CN110206986A - 一种智能屏幕支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能屏幕支架，包括底座、左右转向机构和前后翻转机构，所述底座的顶端安装有伸缩套筒，所述伸缩套筒的顶端安装有顶板，所述顶板上设有旋转轴，旋转轴的顶端通过轴承转动连接有安装基座，所述安装基座的底端连接有转动盘，所述安装基座上转动连接有转接板，转接板的侧面安装有屏幕安装板；所述转动盘上设置有壳盖，壳盖的两端与转轴转动连接，所述转接板位于壳盖的外侧，所述壳盖内部设置有左右转向机构、前后翻转机构；本发明提供一种智能屏幕支架，可以适应不同身高、姿势的人使用，能够实现左右旋转和前后翻转，能够根据人的不同姿势，利用外部遥控器或语音指令调整不同的高度和朝向，可以有效解决背景技术中的问题。

Description

一种智能屏幕支架

技术领域

本发明涉及屏幕支架技术领域，具体为一种智能屏幕支架。

背景技术

随着信息化时代的到来，电脑和网络电视几乎成了人们、尤其是中青年人工作与生活中的重要组成部分，但由于使用不当所造成的病痛也随之而来了，其中以颈椎病最为常见，主要是由于看屏幕的角度不当而造成颈椎周围肌肉的紧张与劳损，颈椎间盘与小关节的退变，因此显示器支架应运而生，申请号为201720632113.2的中国专利，提出了一种能够避免屏幕摔落，可以搭载不同尺寸屏幕的支架，但是其采用固定连接屏幕的方式，致使不能调整屏幕的角度，现有的屏幕支架多数难以灵活旋转，难以根据不同身高、不同姿势的人进行远程调整角度，长期使用易引起使用者身体不适。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种智能屏幕支架，可以适应不同身高、姿势的人使用，能够实现左右旋转和前后翻转，且具有遥控调整屏幕高度和朝向的功能，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能屏幕支架，包括底座、左右转向机构和前后翻转机构；所述底座的顶端安装有伸缩套筒，所述伸缩套筒的顶端安装有顶板，所述顶板上设有旋转轴，旋转轴的顶端通过轴承转动连接有安装基座，所述安装基座的底端连接有转动盘，转动盘与顶板滑动连接，转动盘的中部设有椭圆形通孔，所述顶板的中部安装有定齿轮，定齿轮位于椭圆形通孔内，所述安装基座上转动连接有转接板，转接板的侧面安装有屏幕安装板；所述转动盘上设置有壳盖，壳盖的两端与转轴转动连接，所述转接板位于壳盖的外侧，所述壳盖内部设置有左右转向机构、前后翻转机构。

本屏幕支架利用行星齿轮结构，通过第一伺服电机转动带动动齿轮转动，并沿着定齿轮旋转，实现纵向左右方向的旋转，在第三伺服电机的作用下，第二锥齿轮旋转带动第一锥齿轮转动，进而带动转轴转动，通过转接板带动屏幕安装板前后翻转，通过外部遥控器的控制，实现了对屏幕位置的调整，保护使用者的身体，提高观看体验。

进一步的，所述左右转向机构包括第一伺服电机和动齿轮，所述动齿轮置于第一伺服电机的输出轴上，且动齿轮与定齿轮相互啮合。

进一步的，所述前后翻转机构包括转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三伺服电机，所述第一锥齿轮安装在转轴上，第二锥齿轮安装在第三伺服电机的输出轴上，且第一锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合。

进一步的，所述第一伺服电机安装在安装基座的顶端，第三伺服电机安装在转动盘的顶端，转轴转动连接在安装基座上，还包括外部遥控器，外部遥控器与外部电源电连接，外部遥控器与第一伺服电机和第三伺服电机电连接。

进一步的，所述伸缩套筒包括内螺杆、中螺管和外螺管，所述内螺杆置于中螺管的内部，且与中螺管螺纹连接，所述中螺管置于外螺管的内部，且与外螺管螺纹连接，内螺杆的底端与底座转动连接，外螺管的顶端与顶板连接，螺纹连接结构，使内螺杆旋转带动中螺管上升，中螺管转动带动外螺管上升。

进一步的，所述底座包括叶片安装座和安装座，安装座安装在叶片安装座的顶端，内螺杆与安装座转动连接，安装座的底端为中空结构，叶片安装座由四组叶片组成，安装座的内部安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与内螺杆连接，第二伺服电机与外部遥控器电连接，利用第二伺服电机作为动力源，带动内螺杆旋转，实现屏幕上下啊位置的调整。

