專利名稱：電子輸入式機械密碼鎖頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及五金機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電子輸入式機械密碼鎖頭。
背景技術(shù)：
機械密碼鎖安全但不方便，電子密碼鎖方便但不夠安全可靠，目前市場缺少一種兼具機械密碼鎖和電子密碼鎖兩者優(yōu)點的方便、安全、可靠鎖具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種兼具 機械密碼鎖和電子密碼鎖兩者優(yōu)點、方便安全可靠的電子輸入式機械密碼鎖頭。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這種電子輸入式機械密碼鎖頭由電子密碼系統(tǒng)和機械密碼系統(tǒng)兩部分連接構(gòu)成，電子密碼系統(tǒng)包括依次連接的電子輸入裝置、控制電路、驅(qū)動電路、電機和電源，機械密碼系統(tǒng)包括電機軸齒輪、傳動齒輪、密碼件、限位連接件、旋扭、旋扭軸、開鎖裝置；電子輸入裝置輸出連接控制電路，控制電路輸出連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路輸出連接電機，電機軸端固定有電機軸齒輪；電機軸齒輪通過傳動齒輪連接傳動密碼件，或者電機軸上直接安裝密碼件；限位連接件一端活動連接開鎖裝置，限位連接件另一端與密碼件間隙配合，旋扭軸、旋扭、開鎖裝置為連接固定組件。上述技術(shù)方案中，所述的電子輸入裝置包括密碼輸入鍵、復(fù)位鍵及其連接線，或者包括密碼輸入鍵、復(fù)位鍵、鍵盤電路及其連接線。
上述技術(shù)方案中，所述的控制電路包括可編程處理芯片及其外圍電路。上述技術(shù)方案中，所述的驅(qū)動電路包括功率放大芯片及其外圍電路，或者電機專用驅(qū)動芯片及其外圍電路。上述技術(shù)方案中，所述的密碼件采用帶密碼槽的密碼盤，或者帶密碼孔的密碼柱，或者帶密碼點的異型結(jié)構(gòu)件。上述技術(shù)方案中，所述的限位連接件采用滑動片或者活動銷，或者限位傳動機械結(jié)構(gòu)件。上述技術(shù)方案中，所述的電機為步進電機或伺服電機。上述技術(shù)方案中，所述的傳動齒輪與電機軸齒輪能夠分離或嚙合，分離時調(diào)節(jié)改變設(shè)定密碼。上述技術(shù)方案中，所述的電子輸入裝置為按鍵輸入裝置或者語音輸入裝置、遙控輸入裝置、指紋信息輸入裝置，或IC卡輸入裝置；或者上述裝置的選擇結(jié)合。上述技術(shù)方案中，在機械密碼系統(tǒng)中加裝一個手動驅(qū)動裝置；有選擇時，與密碼件連接，手動驅(qū)動裝置連接驅(qū)動密碼件；手動驅(qū)動裝置采用手動齒輪，密碼件采用密碼盤。優(yōu)點效果
1、采用電子輸入裝置輸入密碼，使開鎖和電子密碼鎖同樣簡便；
2、采用機械結(jié)構(gòu)組成密碼系統(tǒng)，使密碼具有高度安全性；3、加裝手動密碼操作系統(tǒng)，使斷電時鎖具依然可以打開且安全性能毫不降低；
4、手動密碼操作系統(tǒng)采用獨立的密碼，忘記按鍵密碼依然能通過手動打開鎖具；
5、按鍵密碼量和手動密碼量可以按照需要設(shè)計制作，上不封頂；
6、按鍵密碼和手動密碼可以獨立修改。7、可多鎖頭并用，此時密碼是每個鎖頭總密碼數(shù)相乘，密碼量極大，防盜級別高。技術(shù)特點
