指纹识别自动安全杯盖.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610585814.5 (22)申请日 2016.07.25 (71)申请人 上海交通大学 地址 200240 上海市闵行区东川路800号 (72)发明人 任书锋 王静茹 林沅萱 罗勒德凯 郭为忠 (74)专利代理机构 上海交达专利事务所 31201 代理人 王毓理 王锡麟 (51)Int.Cl. A47G 19/22(2006.01) (54)发明名称 指纹识别自动安全杯盖 (57)摘要 一种指纹识别自动安全杯盖， 包括： 杯盖外 壳、 舵机和用于与杯体相连的杯盖芯体，

2、其中： 杯 盖外壳的顶部设有控制杯盖开合的指纹识别开 关， 舵机通过舵机支架设置于杯盖外壳内部， 杯 盖芯体设置于杯盖外壳内且与舵机相连， 本发明 真正实现了全自动， 实现了杯体外部自锁， 除录 入指纹的使用者， 外力无法在不破坏杯体的情况 下打开水杯， 整个杯盖由可充电的锂电池供电， 杯盖具有很长的使用寿命， 装配简单， 易于制造， 利于投入生产。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 105962721 A 2016.09.28 CN 105962721 A 1.一种指纹识别自动安全杯盖， 其特征在于， 包括： 杯盖外壳、 舵机和用于与杯体相连 的杯盖芯体， 其中： 杯盖外壳的顶部设

3、有控制杯盖开合的指纹识别开关， 舵机通过舵机支架 设置于杯盖外壳内部， 杯盖芯体设置于杯盖外壳内且与舵机相连。 2.根据权利要求1所述的指纹识别自动安全杯盖， 其特征是， 所述的杯盖芯体和杯体之 间通过螺纹连接。 3.根据权利要求1或2所述的指纹识别自动安全杯盖， 其特征是， 所述的指纹识别开关 包括一开一关两个指纹识别按钮。 4.根据权利要求3所述的指纹识别自动安全杯盖， 其特征是， 所述的杯盖外壳顶部设有 转换指纹识别按钮的拨动开关。 5.根据权利要求2所述的指纹识别自动安全杯盖， 其特征是， 所述的杯盖外壳内壁设有 若干轴向凹槽。 6.根据权利要求5所述的指纹识别自动安全杯盖， 其特征是

4、， 所述的杯体的口部外壁沿 轴向设有若干与轴向凹槽配合的凸台。 7.根据权利要求1所述的指纹识别自动安全杯盖， 其特征是， 所述的舵机支架上设有能 够沿径向伸出杯盖外壳的充电插头。 8.根据权利要求7所述的指纹识别自动安全杯盖， 其特征是， 所述的杯盖外壳内位于舵 机支架两侧分别设有锂电池。 9.根据权利要求1所述的指纹识别自动安全杯盖， 其特征是， 所述的杯盖外壳顶部设有 维修盖。 10.根据权利要求9所述的指纹识别自动安全杯盖， 其特征是， 所述的维修盖通过螺丝 与杯盖外壳相连。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 105962721 A 2 指纹识别自动安全杯盖 技术领域 0001

5、 本发明涉及的是一种自动生活用品领域的技术， 具体是一种指纹识别自动安全杯 盖。 背景技术 0002 自动杯盖可以方便的打开或关闭， 但生活中常用的自动杯盖完全依靠机械结构， 这样很容易出现自动杯盖无法打开的情况， 且拧紧时仍需要手动完成。 发明内容 0003 本发明针对现有技术虽然有指纹识别功能， 但杯盖与杯体不能紧密连接， 且主要 部件设置于杯体中不利于杯盖开合等等缺陷， 提出一种指纹识别自动安全杯盖。 0004 本发明是通过以下技术方案实现的： 0005 本发明包括： 杯盖外壳、 舵机和用于与杯体相连的杯盖芯体， 其中： 杯盖外壳的顶 部设有控制杯盖开合的指纹识别开关， 舵机通过舵机支架

6、设置于杯盖外壳内部， 杯盖芯体 设置于杯盖外壳内且与舵机相连。 0006 所述的杯盖芯体和杯体之间通过螺纹连接。 0007 所述的指纹识别开关包括一开一关两个指纹识别按钮。 0008 所述的杯盖外壳顶部设有转换指纹识别按钮的拨动开关。 0009 所述的杯盖外壳内壁设有若干轴向凹槽。 0010 所述的杯体的口部外壁沿轴向设有若干与轴向凹槽配合的凸台。 0011 所述的舵机支架上设有能够沿径向伸出杯盖外壳的充电插头。 0012 所述的杯盖外壳内位于舵机支架两侧分别设有锂电池。 0013 所述的杯盖外壳顶部设有维修盖。 0014 所述的维修盖通过螺丝与杯盖外壳相连。 技术效果 0015 与现有技术相

7、比， 本发明真正实现了全自动， 实现了杯体外部自锁， 除录入指纹的 使用者， 外力无法在不破坏杯体的情况下打开水杯， 整个杯盖由可充电的锂电池供电， 杯盖 具有很长的使用寿命， 装配简单， 易于制造， 利于投入生产。 附图说明 0016 图1为本发明立体结构示意图； 0017 图2为杯盖外壳内顶部示意图； 0018 图3杯盖外壳内部结构示意图； 0019 图4为杯盖芯体结构示意图； 0020 图5为杯体结构示意图； 0021 图6为本发明电路原理图； 说 明 书 1/3 页 3 CN 105962721 A 3 0022 图中： 1杯体、 2杯盖外壳、 3维修盖、 4拨动开关、 5指纹识别开关