进一步的，所述安装基座包括电机安装座、U型固定板和支撑板，电机安装座为圆柱形安装座，且设有两个，电机安装座安装在U型固定板的左侧面，且与转动盘连接，所述第一伺服电机安装在电机安装座上，U型固定板的底端安装在转动盘上，支撑板设有两个，且转轴与支撑板转动连接，安装基座采用多结构组合安装，节省内部空间。

进一步的，所述转接板为U型转接板，转接板两侧的内壁均安装有连接筒，所述连接筒的端部与转轴的端部连接，转接板方便实现屏幕的前后翻转，且安装有连接筒，方便安装和拆卸。

进一步的，所述屏幕安装板的形状与底座的形状相同，屏幕安装板的中部设有螺纹孔，屏幕安装板安装在转接板的右侧面，叶片的形状，能够适应不同的屏幕尺寸。

进一步的，还包括控制模块，所述控制模块设置在壳盖，所述壳盖上还设置有直返式光电传感器，所述控制模块包括PLC控制器和语音识别芯片，所述PLC控制器分别与直返式光电传感器、语音识别芯片电连接，所述PLC控制器分别与第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和外部电源电连接；直返式光电传感器可测算出使用者的身高，进而根据身高调整伸缩套筒的高度以适配使用者，语音识别芯片可用以输入使用者的语音指令，进而根据语音指令来调整水平方向的位置或进行屏幕翻转，智能识别加语音控制，智能化程度更高，使用更方便。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本屏幕支架，具有以下好处：

1、各零件结构简单，方便安装和拆卸，克服了支架某部位断裂需要更换整个支架的缺陷，节省使用者的经济资源；

2、设有左右转向机构，利用第一伺服电机带动动齿轮沿着定齿轮转动，带动整个转动盘沿着旋转轴转动，进行左右方向的调整，实现屏幕的左右调节功能，利用前后翻转机构实现了屏幕的前后翻转功能，有利于保护使用者的眼睛和身体健康，提高使用者的观看体验；

3、外部遥控器与左右转向机构和前后翻转机构完美配合，实现了遥控屏幕姿势位置的功能，可以适应不同身高以及坐、站立姿势的的人群使用，且可以随着人的姿势调整屏幕的高度和朝向。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明支架上部结构示意图；

图3为本发明支架下部结构示意图；

图4为本发明伸缩套筒内部结构示意图。

图中：1底座、2伸缩套筒、21内螺杆、22中螺管、23外螺管、3屏幕安装板、4壳盖、5转接板、6左右转向机构、61第一伺服电机、62动齿轮、7前后翻转机构、71转轴、72第一锥齿轮、73第二锥齿轮、74第三伺服电机、8安装基座、9定齿轮、10顶板、11第二伺服电机、12旋转轴、13转动盘、14连接筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

实施例一：

一种智能屏幕支架，包括底座1、左右转向机构6和前后翻转机构7；底座1的顶端安装有伸缩套筒2，伸缩套筒2的顶端安装有顶板10，顶板10位滑动性优秀的滑动板，顶板10上设有旋转轴12，旋转轴12的顶端通过轴承转动连接有安装基座8，当安装基座8转动时，沿着旋转轴12旋转，带动屏幕安装板3转动，安装基座8的底端连接有转动盘13，转动盘13起到支撑作用，支撑安装基座8，转动盘13与顶板10滑动连接，转动盘13的中部设有椭圆形通孔，顶板10的中部安装有定齿轮9，定齿轮9位于椭圆形通孔内，定齿轮9与圆形通孔的内壁存在足够间隙，安装基座8上转动连接有转接板5，转接板5的侧面安装有屏幕安装板3，用于上下翻转屏幕，还包括壳盖4，壳盖4安装在转动盘13上，且壳盖4的两端与转轴71转动连接，转接板5位于壳盖4的外侧，提高支架的美观度，避免内部结构落灰，壳盖4内设置有左右转向机构6、前后翻转机构7；安装基座8包括电机安装座、U型固定板和支撑板，电机安装座为圆柱形安装座，且设有两个，电机安装座安装在U型固定板的左侧面，且与转动盘13连接，第一伺服电机61安装在电机安装座上，用于固定第一伺服电机61，形成一体结构，U型固定板的底端安装在转动盘13上，且U型固定板与旋转轴12转动连接，支撑板设有两个，且转轴71与支撑板转动连接，安装基座8将左右转向机构6、前后翻转机构7和屏幕安装板3连接成一体结构，共同左右旋转；左右转向机构6包括第一伺服电机61和动齿轮62，动齿轮62置于第一伺服电机61的输出轴上，且动齿轮62与定齿轮9相互啮合，外部遥控器打开第一伺服电机61，第一伺服电机61的输出轴转动带动动齿轮62旋转，动齿轮62在定齿轮9的作用下，沿着定齿轮9转动，进而带动转动盘13沿着旋转轴12旋转，屏幕安装板3随之左右转动，左右方向的控制对应第一伺服电机61的转动方向；前后翻转机构7包括转轴71、第一锥齿轮72、第二锥齿轮73和第三伺服电机74，第一锥齿轮72安装在转轴71上，第二锥齿轮73安装在第三伺服电机74的输出轴上，且第一锥齿轮72与第二锥齿轮73相互啮合，外部遥控器打开第三伺服电机74，第三伺服电机74的输出轴带动第二锥齿轮73转动，第二锥齿轮73带动第一锥齿轮72旋转，进而带动转轴71转动，转轴71带动转接板5前后翻转，屏幕安装板3随之前后翻转，前后方向的控制对应第三伺服电机74的转动方向；其中，第一伺服电机61安装在安装基座8的顶端，第三伺服电机74安装在转动盘13的顶端，转轴71转动连接在安装基座8上，还包括外部遥控器，外部遥控器与外部电源电连接，外部遥控器与第一伺服电机61和第三伺服电机74电连接。

