CN208873392U - 一种便于安装的磁悬浮地球仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于安装的磁悬浮地球仪，包括球体(1)和基座(2)，所述的基座(2)内设有PCB板组件(3)，所述的基座(2)上设有可上下移动的球体定位轴(4)，基座(2)上还设有带动球体定位轴(4)上下移动的驱动机构；所述的球体定位轴(4)的上端可移动至基座(2)外部；在安装时，通过驱动机构可使球体定位轴伸出，放置球体时可直接将球体坐落在球体定位轴上，则不需要用户慢慢调节寻找球体与基座之间的平衡距离或另外设置安装工具，安装速度快，使用便捷，并且安全性能高。

Description

一种便于安装的磁悬浮地球仪

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮地球仪技术领域，具体是指一种便于安装的磁悬浮地球仪。

背景技术

磁悬浮地球仪是使用磁悬浮技术的地球仪，与普通地球仪不同，它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中，更加生动真实的展现了地球在太空中的形态，具有很高的欣赏和使用性。现有技术中的磁悬浮地球仪主要包括球体和基座，工作原理如下：球体内设有一个磁铁，基座内设有金属线圈、控制线路板和霍尔侦测器，金属线圈通过电流就会成为电磁铁，电磁铁与球体内磁铁间的排斥力可抵消地球仪所受重力，因此地球仪可漂浮在半空中，用手轻轻触碰地球仪使其偏离平衡位置，手移开后地球仪仍可回到平衡位置不至掉落，霍尔侦测器可侦测球体内磁铁的磁场变化，当球体偏离平衡位置时，霍尔侦测器侦测到磁铁的磁场变化，便会产生一补偿电流，补偿电流流到金属线圈时，金属线圈磁场增加，可将地球仪拉回平衡位置。

现有技术中的球体和基座之间没有任何辅助设备，没有明确的安装位置指示，球体和基座之间的距离需要人为把控，安装比较困难，安装位置偏移时，容易出现球体和基座突然吸住的现象，此时会将手指夹住造成伤害，所以现有技术中的结构不仅安装不方便，安全性能也比较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种方便安装、安全性能高的磁悬浮地球仪。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种便于安装的磁悬浮地球仪，包括球体和基座，所述的基座内设有PCB板组件，所述的基座上设有可上下移动的球体定位轴，基座上还设有带动球体定位轴上下移动的驱动机构；所述的球体定位轴的上端可移动至基座外部。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：在安装时，通过驱动机构可使球体定位轴伸出，放置球体时可直接将球体坐落在球体定位轴上，或者是以球体定位轴为参照物放置，放置完成后再将球体定位轴缩回至基座内部，此种结构不需要用户慢慢调节寻找球体与基座之间的平衡距离，安装速度快，使用便捷，并且安全性能高。

作为改进，所述球体定位轴上端移动至基座外的距离为球体和基座之间的平衡距离，球体定位轴伸出的高度即为球体与基座之间的平衡距离，无需调节，直接将球体放置在球体定位轴即可，快速准确。

作为改进，所述的基座包括相互配合的上壳体和下壳体，上壳体与下壳体之间为可拆卸连接，上下壳体结构方便整个装置各个部件的安装，可拆卸连接关系便于拆卸和维修。

作为改进，所述的手柄中部铰接在基座内，并且一端与球体定位轴连接，另一端伸出至基座外部，直接在外部按压手柄即可调节球体定位轴的位置，操作方便。

作为改进，所述的球体定位轴为带有环形挡板的圆柱体结构，所述的基座上设有与圆柱体相配合的通孔，球体定位轴上套接设有弹簧，球体定位轴的一端与手柄铰接，环形挡板起到对球体定位轴的限位作用，环形挡板的直径大于通孔的直径，弹簧的设置可使球体定位轴自动复位，整体结构简单紧凑，使用效果好。

