一种智能电子锁及其使用方法和应用与流程

1.本技术涉及一种智能电子锁及其使用方法和应用，属于互联网智能硬件技术领域。


背景技术：

2.绿色环保理念的共享快递盒是解决大量的快递业包装给社会带来巨大的资源负担和环境压力问题的有效手段，目前市场上共有4种主流的共享快递盒，分别是顺丰共享快递盒、京东共享快递盒、苏宁共享快递盒1.0和苏宁共享快递盒2.0。顺丰共享快递盒的材料以编织布为主，其尺寸类型有8种，密封方式为使用拉链封箱，内部缓冲设置为双箱组合式，并用伸缩带加以固定。京东共享快递盒的材料为热塑性树脂，其尺寸类型有4种，密封方式为使用一次性封箱扣。苏宁共享快递盒1.0的材料为塑料，其尺寸类型有2种，密封方式为使用包装胶带。苏宁共享快递盒2.0是在1.0基础上的升级优化，采用环保高科技材料，密封方式为使用一次性封箱扣。


技术实现要素：

3.根据本技术的一种智能电子锁，提供了一种智能电子锁，电子锁设计成丝杆结构，电机螺杆的圆周运动转换成锁舌的直线运动，锁舌在锁合状态下能将锁舌在设计行程范围内通过按压自由活动，电机是采用微型电机，锁壳是采用铝合金，使得整体结构尺寸和重量都减小，结构更紧凑，重量也大幅减轻，通过电机的正反转，使得锁舌伸出和缩回动作。
4.本技术采用如下技术方案：
5.一种智能电子锁包括内部为空腔的锁舌和设置在锁舌空腔内的横销，所述横销包括圆柱体和对称设置在圆柱体上的一对限位杆，所述锁舌轴向的一端为斜面，所述锁舌两侧径向设置有用于放置限位杆的腰孔，所述锁舌轴向的另一端嵌入设置在空心锁壳的轴向一侧，所述空心锁壳的轴向另一侧插入设置有电机并在空心锁壳的轴向同侧外端设置有封盖；
6.在所述锁壳内部，所述锁舌和电机之间轴向设置有弹簧；
7.所述锁壳内部还设置有用于限位横销的限位槽；
8.所述电机的电机轴为用于与横销可拆卸连接的丝杆；
9.所述智能锁运动时，横销卡在锁舌腰孔内，横销将电机的旋转运动转化为直线运动。
10.锁壳用来装载电机、锁舌、横销、弹簧等零件，锁壳的相关结构设计固定了电机及锁舌的轴向、径向活动范围。
11.可选地，所述锁壳上对称设置有用于固定电机的电机固定螺栓。
12.可选地，所述空心锁壳上锁舌嵌入端径向设置有用于固定锁舌和限位横销的螺钉。
13.可选地，所述横销的圆柱体中心设置有与丝杆匹配的内丝孔。
14.可选地，所述空心锁壳中锁舌嵌入端的孔道为与锁舌轮廓配合的圆形孔道；
15.所述空心锁壳中插入电机的孔道为与电机轮廓配合的方形孔道。
16.优选地，所述智能电子锁长度为50～70mm，宽度为10～30mm，高度为10～20mm。
17.可选地，所述腰孔的径向尺寸大于横销上限位杆的圆柱面直径。
18.而腰孔的半圆大小比横销圆柱面高度略高，便于横销通过，当横销圆柱体在锁舌内部时，垂直翻转90度，使得圆柱孔与锁舌圆柱同向。
19.可选地，所述横销采用一体化3d打印或开模具压铸成型，然后经内丝孔精修后得到。
20.可选地，所述横销的材料为pom。
21.可选地，所述锁壳为铝合金压铸成型；
22.所述封盖为铝合金。
23.可选地，所述智能电子锁还包括外包部控制单元；
24.所述控制单元用于接收外部指令信息并控制电机的供电和断电切换。
25.控制单元可根据需要采购商品或采购商品电子元器件组装获得。
26.根据本技术的另一方面，提供了一种上述智能电子锁的使用方法，包括如下步骤：
27.s1、手机软件给智能电子锁下达开锁指令，所述电机开始顺时针旋转，带动横销作直线运动同时带动锁舌自初始位置向锁壳内收缩并压缩弹簧，直到横销的限位杆与锁壳内部限位槽贴合时，电机无法转动，控制单元检测到堵转电流后切断电机供电，完成开锁；
