一种智能化门禁管理装置

技术领域

本发明涉及门禁设备技术领域，尤其涉及一种智能化门禁管理装置。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

门禁系统是十分方便的管理工具，目前已经广泛用于校园、收费站、停车场、企业、政府部门等场合来管理人员、车辆、货物等的出入，当门禁系统识别到需要开启放行的信号后，门禁装置向上抬起允许通行。目前的智能门禁普遍具有嵌入式数据库管理的功能：将所有门禁系统管理数据库资料全部存储在设备里面，全面提高系统数据的安全性及可靠性，同时系统数据可以随时映相到管理PC机上，方便将数据备份或重新下载，使公共场所的管理智能化、高效化，带来了极大的便利。校园偏门或侧门等场安装的门禁长度往往较长，在需要通行时，所述门禁在其一端端部连接的电机的驱动下向上旋转，进而使所述栅栏抬起便于车辆等通过。然而，本发明人发现，由于这类门禁长度较长，其在向上翻转时，由于力臂较长导致门禁的抬起较为缓慢，甚至导致电机功率不足而难以带动栅栏翻转，增加了门禁的运行难度。

发明内容

针对上述的问题，本发明提供了一种智能化门禁管理装置，这种装置能够有效降低门禁和驱动电机之间的力臂，使门禁的转动所需的驱动力得到有效减小，降低了大规格门禁的运行难度。为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种智能化门禁管理装置，包括：控制箱、驱动电机、转轮、旋转主杆、配重、伸缩栅栏、第一弹性件和牵引线。其中：所述驱动电机水平固定在控制箱内后壁面上，右侧壁上具有竖向开口。所述转轮竖向设置且固定在驱动电机的电机轴上，且该转轮的侧壁轮面上具有凹槽。所述旋转主杆水平固定在转轮的前壁面上，且旋转主杆的右部分从竖向开口穿过后延伸至控制箱外部。所述旋转主杆中具有沿着其长度方向分布的通槽和轨道槽，且所述通槽贯穿旋转主杆的上下表面，所述轨道槽贯穿旋转主杆的前后表面。所述配重固定在旋转主杆的左端，以使旋转主杆更加容易向上翻转，所述伸缩栅栏为由若干根连杆交叉排列形成的四边形伸缩式结构，该伸缩式结构竖向设置在通槽中，且相邻所述连杆的中间连接处的转动轴的两端分别位于旋转主杆的前、后表面上的轨道槽中，该转动轴能够沿所述轨道槽中滑动所述第一弹性件套在旋转主杆上，且该第一弹性件的两端分别与旋转主杆、伸缩栅栏的左端连接。所述牵引线的一端与伸缩栅栏最右端的转动轴连接牵引线的另一端与所述转轮的凹槽连接，以便在将转轮转动时牵引线缠绕在所述凹槽中，使伸缩栅栏缩回。

进一步地，所述转轮是由放大轮和减小轮组成的双体转轮，其中：所述放大轮的直径大于减小轮。所述放大轮平行设置在减小轮后方，且两者的圆心通过连接杆固定连接，所述凹槽位于放大轮的轮面侧壁上。所述减小轮的前壁面的两侧具有定位件，所述旋转主杆通过该定位件水平固定在减小轮的前壁面上。

进一步地，所述放大轮的左侧边缘靠近控制箱的左侧壁，所述配重的左侧边缘所述放大轮的左侧边缘齐平，从而充分利用控制箱的内腔空间放大对所述牵引线的缠绕长度，并减小旋转主杆向上旋转时驱动电机所需提供的驱动力。

进一步地，所述定位件包括螺栓、铆钉等中任意一种，其穿过所述旋转主杆后将其固定在减小轮的前壁面上。

进一步地，所述转轮的前壁面上固定有驱动块，所述转轮的右侧设置有定位转轴，该定位转轴的后端固定在控制箱内后壁面上，所述旋转主杆转动连接在定位转轴的前端，所述配重位于转轮的左边缘处，且该配重位于驱动块随转轮转动的轨迹上，以便于通过驱动块驱动配重转动，进而使旋转主杆向上旋转。

