CN108017003A - 展示物动态悬吊装置阵列 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种展示物动态悬吊装置阵列，其包括安装台和安装固定在安装台上用于控制展示物的展示物动态悬吊装置。展示物动态悬吊装置包括一体化步进伺服模组、排线机构以及遮罩在一体化步进伺服模组和排线机构外侧的外壳；排线机构包括绕线轮毂、支撑绕线轮毂的轴承以及位于绕线轮毂下方的丝杆轴和丝杆滑块，绕线轮毂上缠绕有用于连接展示物的缆索，丝杆轴上靠近一体化步进伺服模组的一端连接有电磁刹车，排线机构还包括安装在丝杆滑块内侧的第一组排线轮和固定在丝杆滑块外侧的第二组排线轮，第一组排线轮的轴向与绕线轮毂的轴向一致，第二组排线轮的轴向垂直于绕线轮毂的轴向，缆索经第一组排线轮进入第二组排线轮。

Description

展示物动态悬吊装置阵列

技术领域

本发明涉及一种防缠绕结构，尤其涉及一种能够保证缆索和展示物平稳上下运动的展示物动态悬吊装置阵列。一组展示物动态悬吊装置按一定形式阵列排布在一起，共同按照程序或指令相互协调运动，形成展示物动态悬吊装置阵列，该阵列化的装置群也称为浮球矩阵或者小球矩阵。

背景技术

浮球矩阵由多个展示物动态悬吊装置组成，每个展示物动态悬吊装置带有展示用悬挂式的展示物，随着音乐的变化，展示物上下浮动，配合全彩LED作展示，上万种色彩呈现出梦幻般的效果。现有的浮球矩阵技术主要通过控制电机正转或反转来带动电机轴上的缆索及缆索终端的展示物垂直上下运动。电机按照用户发送的指令动作，不仅会正、反转，还会根据不同指令要求以高速、低速或高低速交替运转；因悬挂展示物的缆索直接绕在电机轴上，且电机轴直径较小，故，在电机转速变化时，容易造成缆索移位和缠绕，继而造成故障，展示效果不稳定。

另外，由于展示物带灯光效果，需给其供电，所以缆索实际上是电线，其内部有金属丝导电，而不平稳地上下运动极容易造成缆索的机械损伤，有漏电危险、易造成短路，或是缆索内部金属丝断裂，形成断路，加快电线损耗，严重影响浮球矩阵的使用寿命。

再一方面，浮球矩阵主要用于酒店、商场、机场、科技馆、活动现场等公共展示场所，不支持经常性拆装。传统的安装方式是用螺丝将电机固定于安装架上。大规模的浮球矩阵一般由成百上千个展示物动态悬吊装置搭建而成，电气和结构均较为复杂，且安装于高处，需要具备电气和结构专业知识的安装人员长时间进行高处作业，安装成本较高且具有一定的危险性。

有鉴于此，有必要提供一种能够有效防止缆索缠绕的展示物动态悬吊装置阵列，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种展示物动态悬吊装置阵列，该展示物动态悬吊装置阵列能够有效防止缆索缠绕，保证其平稳的上下运动，呈现高可靠性的展示效果，延长了展示物动态悬吊装置阵列的使用寿命。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种展示物动态悬吊装置阵列，其包括安装台和安装固定在所述安装台上用于控制展示物的展示物动态悬吊装置，所述展示物动态悬吊装置包括一体化步进伺服模组、与一体化步进伺服模组相连且在一体化步进伺服模组的控制下带动展示物平稳上下运动的排线机构以及遮罩在所述一体化步进伺服模组和所述排线机构外侧的外壳，所述排线机构包括绕线轮毂、支撑所述绕线轮毂的轴承以及位于所述绕线轮毂下方的丝杆轴和丝杆滑块，所述丝杆轴穿过所述丝杆滑块并与所述丝杆滑块螺纹啮合，所述绕线轮毂上缠绕有用于连接展示物的缆索，所述丝杆轴上靠近一体化步进伺服模组的一端连接有电磁刹车，所述排线机构还包括安装在所述丝杆滑块内侧的第一组排线轮和固定在所述丝杆滑块外侧的第二组排线轮，所述第一组排线轮的轴向与所述绕线轮毂的轴向一致，所述第二组排线轮的轴向垂直于所述绕线轮毂的轴向，所述缆索经所述第一组排线轮进入所述第二组排线轮。

