CN106968547B - 一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机 - Google Patents

一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机 Download PDF

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Abstract

本发明一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，属于自动控制产品领域。一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，包括固定在门框上的主机和固定在门扇上的锁扣，主机经旋转臂和拉杆与锁扣相连；主机包括控制和传动机构，控制和传动机构包括无刷电机、减速单元、电机轴、主控模块、开关电源模块和锁止单元；无刷电机、减速单元和电机轴依次机械连接；电机轴经旋转臂和拉杆与锁扣机械连接；主控模块与无刷电机电性连接；开关电源模块与主控模块电性连接；锁止单元对应锁扣的位置安装在门框上。本开门机集成度高，密封性高，体积小，成本低，安装方便，适应多种安装场合，符合消防安全，还具有有线、WiFi、蓝牙等多种接口，方便与其它设备对接。

Description

一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机
技术领域
本发明涉及一种自动开门机，特别涉及一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机。
背景技术
自动开门机是一种新型自动开、关门的设备，可实现门开启、关闭的自动化控制。自动开门机广泛适用于住宅单元门、写字楼、生产车间、通道、各类功能区间等。目前多数自动开门机都处于机械控制或电子控制阶段。
现有的自动开门机，具有以下缺点：
1.成本高、体积大、笨重，安装通用性差，有些门需要用户自己增加一些辅助装置；
2.密封性差，组件繁多、集成度低，不便于清洁，不能满足医院、制药、微电子等洁净生产工作环境的要求；
3.不具有锁止功能，需要用户增加锁止装置，增加现场施工难度，对安装现场要求高；
4.门是否开关到位是靠阻力来判断，电机每次开门都要工作在堵转状态，工作电流大，易发热，造成电机使用寿命降低；同时每次开关门，都会造成门和门框及墙壁的碰撞，容易造成门和门框机械磨损；
5.外接接口功能单一，不便与其它控制机构对接；
6.不能设置多门互锁，无法应用于洁净区域；
7.不具备远程控制功能；
8.设备参数配置复杂，对使用和安装人员要求高。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，集成度高，密封性高、体积小，成本低，安装方便，适应多种安装场合。
本发明的目的是这样实现的：
一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，其特征在于，包括固定在门框上的主机和固定在门扇上的锁扣，所述主机经旋转臂和拉杆与锁扣相连；
所述主机包括控制和传动机构，所述控制和传动机构包括无刷电机、减速单元、电机轴、主控模块、开关电源模块和锁止单元；所述无刷电机、减速单元和电机轴依次机械连接；所述电机轴经旋转臂和拉杆与锁扣机械连接；所述主控模块与无刷电机电性连接，用于根据接收到的外部控制信号控制锁止单元和无刷电机的动作；所述开关电源模块与主控模块电性连接，用于为主控模块供电；所述锁止单元对应锁扣的位置安装在门框上。
其中，所述控制和传动机构还包括角度传感器和门状态传感器，分别用于感知门是否开到位和关到位。
其中，所述控制和传动机构安装在底座和上盖形成的容腔内，所述底座固定在安装底架上，所述安装底架固定在门框上。
其中，所述锁止单元包括锁体和锁舌。
其中，所述主控模块包括控制电路、输入输出接口、角度传感器接口、门状态传感器接口、消防联动接口、外部通讯接口和工作模式接口；所述控制电路分别与各种接口电性连接，用于处理各种接口发送来的信号并向各种接口发送操作指令；所述外部通讯接口还与输入输出接口电性连接，用于接收外部控制设备发送的信号和发送开门机状态给外部控制设备；所述输入输出接口分别与无刷电机和锁止单元电性连接，用于驱动无刷电机和锁止单元动作；所述消防联动接口用于外接消防信号；所述角度传感器接口和门状态传感器接口分别与角度传感器和门状态传感器电性连接，用于接收门状态信号；所述工作模式接口与外部控制设备通信连接，用于接收外部控制设备上手动配置的开门机的工作方式和参数。
其中，所述主控模块还包括与控制电路电性连接的互联通讯接口，用于实现多台开门机直接的互联通讯。
其中，所述外部通讯接口与WiFi模块和/或蓝牙模块电性连接。
其中，所述工作模式接口通过蓝牙通讯方式接收外部控制设备发送的开门机的工作方式和参数。
本发明的有益效果为：本开门机集成度高，密封性高，体积小，成本低，安装方便，适应多种安装场合，符合消防安全，还具有有线、WiFi、蓝牙等多种外接接口，方便与其它设备对接，可以实现单***立工作，多台开门机组网集中控制，或多门互锁功能等多种应用形式。
附图说明
图1为自动开门机的整体结构示意图。
