分解零件簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)在電子鎖中的運(yùn)用

桂劼

摘要：本文通過對(duì)陰極電子鎖工作原理和生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改善驗(yàn)證，得出結(jié)論滿足客戶的設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：電子鎖；制動(dòng)；磁力

1. 引言

我公司根據(jù)國(guó)外客戶要求，研發(fā)并生產(chǎn)了一款電子陰極鎖。根據(jù)相應(yīng)法規(guī)和客戶具體要求，這款鎖主要要求如下：

(1)性能好：鎖在上鎖狀態(tài)時(shí)，鎖扣能需承受680公斤的靜態(tài)拉力及80焦耳的撞擊測(cè)試。目標(biāo)壽命100萬次以上。

(2)功能多：1）要同時(shí)適用于左開門和右開門安裝；2）能夠?qū)崿F(xiàn)通電上鎖（常開）和通電開鎖（常閉）調(diào)節(jié)；3）要有鎖狀態(tài)指示信號(hào)。

(3)尺寸小。鎖體總長(zhǎng)寬高為175.6mm×43mm×24mm：鎖腔長(zhǎng)寬高只有133mm×22mm×21.6mm；其中旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊活動(dòng)空間只有15mm×15mm×15mm左右。

(4)結(jié)構(gòu)特殊。與我們常用的鎖的制動(dòng)塊為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)不同，該鎖制動(dòng)塊必須要旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

2. 工作原理簡(jiǎn)介

該款陰極電子鎖工作時(shí)，是通電讓螺線管產(chǎn)生磁力，使螺線管內(nèi)芯軸運(yùn)動(dòng)后撞擊旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊，使旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，讓旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊讓開或阻擋鎖扣，實(shí)現(xiàn)常閉時(shí)開鎖和常開時(shí)上鎖動(dòng)作，斷電時(shí)旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊通過扭簧的作用自動(dòng)回位，實(shí)現(xiàn)常閉是上鎖和常開時(shí)開鎖功能。不論在常開還是常閉狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)或釋放微動(dòng)開關(guān)彈片，接通上鎖或開鎖信號(hào)指示燈。

常開常閉功能的轉(zhuǎn)換是手動(dòng)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊的初始位置決定。

3. 產(chǎn)品分析及生產(chǎn)中問題

我公司根據(jù)客戶的要求，推出的第一代產(chǎn)品工作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：

a) 常閉時(shí)不通電狀態(tài)

b) 常閉時(shí)通電狀態(tài)

c) 常開時(shí)不通電狀態(tài)

d) 常開時(shí)通電狀態(tài)

1-芯軸復(fù)位彈簧 2-.芯軸 3-螺線管組件

4-鎖體 5-鎖扣 6-旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊 7-微動(dòng)開關(guān)

在生產(chǎn)中，出現(xiàn)的問題主要如下：

（1）旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜（如右圖），經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)與鎖體、鎖扣干涉現(xiàn)象。為了減少該現(xiàn)象發(fā)生，需對(duì)精密鑄造的鎖體、鎖扣等增加整形和機(jī)械加工工序，同時(shí)提高了旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊的加工精度，增加了生產(chǎn)周期和成本。

(2)常開和常閉兩個(gè)狀態(tài)，通電后對(duì)微動(dòng)開關(guān)彈片觸動(dòng)角度不一致，偶爾會(huì)在部分產(chǎn)品中出現(xiàn)鎖狀態(tài)信號(hào)不正常情況。

(3)芯軸的端部的心軸復(fù)位彈簧，僅僅是常開常閉調(diào)節(jié)時(shí)避免心軸落下時(shí)，導(dǎo)致不能調(diào)節(jié)的狀況。在鎖正常工作時(shí)，對(duì)旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊的推動(dòng)力起反作用力。

4. 產(chǎn)品改善及驗(yàn)證效果

通過對(duì)上述現(xiàn)象的分析，改善后產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：

e)常閉時(shí)不通電狀態(tài)f)常閉時(shí)通電狀態(tài)

g)常開時(shí)不通電狀態(tài) h)常開時(shí)通電狀態(tài)

8-上旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊 9-.下旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊

10-新微動(dòng)開關(guān)

因?yàn)橥ǔｆi的制動(dòng)塊采用一個(gè)整體，這里最主要改動(dòng)是將旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊分為上下兩個(gè)部分（如下圖）。同時(shí)配合此改動(dòng)，將相關(guān)零部件做了相應(yīng)改動(dòng)和更換。

上旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊 下旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊

主要優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)分開后的制動(dòng)塊結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，加工方便；對(duì)配合件精度要求降低，能有效的避免旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊與鎖扣、鎖體干涉。

(2)微動(dòng)開關(guān)彈片的觸發(fā)和釋放僅與下旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊轉(zhuǎn)動(dòng)角度有關(guān)。不分常開常閉狀態(tài)；避免了原先常開、常閉兩種狀態(tài)觸發(fā)角度不一致問題。

(3)芯軸推動(dòng)下旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊，不接觸上旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊；常開常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，下旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊不動(dòng)，僅轉(zhuǎn)動(dòng)上旋轉(zhuǎn)制動(dòng)塊。芯軸不論在什么位置對(duì)常開常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換都不發(fā)生影響，所以原來結(jié)構(gòu)中的芯軸復(fù)位彈簧就不發(fā)生作用。故將其去掉。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案優(yōu)化后，經(jīng)過我們和客戶各項(xiàng)測(cè)試，達(dá)到客戶的要求。同時(shí)減少了鎖體、鎖扣等零部件的加工工序、縮短了加工工時(shí)。在成品組裝中的不良現(xiàn)象明顯降低。組裝效率提高。

5. 結(jié)論

在狹小空間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，往往是采用盡量少的零部件數(shù)量來達(dá)到使用功能，如果功能要求復(fù)雜，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，會(huì)帶來一系列的不利影響。但通過對(duì)該款電子鎖的研究分析及應(yīng)用，適當(dāng)?shù)牟鸱至慵粌H能簡(jiǎn)化零件結(jié)構(gòu)，而且能簡(jiǎn)化生產(chǎn)加工工藝工序、提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品的性能、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。(End)