桂劼

摘要：本文通過對陰極電子鎖工作原理和生產中出現(xiàn)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(jù)國外客戶要求，研發(fā)并生產了一款電子陰極鎖。根據(jù)相應法規(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，鎖扣能需承受680公斤的靜態(tài)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(xiàn)通電上鎖（常開）和通電開鎖（常閉）調節(jié)；3）要有鎖狀態(tài)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(xiàn)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(xiàn)常閉是上鎖和常開時開鎖功能。不論在常開還是常閉狀態(tài)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(jié)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(jù)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(tài)

b) 常閉時通電狀態(tài)

c) 常開時不通電狀態(tài)

d) 常開時通電狀態(tài)

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(xiàn)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(xiàn)與鎖體、鎖扣干涉現(xiàn)象。為了減少該現(xiàn)象發(fā)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(tài)，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(xiàn)鎖狀態(tài)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(jié)時避免心軸落下時，導致不能調節(jié)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(xiàn)象的分析，改善后產品結構簡圖如下：

e)常閉時不通電狀態(tài)f)常閉時通電狀態(tài)

g)常開時不通電狀態(tài) h)常開時通電狀態(tài)

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(yōu)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(fā)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(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)芯軸推動下旋轉制動塊，不接觸上旋轉制動塊；常開常閉狀態(tài)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(tài)轉換都不發(fā)生影響，所以原來結構中的芯軸復位彈簧就不發(fā)生作用。故將其去掉。

產品設計方案優(yōu)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(xiàn)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(shù)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?shù)牟鸱至慵粌H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(jié)約成本等優(yōu)點。(End)