作为本发明的进一步改进，所述排线机构还包括靠近所述一体化步进伺服模组设置的主基座板、与主基座板平行设置的副基座板以及连接该主基座板和副基座板的支撑柱，所述副基座板套设于所述轴承的一端，所述支撑柱位于所述绕线轮毂的下方。

作为本发明的进一步改进，所述主基座板的底部设有固定板，所述固定板上安装有第三组排线轮，所述第三组排线轮的轴向与所述第二组排线轮的轴向相平行，所述缆索经所述第二组排线轮进入所述第三组排线轮。

作为本发明的进一步改进，所述副基座板的外侧设有两个同步轮及连接该两个同步轮的同步带，其中一个所述同步轮的同步轮轴固定于所述轴承上，另一个所述同步轮固定在所述丝杆轴上并与所述电磁刹车相对设置，以在所述轴承转动时，带动所述同步轮和所述丝杆轴转动，继而带动所述丝杆滑块沿所述丝杆轴相对移动。

作为本发明的进一步改进，所述一体化步进伺服模组包括电机、位于电机一侧且与电机固定连接的编码器、与编码器另一侧相固定连接的驱动控制器，所述轴承与所述电机固定连接，且所述电机的电机轴突伸并卡入所述轴承内，以在所述电机轴转动时带动所述轴承转动。

作为本发明的进一步改进，所述排线机构还包括穿过所述丝杆滑块设置的滑块导向轴，所述滑块导向轴的两端分别固定在所述主基座板和副基座板上，且所述第一组排线轮套设在所述滑块导向轴上。

作为本发明的进一步改进，所述排线机构还包括固定在所述丝杆滑块内侧的排线轮盖板，所述第一组排线轮限位在所述排线轮盖板与所述丝杆滑块之间。

作为本发明的进一步改进，所述外壳的底部设有圆柱形的延伸部，所述延伸部的中间开设有一通孔，所述缆索经所述通孔穿出所述外壳。

作为本发明的进一步改进，所述延伸部还具有位于所述通孔一侧的中空槽，所述中空槽内放置有传感器，所述缆索上靠近所述展示物的一端设有插头护套及内置于插头护套内的感应块，在所述展示物上升至一定高度后，所述传感器检测所述感应块的位置信号并将该位置信号发送给所述一体化步进伺服模组，以控制所述展示物的高度。

作为本发明的进一步改进，所述外壳的顶部设有倒梯形状的凸起，所述展示物动态悬吊装置阵列还包括连接安装台与所述展示物动态悬吊装置的安装板、扣合固定在所述安装板上的卡扣，所述安装板上开设有燕尾槽，以收容所述凸起，所述安装板的侧面开设有卡扣孔，以固定所述卡扣。

本发明的有益效果是：本发明的展示物动态悬吊装置阵列通过设置有电磁刹车，不仅可以保证丝杆滑块在移动过程中稳定性较好，而且可以防止展示物突然快速下降而引起缆索的缠绕混乱和意外；另一方面，通过设置有第一组排线轮和第二组排线轮，且第一组排线轮的轴向与绕线轮毂的轴向一致，第二组排线轮的轴向垂直于绕线轮毂的轴向，从而缆索自绕线轮毂下来后，可经第一组排线轮进入第二组排线轮，进一步限位缆索，防止其晃动，提高了展示物的水平精度。