作为改进，所述的基座内设有手柄固定架，便于固定手柄。

作为改进，所述驱动机构包括电机，所述电机位于基座内，电机与PCB板组件电连接，且电机与球体定位轴之间设有换向机构传动连接；所述基座上设有与球体定位轴滑动配合的通孔；所述基座上设有控制电机运转的控制开关；则这样设置后，使用者只需通过控制开关即可实现控制球体定位轴的升降，使用便利性更好，且整体零部件较少，制备成本相对较低。

作为改进，所述换向机构包括螺杆，所述螺杆与电机的输出轴连接；所述球体定位轴近电机的下端设有与螺杆旋合的螺纹孔；所述控制开关为按压开关或感应开关；则螺杆与螺纹孔形成丝杆的结构，这样的结构简单，制备成本较低，运行也较平稳，使用可靠性好。

作为改进，所述球体定位轴为棱柱形结构；或所述球体定位轴为圆柱形结构，球体定位轴的外周面上设有导向块，通孔的孔壁上设有与导向块配合导向的导向槽；则使用棱柱形结构时，不需要另外的导向机构，制备简便，使用也较方便；而使用圆柱形结构时，整体的协调性较好，美观度好。

作为改进，所述球体定位轴的端部为与球体相配合的弧面结构，此种结构使球体方便安放且球体不会滚动跑偏。

附图说明

图1是本实用新型一种便于安装的磁悬浮地球仪实施例一的半剖爆炸图。

图2是本实用新型一种便于安装的磁悬浮地球仪实施例一的结构示意图。

图3是本实用新型一种便于安装的磁悬浮地球仪实施例二的半剖爆炸图。

图4是本实用新型一种便于安装的磁悬浮地球仪实施例二的结构示意图。

图5是本实用新型一种便于安装的磁悬浮地球仪实施例二球体定位轴的放大图。

如图所示：1、球体，2、基座，2.1、上壳体，2.2、下壳体，3、PCB板组件，4、球体定位轴，5、手柄，6、环形挡板，7、通孔，8、弹簧，9、固定架，10、电机，11、控制开关，12、螺杆，13、螺纹孔，14、导向块，15、导向槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

实施例一

结合图1和图2，一种便于安装的磁悬浮地球仪，包括球体1和基座2，所述的基座2内设有PCB板组件3，PCB板组件3包含了电磁铁和霍尔感应元件，且电磁铁为环形结构，而电磁铁中的线圈又多段线圈组成，这样设置后可以更准确的控制各个方向的磁场强度，从而可更快速稳定的将偏移的球体1拉回到初始位置上，所述的基座2上端设有通孔7，通孔7中设有可上下移动的球体定位轴4，基座2上设有带动球体定位轴4上下移动的手柄5，所述的球体定位轴4的上端可移动至基座2的外部。

所述球体定位轴4上端移动至基座2外的长度为球体1和基座2之间的平衡距离(球体悬浮在基座外所需要的悬浮距离)，本申请中所说的平衡距离为球体1在磁场中可保持稳定的距离。

所述的基座2包括相互配合的上壳体2.1和下壳体2.2，上壳体2.1与下壳体2.2之间为可拆卸连接，所述的可拆卸连接可以是卡扣连接或螺丝连接(本例为螺丝连接，也可为卡扣连接，上壳体上设有卡槽，而下壳体设有与卡槽对应的卡扣等其它连接结构)。

所述的手柄5中部铰接在基座2内，并且手柄5一端与球体定位轴4铰接，且手柄5一端与球体定位轴4铰接的铰接孔为长条形孔，手柄5另一端伸出至基座2外部，以便使用者按动手柄5，所述的球体定位轴4为带有环形挡板6的圆柱体结构，所述的基座2上设有与圆柱体相配合的通孔7，环形挡板6的外径大于通孔7的内径，球体定位轴4的上端套接有弹簧8；通孔7为台阶孔，通孔7下部的孔大于通孔7上部的孔；弹簧8位于通孔7下部的孔中，且弹簧8的外径大于通孔7上部孔的孔径，弹簧8的内径小于环形挡板6的外径；球体定位轴4的一端与手柄5的一端铰接，所述的基座2内设有手柄固定架9，所述的手柄5的中部铰接在手柄固定架9上，手柄5的另一端方便手指按压的平面。