实施例二：

该实施例与实施例一的区别在于：

本实施例中伸缩套筒2包括内螺杆21、中螺管22和外螺管23，内螺杆21置于中螺管22的内部，且与中螺管22螺纹连接，内螺杆21上设有外螺纹，中螺管22的内壁设有内螺纹，且中螺管22的外侧面设有外螺纹，中螺管22置于外螺管23的内部，且与外螺管23螺纹连接，外螺管23的内壁设有内螺纹，内螺杆21的底端与底座1转动连接，外螺管23的顶端与顶板10连接，底座1包括叶片安装座和安装座，安装座安装在叶片安装座的顶端，用于安装伸缩套筒2，内螺杆21与安装座转动连接，安装座的底端为中空结构，叶片安装座由四组叶片组成，组成固定强度高的叶片安装座，安装座的内部安装有第二伺服电机11，第二伺服电机11的输出轴与内螺杆21连接，第二伺服电机11与外部遥控器电连接，打开第二伺服电机11，顺时针转动带动内螺杆21转动，中螺管22在内螺杆21转动的作用下上升，上升至极限高度时，中螺管22随着内螺杆21转动，外螺管23开始上升，需要下降时即逆时针启动第二伺服电机11。

实施例三：

该实施例与实施例一的区别在于：

本实施例中转接板5为U型转接板，转接板5两侧的内壁均安装有连接筒14，连接筒14的端部与转轴71的端部连接，结构简单，且分工明确，便于更换损坏的部件，避免一部分损坏导致整个支架无法维修，屏幕安装板3的形状与底座1的形状相同，屏幕安装板3的中部设有螺纹孔，屏幕安装板3安装在转接板5的右侧面，方便安装不同尺寸的屏幕，且固定效果好。

在使用时：左右方向调节：外部遥控器打开第一伺服电机61，第一伺服电机61的输出轴转动带动动齿轮62旋转，动齿轮62在定齿轮9的作用下，沿着定齿轮9转动，进而带动转动盘13沿着旋转轴12旋转，屏幕安装板3随之左右转动，左右方向的控制对应第一伺服电机61的转动方向，前后翻转调节时：外部遥控器打开第三伺服电机74，第三伺服电机74的输出轴带动第二锥齿轮73转动，第二锥齿轮73带动第一锥齿轮72旋转，进而带动转轴71转动，转轴71带动转接板5前后翻转，屏幕安装板3随之前后翻转，前后方向的控制对应第三伺服电机74的转动方向，屏幕高度调节：打开第二伺服电机11，顺时针转动带动内螺杆21转动，中螺管22在内螺杆21转动的作用下上升，上升至极限高度时，中螺管22随着内螺杆21转动，外螺管23开始上升，需要下降时即逆时针启动第二伺服电机11。

实施例四

该实施例与实施例一的区别在于：

还包括控制模块，所述控制模块设置在壳盖4，所述壳盖4上还设置有直返式光电传感器，所述控制模块包括PLC控制器和语音识别芯片，所述PLC控制器分别与直返式光电传感器、语音识别芯片电连接，所述PLC控制器分别与第一伺服电机61、第二伺服电机11、第三伺服电机74和外部电源电连接；直返式光电传感器可测算出使用者的身高，进而根据身高调整伸缩套筒的高度以适配使用者，语音识别芯片可用以输入使用者的语音指令，进而根据语音指令来调整水平方向的位置或进行屏幕翻转，智能识别加语音控制，智能化程度更高，使用更方便。