附图说明

图1是本发明展示物动态悬吊装置阵列中展示物动态悬吊装置的结构示意图。

图2是图1所示展示物动态悬吊装置去除内侧外壳后的结构示意图。

图3是图2中排线机构的局部结构放大图。

图4是图1所示展示物动态悬吊装置去除外侧外壳后的结构示意图。

图5是图1所示展示物动态悬吊装置的剖视图。

图6是本发明展示物动态悬吊装置阵列中安装板与安装台的分解示意图。

图7是图6中安装台的剖视图。

图8是图6所示安装板与安装台安装固定后，再与展示物动态悬吊装置组装的示意图。

图9是图8中展示物动态悬吊装置与安装板组装后的结构示意图。

图10是图9中A部分的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1至图10所示，为本发明一较佳实施例的展示物动态悬吊装置阵列。所述展示物动态悬吊装置阵列包括安装台4和按展示需要规律性地安装固定在所述安装台4上用于控制展示物2的展示物动态悬吊装置1。

如图1至图5所示，所述展示物动态悬吊装置1包括用于控制展示物2动作的一体化步进伺服模组11、与一体化步进伺服模组11相连且在一体化步进伺服模组11的控制下带动展示物2平稳上下运动的排线机构12以及遮罩在所述一体化步进伺服模组11和所述排线机构12外侧的外壳3。

所述一体化步进伺服模组11包括电机111、位于电机111一侧且与电机111固定连接的编码器112、与编码器112另一侧相固定连接的驱动控制器113以及自驱动控制器113延伸出的电源信号线114。具体地，所述电机111、编码器112及驱动控制器113顺序连接，且所述电机111设置于靠近排线机构12一侧。所述编码器112为增量式编码器；当然，所述编码器112也可以是绝对值式编码器。所述电源信号线114自外壳3延伸出，以与外部电源线相连，从而为所述一体化步进伺服模组11提供电源。

所述排线机构12包括绕线轮毂123及支撑所述绕线轮毂123的轴承122，所述绕线轮毂123上缠绕有用于连接展示物2的缆索124。所述轴承122与所述电机111固定连接，且具体为：所述电机111的电机轴1111突伸并卡入所述轴承122内，从而在所述电机轴1111转动时可带动所述轴承122和所述绕线轮毂123转动，继而可将缆索124在缠绕状态与打开状态之间进行切换，带动展示物2上、下运动。

所述排线机构12还包括靠近所述一体化步进伺服模组11设置的主基座板13、与主基座板13平行设置的副基座板121以及连接该主基座板13和副基座板121的支撑柱1218。所述副基座板121套设于所述轴承122的一端，并通过三根所述支撑柱1218与所述主基座板13固定限位。三根支撑柱1218均位于所述绕线轮毂123的下方。

所述副基座板121的外侧设有上下分布的第一同步轮125、第二同步轮126、连接该两个同步轮的同步带127以及位于所述绕线轮毂123下方的丝杆轴128、丝杆滑块1210和滑块导向轴1217。所述第一同步轮125的同步轮轴1251固定于所述轴承122上，所述第二同步轮126固定在所述丝杆轴128上，所述丝杆轴128穿过所述丝杆滑块1210并与所述丝杆滑块1210螺纹啮合，从而在所述轴承122转动时，会一并带动两个同步轮和所述丝杆轴128转动，继而使所述丝杆滑块1210沿所述丝杆轴128相对移动。

具体地，所述轴承122的一端与所述电机111相固定、另一端与所述第一同步轮125相固定，从而在所述电机111转动时，会带动所述轴承122、第一同步轮125一起转动，在所述同步带127的带动下，所述第二同步轮126跟着转动，进而带动所述丝杆轴128转动。

所述丝杆轴128的一端与所述第二同步轮126相固定、另一端贯穿所述主基座板13与电磁刹车129相连，这样的连接方式不会影响所述丝杆轴128的转动。所述丝杆滑块1210被限制在所述第二同步轮126与所述主基座板13之间移动，所述电磁刹车129可以保证所述丝杆滑块1210在移动过程中稳定性较好，并能在指定位置停止，还可防止展示物2因突然快速下降而引起所述缆索124的缠绕混乱和所述电机111的突然堵转。

所述滑块导向轴1217穿过所述丝杆滑块1210设置，且所述滑块导向轴1217的两端分别固定在所述主基座板13和副基座板121上。所述滑块导向轴1217与所述丝杆滑块1210相互配合，不仅可以支撑、限位所述丝杆滑块1210，同时在丝杆滑块1210沿丝杆轴128移动时，所述滑块导向轴1217还能够给丝杆滑块1210指引移动的方向，保证丝杆滑块1210在正确的移动方向上移动稳定。

