CN110409924B - 一种减速电机锁止机构及共享充电宝租借机柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减速电机锁止机构及共享充电宝租借机柜，属于共享物联网产品租借技术领域。本发明包括基座、设置在基座上的减速电机、与所述减速电机驱动轴相连、由所述减速电机驱动的锁止件，由所述锁止件控制的锁止杆，还包括设置在基座上用于检测是否锁止的检测装置，其中，所述锁止杆内含有弹簧，所述基座上设有供锁止杆伸缩的通孔，所述锁止件在减速电机驱动下，运动至锁止杆处，所述锁止杆被卡住，无法回弹，当所述锁止件脱离所述锁止杆，所述锁止杆能够自由回弹。本发明的有益效果为：结构简单有效，能够杜绝充电宝丢失的风险。

Description

一种减速电机锁止机构及共享充电宝租借机柜

技术领域

本发明涉及一种共享产品租借设备结构，尤其涉及一种减速电机锁止机构，还涉及一种包括所述减速电机锁止机构的共享充电宝租借机柜。

背景技术

共享物联网时代，租借服务随之而生，共享式充电宝机柜是存放充电宝、进行充电和归还检测的设备，使用场所一般是商场、商店、餐饮店、酒吧、便利店等便民场所。在不同的环境使用，要考虑充电宝的防盗安全是一项必修事项。而解决租借过程中所遇到的充电宝被盗丢失问题，对充电宝机柜的结构设计有至关重要的指导作用。

发明内容

为解决现有技术中在实际运营所遇到的充电宝丢失的问题，本发明提供一种减速电机锁止机构，还提供一种包括所述减速电机锁止机构的共享充电宝租借机柜。

本发明包括基座、设置在基座上的减速电机、与所述减速电机驱动轴相连、由所述减速电机驱动的锁止件，由所述锁止件控制的锁止杆，还包括设置在基座上用于检测是否锁止的检测装置，其中，所述锁止杆内含有弹簧，所述基座上设有供锁止杆伸缩的通孔，所述锁止件在减速电机驱动下，运动至锁止杆处，所述锁止杆被卡住，无法回弹，当所述锁止件脱离所述锁止杆，所述锁止杆能够自由回弹。

本发明作进一步改进，所述锁止杆上设有第一安装孔，所述锁止件为第一凸轮，所述第一凸轮设置在所述安装孔内。

本发明作进一步改进，所述检测装置包括检测PCB板，所述检测PCB板上设置有检测电路、分别与检测电路相连的第一检测开关和第二检测开关，所述检测PCB板中部设有第二安装孔，所述第二安装孔内设有与第一凸轮固定连接，并能够与第一检测开关和第二检测开关接触的第一凸轮，所述第一凸轮与第二凸轮联动。

本发明作进一步改进，所述检测电路包括结构相同的第一检测开关电路和第二检测开关电路，第一检测开关电路包括检测开关J1，电阻R1、电阻R2、瞬态抑制二极管TVS1，所述检测开关的引脚1、引脚3和4接地，引脚2分别与电阻R1和电阻R2的一端和瞬态抑制二极管TVS1的负极相连，电阻R1的另一端接电源，电阻R2的另一端接控制器检测引脚，瞬态抑制二极管TVS1的正极接地。

本发明还提供一种包括所述减速电机锁止机构的共享充电宝租借机柜，包括柜体，设置在柜体内的控制器和若干个用于插充电宝的插槽，减速电机锁止机构设置在所述插槽的一侧，所述锁止杆能够锁入充电宝上设置的凹槽内。

本发明作进一步改进，所述柜体内还设有分别与控制器相连归还判断机构和充电识别机构，还包括用于弹出充电宝的弹出机构。

本发明作进一步改进，所述弹出机构为设置在插槽底部的推杆和套接在推杆上的第二弹簧，当所述充电宝插入后，所述锁止杆锁入凹槽，第二弹簧压缩，当锁止杆放开所述凹槽，第二弹簧恢复形变，带动推杆向充电宝方向运动，进而推动充电宝弹出。