所述球体定位轴4上端的端部为与球体1相配合的内凹的弧面结构，球体定位轴的端部与球体想配合，也可三点定位等其他机构。

安装时，直接按压手柄5，手柄5可带动球体定位轴4向上移动，球体定位轴4伸出至基座2外的距离为球体1悬浮时的距离，因此直接将球体1放置在球体定位轴4上并打开开关，此时松开手柄5，弹簧8可使球体定位轴4自动复位缩至基座内部，从而完成磁悬浮地球仪的安装。

实施例二

如图3、图4和图5所示，一种便于安装的磁悬浮地球仪，包括球体1和基座2，所述的基座2内设有PCB板组件3，PCB板组件3包含了电磁铁和霍尔感应元件，且电磁铁为环形结构，而电磁铁中的线圈又多段线圈组成，这样设置后可以更准确的控制各个方向的磁场强度，从而可更快速的将偏移的球体1拉回到初始位置上；所述的基座2上设有可驱动球体定位轴4上下移动的驱动机构；基座2包括相互配合的上壳体2.1和下壳体2.2，上壳体2.1与下壳体2.2之间通过螺丝连接。

所述驱动机构包括电机10，所述电机10位于基座2内，电机10与PCB板组件3电连接，且电机10与球体定位轴4之间设有换向机构传动连接；所述基座2上设有与球体定位轴4滑动配合的通孔7；所述基座2上设有控制电机10运转的控制开关11。

所述换向机构包括螺杆12(也可通过蜗轮蜗杆的来实现)，所述螺杆12与电机10的输出轴连接；所述球体定位轴4近电机10的下端设有与螺杆12旋合的螺纹孔13；所述控制开关11为按压开关或感应开关(本例为感应开关)。

所述球体定位轴4为圆柱形结构(也可为棱柱形结构，如四棱柱、五棱柱、六棱柱或八棱柱等等)，球体定位轴4的外周面上设有导向块14，通孔7的孔壁上设有与导向块14配合导向的导向槽15；导向槽15的上端内壁上贴合有压力感应器，压力感应器与PCB板组件3信号连接，在球体定位轴4上升时，一旦导向块14的侧面与压力感应器贴合，则压力感应器将会向PCB板组件3反馈一个信号，此时PCB板组件3控制电机10停止工作，而球体定位轴4收缩控制是通过位置感应器，位置感应器与PCB板组件3信号连接，在球体定位轴4收缩到位置后，位置感应器向PCB板组件3反馈一个信号，此时PCB板组件3控制电机10停止工作(也可以通过程序来控制，通过预先计算好的电机转动多少时间来进行延时控制，如开关开启后，电机运行预设的时间，此时球体定位轴刚好伸出到安装位置上，而再次开启开关后，电机反向运行预设时间，此时球体定位轴刚好缩回到通孔中)。

所述球体定位轴4上端的端面为与球体1相配合的弧面结构。

使用时，接通电源，此时基座2内的电磁铁工作产生磁场，接着通过感应开关使得电机10转动，从而使得球体定位轴4上端伸出通孔7，且球体定位轴4上端伸出通孔7的长度等于球体1保持磁力平衡位置时与基座2之间的距离，随后只需要将球体1放置在球体定位轴4上端面上，再通过感应开关使得电机10转动，将球体定位轴4上端收回到通孔7内即可，此时磁悬浮地球仪的安装完成。