所述排线机构12进一步包括安装固定在所述丝杆滑块1210内侧的第一组排线轮1211和排线轮盖板1214、以及固定在所述丝杆滑块1210外侧的第二组排线轮1212，所述第一组排线轮1211的轴向与所述绕线轮毂123的轴向一致，所述第二组排线轮1212的轴向垂直于所述绕线轮毂123的轴向，所述第一组排线轮1211被限位在所述排线轮盖板1214与所述丝杆滑块1210之间，从而可防止所述第一组排线轮1211在丝杆滑块1210沿丝杆轴128移动时来回晃动。所述缆索124自绕线轮毂123下来后，可经所述第一组排线轮1211进入所述第二组排线轮1212，以限位所述缆索124，防止其晃动。

所述主基座板13的底部设有固定板1215，所述固定板1215上安装有第三组排线轮1213，所述第三组排线轮1213的轴向与所述第二组排线轮1212的轴向相平行。所述缆索124经所述第二组排线轮1212进入所述第三组排线轮1213，以使得所述缆索124垂直从所述外壳3穿出。所述第二组排线轮1212和所述第三组排线轮1213的设置，不仅可以保证所述缆索124非常有规律地盘绕或打开，以防线路走偏，提高了展示物2的水平精度，还可以屏蔽因电机111正反转导致的缆索124晃动，提高了展示物2的稳定性。

所述第一组排线轮1211、第二组排线轮1212及第三组排线轮1213均由两个转动方向相反的转动轮组成，缆索124从两个转动轮之间穿出，这样设计不仅可以固定缆索124的走向、防止缆索124走偏，同时还能防止缆索124缠绕或打结。所述第一组排线轮1211套设在所述滑块导向轴1217上，以跟随所述丝杆滑块1210沿所述丝杆轴128移动。

在所述电机111带动所述轴承122转动时，所述丝杆滑块1210同时沿所述丝杆轴128移动，继而带动所述第一组排线轮1211沿所述丝杆轴128移动，且所述第一组排线轮1211的移动方向与所述缆索124的盘绕或打开方向相同，由此可实现“绕线轮毂123上的缆索124走到哪里，第一组排线轮1211就跟到哪里”的目的，以便理清线路。

所述缆索124的一端固定在所述绕线轮毂123上，以间接地固定在所述轴承122上，另一端用于连接展示物2。所述缆索124能够盘绕在所述绕线轮毂123上或从所述绕线轮毂123上打开，以调整所述展示物2与所述轴承122之间的距离。在所述电机111朝一个方向转动时，所述缆索124盘绕于所述轴承122上，使得所述展示物2朝靠近所述轴承122的方向运动；而所述电机111朝另一个方向转动时，所述缆索124从所述轴承122上打开，使得所述展示物2朝远离所述轴承122的方向运动，继而便于所述缆索124在盘绕状态和打开状态之间进行切换。

本领域技术人员能够理解的是：所述绕线轮毂123具有一定的长度，所述缆索124并非在所述绕线轮毂123的同一位置沿所述轴承122径向缠绕，而是在沿着所述轴承122轴向上的一定长度范围内缠绕；另外，所述固定板1215与所述主基座板13固定连接，在所述轴承122转动时，虽然所述绕线轮毂123随所述轴承122一起转动，但所述固定板1215是固定不动的，因此并不保证缆索124从第二组排线轮1212中出来时是垂直进入第三组排线轮1213的。

所述外壳3由两部分拼接而成，拼接之后所述外壳3的底部形成有圆柱形的延伸部30，所述延伸部30的中间开设有一通孔31，该通孔31使得所述延伸部30呈中空状，所述缆索124从第三组排线轮1213下来后经所述通孔31穿出所述外壳3。所述延伸部30还具有位于所述通孔31一侧的中空槽33，所述中空槽33内放置有传感器1216，所述传感器1216与主基座板13上安装的PCB电路板相连。