本发明作进一步改进，所述归还判断机构包括插入检测板和设置在插入检测板上的插入检测开关，所述插入检测板上设有插入检测电路。

本发明作进一步改进，所述插入检测电路包括电阻R111、电阻R374、瞬态抑制二极管TVS38，其中，所述插入检测开关J602的引脚1、引脚3和引脚4分别接地，引脚2分别与电阻R111、电阻R374的一端和瞬态抑制二极管TVS38的负极相连，瞬态抑制二极管TVS38的正极接地，电阻R374的另一端接机柜控制器，电阻R111的另一端接电源。

本发明作进一步改进，所述充电识别机构为与外部电源相连的机柜电源板，所述机柜电源板上设有供充电宝充电的针脚。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：结构简单可靠，使用减速电机锁止机构的共享充电宝机柜，可以完全杜绝充电宝丢失的风险。

附图说明

图1为本发明机柜结构示意图；

图2为减速电机锁止机构结构示意图；

图3为减速电机控制电路原理图；

图4为到位检测开关电路原理图；

图5为第一检测开关电路原理图；

图6为第二检测开关电路原理图；

图 7 为本发明充电宝归还方法流程图；

图 8 为本发明租借充电宝方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明共享充电宝租借机柜，包括柜体1，设置在柜体1内的控制器和若干个用于插充电宝7的插槽，设置在每个插槽侧面的减速电机锁止机构2，所述锁止杆能够锁入充电宝上设置的凹槽71内。本例的凹槽71在充电宝7的两侧对称设置，可以实现充电宝7正反插入均可以锁紧。

所述柜体1内还设有用于弹出充电宝的弹出机构、与控制器相连的归还判断机构和充电识别机构。

本例的弹出机构为设置在插槽底部的推杆5和套接在推杆5上的第二弹簧6，当所述充电宝7插入后，所述减速电机锁止机构2的锁止杆锁入凹槽71，第二弹簧6压缩，当锁止杆放开所述凹槽71，第二弹簧6恢复形变，带动推杆5向充电宝7方向运动，进而推动充电宝7弹出。

本例的归还判断机构包括设置在插槽底部的插入检测板和设置在插入检测板上的插入检测开关3，所述插入检测板上设有插入检测电路。

如图4所示，本例的插入检测电路包括电阻R111、电阻R374、瞬态抑制二极管TVS38，其中，所述插入检测开关J602的引脚1、引脚3和引脚4分别接地，引脚2分别与电阻R111、电阻R374的一端和瞬态抑制二极管TVS38的负极相连，瞬态抑制二极管TVS38的正极接地，电阻R374的另一端接机柜控制器的检测端DETECT_SW2引脚，电阻R111的另一端接电源。

在没有插入充电宝装置时，插入检测开关J602为开路状态，由于外部VDD-3V3的上拉作用，此时DETECT-SW2的为高电平，当有充电宝插入时，插入检测开关J602被按压住，此时按键被短接到地，电平由高到地进行触发，发送中断给控制器的MCU。

本例的充电识别机构为与外部电源相连的机柜电源板4，所述机柜电源板4上设有供充电宝7充电的针脚41，在充电宝7相应位置设置有充电管脚72。本例在柜体上对应插槽旁还设有与机柜电源板4相连的用于指示充电状态的指示灯。

如图2所示，本例的减速电机锁止机构2包括基座26，基座26背面通过4颗M1.4螺栓30固定有检测PCB板29,所述检测PCB板29上设置有检测电路、分别与检测电路相连的第一检测开关J1和第二检测开关J2，所述检测PCB板29中部设有第二安装孔，所述第二安装孔内设有第二凸轮27，所述第二凸轮27旋转时能够按压到第一检测开关J1和第二检测开关J2。

