CN110992857B

CN110992857B - 一种浮雕展示装置

Info

Publication number: CN110992857B
Application number: CN201911412042.5A
Authority: CN
Inventors: 张玉伟; 周浩; 闫鹏
Original assignee: Qilu University of Technology
Current assignee: Qilu University of Technology
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2021-08-27
Anticipated expiration: 2039-12-31
Also published as: CN110992857A

Abstract

本发明公开了一种浮雕展示装置，它解决了现有浮雕展示不能进行自动场景变换、灵活性较差的问题，具有推针能够精确移动、浮雕呈现效率高且能快速恢复原位的效果。其技术方案为：包括壳体，壳体一侧安装展示板；所述壳体内部设有若干推针，所述推针远离展示板一侧设有推臂；所述推臂连接驱动装置，驱动装置能够带动推臂沿x、y、z方向移动，以使推臂与相应位置推针接触并推动推针向靠近展示板方向移动；所述展示板连接复位驱动机构，所述复位驱动机构能够带动展示板向靠近壳体一侧移动以使推针复位。

Description

一种浮雕展示装置

技术领域

本发明涉及展示设备领域，尤其涉及一种浮雕展示装置。

背景技术

浮雕在工业生产和日常生活中随处可见，它是介于2D图像和3D物体之间的一种过渡媒介形式，依附在背景平面之上，通过高度场凸凹变化塑造空间感，在建筑装潢、文物遗迹、沙盘展示、地形模拟等领域得到广泛应用。

在创意玩具领域，目前市场上已经出现了触摸式三维针画屏，可以在同一背景面上展示不同的立体浮雕效果。发明人发现，现有浮雕展示存在不能进行自动场景变换、灵活性较差等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种浮雕展示装置，其具有推针能够精确移动、浮雕呈现效率高且能快速恢复原位的效果。

本发明采用下述技术方案：

一种浮雕展示装置，包括壳体，壳体一侧安装展示板；所述壳体内部设有若干推针，所述推针远离展示板一侧设有推臂；所述推臂连接驱动装置，驱动装置能够带动推臂沿x、y、z方向移动，以使推臂与相应位置推针接触并推动推针向靠近展示板方向移动；所述展示板连接复位驱动机构，所述复位驱动机构能够带动展示板向靠近壳体一侧移动以使推针复位。

进一步的，所述推针包括依次连接的第一头部、第一连接部和推动部，所述推动部呈半球形，所述第一头部一侧具有凸起，另一侧开设凹槽。

进一步的，相邻推针的凹槽与凸起彼此卡合在一起。

进一步的，所述推臂包括支撑架，所述支撑架端部通过转轴连接滚子，所述滚子能够与推动部相接触。

进一步的，所述推针包括连接在一起的第二头部和第二连接部，所述第二连接部远离第二头部一端开设插孔。

进一步的，所述推臂包括推柱，所述推柱一端具有锥形部，所述锥形部能够与插孔相接触。

进一步的，所述壳体内部安装多个支撑板，所述支撑板开设有用于推针移动的导向孔。

进一步的，所述复位驱动机构包括复位电机、蜗轮蜗杆机构、复位丝杠，所述复位电机通过蜗轮蜗杆机构与复位丝杠相连，所述复位丝杠与展示板螺纹连接。

进一步的，所述驱动装置包括x方向驱动机构、y方向驱动机构和z方向驱动机构，z方向驱动机构连接推臂；多个z方向驱动机构成组连接于同一y方向驱动机构，多个y方向驱动机构连接一个x方向驱动机构。

进一步的，所述展示板为透明板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的推臂与推针相匹配，二者之间摩擦阻力小，能够光滑移动，保证浮雕的稳定显示；