所述缆索124上靠近所述展示物2的一端设有插头护套1241及内置于插头护套1241内的感应块1242。在所述展示物2向上运动达到一定高度后，所述感应块1242进入到所述通孔31中，所述传感器1216与所述感应块1242处于相对位置，此时，所述传感器1216检测所述感应块1242的位置信号并将该位置信号发送给所述驱动控制器113，随后，所述驱动控制器113控制所述电机111停止转动，所述展示物2停止向上运动，可精确控制所述展示物2的高度。

本实施例中，所述传感器1216为霍尔传感器，所述插头护套1241为航空插头护套，且该航空插头护套可用于连接所述缆索124和所述展示物2。

如图6至图10并结合图1所示，所述外壳3的顶部设有倒梯形状的凸起32，所述展示物动态悬吊装置阵列还包括连接安装台4与所述展示物动态悬吊装置1的安装板5、扣合固定在所述安装板5上的卡扣6。所述安装板5上开设有燕尾槽53，以收容所述凸起32。所述安装板5的侧面开设有卡扣孔54，以固定所述卡扣6。本实施例中，所述燕尾槽53自所述安装板5的一侧面凹陷形成且不贯穿所述安装板5的另一侧面，该燕尾槽53同时开口于所述安装板5的顶部和该一侧面；所述卡扣孔54位于所述燕尾槽53的两侧。

所述安装板5的底部开设有两个螺丝孔55，所述安装台4上对应开设有型材槽41（如图7所示），螺母52置于所述型材槽41内，螺丝51自安装板5的底部先穿过所述螺丝孔55，再与型材槽41内的所述螺母52螺纹配合，从而可将安装板5安装固定在所述安装台4上。具体来讲，借由所述螺丝51与所述螺丝孔55的相互配合，可将所述安装板5以燕尾槽53槽口向下的方式安装固定在所述安装台4的要求位置上。

结合图8与图10所示，在将安装板5安装固定至安装台4上后，将所述外壳3顶部的凸起32对准所述燕尾槽53从所述安装板5的一侧面滑进去；然后再将所述卡扣6从所述安装板5的同一侧面推进去，并扣合固定在所述卡扣孔54内，这样即完成所述展示物动态悬吊装置1的安装。所述卡扣6将安装板5的前述一侧面封闭，可以达到将所述展示物动态悬吊装置1固定在规定位置的作用。在更换或维修时，所述安装板5保持不动，只需按住所述卡扣6两侧，将其从所述安装板5取下，再将所述展示物动态悬吊装置1从所述燕尾槽53中滑出，再重复上述安装步骤将替换的所述展示物动态悬吊装置1安装到位即可，完全省去了拧螺丝的步骤。安装和拆卸均只需三步，过程简单、便捷，有效提高了工作效率。

综上所述，本发明的展示物动态悬吊装置阵列一方面通过设置有电磁刹车129，不仅可以保证丝杆滑块1210在沿丝杆轴128移动的过程中稳定性较好，而且可以防止展示物2突然快速下降而引起缆索124的缠绕混乱和意外。另一方面，通过设置有第一组排线轮1211、第二组排线轮1212及第三组排线轮1213，从而缆索124自绕线轮毂123下来后，可先进入第一组排线轮1211，再进入第二组排线轮1212，接着再进入第三组排线轮1213，最后从通孔31中穿出，这样设计不仅可以保证缆索124非常有规律地绕上或打开，以防线路走偏，提高了展示物2的水平精度，也可以屏蔽因电机111正反转导致的缆索124晃动，提高了展示物2的稳定性。再一方面，通过对凸起32、安装板5及卡扣6的设置，使得安装和拆卸均只需三步，安装、更换和维护过程简单、便捷，有效提高了工作效率。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种展示物动态悬吊装置阵列，包括安装台和安装固定在所述安装台上用于控制展示物的展示物动态悬吊装置，所述展示物动态悬吊装置包括一体化步进伺服模组、与一体化步进伺服模组相连且在一体化步进伺服模组的控制下带动展示物平稳上下运动的排线机构以及遮罩在所述一体化步进伺服模组和所述排线机构外侧的外壳，所述排线机构包括绕线轮毂、支撑所述绕线轮毂的轴承以及位于所述绕线轮毂下方的丝杆轴和丝杆滑块，所述丝杆轴穿过所述丝杆滑块并与所述丝杆滑块螺纹啮合，所述绕线轮毂上缠绕有用于连接展示物的缆索，其特征在于：所述丝杆轴上靠近一体化步进伺服模组的一端连接有电磁刹车，所述排线机构还包括安装在所述丝杆滑块内侧的第一组排线轮和固定在所述丝杆滑块外侧的第二组排线轮，所述第一组排线轮的轴向与所述绕线轮毂的轴向一致，所述第二组排线轮的轴向垂直于所述绕线轮毂的轴向，所述缆索经所述第一组排线轮进入所述第二组排线轮。