在基座26正面设有容纳锁止杆26整体的安装槽，所述锁止杆的头端内含有弹簧，在基座与第一检测开关J1对应面上设有供锁止杆26伸缩的通孔，锁止杆25尾端设有第一安装孔，第一安装孔内设有第一凸轮24，第二凸轮27的通过穿过底座的一颗1.6螺栓28与第一凸轮24底部固定连接，并能够与第一凸轮24联动。第一凸轮24顶部与减速电机23的驱动轴固定连接，减速电机23和锁止杆25通过电机固定座22压紧在底座正面，并通过四颗M2.0螺栓21固定连接。

所述第一凸轮24在减速电机23驱动下，运动至锁止杆头端处，顶住所述锁止杆25头端，所述锁止杆25被卡住，无法回弹，当所述第一凸轮24第脱离所述锁止杆，所述锁止杆能够自由回弹。

本例两个检测开关呈90°分布，当小凸轮压住第一检测开关J1，第一凸轮顶住锁止杆；当第二凸轮压住第二检测开关，第一凸轮处于横置状态，锁止杆可以伸缩运动。

如图3所示，本例的减速电机控制电路包括N-mosfet场效应晶体管Q205，其中，场效应晶体管Q205的引脚1和引脚3接地，引脚4和引脚6分别接串联的电阻R211和电阻R210之间，电阻R211另一端接地，电阻R210另一端接控制器MCU的电机使能端MOTOR_EN。场效应晶体管Q205的引脚2和引脚5分别接电机J205的引脚2和稳压二极管D205的正极，稳压二极管D205负极和电机J205的引脚1接5V电源，电机J205的引脚3和4接地。

当MOTOR-EN输出低电平时，场效应晶体管Q205不导通，此时电机J205两端不会产生电势差，为开路状态，当MOTOR-EN输出高电平时，场效应晶体管Q205导通，此时电机J205正常转动。

如图5和图6所示，检测PCB板29上包括结构相同的第一检测开关电路和第二检测开关电路，第一检测开关电路包括检测开关J1，电阻R1、电阻R2、瞬态抑制二极管TVS1，所述检测开关的引脚1、引脚3和4接地，引脚2分别与电阻R1和电阻R2的一端和瞬态抑制二极管TVS1的负极相连，电阻R1的另一端接电源，电阻R2的另一端接控制器检测引脚，瞬态抑制二极管TVS1的正极接地。

第一检测开关J1没有被按压时由于外部的VDD-3V3的上拉作用，此时DETECT-SW3为高电平，当第一检测开关J1被按压时，按键短接到地，产生高到低的中断给控制器的MCU。

第二检测开关J2没有被按压时由于外部的VDD-3V3的上拉作用，此时DETECT-SW3为高电平，当J2被按压时，按键短接到地，产生高到低的中断给控制器的MCU。

本例的工作原理为：

减速电机锁止机构是通过减速电机23带动第一凸轮24旋转从而推动锁舌完成充电宝7锁止、弹出的机构。减速电机锁止机构有2个状态：位置0和位置1。在位置0状态，位置0的检测开关闭合，表示第二凸轮在位置0上，系统判断此时柜机为空载状态，锁舌可以自由回弹（在受力推动的情况下）；当充电宝7插入，系统通过插入检测开关检测有充电宝插入，判断充电宝是可识别的情况下，减速电机23带动凸轮转动90°到位置1，锁舌被卡住，充电宝归还成功；当用户申请租借，系统发指令弹出充电宝，减速电机带动凸轮旋转270°到位置0，锁舌被推动完成一次往返运动，充电宝脱离锁舌被机构推动弹出，从而完成一次租借动作。

具体地，如图7所示，本例的归还充电宝的处理流程为：

用户归还充电宝时，插入充电宝，插入检测开关被按压，此时发出中断响应给MCU，MCU马上启动减速电机控制电路，此时MOTOR-EN输出高电平，减速电机进行旋转，当第二凸轮按压到第一检测开关J1，检测PCB板发出中断响应给MCU，MOTOR-EN输出低电平，减速电机停止，此时锁止杆进入锁止状态。