28.s2、完成步骤s1中的开锁后，控制单元在间隔预设时间后反向给电机供电，使电机逆时针旋转，横销向外作直线运动的同时弹簧推动锁舌向外作伸出，直到锁舌伸出至初始位置，横销的限位杆与螺钉接触时，电机遇阻停止旋转，控制单元检测到电机堵转电流后停止给电机供电，完成锁舌的回位；
29.s3、智能电子锁下关锁时，直接将锁舌通过锁舌前端斜面滑入锁孔，期间锁舌受力内缩，当锁舌进入锁孔后，锁舌通过弹簧自动外伸至初始位置。
30.传统锁是需要钥匙才能打开，无法适应智能盒的使用，其他电子锁体积大、重量重也不适合在智能盒上使用，行业内目前还未见用于智能盒的电子锁，主要原因在于现有商品化电子锁往往体积较大不适合体积较小智能盒(如快递盒)使用，而小体积的电子锁要么是精密的锁体，其结构基本难以在产品组合和生产成本上匹配智能盒使用，要么是成本合适但精度达不到智能盒的使用要求，行业内本领域从业人员和技术人员一直未能成功克服上述困难提出合适的技术方案。而本发明的智能电子锁，通过手机app等软件来下发指令使智能电子锁中控制单元控制电机工作，通过电机正反转，间接的带动锁舌作直线往复运动。锁开启时锁舌在电机正转带动下向内缩进，完成开锁后锁舌在电机反转及弹簧推动下向外伸出回位，在上锁时无需电机动作，锁舌的斜面设计通过按压即可将锁舌推入并在锁合到位后锁舌自动弹出完成锁合，其中带动锁舌运动的横销既要与丝杆轴精密配合又要成本低，因此本技术主要采用了3d打印方式制作横销，并进一步精修内螺纹，使得技术方案整体克服了将电子锁低成本小型化的问题，此智能电子锁电机是采用微型电机，锁壳是采用铝合金，使得整体结构尺寸和重量都减小。
31.根据本技术的另一方面，提供了一种上述智能电子锁的在快递盒、快递箱、外卖箱、食品冷藏箱、贵重商品包装箱中的应用。
32.本技术能产生的有益效果包括：
33.本技术提供的智能电子锁，通过电机的正反转，使得锁舌伸出和缩回动作，电机螺杆的圆周运动转换成锁舌的直线运动，锁舌在锁合状态下能将锁舌在设计行程范围内通过按压自由活动，使得含有智能电子锁的盒子或箱子不需要用钥匙开启，含有智能电子锁的新型盒子或箱子将取代传统的快递包装盒或包装箱，不需要在包装上粘胶带，还可重复利用，节约资源，保护环境。为传统的快递盒、快递箱、外卖箱、食品冷藏箱及其他贵重商品包装箱升级为智能盒或智能箱提供了一种具有工业化前景的技术方案。
附图说明
34.图1为本技术实施例1中智能电子锁的结构示意图；
35.图2为本技术实施例1中智能电子锁未安装螺钉的(a)立体图、(b)侧视图。
36.附图标识
37.1.锁舌；2.横销；3.弹簧；4.锁壳；5.螺钉；6.电机；7.封盖；8.限位槽；9.电机固定螺栓。
具体实施方式
38.下面结合实施例详述本技术，但本技术并不局限于这些实施例。
39.如无特别说明，本技术的实施例中的原料和催化剂均通过商业途径购买。
40.实施例1智能电子锁
41.如附图1所示结构的智能电子锁，包括内部为空腔的锁舌(1)和设置在锁舌(1)空腔内的横销(2)，横销(2)包括圆柱体和对称设置在圆柱体上的一对限位杆，锁舌(1)轴向的一端为斜面，锁舌(1)两侧径向设置有用于放置限位杆的腰孔，锁舌(1)轴向的另一端嵌入设置在空心锁壳(4)的轴向一侧，空心锁壳(4)的轴向另一侧插入设置有电机(6)并在空心锁壳(4)的轴向同侧外端设置有封盖(7)；在锁壳(4)内部，锁舌(1)和电机(6)之间轴向设置有弹簧(3)；锁壳(4)内部还设置有用于限位横销(2)的限位槽(8)；电机(6)的电机(6)轴为用于与横销(2)可拆卸连接的丝杆。锁壳(4)用来装载电机(6)、锁舌(1)、横销(2)、弹簧(3)等零件，锁壳(4)的相关结构设计固定了电机(6)及锁舌(1)的轴向、径向活动范围。