(2)本发明设置多个推臂，并通过多组驱动机构驱动，提高动作效率；

(3)本发明展示板连接复位机构，通过复位机构带动展示板将推针推回原位，能够快速复位。

附图说明

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

图1为本发明实施例一的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一的壳体内部机构示意图；

图3-图4为本发明实施例一的驱动装置安装示意图；

图5为本发明实施例一的复位机构结构示意图；

图6为本发明实施例一的展示板与支撑板连接结构示意图；

图7为本发明实施例一的驱动装置结构示意图；

图8为本发明实施例一的z方向驱动机构安装示意图；

图9为本发明实施例一的推臂安装示意图；

图10为本发明实施例一的推臂结构示意图；

图11为本发明实施例一的推针结构示意图；

图12为本发明实施例一的第一头部结构示意图；

图13为本发明实施例二的推针结构示意图；

图14为本发明实施例二的推臂结构示意图；

其中，1、壳体，2、展示板，3、推针，4、连接柱，5、第一支撑板，6、第二支撑板，7、复位电机，8、x方向驱动电机，9、y方向驱动电机，10、z方向驱动电机，11、x方向丝杠，12、x方向丝母，13、导向孔，14、推臂，15、y方向连接板，16、y方向丝杠，17、y方向丝母，18、y方向移动板，19、滚子，20、转轴，21、支撑架，22、第一头部，23、第一连接部，24、推动部，25、第二头部，26、第二连接部，27、插孔，28、推柱，29、锥形部，30、复位丝杠，31、复位蜗轮，32、复位蜗杆，33、z方向连接板，34、z方向丝杠，35、z方向丝母，36、x方向连接板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请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申请的示例性实施方式。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，本申请中如果出现“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必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

复位电机、x方向驱动电机、y方向驱动电机、z方向驱动电机、x方向丝杠、y方向丝杠、x方向丝母、y方向丝母、x方向连接板、y方向移动板、复位蜗轮、复位蜗杆均等为采用功能性命名，并不对其结构进行限定。

正如背景技术所介绍的，现有技术中浮雕展示不能进行自动场景变换、灵活性较差的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种浮雕展示装置。

实施例一：

下面结合附图1-图12对本实施例进行详细说明，具体的，结构如下：

本实施例提供了一种浮雕展示装置，包括壳体1、展示板2、推针3、推臂14、支撑板、复位机构和驱动装置，推针3、推臂14、支撑板、复位机构、驱动装置设置于壳体1内部，展示板2安装于壳体1一侧且能够向靠近或远离壳体1方向移动。

在本实施例中，壳体1呈长方体结构，可采用铝合金焊接构件和型材构成；展示板2为矩形板，壳体1一侧开有与展示板2尺寸相匹配的槽，便于展示板2复位后与壳体1形成一个整体。可以理解的，在其他实施例中，壳体1也可以为其他形状。

为了避免单个支撑板厚度较大，不便于开孔，设置多个支撑板；展示板2通过连接柱4与多个支撑板相连。为了不影响推针3的数量及移动空间，连接柱4设于展示板2、支撑板的四个角位置。在本实施例中，支撑板有两个，即第一支撑板5和第二支撑板6，如图2所示，第二支撑板6位于第一支撑板5下方，且二者间隔一定距离。

展示板2为透明钢化玻璃板，通过展示板2能够显示出推针3组成的浮雕形状；且展示板2还起到定位推针3的作用，避免推针3掉落。展示板2两端靠近边缘位置分别开设用于连接复位机构的螺纹孔。第一支撑板5、第二支撑板6对应所述螺纹孔位置开设有通孔，且通孔直径略大于螺纹孔直径。第一支撑板5、第二支撑板6开设有若干均匀分布的导向孔13，推针3从导向孔13中穿过并能够沿导向孔13移动。

在本实施例中，复位机构设置两个，对称安装于支撑板两侧。如图5所示，所述复位机构包括复位电机7、蜗轮蜗杆机构、复位丝杠30，蜗轮蜗杆机构包括复位蜗轮31、复位蜗杆32，复位电机7的电机轴与复位蜗杆32固定连接，复位蜗杆32与复位蜗轮31啮合，所述复位蜗轮31固定安装于复位丝杠30一端。复位丝杠30穿过第一支撑板5、第二支撑板6的通孔与展示板2螺纹连接，复位电机7带动复位蜗杆32转动，复位蜗杆32通过复位蜗轮31驱动复位丝杠30作直线运动，复位丝杠30带动展示板2移动。

