CN208074498U - 电脑显示器自动升降支架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于预防颈椎病的电脑显示器自动升降支架，包括底座、升降机构、控制系统、供电系统；升降机构包括安装在底座上的内臂，外臂通过第一、第二导轨与内臂连接，齿形带绕过内臂上端的主动齿轮和内臂下端的从动齿轮，并通过外臂连接座与外臂连接；单片机检测上端限位开关、下端限位开关和传感器的信号，并生成对驱动IC的控制信号；供电系统通过电脑USB插孔取电，经过限流、电压转换以及反向截止后，传给控制系统。本实用新型的优越技术效果在于：采用齿形带提高了传动的可靠性，直接采用电脑USB提供动力电源，电流经过限流、电压转换以及反向截止后确保使用的便利性及电脑USB口的安全性，通过码盘计数与测速传感器实现升降速度的无极调节，通过电脑操控界面实现与单片机的通讯，简化了控制系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及颈椎病预防及治疗领域，具体涉及一种预防及治疗颈椎病的电脑显示器自动升降支架。
背景技术
调查发现，当今颈椎病患者中有大量国家机关和企事业单位职员、公司账务以及长期使用电脑工作的白领。据统计，每天平均使用电脑超过4 小时的人中，约有81.6％的人脊椎有问题，颈椎病已成为“电脑族”的健康杀手，严重影响人们的生活质量和工作效率。随着电脑的普及，越来越多的人应用电脑办公，而问题也随之产生，人们在操作电脑或是应用电脑阅读时往往长时间的保持一个姿势，观看角度一般固定于一个方向，不但容易引起视疲劳和其它眼部疾病；而且长时间的保持一个姿势容易引起颈椎病，肩周炎等。目前治疗颈椎病主要采用按摩推拿或机械牵引。然而，对于上班族而言，挤出时间治疗不太容易且难以坚持，脖子也经不起折腾。市场上所售的颈椎牵引治疗机械( 如牵引床、充气性牵引器等)都直接接触颈部进行牵张，操作不慎或发生机械故障，可能损伤脆弱的颈椎。随着人们对久坐白领易患颈椎病等问题的重视，市场上迫切需要能够预防和治疗颈椎病的电脑显示器支架。
例如中国实用新型专利CN201620774457.2 公开了一种自动升降电脑显示器支架，包括支撑部、升降装置、控制部和供电部；所述升降装置设置在支撑部中，所述控制部包括位置检测电路、控制升降装置升降的单片机；所述位置检测电路与单片机连接；所述供电部与控制部和升降装置连接；所述位置检测电路包括1个U型电阻和2个位置传感弹针，所述U型电阻固定在支撑部上，所述位置传感弹针固定在升降装置上，2个位置传感弹针相连通并可移动的连接于U型电阻的两端。该实用新型采用单片机及位置检测电路控制升降过程，虽然能控制上升和下降的距离，也能够控制上升、下降和停止的时间，但是由于其采用的是U型电阻作为位置状态检测的传感器，存在精度差，可靠性低等缺点，另外，该实用新型通过改变蜗轮蜗杆的传动比来实现上升或下降速度的改变，显然，当涡轮蜗杆型号确定后，传动比无法改变，只能通过更换涡轮或蜗杆的型号来实现，另外其控制系统采用H桥驱动式电路相对比较复杂，提高了生产制造成本。
发明内容
为了克服现有的显示器自动升降支架的不足，本实用新型提供一种电脑显示器自动升降支架。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种电脑显示器自动升降支架，其包括底座、升降机构、控制系统、供电系统。
所述升降机构包括安装在底座上的内臂，第一导轨和第二导轨安装在内臂两侧的U型槽内，马达安装在内臂上端，马达的输出轴端安装有主动齿轮，可沿高度方向滑动调整的从动轮支架安装在内臂的下端，从动轴一端穿过内臂下端的U型开口，并与从动轮架铰接，从动轴另一端固定有从动齿轮，码盘安装在从动轮支架的内腔，并通过中心孔与从动轴固定连接，齿形带的一端绕在所述主动齿轮外，另一端绕在所述从动齿轮外，外臂连接座固定安装在所述齿形带的侧面，外臂套在所述内臂的外面。