如图8所示，本发明租借充电宝的处理流程为：

当用户租借充电宝时，合法用户支付成功后，MOTOR-EN输出高电平，减速电机进行旋转，当第二凸轮按压到第二检测开关J2，检测板发出中断响应给MCU，MOTOR-EN输出低电平，减速电机停止，此时充电宝被弹出。

本发明结构简单可靠，使用减速电机锁止机构的共享充电宝机柜，可以完全杜绝充电宝丢失的风险，有效降低运营成本。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种减速电机锁止机构，其特征在于：包括基座、设置在基座上的减速电机、与所述减速电机驱动轴相连且由所述减速电机驱动的锁止件、由所述锁止件控制的锁止杆，还包括设置在基座上用于检测是否锁止的检测装置，其中，所述锁止杆内含有弹簧，所述基座上设有供锁止杆伸缩的通孔，所述锁止件在减速电机驱动下，运动至锁止杆处，所述锁止杆被卡住，无法回弹，当所述锁止件脱离所述锁止杆，所述锁止杆能够自由回弹,

所述锁止杆上设有第一安装孔，所述锁止件为第一凸轮，所述第一凸轮设置在所述安装孔内,

所述检测装置包括检测PCB板，所述检测PCB板上设置有检测电路、分别与检测电路相连的第一检测开关和第二检测开关，所述检测PCB板中部设有第二安装孔，所述第二安装孔内设有与第一凸轮固定连接，并能够与第一检测开关和第二检测开关接触的第二凸轮，所述第一凸轮与第二凸轮联动，

两个检测开关呈90°分布，当第二凸轮压住第一检测开关，第一凸轮顶住锁止杆；当第二凸轮压住第二检测开关，第一凸轮处于横置状态，锁止杆能够伸缩运动。

2.根据权利要求1所述的减速电机锁止机构，其特征在于：所述检测电路包括结构相同的第一检测开关电路和第二检测开关电路，第一检测开关电路包括检测开关J1、电阻R1、电阻R2、瞬态抑制二极管TVS1，所述检测开关的引脚1、引脚3和4接地，引脚2分别与电阻R1和电阻R2的一端和瞬态抑制二极管TVS1的负极相连，电阻R1的另一端接电源，电阻R2的另一端接控制器检测引脚，瞬态抑制二极管TVS1的正极接地。

3.一种包含权利要求1或2所述减速电机锁止机构的共享充电宝租借机柜，其特征在于：包括柜体，设置在柜体内的控制器和若干个用于插充电宝的插槽，减速电机锁止机构设置在所述插槽的一侧，所述锁止杆能够锁入充电宝上设置的凹槽内。

4.根据权利要求3所述的共享充电宝租借机柜，其特征在于：所述柜体内还设有分别与控制器相连归还判断机构和充电识别机构，还包括用于弹出充电宝的弹出机构。

5.根据权利要求4所述的共享充电宝租借机柜，其特征在于：所述弹出机构为设置在插槽底部的推杆和套接在推杆上的第二弹簧，当所述充电宝插入后，所述锁止杆锁入凹槽，第二弹簧压缩，当锁止杆放开所述凹槽，第二弹簧恢复形变，带动推杆向充电宝方向运动，进而推动充电宝弹出。

6.根据权利要求4所述的共享充电宝租借机柜，其特征在于：所述归还判断机构包括插入检测板和设置在插入检测板上的插入检测开关，所述插入检测板上设有插入检测电路。

7.根据权利要求6所述的共享充电宝租借机柜，其特征在于：所述插入检测电路包括电阻R111、电阻R374、瞬态抑制二极管TVS38，其中，所述插入检测开关J602的引脚1、引脚3和引脚4分别接地，引脚2分别与电阻R111、电阻R374的一端和瞬态抑制二极管TVS38的负极相连，瞬态抑制二极管TVS38的正极接地，电阻R374的另一端接机柜控制器，电阻R111的另一端接电源。

8.根据权利要求4所述的共享充电宝租借机柜，其特征在于：所述充电识别机构为与外部电源相连的机柜电源板，所述机柜电源板上设有供充电宝充电的针脚。