所述驱动装置包括x方向驱动机构、y方向驱动机构和z方向驱动机构，z方向驱动机构连接推臂14。如图3和图4所示，多个z方向驱动机构成组连接于同一y方向驱动机构，多个y方向驱动机构连接一个x方向驱动机构。y方向驱动机构、z方向驱动机构的设置组数根据实际推针2个数而定。为了提高浮点展示的显示速度，由多个y方向驱动机构、z方向驱动机构构成的执行机构同时运转。

在本实施例中，每组z方向驱动机构有两个。驱动装置能够带动推臂14沿x、y、z方向移动，以使推臂14与相应位置的推针3接触并推动推针3向靠近展示板2方向移动，通过不同位置、不同个数的推针3被推出，在展示板2上呈现出不同浮雕形状。

x方向驱动机构、y方向驱动机构和z方向驱动机构均为直线运动机构，由控制系统自动控制。具体的，如图7和图8所示，z方向驱动机构包括z方向驱动电机10、z方向连接板33、z方向丝杠34、z方向丝母35，z方向驱动电机10与z方向丝杠34固定连接，z方向丝杠34上安装z方向丝母35，z方向丝母35通过z方向移动板与推臂14相连；通过z方向驱动电机10带动的丝杠丝母机构驱动推臂14沿z方向移动。

所述z方向丝杠34连接z方向连接板33，在本实施例中，z方向连接板33为U型板，z方向丝杠34穿过U型板两端，z方向丝杠34转动时U型板并不移动。进一步的，U型板与z方向丝杠34之间可以通过轴承连接。

y方向驱动机构包括y方向驱动电机9、y方向连接板15、y方向移动板18、y方向丝杠16、y方向丝母17，y方向连接板15为U型板，y方向丝杠16穿过U型板并能够相对其转动。y方向驱动电机9与y方向丝杠16固定连接，y方向丝杠16上安装y方向丝母17，y方向丝母17与y方向连接板18固定连接。

y方向移动板18上固定多个z方向驱动电机10，y方向驱动电机9通过y方向丝杠16驱动y方向丝母17、y方向移动板18作直线运动，多个z方向驱动电机10随y方向移动板18移动，能够同时调节多个推臂14沿y方向上的运动。

x方向驱动机构包括x方向驱动电机8、x方向连接板36、x方向移动板、x方向丝杠11、x方向丝母12，其连接方式与y方向驱动机构、z方向驱动机构相同，此处不再赘述。多个y方向驱动机构通过x方向移动板与x方向丝母12相连。

如图9和图10所示，所述推臂14包括滚子19、转轴20和支撑架21，所述支撑架21与z方向移动板固定连接，支撑架21端部开设有U型槽，滚子19设有U型槽中，并通过转轴20与支撑架21相连。所述滚子19与转轴20固定连接，转轴20端部与支撑架21转动连接。所述推臂14采用高强度的金属制成，以保证运动准确和强度要求。

如图11和图12所示，所述推针3包括依次连接的第一头部22、第一连接部23和推动部24；在本实施例中，第一连接部23为圆柱形结构，推动部24呈半球形，其与推臂14的滚子19无缝光滑接触，减小阻力，实现精确移动；对于浮雕高度差不大的推针3，可以实现快速动作。

所述第一头部22可以为四棱柱结构或者所述第一头部22一侧具有凸起，另一侧开设凹槽，任一推针3的凹槽与其相邻推针3的凸起相配合，能够避免推针3在导向孔13内旋转。

本实施例的工作原理为：

推臂14在驱动装置的驱动下完成x、y、z三个方向的运动，推动推针3到规定的位置，设定个数的推针3被推出靠近展示板2以呈现出相应浮雕形态。之后，通过复位丝杠30将展示板2向下移动，挤压推针3，使推针3回到零位。