2.根据权利要求1所述的展示物动态悬吊装置阵列，其特征在于：所述排线机构还包括靠近所述一体化步进伺服模组设置的主基座板、与主基座板平行设置的副基座板以及连接该主基座板和副基座板的支撑柱，所述副基座板套设于所述轴承的一端，所述支撑柱位于所述绕线轮毂的下方。

3.根据权利要求2所述的展示物动态悬吊装置阵列，其特征在于：所述主基座板的底部设有固定板，所述固定板上安装有第三组排线轮，所述第三组排线轮的轴向与所述第二组排线轮的轴向相平行，所述缆索经所述第二组排线轮进入所述第三组排线轮。

4.根据权利要求2所述的展示物动态悬吊装置阵列，其特征在于：所述副基座板的外侧设有两个同步轮及连接该两个同步轮的同步带，其中一个所述同步轮的同步轮轴固定于所述轴承上，另一个所述同步轮固定在所述丝杆轴上并与所述电磁刹车相对设置，以在所述轴承转动时，带动所述同步轮和所述丝杆轴转动，继而带动所述丝杆滑块沿所述丝杆轴相对移动。

5.根据权利要求4所述的展示物动态悬吊装置阵列，其特征在于：所述一体化步进伺服模组包括电机、位于电机一侧且与电机固定连接的编码器、与编码器另一侧相固定连接的驱动控制器，所述轴承与所述电机固定连接，且所述电机的电机轴突伸并卡入所述轴承内，以在所述电机轴转动时带动所述轴承转动。

6.根据权利要求2所述的展示物动态悬吊装置阵列，其特征在于：所述排线机构还包括穿过所述丝杆滑块设置的滑块导向轴，所述滑块导向轴的两端分别固定在所述主基座板和副基座板上，且所述第一组排线轮套设在所述滑块导向轴上。

7.根据权利要求1所述的展示物动态悬吊装置阵列，其特征在于：所述排线机构还包括固定在所述丝杆滑块内侧的排线轮盖板，所述第一组排线轮限位在所述排线轮盖板与所述丝杆滑块之间。

8.根据权利要求1所述的展示物动态悬吊装置阵列，其特征在于：所述外壳的底部设有圆柱形的延伸部，所述延伸部的中间开设有一通孔，所述缆索经所述通孔穿出所述外壳。

9.根据权利要求8所述的展示物动态悬吊装置阵列，其特征在于：所述延伸部还具有位于所述通孔一侧的中空槽，所述中空槽内放置有传感器，所述缆索上靠近所述展示物的一端设有插头护套及内置于插头护套内的感应块，在所述展示物上升至一定高度后，所述传感器检测所述感应块的位置信号并将该位置信号发送给所述一体化步进伺服模组，以控制所述展示物的高度。

10.根据权利要求1所述的展示物动态悬吊装置阵列，其特征在于：所述外壳的顶部设有倒梯形状的凸起，所述展示物动态悬吊装置阵列还包括连接安装台与所述展示物动态悬吊装置的安装板、扣合固定在所述安装板上的卡扣，所述安装板上开设有燕尾槽，以收容所述凸起，所述安装板的侧面开设有卡扣孔，以固定所述卡扣。