指纹锁芯总成的制作方法

[0001]
本发明属于指纹锁领域，特别涉及对应用于指纹锁的内部构成部件的改进。


背景技术：

[0002]
现有方案的智能指纹u型锁、玻璃锁、挂锁、交通锁，因为产品的外型不同，每一款都需要针对不同外形重新研发电子部分pcba及机械控制。而且每一款产品都需要重新开模进行配套，开发周期时间很长，而产品设计出来后，是否符合产品市场定位及预期也不确定。开模费用本身成本高昂如果涉及到设计更改则需要更高的开模费用。各种可靠性测试也加大了产品开发周期。因此市场上需要一种结构通用型的指纹锁芯，省去锁具设计指纹锁芯的负担，使得锁具设计企业只需要将开发资源放在锁具外观设计和机械锁芯的改进节省开发资源。


技术实现要素：

[0003]
本产品采用模块化设计电子锁芯，将指纹锁芯集成为一个模块可适配不同类型的锁具。电子及控制部分模块化并经过系统性验证，不需要再次修改，只需要根据模块适配合适的产品外形，通过3d打印确认产品设计，cnc技术做前期生产，开发及生产周期短，还能根据市场反馈情况对产品随时修改外形，最终达到产品设计定型及市场契合度的完美配合。减少了开发周期及不必要的研发浪费。
[0004]
本发明通过提供一种指纹锁芯总成模块化电子锁芯部分，所述指纹锁芯总成包括：
[0005]
驱动锁钩的电机和与电机输出轴连接的减速器；
[0006]
用于控制所述电机控制电路板，所述控制电路板上设置用于采集指纹图像的指纹传感器；
[0007]
为所述控制电路板和所述电机提供电力的电源模块；
[0008]
固定架，一体地形成电机安装套和固定板，固定板平行于电机安装套的上端面或下端面向远离所述电机安装套的方向延伸；
[0009]
所述电源模块安装在固定板与所述电机安装套形成的开放空间内；
[0010]
所述控制电路板安装在固定板上与电源模块相对的一面。
[0011]
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电机安装套为半开放式结构，其包括电机护板用于覆盖在部分所述电机的机壳表面，所述电机安装套一端设置开口用于收容直径大于电机的减速器。
[0012]
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制电路板的表面与所述电机安装套的上端面在同一平面；所述电池的下表面与所述电机安装套的下端面在同一平面；所述电池的左右端面以及控制电路板的左端和右端与所述电机安装套的左右端面在同一平面内；控制电路板板和电池远离电机安装套的一端在同一平面。
[0013]
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述固定板表面包括多个固定支柱，所述
控制电路板通过固定支柱与所述固定板连接，所述固定支柱保持所述控制电路板与所述固定板之间的间隙。
[0014]
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电机控制电路板上包括多颗环绕所述指纹传感器的状态指示led。
[0015]
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制电路板包括微处理器，与微处理器连接的电机驱动电路，所述微处理器通过电机驱动电路控制所述电机正转或反转。
[0016]
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述处理器被配置为检测所述指纹传感器触摸动作，采集指纹图像，将指纹图像与存储的指纹模板匹配，匹配通过后控制所述电机执行开锁动作。
[0017]
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述减速器的输入轴与所述电机的输出轴连接，所述减速器的输出轴为偏心轴。
[0018]
本发明还提供一种指纹锁，所述指纹锁为u型锁、玻璃锁、挂锁、交通锁；所述锁包括机械锁芯和上述的指纹锁芯总成；所述指纹锁芯总成驱动所述机械锁芯锁定或解锁。
[0019]
本发明相对现有技术而言具有以下几个方面的优势在于以下几点：
[0020]
1.针对智能锁具的模块化设计，简化了生产及设计流程
[0021]
2.通过本智能锁芯模块，保证了产品的一致性，稳定性。
[0022]
3.行业内首次提出并实现了模块化解决方案
[0023]
4.模组化的电子防水设计，解决了行业防水锁具的设计痛点。
附图说明
[0024]
图1是指纹锁芯总成立体结构示意图。
[0025]
图2是指另一指纹锁芯总成立体结构示意图。
[0026]
图3是指纹锁芯总成分解结构示意图。
[0027]
图4是固定架立体结构示意图。
[0028]
图5是电机和减速器立体结构示意图。
具体实施方式
[0029]
以下结合附图说明本申请详细技术方案,以帮助本领域技术人员理解本申请技术方案。
[0030]
请参照图1和图2，所述指纹锁芯100总成由多个模块化的组件构成。这些模块结构包括用于驱动锁钩的电机300和与电机输出轴连接的减速器模块302；用于控制所述电机控制电路板模块200；为所述控制电路板200和所述电机提供电力的电源模块400；固定架500提供一体地形成电机安装套508和固定板510。