空心锁壳(4)上锁舌(1)嵌入端径向设置有用于固定锁舌(1)和限位横销(2)的螺钉(5)。横销(2)的圆柱体中心设置有与丝杆匹配的内丝孔。空心锁壳(4)中锁舌(1)嵌入端的孔道为与锁舌(1)轮廓配合的圆形孔道；空心锁壳(4)中插入电机(6)的孔道为与电机(6)轮廓配合的方形孔道。锁壳(4)上对称设置有用于固定电机(6)的电机固定螺栓(9)。腰孔的径向尺寸大于横销(2)上限位杆的圆柱面直径。而腰孔的半圆大小比横销(2)圆柱面高度略高，便于横销(2)通过，当横销(2)圆柱体在锁舌(1)内部时，垂直翻转90度，使得圆柱孔与锁舌(1)圆柱同向。横销(2)采用一体化3d打印成型，然后经内丝孔精修后得到；横销(2)的材料为pom、锁壳(4)为铝合金压铸成型、封盖(7)为铝合金。智能电子锁还包括用于接收外部指令信息并控制电机(6)的供电和断电切换的外包部控制单元，控制单元为集成无线信号收发芯片、微处理器的可控制电机(6)电压的pcb电路板。智能电子锁未安装螺钉(5)时的整体结构如附图2所示，智能电子锁长度为59mm，宽度为19.5mm，高度为14.3mm。
42.智能锁运动时，横销(2)卡在锁舌(1)腰孔内，横销(2)将电机(6)的旋转运动转化
为直线运动。
43.上述智能电子锁的使用方法，包括如下步骤：
44.s1、手机软件给智能电子锁下达开锁指令，电机(6)开始顺时针旋转，带动横销(2)作直线运动同时带动锁舌(1)自初始位置向锁壳(4)内收缩并压缩弹簧(3)，直到横销(2)的限位杆与锁壳(4)内部限位槽(8)贴合时，电机(6)无法转动，控制单元检测到堵转电流后切断电机(6)供电，完成开锁；其中控制单元用于接收外部指令信息并控制电机的供电和断电切换，可根据需要采购商品或采购商品电子元器件组装获得。
45.s2、完成步骤s1中的开锁后，控制单元在间隔预设时间后反向给电机(6)供电，使电机(6)逆时针旋转，横销(2)向外作直线运动的同时弹簧(3)推动锁舌(1)向外作伸出，直到锁舌(1)伸出至初始位置，横销(2)的限位杆与螺钉(5)接触时，电机(6)遇阻停止旋转，控制单元检测到电机(6)堵转电流后停止给电机(6)供电，完成锁舌(1)的回位；
46.s3、智能电子锁下关锁时，直接将锁舌(1)通过锁舌(1)前端斜面滑入锁孔，期间锁舌(1)受力内缩，当锁舌(1)进入锁孔后，锁舌(1)通过弹簧(3)自动外伸至初始位置。
47.实施例2智能电子锁在智能快递盒中的应用
48.智能快递盒，包括盒盖和盒体，盒盖中安装有控制单元和实施例1中的智能电子锁，盒体上端一侧设置有与电子锁锁舌配合的锁孔。快递寄件人、收件人、快递揽收人员可通过手机端app控制智能快递盒打开和智能电子锁。
49.实施例3智能电子锁在智能快递箱中的应用
50.智能快递箱，包括箱盖和箱体，箱盖中安装有控制单元和实施例1中的智能电子锁，箱体上端一侧设置有与电子锁锁舌配合的锁孔。快递寄件人、收件人、快递揽收人员可通过手机端app控制智能快递箱打开和智能电子锁。
51.实施例4智能电子锁在智能外卖箱中的应用
52.智能外卖箱，包括箱盖和箱体，箱盖中安装有控制单元和实施例1中的智能电子锁，箱体上端一侧设置有与电子锁锁舌配合的锁孔。收件人、外卖配送人员可通过手机端app控制智能外卖箱打开和智能电子锁。
53.以上所述，仅是本技术的几个实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本技术以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