I、全鎖頭包含至少兩個或兩個以上按鍵、一片或一片以上可編程處理芯片，一片或一片以上驅(qū)動芯片，或者一套或一套以上電機驅(qū)動組件，一臺或一臺以上能根據(jù)程序完成精確運動的電機，電源，一套或一套以上密·碼系統(tǒng)，每組密碼系統(tǒng)包括至少一件或一件以上能轉(zhuǎn)動、線性運動或者旋轉(zhuǎn)前進式運動的密碼構(gòu)件，密碼構(gòu)件由電機驅(qū)動，密碼構(gòu)件上開有槽、或缺口、或孔、或異型結(jié)構(gòu)，用于構(gòu)成密碼信息。還有一件或一件以上直接或間接與開鎖機構(gòu)或開鎖驅(qū)動機構(gòu)動態(tài)連接、對開鎖機構(gòu)或者開鎖驅(qū)動機構(gòu)的運動能形成限制或者允許運動選擇的密碼插件，位置準確時，它能配合進入密碼構(gòu)件的槽、或缺口、或孔中，或異型構(gòu)件對密碼插件運動允許。密碼構(gòu)件所處位置不對時，密碼構(gòu)件的槽、或缺口、或孔、或異型構(gòu)件將阻止密碼插件的運動，將阻止開鎖機構(gòu)動作。2、在密碼構(gòu)件上連接齒輪，該齒輪和電機軸上的齒輪或由電機軸驅(qū)動的齒輪可以分合，并通過兩個齒輪的分合，實現(xiàn)密碼的修改。3、加裝一組手動齒輪，保證電子系統(tǒng)失效或忘記電子按鍵密碼時手動機械操作，手動時的密碼可為另一組密碼，且都為機械密碼。4、手動齒輪和密碼構(gòu)件上的齒輪可以分合，通過分合修改手動機械操作的密碼。5、使用程序設(shè)置讓控制系統(tǒng)記下電機前進的數(shù)據(jù)，以該數(shù)據(jù)作為復(fù)位根據(jù)，按下復(fù)位鍵，控制系統(tǒng)控制電機回走同樣的數(shù)值使系統(tǒng)復(fù)位。6、設(shè)置機械阻擋確定復(fù)位點。7、用霍爾元件檢測復(fù)位點形成復(fù)位位置信號。8、用光電元件檢測復(fù)位點形成復(fù)位位置信號。


圖I為本發(fā)明實施例I結(jié)構(gòu)原理框 圖2為本發(fā)明實施例2結(jié)構(gòu)原理框 圖3為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明機械密碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明機械密碼系統(tǒng)使用狀態(tài)俯視圖(一)；
圖6為本發(fā)明機械密碼系統(tǒng)使用狀態(tài)俯視圖(二)；
圖7為本發(fā)明機械密碼系統(tǒng)實施例I結(jié)構(gòu)示意 圖8為圖7中密碼柱結(jié)構(gòu)示意 圖9為本發(fā)明機械密碼可調(diào)結(jié)構(gòu)實施例I俯視 圖10為圖9的使用狀態(tài) 圖11為本發(fā)明機械密碼可調(diào)結(jié)構(gòu)實施例2俯視 圖12為圖11的使用狀態(tài) 圖13為本發(fā)明電機的機械阻擋復(fù)位機構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明電機的電磁控制復(fù)位機構(gòu)示意 圖15為本發(fā)明電機的光電控制復(fù)位機構(gòu)示意圖。
具體實施例方式 參見圖I、圖2，本鎖頭由電子密碼系統(tǒng)的電子輸入裝置、控制電路、驅(qū)動電路、電機、電源和機械密碼系統(tǒng)組成，電子輸入裝置采用按鍵裝置時，至少包括一個密碼輸入鍵、一個復(fù)位健和連接按鍵的連接線，連接線直接或者間接連在控制電路的輸入端口上，控制電路至少包括一塊可編程處理芯片以及芯片正常工作所需基本組件，處理電子輸入裝置電路和其它系統(tǒng)輸入的信號，并形成控制信號輸送給驅(qū)動電路，控制電路直接或間接與電源連接，其輸出端口與驅(qū)動電路的輸入端相連，驅(qū)動電路至少包括一片可輸出功率信號的芯片或一套組件，將控制系統(tǒng)輸出的信號轉(zhuǎn)換成電機的驅(qū)動信號，輸出端連接電機，電機連接機械密碼系統(tǒng)，電機是能精確控制運動的電機，如步進電機或者伺服電機，至少包括一臺電機，電機運動將帶動機械密碼系統(tǒng)動作。 