实施例三

所述驱动机构包括电缸(电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最佳优点-精确转速控制，精确转数控制，精确扭矩控制转变成-精确速度控制，精确位置控制，精确推力控制；实现高精度直线运动系列的全新革命性产品)，电缸位于基座2内，电缸与PCB板组件3电连接，且电缸的伸缩头与球体定位轴4连接，控制球体定位轴4上下移动；所述基座2上设有与球体定位轴4滑动配合的通孔7；所述基座2上设有控制电缸运转的控制开关11。控制开关11为按压开关，其余结构与实施例二相同。

使用时，接通电源，此时基座2内的电磁铁工作产生磁场，接着通过感应开关使得电缸启动伸出，从而使得球体定位轴4上端伸出通孔7，且球体定位轴4上端伸出通孔7的长度等于球体1保持磁力平衡位置时与基座2之间的距离，随后只需要将球体1放置在球体定位轴4上端面上，再通过按压开关使得电缸再次启动缩回，从而将球体定位轴4上端收回到通孔7内即可，此时球体1在磁场的作用下悬浮，即完成磁悬浮地球仪的安装。

本实用新型在具体实施时，上述球体定位轴的伸缩可以统称为球体定位机构，上述具体结构仅是实现本方案的具体实施方式之一，也可采用螺旋结构、齿轮结构、斜面机构等其他可实现往复运动的机构，均在本申请的保护范围之内。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种便于安装的磁悬浮地球仪，包括球体(1)和基座(2)，所述的基座(2)内设有PCB板组件(3)，其特征在于：所述的基座(2)上设有可上下移动的球体定位轴(4)，基座(2)上还设有带动球体定位轴(4)上下移动的驱动机构；所述的球体定位轴(4)的上端可移动至基座(2)外部。

2.根据权利要求1所述的一种便于安装的磁悬浮地球仪，其特征在于：所述球体定位轴(4)上端移动至基座(2)外的距离为球体(1)和基座(2)之间的平衡距离。

3.根据权利要求1所述的一种便于安装的磁悬浮地球仪，其特征在于：所述的基座(2)包括相互配合的上壳体(2.1)和下壳体(2.2)，上壳体(2.1)与下壳体(2.2)之间为可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种便于安装的磁悬浮地球仪，其特征在于：所述的驱动机构包括手柄(5)，所述的手柄(5)的中部铰接在基座(2)内，并且一端与球体定位轴(4)连接，另一端伸出至基座(2)外部。

5.根据权利要求4所述的一种便于安装的磁悬浮地球仪，其特征在于：所述的球体定位轴(4)为带有环形挡板(6)的圆柱体结构，所述的基座(2)上设有与圆柱体相配合的通孔(7)，球体定位轴(4)上套接设有弹簧(8)，球体定位轴(4)的下端与手柄(5)铰接；所述的基座(2)内设有手柄固定架(9)。

6.根据权利要求1所述的一种便于安装的磁悬浮地球仪，其特征在于：所述驱动机构包括电机(10)，所述电机位于基座(2)内，电机(10)与PCB板组件(3)电连接，且电机(10)与球体定位轴(4)之间设有换向机构传动连接；所述基座(2)上设有与球体定位轴(4)滑动配合的通孔(7)；所述基座(2)上设有控制电机(10)运转的控制开关(11)。

7.根据权利要求6所述的一种便于安装的磁悬浮地球仪，其特征在于：所述换向机构包括螺杆(12)，所述螺杆(12)与电机(10)的输出轴连接；所述球体定位轴(4)近电机(10)的下端设有与螺杆(12)旋合的螺纹孔(13)；所述控制开关(11)为按压开关或感应开关。

8.根据权利要求7所述的一种便于安装的磁悬浮地球仪，其特征在于：所述球体定位轴(4)为棱柱形结构；或所述球体定位轴(4)为圆柱形结构，球体定位轴(4)的外周面上设有导向块(14)，通孔(7)的孔壁上设有与导向块(14)配合导向的导向槽(15)。

9.根据权利要求1或4或6所述的一种便于安装的磁悬浮地球仪，其特征在于：所述球体定位轴(4)上端的端面为与球体(1)相配合的弧面结构。