优选地，所述驱动块位于转轮的前壁面右部分上，以便于在驱动所述配重之前，所述转轮已经旋转对伸缩栅栏完成了部分收缩，从而在旋转主杆和伸缩栅栏向上旋转前已经完成了部分重心的收缩。

进一步地，所述控制箱内固定有控制器，所述控制器与驱动电机连接，以便于控制所述驱动电机的启闭，驱动所述转轮正转或反转。

进一步地，所述控制箱的外壁上固定有识别摄像头，且该识别摄像头与所述控制器连接，以便于识别出入的车辆信息等，并将该信息传输给控制器，进而控制驱动电机运行使所述旋转主杆和伸缩栅栏向上旋转或者下降复位。

进一步地，还包括导向轮，所述牵引线的另一端通过所述导向轮后与转轮的凹槽连接。

进一步地，所述导向轮至少为两个，其中，第一个导向轮水平设置在通槽中的左端，且所述导向轮的两端分别与通槽的内壁之间转动连接。第二个导向轮水平设置在控制箱且位于转轮的上方。所述牵引线的左端依次通过第一个导向轮的下表面、第二个导向轮的上表面后与转轮连接，从而使牵引线能够随转轮的转动而顺利缠绕在所述凹槽中。

进一步地，所述牵引线的右端依次穿过各转动轴后与最右端的一个所述转动轴连接，从而牵引所述伸缩栅栏缩短，同时使所述第一弹性件被压缩。

进一步地，所述旋转主杆的右端端部连接有限位件，以便于所述伸缩栅栏在第一弹性件作用下复位时阻挡所述第二弹性件。

进一步地，还包括第二弹性件，所述第二弹性件套在旋转主杆右端，且该第二弹性件仅与伸缩栅栏的右端连接。可选地，所述第一弹性件、第二弹性件均为弹簧，在第一弹性件的作用下缩短的所述伸缩栅栏可实现快速复位。

进一步地，所述配重为金属材质，其固定在所述旋转主杆的左端端部，以便于和所述转轮配合减小旋转主杆向上旋转时所需的驱动力。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

正如前文所述，现有的一些禁的长度较长，导致其在向上翻转时由于力臂较大而抬起较为缓慢，甚至导致电机功率不足而难以带动栅栏翻转的问题，增加了门禁的运行难度，而通过增加大功率电机的方式虽然也能够在一定程度上克服上述问题，但由于门禁使用频繁，上述的方式会导致门禁的运行能耗显著增加，因此上述的方式并不利于彻底解决问题。为此，本发明重新设计了门禁结构，采用新的旋转方式使门禁的转动所需的驱动力得到有效减小，降低了大规格门禁的运行难度。

首先，本发明的智能化门禁管理装置采用的是可伸缩的栅栏式的门禁结构，并通过采用具有特殊结构的旋转主杆安装上述的伸缩栅栏，从而使所述伸缩栅栏能够在旋转主杆升起的过程中自动缩短，从而使伸缩栅栏的重心向旋转主杆的旋转支撑点靠近，从而有效减小了旋转力臂的长度，可使旋转主杆和伸缩栅栏的转动更加容易，降低驱动电机所需提供的驱动力，降低了对电机规格的要求，低了大规格门禁的运行难度。其原因在于：本发明采用所述旋转主杆中具有沿着其长度方向分布的通槽和轨道槽，且所述通槽贯穿旋转主杆的上下表面，所述轨道槽贯穿旋转主杆的前后表面。这种旋转主杆的结构优势是可使所述伸缩栅栏竖向安装在通槽中的同时，还能够利用旋转主杆中心连接处的转动轴为滑移轴，再配合所述轨道槽，为伸缩栅栏的伸缩提供了结构需要。进一步地，本发明在所述伸缩栅栏的两端设置了弹性件，当所述伸缩栅栏在缩短时压缩第一弹性件，所述第一弹性件被压缩储存的能量可使伸缩栅栏在降落的过程中同时进行快速复位，当伸缩栅栏降落至水平位置时复位，实现了伸缩栅栏降落和复位的同步进行。另外，所述第一弹性件还起到了巧妙地配合了伸缩栅栏的伸缩特点使其处于水平状态时确保其处于伸长状态的作用以及使伸缩栅栏保持在设定位置的作用。