所述外臂两侧分别与所述第一导轨和第二导轨连接。
所述外臂的前侧与所述外臂连接座连接。
所述控制系统其特征在于，包括通过上端限位开关支架安装在所述内臂U型槽上端的上端限位开关，通过下端限位开关支架安装在内臂U型槽下端的下端限位开关，传感器安装在所述从动轮支架的内腔。
所述码盘的外圆插入所述传感器的U型开口内。
所述上端限位开关、下端限位开关、传感器分别与单片机的输入端连接，单片机的输出端与驱动IC连接，马达与驱动IC的输出端连接。
所述单片机与通讯端口连接。
所述供电系统其特征在于，包括标准的A型USB插口。
所述USB插口的电源引脚连接至限流模块的输入端，限流模块的输出端连接至电压转换IC的输入端，电压转换IC的输出端连接至反向截止电路，并将电流输出至单片机和驱动IC。
所述USB端口的信号引脚与所述控制系统的通讯端口连接。
进一步地，所述第一导轨和第二导轨采用抽拉式导轨。
附图说明
图1为本实用新型所述的电脑显示器自动升降支架实施例提供的分解结构示意图。
图2为本实用新型所述的电脑显示器自动升降支架实施例提供的内部结构示意图。
图3为本实用新型所述的控制系统及供电系统原理示意图。
附图标记如下。
1.外臂 2.第一导轨 3.内臂 4.第二导轨 5.马达 6.上端限位开关支架7.上端限位开关 8.主动齿轮 9.齿形带 10.外臂连接座 11.从动轮支架 12.从动轴13.从动齿轮 14.下端限位开关 15.下端限位开关支架 16.底座 17.码盘 18.传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步说明。
如附图1、附图2所示，本实用新型所述的电脑显示器自动升降支架，其包括底座16、升降机构、控制系统、供电系统。
所述升降机构包括安装在底座16上的内臂3，第一导轨2和第二导轨4安装在所述内臂3两侧的U型槽内，用于提供升降动力的马达5安装在内臂3上端，马达5的输出轴端安装有主动齿轮8，从动轮支架11安装在内臂3的下端，其可沿内臂3的高度方向进行一定量滑动，从动轴12一端穿过内臂3下端的U型开口，并与从动轮架11铰接，从动轴12另一端固定有从动齿轮13，码盘17安装在从动轮支架11的内腔，并通过其中心孔与从动轴12固定连接，齿形带9的一端绕在所述主动齿轮8外，另一端绕在所述从动齿轮13外，外臂连接座10固定安装在所述齿形带9的侧面，外臂1套在所述内臂3的外面。
所述外臂1两侧分别与所述第一导轨2和第二导轨4连接。
所述外臂1的前侧与所述外臂连接座10连接。
优选地，第一导轨及第二导轨采用抽拉式导轨。
如图2所示，所述控制系统包括，通过上端限位开关支架6安装在所述内臂3的U型槽上端的上端限位开关7，通过下端限位开关支架15安装在内臂3的U型槽下端的下端限位开关14，传感器18安装在所述从动轮支架11的内腔。
所述码盘17的外圆插入所述传感器18的U型开口内。
所述上端限位开关7、下端限位开关14、传感器18分别与单片机的输入端连接，单片机的输出端与驱动IC连接，马达与驱动IC的输出端连接。
所述单片机与通讯端口连接。
所述传感器18为U型的光电对射传感器，码盘17的外圆插入传感器18的U型开口内，码盘17周边均匀布置有槽，码盘17转动一周，传感器18产生与码盘17槽数相应次数的高低电平变化，通过记录传感器18高低电平变化的次数，即可知道码盘17转动的角度。