[0031]
所述固定板510用于为电机模块300、控制电路板200和电源模块400提供固定支撑作用。所述固定架500由电机300安装套和固定板510构成，固定架510可通过浇铸、cnc加工、粉末冶金等工艺一体成型工艺。固定板510平行于电机安装套508的上端面(标号502所在平面)与所述电机安装套508连接，向远离所述电机安装套508的方向延伸。显然作为一种替换的方案可将所述固定板510连接在所述电机安装套508的下端面，并且向远离所述电机安装套508的方向延伸。
[0032]
所述电机安装套508为半开放式结构。其包括电机护板502和电机护板506用于覆盖在部分所述电机300的机壳表面，电机护板包括上护板502和下护板506。所述电机安装套508端部位置处的所述上护板502和下护板504设置开口514用于收容直径大于电机的减速器302。电机上护板502的投影面积小于电机下护板506的面积以使得所述电机上护502板处形成一开口514，该开口514使得所述电机安装套508更具有弹性便于电机套设安装。所述电机安装套508端部的两侧设置弧形的圆弧形内表面504，该内表面504结构用于收纳减速器。
[0033]
参照图3至图5，电源模块400与控制电路板200相对安装在所述固定板510上。所述电源模块400安装在固定板510与所述电机安装套508形成的开放空间内；所述控制电路板200安装在固定板510上与电源模块400相对的一面。所述固定板510表面包括多个固定支柱512，所述电路板上设置连接孔203，连接孔203通过固定支柱512与所述固定板连接，连接螺钉205旋固在所述固定支柱上的固定孔内，所述固定支柱512保持所述电路板200与所述固定板之间的间隙。
[0034]
所述指纹锁芯总成100整体呈六面体结构，并且每个面的投影结构均为矩形。所述控制电路板200的表面与所述电机安装套508的上端面在同一平面(上护板502所在平面)；所述电池400的下表面与所述电机安装套的下端面(下护板504所在平面)在同一平面；所述电池400的左右端面以及电路板的左端401和右端与所述电机安装套的左端501和右端503在同一平面内；pcb板200和电池400远离电机安装套的一端在同一平面。上述结构整体规整，方便适配不同的锁具结构。
[0035]
参照图5，电机300和减速器302采用装配集成模块。所述减速器302的输入轴与所述电机的输出轴304连接，所述减速器302的输出轴304为偏心轴，该偏心轴用于驱动机械锁锁舌，偏心轴向第一方向转动时锁舌锁定，偏心轴向第二方向转动时锁舌解锁。
[0036]
所述控制电路板200上包括多个指纹图像采集、存储、识别电学部件。所述控制电路板上200设置用于采集指纹图像的指纹传感器202，所述指纹传感器202包括但不限于电容式指纹传感器、超声波指纹传感器或光学指纹传感器。所述指纹传感器还包括多颗环绕所述指纹传感器的状态指示led。
[0037]
控制电路板上包括存储器。该存储器用于存储指纹图像模板、以及与指纹图像模板关联的用户信息，以及用于控制指纹图像采集、模板匹配的软件程序。这些软件程序通过高级程序设计语言开发并经过编译后烧录进入所述存储器中。所述软件程序在指纹锁开机后被处理器执行，并且在处理器执行过程中产生的新的用户数据可存储在所述存储器中以便后续使用。
[0038]
控制电路板上包括电机驱动电路。所述电机驱动电路用于直接驱动电机转动，给电机上电控制电机转向。一种典型的电机驱动电路为h桥驱动电路，处理器通过导通h桥控制电路中不同的mos管形成不同的电流回路，以控制所述电机不同的转向。
[0039]
所述控制电路板上包括微处理器。微处理器通过通信总线与所述存储器、指纹传感器、电机驱动电路连接。所述微处理运行所述存储器中的程序，微处理器从所述指纹传感器读取指纹图像，随后微处理器运行图像处理程序优化图像，并从优化后的图像提取特征点；处理器根据提取的特征点与存储器中存储的模板匹配如果能够匹配，微处理器控制所述电机转动驱动变速器,变速器输出轴驱动所述指纹锁锁舌解锁。如果不能匹配处理器不动作。
[0040]
在优选的方案中，在所述处理器被配置为检测所述指纹传感器触摸动作，通常在所述指纹采集传感器四周设置金属环，当手指触摸所述指纹传感器时手指优先与所述金属环接触，该接触动触发硬件中断唤醒处理器进行图像信号采集。
[0041]
本发明技术方案可应用于多种类型的锁。这些锁包括但不限于u型锁、玻璃锁、挂锁、交通锁。
[0042]
使用本发智能锁芯总成的设计，可以加快新产品的设计及开发进度。通常一个智能锁具的开发周期需要4-6个月，而采用本总成化设计，产品开发周期可以缩短至15天，产品量产只需要1个月以内完成。加快了产品开发时间及市场推广速度。同时也节省了开发的费用，只需要车床或cnc生产外部锁头即可。
[0043]
使用本智能锁芯总成，可以快速丰富产品品类及形态而并不增加太多的成本，利于快速在行业展会前开发多种多样的原型产品。本发明指纹锁芯总成可与传统的机械锁芯配合集成，实现锁具开发细分化及专业化。