圖2與圖I的區(qū)別在于圖2具有檢測系統(tǒng)，機械密碼系統(tǒng)的檢測信號連接至控制電路。參見圖3、圖4、圖5、圖6，I和2組成按鍵系統(tǒng)，按鍵裝置由3x4排列的按鍵和7根輸出連接線組成，連到可編程處理芯片3上，0-9為密碼輸入鍵，#為復(fù)位鍵，可編程處理芯片3組成控制系統(tǒng)B的核心，連接外接電源5，其輸出端部分連接到驅(qū)動芯片4的輸入端上，驅(qū)動芯片4還連接電源5，驅(qū)動芯片4組成驅(qū)動系統(tǒng)，其輸出端連接到電機6上，電機6為步進電機，連接在底板7上，電機輸出軸9上連接電機軸齒輪8，齒輪8為密碼系統(tǒng)的一部分；圖3、4、5、6中的8、10-20組成機械密碼系統(tǒng)，包括齒輪8、密碼盤10、軸11、齒輪12、固定架13、滑動片14、開鎖裝置15、凸輪16、旋鈕17、軸20等，為全機械結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)齒輪12和電機軸齒輪8為嚙合關(guān)系，密碼盤10和傳動齒輪12連接，且同時轉(zhuǎn)動，都套在軸11上，密碼盤10和傳動齒輪12可合為一個帶密碼信息的齒輪，如圖5、6。如不需調(diào)節(jié)密碼，齒輪8、齒輪12和密碼盤10可合為一個，軸9和軸11也合為一個?；瑒悠?4可在固定架13上滑動，開鎖頭15與軸20連接，同時旋鈕17也與軸20連接，旋鈕17轉(zhuǎn)動時將通過軸20帶動開鎖頭15轉(zhuǎn)動，開鎖頭15將外接鎖執(zhí)行機構(gòu)，凸輪16與軸20連接，密碼盤10上開有密碼槽18，固定架13上開有孔19，滑動片14可在孔19中滑動。8、10-20都直接或者間接連接在固定板7上。上述可編程處理芯片3型號為STC89C53，驅(qū)動芯片4型號為ULN2003或者A3977.
開鎖通過按鍵0-9輸入密碼，可編程處理芯片3按照程序?qū)存I輸入信號處理為含密碼信息的驅(qū)動信號，使密碼值與最終步進電機運動步數(shù)對應(yīng)，處理后的信號傳給驅(qū)動芯片4，驅(qū)動芯片4輸出驅(qū)動信號給電機6，電機6運轉(zhuǎn)對應(yīng)角度，并通過電機軸9帶動齒輪8轉(zhuǎn)動對應(yīng)角度，齒輪8帶動密碼盤10轉(zhuǎn)動，如輸入密碼正確，密碼盤轉(zhuǎn)動后將處于圖6所示位置，轉(zhuǎn)動旋鈕17，凸輪16跟著轉(zhuǎn)動，并推動滑動片14移動，插入密碼盤中的密碼槽18中，如圖6，旋鈕17轉(zhuǎn)動將帶動開鎖頭15轉(zhuǎn)動，完成開鎖動作。如果密碼不正確，密碼槽18將會處于其他位置，滑動片14的運動受限，導(dǎo)致旋鈕17無法轉(zhuǎn)動，開鎖裝置15不能轉(zhuǎn)動，鎖不能打開。復(fù)位輸入開鎖密碼時，控制芯片3會根據(jù)程序記下電機運轉(zhuǎn)步數(shù)或角度，按復(fù)位鍵，控制芯片3會輸出信號通過驅(qū)動芯片4使步進電機回轉(zhuǎn)同樣步數(shù)或角度，系統(tǒng)完成復(fù)位。
參見圖7、圖8，電機采用線性步進電機，密碼柱22連接在電機軸21上，并隨電機軸21運動，密碼柱22上開有密碼孔24，活動銷23外接開鎖執(zhí)行機構(gòu)，活動銷23在不受限制時將能向密碼柱22運動。開鎖輸入密碼，通過控制電路、驅(qū)動電路，線性步進電機6得到信號并運動相應(yīng)的距離，如果輸入密碼正確，密碼柱將剛好移動到密碼孔24對準活動銷23的位置，轉(zhuǎn)動開鎖旋鈕，活動銷23將不受阻擋插入密碼柱22的密碼孔24中，鎖被打開。如果密碼不正確，密碼柱移動到其他位置，活動銷23將被密碼柱22阻擋不能動，導(dǎo)致開鎖旋鈕不能動，鎖不能打開。步進電機軸21旋轉(zhuǎn)式前后移動，密碼柱22旋轉(zhuǎn)式縱向移動，其它和前述一致。電機采用伺服電機，控制電路輸出信號控制電機轉(zhuǎn)動的角度或者移動距離，其他和前述一致。