技术特征：
1.一种智能电子锁，其特征在于，包括内部为空腔的锁舌和设置在锁舌空腔内的横销，所述横销包括圆柱体和对称设置在圆柱体上的一对限位杆，所述锁舌轴向的一端为斜面，所述锁舌两侧径向设置有用于放置限位杆的腰孔，所述锁舌轴向的另一端嵌入设置在空心锁壳的轴向一侧，所述空心锁壳的轴向另一侧插入设置有电机并在空心锁壳的轴向同侧外端设置有封盖；在所述锁壳内部，所述锁舌和电机之间轴向设置有弹簧；所述锁壳内部还设置有用于限位横销的限位槽；所述电机的电机轴为用于与横销可拆卸连接的丝杆；所述智能锁运动时，横销卡在锁舌腰孔内，横销将电机的旋转运动转化为直线运动。2.根据权利要求1所述的智能电子锁，其特征在于，所述空心锁壳上锁舌嵌入端径向设置有用于固定锁舌和限位横销的螺钉。3.根据权利要求1所述的智能电子锁，其特征在于，所述横销的圆柱体中心设置有与丝杆匹配的内丝孔。4.根据权利要求1所述的智能电子锁，其特征在于，所述空心锁壳中锁舌嵌入端的孔道为与锁舌轮廓配合的圆形孔道；所述空心锁壳中插入电机的孔道为与电机轮廓配合的方形孔道；优选地，所述智能电子锁长度为50～70mm，宽度为10～30mm，高度为10～20mm。5.根据权利要求1所述的智能电子锁，其特征在于，所述腰孔的径向尺寸大于横销上限位杆的圆柱面直径。6.根据权利要求1所述的智能电子锁，其特征在于，所述横销采用一体化3d打印或开模具压铸成型，然后经内丝孔精修后得到；优选地，所述横销的材料为pom。7.根据权利要求1所述的智能电子锁，其特征在于，所述锁壳为铝合金压铸成型；所述封盖为铝合金。8.根据权利要求1所述的智能电子锁，其特征在于，所述智能电子锁还包括外包部控制单元；所述控制单元用于接收外部指令信息并控制电机的供电和断电切换。9.权利要求1～8任一项所述智能电子锁的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、手机软件给智能电子锁下达开锁指令，所述电机开始顺时针旋转，带动横销作直线运动同时带动锁舌自初始位置向锁壳内收缩并压缩弹簧，直到横销的限位杆与锁壳内部限位槽贴合时，电机无法转动，控制单元检测到堵转电流后切断电机供电，完成开锁；s2、完成步骤s1中的开锁后，控制单元在间隔预设时间后反向给电机供电，使电机逆时针旋转，横销向外作直线运动的同时弹簧推动锁舌向外作伸出，直到锁舌伸出至初始位置，横销的限位杆与螺钉接触时，电机遇阻停止旋转，控制单元检测到电机堵转电流后停止给电机供电，完成锁舌的回位；s3、智能电子锁下关锁时，直接将锁舌通过锁舌前端斜面滑入锁孔，期间锁舌受力内缩，当锁舌进入锁孔后，锁舌通过弹簧自动外伸至初始位置。10.权利要求1～8任一项所述智能电子锁在快递盒、快递箱、外卖箱、食品冷藏箱、贵重商品包装箱中的应用。

技术总结
本申请公开了一种智能电子锁，包括内部为空腔的锁舌和设置在锁舌空腔内的横销，所述横销包括圆柱体和对称设置在圆柱体上的一对限位杆，所述锁舌轴向的一端为斜面，所述锁舌两侧径向设置有用于放置限位杆的腰孔，所述锁舌轴向的另一端嵌入设置在空心锁壳的轴向一侧，所述空心锁壳的轴向另一侧插入设置有电机并在空心锁壳的轴向同侧外端设置有封盖；在所述锁壳内部，所述锁舌和电机之间轴向设置有弹簧；所述锁壳内部还设置有用于限位横销的限位槽；所述电机的电机轴为用于与横销可拆卸连接的丝杆。为传统的快递盒、快递箱、外卖箱、食品冷藏箱及贵重商品包装箱升级为智能盒或智能箱提供了一种具有工业化前景的技术方案。箱提供了一种具有工业化前景的技术方案。箱提供了一种具有工业化前景的技术方案。


技术研发人员：严永良 严伟良 余志方 俞华章 严承瀚
受保护的技术使用者：杭州享盒科技有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/8/9