进一步地，本发明的门禁装置采用转盘和驱动电机配合驱动所述旋转主杆的方式，同时通过牵引线与伸缩栅栏中间连接处的转动轴连接，从而通过特殊结构的旋转主杆巧妙地实现伸缩栅栏、牵引线和转盘之间的联动。当驱动电机带动所述转盘转动时，可将所述牵引线缠绕在转盘上，这一过程就会使所述伸缩栅栏向转盘的方向缩回，从而在使伸缩栅栏向上旋转的同时，使伸缩栅栏的重心向旋转主杆的旋转支撑点靠近，减小了旋转力臂的长度，再加上所述配重，可有效降低旋转主杆和伸缩栅栏转动所需的驱动力。

除此之外，本发明的智能化门禁管理装置还采用了更加有效的转盘，这种转盘是由放大轮和减小轮同心连接组成的双体转轮。这种双体转轮的特点在于所述放大轮充分利用了控制箱的内部空间，从而有效放大了对所述牵引线的缠绕效果，这样能够在放大轮转动的有限角度内尽可能地收纳所述牵引线，使伸缩栅栏尽可能多地收缩，使伸缩栅栏的重心更加靠近所述驱动电机，进一步减小旋转力臂的长度。同时，所述减小轮则小于放大轮，从而将所述旋转主杆固定在减小轮上，可使配重与减小轮之间的距离更大，可有效降低旋转主杆和伸缩栅栏转动所需的驱动力。同时，由于所述放大轮平行设置在减小轮后方，这种特殊结构的双体转轮在确保放大轮发挥其对所述牵引线缠绕效果的放大作用的同时，还不会影响配重与旋转主杆的连接。另外，本发明还利用设置在所述减小轮的前壁面的两侧的定位件将所述旋转主杆水平固定在减小轮的前壁面上的方式，从而在所述减小轮转动时，其前壁面的两侧的定位件分别对旋转主杆下压和上顶，从而相当于将传统的单点驱动转换为双点驱动，有效降低旋转主杆和伸缩栅栏向上旋转的难度。

除此之外，本发明设计的具有驱动块的转轮，再配合配重与旋转主杆的位置关系，可以在在旋转主杆和伸缩栅栏向上旋转前已经完成部分重心的收缩。这是因为：只有驱动块随转轮旋转至配重所在处时，才会开始下压配重并驱动旋转主杆携带伸缩栅栏向上旋转。此时，由于所述转盘已经转动过了一段距离，所述牵引线已经完成部分缠绕收缩，此时的伸缩栅栏重心更加靠近所述驱动电机，这样可以有效减小旋转主杆和伸缩栅栏向上旋转所需的起始驱动力，降低旋转主杆和伸缩栅栏向上旋转的难度。同时，采用驱动块下压配重使旋转主杆向上旋转的方式相较于直接采用转盘带动旋转主杆向上旋转的方式所需的驱动力更小，能够有效降低旋转主杆和伸缩栅栏向上旋转的难度。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中智能化门禁管理装置的主视图。