參見圖9、圖10的本發(fā)明密碼可調(diào)結(jié)構(gòu)。如圖9，圖中將密碼盤10和齒輪12合二為一，從12-20可繞軸20轉(zhuǎn)動。輸入正確密碼，電機6將通過齒輪8帶動齒輪12和密碼盤轉(zhuǎn)到開啟位置，轉(zhuǎn)動旋鈕17半圈，此時滑動片14插入密碼齒輪12的密碼槽18中，再撥動密碼齒輪12，使齒輪12和齒輪8分離，如圖10，再按復(fù)位健#，使系統(tǒng)復(fù)位，然后輸入新的密碼，并記下該密碼，撥動齒輪12使其與齒輪8重新嚙合。轉(zhuǎn)動旋鈕17半圈，完成密碼修改。參見圖11、圖12，加裝手動密碼操作齒輪25，齒輪25將通過軸26與帶刻度旋鈕27連接，密碼齒輪12、齒輪25、軸26和刻度旋鈕27組成一套手動機械密碼系統(tǒng)，轉(zhuǎn)動旋鈕27，齒輪25轉(zhuǎn)動并帶動密碼齒輪12轉(zhuǎn)動，如轉(zhuǎn)動數(shù)正確，密碼齒輪12將轉(zhuǎn)到正確的開鎖位置，此時轉(zhuǎn)動開鎖旋鈕17，鎖被打開。如此時只將旋鈕17轉(zhuǎn)半圈，然后推開齒輪12等至如圖9位置，轉(zhuǎn)動刻度旋鈕27，然后推回密碼齒輪12使密碼齒輪12重新和齒輪8嚙合，此時齒輪25也和齒輪8重新嚙合，記下此時刻度旋鈕27的讀數(shù)，該讀數(shù)就是新的手動密碼操作系統(tǒng)的新密碼。如果在推回密碼齒輪12前也對按鍵系統(tǒng)的密碼進行修改，則兩套密碼都得到修改，變成新密碼。參見圖13，采用機械障礙阻擋確定復(fù)位位置，如圖所示，在密碼機構(gòu)轉(zhuǎn)動部分設(shè)置障礙物26，在非轉(zhuǎn)動部分設(shè)置阻擋桿27，確定電機回轉(zhuǎn)到26碰到27時為復(fù)位位置，此時電機停止轉(zhuǎn)動。按下復(fù)位鍵#，密碼系統(tǒng)回復(fù)到該位置。此時控制系統(tǒng)B可通過增大的堵轉(zhuǎn)電流作為信號停止電機堵轉(zhuǎn)。參見圖14，采用霍爾元件檢測位置，如圖14所示，固定在密碼機構(gòu)轉(zhuǎn)動件上的磁條28，以及不動的霍爾元件29，29的監(jiān)測信號送入控制系統(tǒng)B。按下復(fù)位鍵，控制系統(tǒng)B給出信號使電機回轉(zhuǎn)，如磁條28轉(zhuǎn)到對應(yīng)霍爾元件29，霍爾元件29將產(chǎn)生的信號輸送到控制系統(tǒng)B，根據(jù)程序設(shè)置，控制系統(tǒng)最終將控制全系統(tǒng)回復(fù)復(fù)位位置。參見圖15，采用光電器件檢測復(fù)位位置。如圖15所示，在轉(zhuǎn)動的齒輪上有一個孔，光電元件30負責監(jiān)測孔的位置，光電元件30的信號將輸入控制系統(tǒng)B。按下復(fù)位鍵，控制系統(tǒng)B給出信號使電機回轉(zhuǎn)，如齒輪轉(zhuǎn)到孔對準光電元件30中的光電管處，光電元件30將產(chǎn)生信號并輸送到控制系統(tǒng)B，根據(jù)程序設(shè)置，控制系統(tǒng)最終將控制全系統(tǒng)回復(fù)復(fù)位位置。控制系統(tǒng)B通過記下電機前進的數(shù)據(jù)確定回走的距離并以此復(fù)位、設(shè)置機械阻擋復(fù)位、使用霍爾元件確定復(fù)位位置、使用光電元件確定復(fù)位位置，這四種確定復(fù)位位置的方式可以組合使用。
權(quán)利要求