8、、 6舵机支架、 7充电 插头、 8驱动芯片、 9锂电池、 10舵机、 11杯盖芯体、 12芯体螺纹、 13杯体螺纹、 14凸台、 15舵盘、 16舵机转轴、 31维修盖螺纹、 32杯盖外壳螺纹。 具体实施方式 0023 下面对本发明的实施例作详细说明， 本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施， 给出了详细的实施方式和具体的操作过程， 但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。 实施例1 0024 如图12所示， 本实施例包括： 杯盖外壳2、 舵机10和用于与杯体1相连的杯盖芯体 11， 其中： 杯盖外壳2的顶部设有控制舵机10的指纹识别开关5， 舵机10通过舵机支架6设置 于杯盖外壳2内

9、部， 杯盖芯体11设置于杯盖外壳2内且通过舵盘15与舵机10的舵机转轴16相 连。 0025 所述的杯盖作为一个整体， 其顶部设有维修盖3、 拨动开关4以及指纹识别开关5。 指纹识别开关5包括一开一关两个指纹识别按钮。 拨动开关4两端分别对应两个指纹识别按 钮， 拨动拨动开关4， 使其处于两端的任一一端， 从而转换指纹识别按钮。 每次需要打开杯体 1时， 拨动拨动开关4使得指纹识别开关5中的用于打开杯盖的指纹识别按钮显露， 需要拧紧 杯盖时则将用于关闭的指纹识别按钮显露。 0026 所述的维修盖3通过螺丝将维修盖螺纹31和设置于杯盖外壳2内的杯盖外壳螺纹 32连接。 设置于杯盖外壳2顶部的拨动

10、开关4和指纹识别开关5通过维修盖5固定。 拧开螺丝， 即可分离维修盖3， 这样就可以维修位于杯盖外壳2中的元件， 并可以利用充电插头7充电。 0027 所述的杯盖外壳2内部的最上端设有舵机支架6， 舵机支架6的两侧分别设有锂电 池9。 舵机支架6内设有充电插头7， 该充电插头7能够沿着杯盖径向滑动， 并伸出杯盖外壳2 实现充电。 0028 如图3所示， 所述的舵机支架6的下部设有舵机10， 舵机10与杯盖芯体11相连， 以驱 动杯盖芯体11的转动。 0029 如图45所示， 所述的杯盖芯体11外壁处设有芯体螺纹12， 该芯体螺纹12与杯口 内壁的杯体螺纹13相配合。 杯口外壁设有轴向延伸的凸台

11、14。 该凸台14与设于杯盖外壳2内 壁的轴向延伸的轴向凹槽相配合。 轴向凹槽和凸台14之间的配合， 使得杯盖外壳2只能沿着 杯体1轴向运动。 0030 所述的舵机10与设置于杯盖外壳2中的驱动芯片8相连。 驱动芯片8根据设定的脉 冲信号时间来控制舵机10的工作。 该舵机10通过输出扭矩驱动杯盖外壳2内的杯盖芯体11 转动， 从而使杯盖芯体11在杯体1内上升或下降。 舵盘15设置于杯盖芯体11的顶部。 0031 如图6所示， 所述的驱动芯片8为74LS123和L298N， L298N接受指纹识别开关的触发 而产生延时高电平输出， L298N的逻辑电路部分接受74LS123的输出， 并输出7.4

12、V电压驱动 舵机10工作， 两个触摸开关触发后将对L298N产生相反的逻辑输入， 如图5中switch1触发， IN2为高电平， IN1为低电平， 而当switch2触发， IN1为高电平， IN2为低电平， 这样舵机10将 输出方向相反的转矩， 例如将拨动开关4拨至打开指纹识别开关5露出的状态， 触发指纹识 别开关5， 舵机10输出扭矩带动杯盖芯体11在杯口中上升， 同时推动杯盖外壳2及其内部装 说 明 书 2/3 页 4 CN 105962721 A 4 置同时上升。 0032 所述的拨动开关4拨动后， 使得用于打开杯盖的指纹识别按钮显露。 指纹录入者通 过触碰指纹识别按钮， 来使杯盖做开

13、启动作。 这时， 杯盖外壳2中的舵机10转动， 杯盖芯体11 上升。 杯盖芯体11带动整个杯盖上升。 杯体1外壁处的凸台14以及杯盖外壳2内的轴向凹槽 相互配合， 使得整个杯盖只能沿着轴向滑动， 而不能转动。 当需要拧紧杯盖时， 同样由舵机 10转动， 通过杯盖芯体11的下降， 使得整个杯盖拧紧。 0033 与现有技术相比， 本发明真正实现了全自动， 实现了杯体外部自锁， 除录入指纹的 使用者， 外力无法在不破坏杯体的情况下打开水杯， 整个杯盖由可充电的锂电池供电， 杯盖 具有很长的使用寿命， 装配简单， 易于制造， 利于投入生产。 说 明 书 3/3 页 5 CN 105962721 A 5 图1 图2 说 明 书 附 图 1/3 页 6 CN 105962721 A 6 图3 图4 说 明 书 附 图 2/3 页 7 CN 105962721 A 7 图5 图6 说 明 书 附 图 3/3 页 8 CN 105962721 A 8