如图2所示，所述供电系统其特征在于，包括标准的A型USB插口，所述USB插口的电源引脚连接至限流模块的输入端，限流模块的输出端连接至电压转换IC的输入端，电压转换IC的输出端连接至反向截止电路，并将电流输出至单片机和驱动IC，所述USB端口的信号引脚与通讯端口连接，并实现USB接口与单片机的数据传递。
所述USB插口插接到电脑的USB插孔中，电脑上安装有控制软件，在控制软件界面上的操作以并完成与所述控制系统的通讯，实现本实用新型所述的电脑显示器自动升降支架的升降速度调整、显示器高度定位、故障诊断等操作。
本实用新型所述的电脑显示器自动升降支架工作过程包括复位动作、升降循环动作和停止动作。
复位动作，刚上电时，所述的电脑显示器自动升降支架首先进行复位动作，即单片机向驱动IC发送马达正转信号，以使马达5驱动主动带轮8正向旋转，从而使外臂连接座10以及外臂1下降，此时单片机实时监测下限位开关的触发信号，当外臂连接座10下降到一定位置时，将触压下端限位开关14的触点，并产生下降极限的触发信号，单片机接收到下端限位开关14的触发信号后，停止马达5运转，结束复位动作。
升降循环动作，复位完成后紧接着进入上升动作，单片机向驱动IC发送马达反转信号，驱使外臂连接座10以及外臂1上升，同时单片机接收传感器18检测信号，并计算成显示器的高度值，当其高度值超过存储在单片机内部的上限位置值时，停止上升动作；紧接着转入下降动作，即单片机向驱动IC发送马达正转信号，以使马达5驱动主动带轮8正向旋转，从而外臂连接座10以及外臂1下降，同时单片机接收传感器18检测信号，并计算成显示器的高度值，当其高度值超过存储在单片机内部的下限位置值时，停止下降动作。
停止动作，单片机实时接收电脑传来的控制信号，当接收到停止信号时，停止本实用新型所述的电脑显示器自动升降架的运动。
本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种电脑显示器自动升降支架，其特征在于，其包括：底座、升降机构、控制系统、供电系统；所述升降机构包括安装在底座上的内臂，第一导轨和第二导轨安装在内臂两侧的U型槽内，马达安装在内臂上端，马达的输出轴端安装有主动齿轮，可沿高度方向滑动调整的从动轮支架安装在内臂的下端，从动轴一端穿过内臂下端的U型开口，并与从动轮架铰接，从动轴另一端固定有从动齿轮，码盘安装在从动轮支架的内腔，并通过中心孔与从动轴固定连接，齿形带的一端绕在所述主动齿轮外，另一端绕在所述从动齿轮外，外臂连接座固定安装在所述齿形带的侧面，外臂套在所述内臂的外面，所述外臂两侧分别与所述第一导轨和第二导轨连接，所述外臂的前侧与所述外臂连接座连接。
2.根据权利要求1所述的电脑显示器自动升降支架，所述控制系统包括通过上端限位开关支架安装在所述内臂U型槽上端的上端限位开关，通过下端限位开关支架安装在内臂U型槽下端的下端限位开关，传感器安装在所述从动轮支架的内腔，所述码盘的外圆插入所述传感器的U型开口内，所述上端限位开关、下端限位开关、传感器分别与单片机的输入端连接，单片机的输出端与驱动IC连接，马达与驱动IC的输出端连接，所述单片机与通讯端口连接。
3.根据权利要求1所述的电脑显示器自动升降支架，所述供电系统包括标准的A型USB插口，所述USB插口的电源引脚连接至限流模块的输入端，限流模块的输出端连接至电压转换IC的输入端，电压转换IC的输出端连接至反向截止电路，并将电流输出至单片机和驱动IC，所述USB插口的信号引脚连接至所述控制系统的通讯端口。
4.根据权利要求1所述的电脑显示器自动升降支架，其特征在于所述第一导轨和第二导轨采用抽拉式导轨。
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