1.一種電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于由電子密碼系統(tǒng)和機械密碼系統(tǒng)兩部分連接構(gòu)成，電子密碼系統(tǒng)包括依次連接的電子輸入裝置、控制電路、驅(qū)動電路、電機和電源，機械密碼系統(tǒng)包括電機軸齒輪、傳動齒輪、密碼件、限位連接件、旋扭、旋扭軸、開鎖裝置；電子輸入裝置輸出連接控制電路，控制電路輸出連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路輸出連接電機，電機軸端固定有電機軸齒輪；電機軸齒輪通過傳動齒輪連接傳動密碼件，或者電機軸上直接安裝密碼件；限位連接件一端活動連接開鎖裝置，限位連接件另一端與密碼件間隙配合，旋扭軸、旋扭、開鎖裝置為連接固定組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于所述的電子輸入裝置包括密碼輸入鍵、復(fù)位鍵及其連接線，或者包括密碼輸入鍵、復(fù)位鍵、鍵盤電路及其連接線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于所述的控制電路包括可編程處理芯片及其外圍電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于所述的驅(qū)動電路包括功率放大芯片及其外圍電路，或者電機專用驅(qū)動芯片及其外圍電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于所述的密碼件采用帶密碼槽的密碼盤，或者帶密碼孔的密碼柱，或者帶密碼點的異型結(jié)構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于所述的限位連接件采用滑動片或者滑動銷，或者限位傳動機械結(jié)構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于所述的電機為步進電機或伺服電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于所述的傳動齒輪與電機軸齒輪能夠分離或嚙合。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于所述的電子輸入裝置為按鍵輸入裝置或者語音輸入裝置、遙控輸入裝置、指紋信息輸入裝置、IC卡輸入裝置；或者上述裝置的選擇結(jié)合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子輸入式機械密碼鎖頭，其特征在于在機械密碼系統(tǒng)中加裝ー個手動驅(qū)動裝置；有選擇時，手動驅(qū)動裝置與密碼件連接，手動驅(qū)動裝置連接驅(qū)動密碼件。
全文摘要
一種電子輸入式機械密碼鎖頭，由電子密碼系統(tǒng)和機械密碼系統(tǒng)兩部分連接構(gòu)成，電子密碼系統(tǒng)包括依次連接的電子輸入裝置、控制電路、驅(qū)動電路、電機和電源，機械密碼系統(tǒng)包括電機軸齒輪、傳動齒輪、密碼件、限位連接件、旋扭、旋扭軸、開鎖裝置；電子輸入裝置輸出連接控制電路，控制電路輸出連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路輸出連接電機，電機軸端固定有電機軸齒輪，電機軸齒輪通過傳動齒輪連接傳動密碼件，或者電機軸上直接安裝密碼件，限位連接件一端活動連接開鎖裝置，限位連接件另一端與密碼件間隙配合，旋扭軸、旋扭、開鎖裝置為連接固定組件。本發(fā)明兼具機械密碼鎖和電子密碼鎖兩者優(yōu)點、方便、安全、可靠，密碼量極大，防盜級別高。
文檔編號E05B49/00GK102758568SQ20121000149
公開日2012年10月31日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者譚智遠 申請人:譚智遠