微动组合开关ZKA、ZKB、ZKC的OFF端全部接到零电平GND上。八位数字比较器U4的P=Q端接到U8可编程逻辑阵列芯片的I1和I4脚,八位数字比较器U5的P=Q端接到U8可编程逻辑阵列芯片的I2和I5脚,八位数字比较器U6的P=Q端接到U8可编程逻辑阵列芯片的I3和I6脚。可编程逻辑阵列芯片DE端接到电源VCC上。其牵引电磁铁驱动电路由单稳态触发器U10、电容C3、电阻R8、R11、三极管BG7、BG8和三极管BG9、二极管D8组成。其中单稳态触发器U10的输入端A接至可编程逻辑阵列芯片的O8脚。单稳态触发器U10的输入端B与控制端CLR接至电源VDD上。U10的输出端Q经电阻R11接到三极管BG7的基极b上,三极管BG7的发射极e接到三极管BG8的基极b上,三极管BG7和三极管BG8的集电极c接到电源VDD上,三极管BG8的发射极e接到三极管BG9的基极b上。三极管BG9的集电极c结到牵引电磁铁线圈LQ的一端,三极管BG9的发射极e接到零电平GND上。二极管D8的正极接到三极管BG9的集电极c和牵引电磁铁线圈LQ的一端,二极管D8的负极接到牵引电磁铁线圈LQ的另一端。
所说的磁钢安装孔内装有的磁钢块7的形状为正方形。
所说的磁钢安装孔内装有的磁钢块7的形状为长方形。
所说的磁钢安装孔内装有的磁钢块7的形状为圆柱形。
所说的主锁舌23的形状为圆柱形。
所说的主锁舌23的形状为长方形。
所说的在电磁锁中牵引电磁铁衔铁与铁芯相接触工作面之间设置减震隔离垫19。
本实用新型工作原理
磁钢密码电子锁的电磁锁部分采用了主、副锁舌自动闭锁设计结构。电磁锁的具体结构见附图8和附图9磁钢密码电子锁电磁锁结构图。附图8和附图9中牵引电磁铁的衔铁17与主锁舌24由主连杆23连接在一起。在开锁时,磁钢钥匙插入传感器,将密码经传感器输入到控制器,经密码电路识别确认正确无误后,通过驱动电路使电容C6向牵引电磁铁线圈LQ放电,使得牵引电磁铁的铁芯17与衔铁20在磁场力的作用而吸合,衔铁20通过主连杆23将主锁舌24从锁端壳的主锁舌孔中拉出,而主锁体中的摇杆27在扭簧30的逆时针弹力作用下,摇杆27在定位套26中的端部会嵌入到主锁舌24前端下方的销孔25中,将主锁舌24卡在位于主锁体内开锁位置,使得电磁锁保持在打开状态。随着装有电磁锁的门等设施被推开,电磁锁主体与锁端壳之间随之相互分离,副锁舌32在锁端壳副锁舌孔的拦阻下,副锁舌32以连接轴33为圆心,作逆时针转动而旋入主锁体前挡板16里侧。在主锁体与锁端壳体完全错开分离时,副锁舌32因不受锁端壳体阻挡,在拉簧31的作用下弹回到初始位置,这是在开锁时电磁锁机构的动作过程。而在闭锁时,由于主锁舌24因摇杆27在定位套26的一端嵌在主锁舌销孔25中,将主锁舌24卡在主锁体内,不会妨碍主锁体与锁端壳的相互对位。而副锁舌32露在电磁锁前挡板16外面的斜面在关门时,将与锁端壳外边缘相接触。副锁舌32在受到锁端壳外边缘与主锁前挡板16的相互挤压力的作用下,副锁舌32经连接轴33使得固定在副连杆35上面的连接板34向左作直线运动,副连杆弹簧38被压缩。在连接板34的推动下,摇杆27将以摇杆轴28为圆心作顺时针方向转动,使得摇杆27在定位套26中的端头从主锁舌24前端下方的销孔25中拉出,不再阻碍主锁舌的运动。这样在开锁时被压缩主连杆弹簧29的弹力作用下,主锁舌24从主锁体中向外弹出。在主锁体与锁端壳随着关门过程而相互移动对位后,主锁舌24将弹入锁端壳主锁舌孔内。副锁舌32在副连杆弹簧38的弹力作用下,在锁端壳上的副锁舌孔与副锁舌32位置对齐时,副锁舌32在附连杆弹簧38的弹力作用下弹入锁端壳体的副锁舌孔中。恢复到初始位置。这样自动闭锁过程即告完成。
以上所述电磁锁的开锁与闭锁的整个过程。磁钢密码电子锁的电磁锁采用的这种主、副锁舌设计结构、避免了传统机械门锁因锁舌存在斜面而导致强度不高,易被拨、被撬等问题的发生,使磁钢密码电子锁在机械强度与可靠性方面得到根本性改善和提高。
所说的在电磁锁中牵引电磁铁衔铁与铁芯相接触的工作端面之间设置了由弹性减震隔离垫19。其位置结构由图8所示。这个弹性隔离垫19不仅能起到减轻牵引电磁铁吸合时引起的铁芯与衔铁之间的撞击震动与噪声,延长机件使用寿命的作用。而且更重要的一个用途是克服了牵引电磁铁吸合之后,虽然电磁铁线圈已不再通电,但由于牵引电磁铁铁芯、衔铁和线圈中仍存有剩磁等原因,导致铁芯与衔铁20之间继续吸合在一起,使得电磁锁的主锁舌24不能及时复位闭锁这一问题。