图2为本发明实施例中智能化门禁管理装置的内部示意图。

图3为本发明实施例中控制箱的侧视图。

图4为本发明实施例中转轮的侧视图。

图5为本发明实施例中旋转主杆的俯视图。

图6为本发明实施例中旋转主杆和伸缩栅栏的侧视图。

图7为本发明实施例中旋转主杆的局部放大图。

图8为本发明另一中实施例智能化门禁管理装置的内部示意图。

图9为本发明实施例中双体转轮的侧视图。

图10为本发明又一实施例中智能化门禁管理装置的内部示意图。

图11为本发明又一实施例中转轮的俯视图。

上述图中标记分别代表：1-控制箱、1.1-竖向开口；2-驱动电机；3-转轮、3.1-凹槽、3.2-放大轮、3.3-减小轮、3.4-定位件、3.5-驱动块、3.6-定位转轴；4-旋转主杆、4.1-通槽、4.2-轨道槽；5-配重；6-伸缩栅栏、6.1-连杆、6.2-转动轴；7-第一弹性件；8-第二弹性件；9-牵引线；10-导向轮；11-控制器；12-识别摄像头；13-限位件。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。现结合说明书附图和具体实施例进一步说明。

参考图1至图7，示例一种智能化门禁管理装置，包括：控制箱1、驱动电机2、转轮3、旋转主杆4、配重5、伸缩栅栏6、第一弹性件7、第二弹性件8、牵引线9和导向轮10。其中：

所述控制箱1为竖向设置的空心箱体，其右侧壁上具有竖向开口1.1（参考图3），以便于所述旋转主杆4和伸缩栅栏6向上旋转。所述驱动电机2水平固定在控制箱1内后壁面上，即所述驱动电机2的电机轴垂直于纸面设置。所述转轮3竖向设置在控制箱1中，且该转轮3固定在驱动电机2的电机轴上，以便于在所述驱动电机2的驱动下转轮3转动。

参考图4，所述转轮3的侧壁轮面上具有凹槽3.1，所述凹槽3.1的主要作用是便于将所述牵引线9缠绕在转轮3上实现对牵引线9的收纳，进而使所述伸缩栅栏6缩短，重心向驱动电机2转移，降低旋转主杆4和伸缩栅栏6向上旋转所需的驱动力。

参考图1和图2，所述旋转主杆4为方形杆，其棱角经过弧形处理，所述旋转主杆4的左部分水平固定在转轮3的前壁面上，且旋转主杆4的右部分从所述竖向开口1.1穿过后延伸至控制箱1外部。参考图1、图2、图5和图7，所述旋转主杆4中具有沿着其长度方向分布的通槽4.1和轨道槽4.2，其中：所述通槽4.1贯穿旋转主杆4的上、下表面，所述轨道槽4.2贯穿旋转主杆4的前、后表面。所述配重5固定在旋转主杆4的左端，以使旋转主杆更加容易向上翻转。

所述伸缩栅栏6为由若干根连杆6.1交叉排列形成的四边形伸缩式结构：相邻连杆6.1之间的端部转动连接，相邻连杆6.1的中间交叉处也通过转动轴6.2转动连接。所述伸缩栅栏6竖向设置在通槽4.1中，且所述转动轴6.2的两端分别位于旋转主杆4的前、后表面上的所述轨道槽4.2中，该转动轴6.2能够沿所述轨道槽4.2中滑动。这种旋转主杆4的结构优势是可使所述伸缩栅栏6竖向安装在通槽4.1中的同时，还能够利用旋转主杆4中心连接处的转动轴6.2为滑移轴，再配合所述轨道槽4.2，为伸缩栅栏6的伸缩提供了结构需要。