实施例二：

如图13所示，所述推针包括连接在一起的第二头部25和第二连接部26，第二头部25和第二连接部26均为圆柱形，且第二头部25的直径大于第二连接部26直径。所述第二连接部26远离第二头部25一端开设插孔27。

如图14所示，所述推臂包括推柱28，推柱28为圆柱形结构，所述推柱28一端具有锥形部29，所述锥形部29与插孔27配合，锥形部29的尖端能够插入插孔27中以推动推针。通过锥形部29与插孔27的接触方式，减小接触面积，从而减少阻力。

其他结构与实施例一相同，此处不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种浮雕展示装置，其特征在于，包括壳体，壳体一侧安装展示板；所述壳体内部设有若干推针，所述推针远离展示板一侧设有推臂；所述推臂连接驱动装置，驱动装置能够带动推臂沿x、y、z方向移动，以使推臂与相应位置推针接触并推动推针向靠近展示板方向移动；所述展示板连接复位驱动机构，所述复位驱动机构能够带动展示板向靠近壳体一侧移动以使推针复位，所述驱动装置包括x方向驱动机构、y方向驱动机构和z方向驱动机构，z方向驱动机构连接推臂；多个z方向驱动机构成组连接于同一y方向驱动机构，多个y方向驱动机构连接一个x方向驱动机构;

z方向驱动机构包括z方向驱动电机、z方向连接板、z方向丝杠、z方向丝母，z方向驱动电机与z方向丝杠固定连接，z方向丝杠上安装z方向丝母，z方向丝母通过z方向移动板与推臂相连；所述z方向丝杠连接z方向连接板，y方向驱动机构包括y方向驱动电机、y方向连接板、y方向移动板、y方向丝杠、y方向丝母，y方向驱动电机与y方向丝杠固定连接，y方向丝杠上安装y方向丝母，y方向丝母与y方向连接板固定连接,y方向移动板上固定多个z方向驱动电机，y方向驱动电机通过y方向丝杠驱动y方向丝母17、y方向移动板作直线运动，多个z方向驱动电机随y方向移动板移动，能够同时调节多个推臂沿y方向上的运动；

x方向驱动机构包括x方向驱动电机、x方向连接板、x方向移动板、x方向丝杠、x方向丝母，多个y方向驱动机构通过x方向移动板与x方向丝母相连。

2.根据权利要求1所述的一种浮雕展示装置，其特征在于，所述推针包括依次连接的第一头部、第一连接部和推动部，所述推动部呈半球形，所述第一头部一侧具有凸起，另一侧开设凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种浮雕展示装置，其特征在于，相邻推针的凹槽与凸起彼此卡合在一起。

4.根据权利要求2所述的一种浮雕展示装置，其特征在于，所述推臂包括支撑架，所述支撑架端部通过转轴连接滚子，所述滚子能够与推动部相接触。

5.根据权利要求1所述的一种浮雕展示装置，其特征在于，所述推针包括连接在一起的第二头部和第二连接部，所述第二连接部远离第二头部一端开设插孔。

6.根据权利要求5所述的一种浮雕展示装置，其特征在于，所述推臂包括推柱，所述推柱一端具有锥形部，所述锥形部能够与插孔相接触。

7.根据权利要求1所述的一种浮雕展示装置，其特征在于，所述壳体内部安装多个支撑板，所述支撑板开设有用于推针移动的导向孔。

8.根据权利要求1所述的一种浮雕展示装置，其特征在于，所述复位驱动机构包括复位电机、蜗轮蜗杆机构、复位丝杠，所述复位电机通过蜗轮蜗杆机构与复位丝杠相连，所述复位丝杠与展示板螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的一种浮雕展示装置，其特征在于，所述展示板为透明板。