作为一种扩展实施例，控制模块和直返式光电传感器在附图中未画出。

值得注意的是，本实施例中所公开的外部遥控器核心芯片选用的是PLC单片机，具体型号为西门子S7-200，第二伺服电机11、第三伺服电机74和第一伺服电机61选择的型号为HSV1-350-E3，外部遥控器控制第二伺服电机11、第三伺服电机74和第一伺服电机61工作采用现有技术中常用的方法；PLC控制器选用西门子S7-300，直返式光电传感器选用图尔克7700227型，语音识别芯片选用深圳唯创WTK6900-24SS，PLC控制器控制第二伺服电机11、第三伺服电机74和第一伺服电机61工作采用现有技术中常用的方法。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能屏幕支架，其特征在于：包括底座（1）、左右转向机构（6）和前后翻转机构（7）；所述底座（1）的顶端安装有伸缩套筒（2），所述伸缩套筒（2）的顶端安装有顶板（10），所述顶板（10）上设有旋转轴（12），旋转轴（12）的顶端通过轴承转动连接有安装基座（8），所述安装基座（8）的底端连接有转动盘（13），转动盘（13）与顶板（10）滑动连接，转动盘（13）的中部设有椭圆形通孔，所述顶板（10）的中部安装有定齿轮（9），定齿轮（9）位于椭圆形通孔内，所述安装基座（8）上转动连接有转接板（5），转接板（5）的侧面安装有屏幕安装板（3）；所述转动盘（13）上设置有壳盖（4），壳盖（4）的两端与转轴（71）转动连接，所述转接板（5）位于壳盖（4）的外侧，所述壳盖（4）内部设置有左右转向机构（6）、前后翻转机构（7）。

2.根据权利要求1所述的一种智能屏幕支架，其特征在于：所述左右转向机构（6）包括第一伺服电机（61）和动齿轮（62），所述动齿轮（62）置于第一伺服电机（61）的输出轴上，且动齿轮（62）与定齿轮（9）相互啮合。

3.根据权利要求2所述的一种智能屏幕支架，其特征在于：所述前后翻转机构（7）包括转轴（71）、第一锥齿轮（72）、第二锥齿轮（73）和第三伺服电机（74），所述第一锥齿轮（72）安装在转轴（71）上，第二锥齿轮（73）安装在第三伺服电机（74）的输出轴上，且第一锥齿轮（72）与第二锥齿轮（73）相互啮合。

4.根据权利要求3所述的一种智能屏幕支架，其特征在于：第一伺服电机（61）安装在安装基座（8）的顶端，第三伺服电机（74）安装在转动盘（13）的顶端，转轴（71）转动连接在安装基座（8）上，还包括外部遥控器，外部遥控器与外部电源电连接，外部遥控器与第一伺服电机（61）和第三伺服电机（74）电连接。

5.根据权利要求3所述的一种智能屏幕支架，其特征在于：所述伸缩套筒（2）包括内螺杆（21）、中螺管（22）和外螺管（23），所述内螺杆（21）置于中螺管（22）的内部，且与中螺管（22）螺纹连接，所述中螺管（22）置于外螺管（23）的内部，且与外螺管（23）螺纹连接，内螺杆（21）的底端与底座（1）转动连接，外螺管（23）的顶端与顶板（10）连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能屏幕支架，其特征在于：所述底座（1）包括叶片安装座和安装座，安装座安装在叶片安装座的顶端，内螺杆（21）与安装座转动连接，安装座的底端为中空结构，叶片安装座由四组叶片组成，安装座的内部安装有第二伺服电机（11），所述第二伺服电机（11）的输出轴与内螺杆（21）连接，第二伺服电机（11）与外部遥控器电连接。

7.根据权利要求3所述的一种智能屏幕支架，其特征在于：所述安装基座（8）包括电机安装座、U型固定板和支撑板，电机安装座为圆柱形安装座，且设有两个，电机安装座安装在U型固定板的左侧面，且与转动盘（13）连接，所述第一伺服电机（61）安装在电机安装座上，U型固定板的底端安装在转动盘（13）上，支撑板设有两个，且转轴（71）与支撑板转动连接。

8.根据权利要求3所述的一种智能屏幕支架，其特征在于：所述转接板（5）为U型转接板，转接板（5）两侧的内壁均安装有连接筒（14），所述连接筒（14）的端部与转轴（71）的端部连接。

9.根据权利要求1所述的一种智能屏幕支架，其特征在于：所述屏幕安装板（3）的形状与底座（1）的形状相同，屏幕安装板（3）的中部设有螺纹孔，屏幕安装板（3）安装在转接板（5）的右侧面。

10.根据权利要求6所述的一种智能屏幕支架，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块设置在壳盖（4），所述壳盖（4）上还设置有直返式光电传感器，所述控制模块包括PLC控制器和语音识别芯片，所述PLC控制器分别与直返式光电传感器、语音识别芯片电连接，所述PLC控制器分别与第一伺服电机（61）、第二伺服电机（11）、第三伺服电机（74）和外部电源电连接。