图2为主机的结构示意图。
图3为控制和传动机构的结构示意图。
图4为主控模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，包括固定在门框上的主机1和固定在门扇上的锁扣2，所述主机1经旋转臂3和拉杆4与锁扣2相连；
如图2所示，主机1包括控制和传动机构11，所述控制和传动机构11安装在底座12和上盖13形成的容腔内，所述底座12固定在安装底架14上，所述安装底架14固定在门框上。
如图3所示，控制和传动机构11包括无刷电机111、减速单元112、电机轴113、主控模块114、开关电源模块115和锁止单元116。无刷电机111、减速单元112和电机轴113依次机械连接，这里无刷电机111为开门机的开、关门动作提供动力，而减速单元112是为了增加的开、关门的力矩。电机轴113经旋转臂3和拉杆4与锁扣2机械连接。主控模块114是实现开门机各种动作的核心部件，主控模块114与无刷电机111电性连接，用于根据接收到的外部控制信号控制锁止单元116和无刷电机111的动作。开关电源模块115与主控模块114电性连接，用于将交流电转换为直流电为主控模块114供电。锁止单元116安装在门框上，具体包括锁体1161和锁舌1162，锁舌1162对应锁扣2的位置，所述锁止单元116会在门关到位后，通过锁舌1162和锁扣2的配合将门锁死，锁止单元116具体为断电自动解锁结构，以符合消防安全。
控制和传动机构11还包括角度传感器117和门状态传感器118，角度传感器117检测门的开门角度，门状态传感器118用于检测门的状态，以感知门是否开到位和关到位。
如图4所示，主控模块114包括控制电路1141、输入输出接口1142、角度传感器接口1143、门状态传感器接口1144、消防联动接口1145、外部通讯接口1146、工作模式接口1147和互联通讯接口1148。
控制电路1141分别与各种接口电性连接，用于处理各种接口发送来的信号并向各种接口发送操作指令；
外部通讯接口1146还与输入输出接口1142和/或WiFi模块1149和/或蓝牙模块1140电性连接，用于接收外部控制设备发送的控制信号和发送开门机状态给外部控制设备，这里的外部控制设备可以是手机、电脑或门禁控制器等，采用WiFi模块或或蓝牙模块，可实现开门机的远程控制。
输入输出接口1142分别与无刷电机111和锁止单元116电性连接，用于驱动无刷电机111和锁止单元116动作。
消防联动接口1145用于外接消防信号，当消防信号有效时，开门机自动开启，处于开门状态。
角度传感器接口1143和门状态传感器接口1144分别与角度传感器117和门状态传感器118电性连接，用于接收门状态信号。
工作模式接口1147首选通过蓝牙通讯方式与外部控制设备通信连接，用于接收外部控制设备上手动配置的开门机的工作方式和参数。
互联通讯接口1148，用于实现多台开门机直接的互联通讯，以互相控制及共享开门机状态。
以下具体说明本开门机的操作步骤：
1、开门步骤
步骤1.1开关电源模块开启，为控制模块供电；
步骤1.2控制电路通过消防联动接口检测是否有消防信号；若有，执行步骤1.5；若没有，则执行步骤1.3；
步骤1.3控制电路通过外部通讯接口检测是否有外部控制设备发送来的开门控制信号；如有，执行步骤1.5；如没有，则执行步骤1.4；
步骤1.4控制电路通过工作模式接口检测外部控制设备上发送来的开门控制信号，具体为手动配置的开门机的工作方式和参数；
步骤1.5控制电路根据开门控制信号通过输入输出接口向锁止单元发送动作指令，以使锁止单元执行解锁动作；
步骤1.6控制电路根据开门控制信号通过输入输出接口向无刷电机发送动作指令，以驱动门动作；在门动作的同时，控制电路还不断指令角度传感器获取门的开门角度，以判断门是否开到位，若是，则控制电路向无刷电机发送停止指令。
2、关门步骤
步骤2.1开关电源模块开启，为控制模块供电；
步骤2.2控制电路通过消防联动接口检测是否有消防信号；若有，不执行以下步骤；若没有，则执行步骤2.3；
步骤2.3控制电路通过外部通讯接口检测是否有外部控制设备发送来的关门控制信号；如有，执行步骤2.5；如没有，则执行步骤2.4；
步骤2.4控制电路通过工作模式接口检测外部控制设备上发送来的关门控制信号，具体为手动配置的开门机的工作方式和参数；
步骤2.5控制电路根据关门控制信号通过输入输出接口向无刷电机发送动作指令，以驱动门动作；在门动作的同时，控制电路还不断指令门状态传感器检测门的状态，以判断门是否关到位，若是，则控制电路向无刷电机发送停止指令；
步骤2.6控制电路根据关门控制信号通过输入输出接口向锁止单元发送动作指令，以使锁止单元执行锁止动作。
本发明中，开门机具有4中工作模式，分别如下：
模式1：单独使用，通过开关信号或远程控制信号直接控制开门机动作，如通过手机、电脑直接控制；
模式2：外接其他设备控制，如与现有的门禁***或开门装置对接，实现自动开关门；
模式3：多机集中控制，多台开门机通过互联通讯接口进行组网，控制设备通过外部通讯接口与组网的开门机互联，对多台开门机进行集中控制；
模式4：互锁控制，多台开门机通过互联通讯接口进行组网，通过程序控制，实现组网内的开门机都关闭时，可以开启其中任意一扇门，而当有一扇门开启后，组网内的其他开门机都不能再开启。