所述第一弹性件7、第二弹性件8均为钢质弹簧，其均套在所述旋转主杆4上且分别位于伸缩栅栏6的两端，其中：所述第一弹性件7的两端分别与旋转主杆4上的连接块、伸缩栅栏6的左端连接，第二弹性件8仅与伸缩栅栏6的右端连接。通过在所述伸缩栅栏6的两端设置弹性件，当所述伸缩栅栏6在缩短时压缩第一弹性件7，所述第一弹性件7被压缩储存的能量可使伸缩栅栏6在降落的过程中同时进行快速复位，当伸缩栅栏6降落至水平位置时复位，实现了伸缩栅栏6降落和复位的同步进行，高效而方便。所述第一弹性件7还起到了巧妙地配合了伸缩栅栏6的伸缩特点使其处于水平状态时确保其处于伸长状态的作用以及使伸缩栅栏6保持在设定位置的作用。应当理解的是，在本实施例中，所述第二弹性件8也可以省略。

所述导向轮10为两个，其中：第一个导向轮10通过转轴水平设置在通槽4.1中的左端，且所述导向轮10的两端分别与通槽4.1通槽4.1的内壁之间转动连接。第二个导向轮10通过转轴水平设置在控制箱1且位于转轮3的上方。所述牵引线9的左端依次通过第一个导向轮10的下表面、第二个导向轮10的上表面后与转轮3连接，从而使牵引线9能够随转轮3的转动而顺利缠绕在所述凹槽3.1中。所述牵引线9的右端依次穿过各转动轴6.2后与最右端的一个所述转动轴6.2连接，从而牵引所述伸缩栅栏6缩短，同时使所述第一弹性件7被压缩。在更优的实施方式中，所述转动轴6.2的两侧均设置有牵引线9（参考图6），以便于在牵引过程中转动轴6.2的运行更加平稳，两根所述牵引线9在伸缩栅栏6的左侧连接为一体。

本实施例的门禁装置采用转盘3和驱动电机2配合驱动所述旋转主杆4的方式，同时通过牵引线9与伸缩栅栏6中间连接处的转动轴6.2连接，从而通过特殊结构的旋转主杆4巧妙地实现伸缩栅栏6、牵引线9和转盘3之间的联动。当驱动电机2带动所述转盘3转动时，可将所述牵引线9缠绕在转盘3上，这一过程就会使所述伸缩栅栏6向转盘3的方向缩回，从而在使伸缩栅栏6向上旋转的同时，使伸缩栅栏6的重心向旋转主杆的旋转支撑点靠近，减小了旋转力臂的长度，再加上所述配重5，可有效降低旋转主杆4和伸缩栅栏6转动所需的驱动力，有效降低旋转主杆4和伸缩栅栏6的转动难度。

参考图1和图2，在另一实施例中，所述控制箱1内还固定有控制器11，所述控制箱1的外壁上固定有识别摄像头12。其中：所述控制器11与驱动电机2连接，以便于控制所述驱动电机2的启闭，驱动所述转轮3正转或反转。通过所述转轮3正转一定角度可使所述旋转主杆4和伸缩栅栏6向上旋转，同时将所述牵引线9缠绕在所述转轮3上实现对伸缩栅栏6压缩，转移其重心。当所述转轮3翻转后可使所述旋转主杆4和伸缩栅栏6向下旋转复位。具体的控制方式可参考现有的门禁设备，本实施例不再赘述。而所述识别摄像头12与所述控制器11连接，以便于识别出入的车辆信息等，并将该信息传输给控制器11，进而控制驱动电机2运行使所述旋转主杆4和伸缩栅栏6向上旋转或者下降复位，使门禁装置的运行智能化。

参考图1和图2，在另一更佳的实施例中，所述旋转主杆4的右端端部连接有限位件13，以便于所述伸缩栅栏6在第一弹性件7作用下复位时阻挡所述第二弹性件8形成缓冲，使所述伸缩栅栏6尽快复位。

