分解零件簡化結構在電子鎖中的運用

桂劼

摘要：本文通過對陰極電子鎖工作原理和生產中出現的問題進行分析并對產品進行改善驗證，得出結論滿足客戶的設計要求。

關鍵詞：電子鎖；制動；磁力

1. 引言

我公司根據國外客戶要求，研發并生產了一款電子陰極鎖。根據相應法規和客戶具體要求，這款鎖主要要求如下：

(1)性能好：鎖在上鎖狀態時，鎖扣能需承受680公斤的靜態拉力及80焦耳的撞擊測試。目標壽命100萬次以上。

(2)功能多：1）要同時適用于左開門和右開門安裝；2）能夠實現通電上鎖（常開）和通電開鎖（常閉）調節；3）要有鎖狀態指示信號。

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

(4)結構特殊。與我們常用的鎖的制動塊為直線往復運動不同，該鎖制動塊必須要旋轉動作。

2. 工作原理簡介

該款陰極電子鎖工作時，是通電讓螺線管產生磁力，使螺線管內芯軸運動后撞擊旋轉制動塊，使旋轉制動塊轉動一定的角度，讓旋轉制動塊讓開或阻擋鎖扣，實現常閉時開鎖和常開時上鎖動作，斷電時旋轉制動塊通過扭簧的作用自動回位，實現常閉是上鎖和常開時開鎖功能。不論在常開還是常閉狀態下，通過旋轉制動塊驅動或釋放微動開關彈片，接通上鎖或開鎖信號指示燈。

常開常閉功能的轉換是手動調節旋轉制動塊的初始位置決定。

3. 產品分析及生產中問題

我公司根據客戶的要求，推出的第一代產品工作結構簡圖如下：

a) 常閉時不通電狀態

b) 常閉時通電狀態

c) 常開時不通電狀態

d) 常開時通電狀態

1-芯軸復位彈簧 2-.芯軸 3-螺線管組件

4-鎖體 5-鎖扣 6-旋轉制動塊 7-微動開關

在生產中，出現的問題主要如下：

（1）旋轉制動塊結構復雜（如右圖），經常會出現與鎖體、鎖扣干涉現象。為了減少該現象發生，需對精密鑄造的鎖體、鎖扣等增加整形和機械加工工序，同時提高了旋轉制動塊的加工精度，增加了生產周期和成本。

(2)常開和常閉兩個狀態，通電后對微動開關彈片觸動角度不一致，偶爾會在部分產品中出現鎖狀態信號不正常情況。

(3)芯軸的端部的心軸復位彈簧，僅僅是常開常閉調節時避免心軸落下時，導致不能調節的狀況。在鎖正常工作時，對旋轉制動塊的推動力起反作用力。

4. 產品改善及驗證效果

通過對上述現象的分析，改善后產品結構簡圖如下：

e)常閉時不通電狀態f)常閉時通電狀態

g)常開時不通電狀態 h)常開時通電狀態

8-上旋轉制動塊 9-.下旋轉制動塊

10-新微動開關

因為通常鎖的制動塊采用一個整體，這里最主要改動是將旋轉制動塊分為上下兩個部分（如下圖）。同時配合此改動，將相關零部件做了相應改動和更換。

上旋轉制動塊 下旋轉制動塊

主要優點如下：

(1)分開后的制動塊結構相對簡單，加工方便；對配合件精度要求降低，能有效的避免旋轉制動塊與鎖扣、鎖體干涉。

(2)微動開關彈片的觸發和釋放僅與下旋轉制動塊轉動角度有關。不分常開常閉狀態；避免了原先常開、常閉兩種狀態觸發角度不一致問題。

(3)芯軸推動下旋轉制動塊，不接觸上旋轉制動塊；常開常閉狀態轉換時，下旋轉制動塊不動，僅轉動上旋轉制動塊。芯軸不論在什么位置對常開常閉狀態轉換都不發生影響，所以原來結構中的芯軸復位彈簧就不發生作用。故將其去掉。

產品設計方案優化后，經過我們和客戶各項測試，達到客戶的要求。同時減少了鎖體、鎖扣等零部件的加工工序、縮短了加工工時。在成品組裝中的不良現象明顯降低。組裝效率提高。

5. 結論

在狹小空間的結構設計中，往往是采用盡量少的零部件數量來達到使用功能，如果功能要求復雜，勢必會導致零部件結構復雜，會帶來一系列的不利影響。但通過對該款電子鎖的研究分析及應用，適當的拆分零件不僅能簡化零件結構，而且能簡化生產加工工藝工序、提高生產效率，提升產品的性能、節約成本等優點。(End)