Claims (7)

1.一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，其特征在于，包括固定在门框上的主机(1)和固定在门扇上的锁扣(2)，所述主机(1)经旋转臂(3)和拉杆(4)与锁扣(2)相连；
所述主机(1)包括控制和传动机构(11)，所述控制和传动机构(11)包括无刷电机(111)、减速单元(112)、电机轴(113)、主控模块(114)、开关电源模块(115)和锁止单元(116)；所述无刷电机(111)、减速单元(112)和电机轴(113)依次机械连接；所述电机轴(113)经旋转臂(3)和拉杆(4)与锁扣(2)机械连接；所述主控模块(114)与无刷电机(111)电性连接，用于根据接收到的外部控制信号控制锁止单元(116)和无刷电机(111)的动作；所述开关电源模块(115)与主控模块(114)电性连接，用于为主控模块(114)供电；所述锁止单元(116)对应锁扣(2)的位置安装在门框上；
所述主控模块(114)包括控制电路(1141)、输入输出接口(1142)、角度传感器接口(1143)、门状态传感器接口(1144)、消防联动接口(1145)、外部通讯接口(1146)和工作模式接口(1147)；
所述控制电路(1141)分别与各种接口电性连接，用于处理各种接口发送来的信号并向各种接口发送操作指令；
所述外部通讯接口(1146)还与输入输出接口(1142)电性连接，用于接收外部控制设备发送的信号和发送开门机状态给外部控制设备；
所述输入输出接口(1142)分别与无刷电机(111)和锁止单元(116)电性连接，用于驱动无刷电机(111)和锁止单元(116)动作；
所述消防联动接口(1145)用于外接消防信号；
所述角度传感器接口(1143)和门状态传感器接口(1144)分别与角度传感器(117)和门状态传感器(118)电性连接，用于接收门状态信号；
所述工作模式接口(1147)与外部控制设备通信连接，用于接收外部控制设备上手动配置的开门机的工作方式和参数。
2.根据权利要求1所述的一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，其特征在于，所述控制和传动机构(11)还包括角度传感器(117)和门状态传感器(118)，分别用于感知门是否开到位和关到位。
3.根据权利要求1所述的一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，其特征在于，所述控制和传动机构(11)安装在底座(12)和上盖(13)形成的容腔内，所述底座(12)固定在安装底架(14)上，所述安装底架(14)固定在门框上。
4.根据权利要求1所述的一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，其特征在于，所述锁止单元(116)包括锁体(1161)和锁舌(1162)(1162)。
5.根据权利要求1所述的一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，其特征在于，所述主控模块(114)还包括与控制电路(1141)电性连接的互联通讯接口(1148)，用于实现多台开门机直接的互联通讯。
6.根据权利要求1所述的一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，其特征在于，所述外部通讯接口(1146)还与WiFi模块(1149)和/或蓝牙模块(1140)电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种带自锁和无线通讯功能的自动开门机，其特征在于，所述工作模式接口(1147)通过蓝牙通讯方式接收外部控制设备发送的开门机的工作方式和参数。
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