参考图8和图9，在另一更佳的实施例中，提供一种更佳有效的转盘3，这种转盘3是由放大轮3.2和减小轮3.3同心连接组成的双体转轮。其中：所述放大轮3.2的直径大于减小轮3.3。所述放大轮3.2平行设置在减小轮3.3后方，且两者的圆心通过连接杆固定连接，所述凹槽3.1位于放大轮3.2的轮面侧壁上。所述减小轮3.3的前壁面的两侧具有定位件3.4，所述旋转主杆4通过该定位件水平固定在减小轮3.3的前壁面上。所述定位件3.4包括螺栓、铆钉等，其穿过所述旋转主杆4后将其固定在减小轮3.3的前壁面上。所述放大轮3.2的左侧边缘靠近控制箱1的左侧壁，所述配重5的左侧边缘所述放大轮3.2的左侧边缘齐平，从而充分利用控制箱1的内腔空间放大对所述牵引线9的缠绕长度，并减小旋转主杆4向上旋转时驱动电机2所需提供的驱动力。

本实施例的这种双体转轮的特点在于所述放大轮3.2充分利用了控制箱1的内部空间，从而有效放大了对所述牵引线9的缠绕效果，这样能够在放大轮3.2转动的有限角度内尽可能地收纳所述牵引线9，使伸缩栅栏6尽可能多地收缩，使伸缩栅栏6的重心更加靠近所述驱动电机2，进一步减小旋转力臂的长度。同时，所述减小轮3.3则小于放大轮3.2，从而将所述旋转主杆4固定在减小轮3.3上，可使配重5与减小轮3.3之间的距离更大，可有效降低旋转主杆4和伸缩栅栏6转动所需的驱动力。同时，由于所述放大轮3.2平行设置在减小轮3.3后方，这种特殊结构的双体转轮在确保放大轮3.2发挥其对所述牵引线9缠绕效果的放大作用的同时，还不会影响配重5与旋转主杆4的连接。另外，本发明还利用设置在所述减小轮3.3的前壁面的两侧的定位件3.4将所述旋转主杆4水平固定在减小轮3.3的前壁面上的方式，从而在所述减小轮3.3转动时，其前壁面的两侧的定位件3.4分别对旋转主杆4下压和上顶，从而相当于将传统的单点驱动转换为双点驱动，有效降低旋转主杆4和伸缩栅栏6向上旋转的难度。

参考图10和图11，在另一实施例中，提供另一更佳有效的转盘3。其中，所述转轮3的前壁面靠近边缘处固定有驱动块3.5，所述转轮3的右侧设置有定位转轴3.6，该定位转轴3.6的后端固定在控制箱1内后壁面上，所述旋转主杆4转动连接在定位转轴3.6的前端，所述配重5位于转轮3的左边缘处，且该配重5位于驱动块3.5随转轮3逆时针转动的轨迹上，以便于通过驱动块3.5驱动配重5转动，进而使旋转主杆4向上旋转。进一步地，在起始状态时，即所述旋转主杆4为水平状态，还未向上转动，此时，所述驱动块3.5位于转轮3的前壁面右部分上（可以为右上或右下或正右侧，具体可根据需要设置），以便于在驱动所述配重5之前，所述转轮3已经旋转对伸缩栅栏6完成了部分收缩，从而在旋转主杆4和伸缩栅栏6向上旋转前已经完成部分重心的收缩。这是因为：本实施例的这种转盘3再配合配重5与旋转主杆4的位置关系，只有驱动块3.5随转轮3旋转至配重5所在处时，才会开始下压配重5并驱动旋转主杆4携带伸缩栅栏6向上旋转。此时，由于所述转盘3已经转动过了一段距离，所述牵引线9已经完成部分缠绕收缩，此时的伸缩栅栏6重心更加靠近所述驱动电机2，这样可以有效减小旋转主杆4和伸缩栅栏6向上旋转所需的起始驱动力，降低旋转主杆4和伸缩栅栏6向上旋转的难度。同时，采用驱动块3.5下压配重5使旋转主杆4向上旋转的方式相较于直接采用转盘3带动旋转主杆4向上旋转的方式所需的驱动力更小，能够有效降低旋转主杆4和伸缩栅栏6向上旋转的难度。

最后，需要说明的是，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。