CN210483371U - 一种柜门自动开启机构及展柜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种柜门自动开启机构，包括用作展柜支撑的底架、竖直设置在底架前端上侧包边板；包边板设置在柜门的底部；包边板的靠近底架的侧面开设有卡槽和滑槽；卡槽和滑槽均沿包边板的长度方向延伸；滑槽内卡接有一排辊轮，所有辊轮通过连接柱固定连接有承接板，辊轮与连接柱可转动连接；包边板可沿着滑槽与承接板相对滑动；底架上安装有控制包边板与承接板相对滑动的滑动驱动机构和控制承接板伸缩移动的伸缩机构，本申请实现了展柜柜门的自动开启，并且可完全通过滑动驱动机构实现柜门与柜体的精准对齐，以及可在对齐后通过伸缩驱动机构将柜门与柜体拉紧密封；保证了展柜的密封性，给展柜内文物提供了一个独立、封闭的环境。

Description

一种柜门自动开启机构及展柜

技术领域

本公开一般涉及展览技术领域，具体涉及一种柜门自动开启机构及展柜。

背景技术

展柜是用于展览和保存文物的柜子，其多用于博物馆，为了保证文物在展柜内保存永久，展柜内的温度和湿度都需要达到设定的要求，为了保证展柜内的温度和湿度符合要求，不受外界环境的影响，通常要求展柜具有好的密封性。由于目前展柜的柜门采用传统的平开或者滑动的方式，为了实现平开和滑动，柜门和柜体之间必然存在一定的间隙，因此

目前展柜的开启和关闭多通过手动开启，其关闭的密封性得不到保证，其安全性也得不到保证。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种密封性能好且易于操作的柜门自动开启机构及展柜。

第一方面，本申请提供一种柜门自动开启机构，包括用作展柜支撑的底架、竖直设置在底架前端上侧包边板；所述包边板设置在柜门的底部；

所述包边板的靠近所述底架的侧面开设有卡槽和位于卡槽下方与所述卡槽平行设置的滑槽；所述卡槽和滑槽均沿所述包边板的长度方向延伸；所述滑槽内卡接有一排辊轮，所有辊轮通过连接柱固定连接有承接板，所述辊轮与所述连接柱可转动连接；所述包边板可沿着所述滑槽与所述承接板相对滑动；

所述底架上安装有滑动驱动机构，所述滑动驱动机构包括设置在所述底架上的一对第一传动轮、张紧在两个所述第一传动轮之间的第一传送带、驱动任一所述第一传动轮转动的滑动驱动电机、卡接在卡槽与第一传送带上部之间的导向板，所述导向板卡在卡槽内与所述包边板固定连接；所述第一传送带的上部安装有T型的卡接柱；所述导向板上开设有导向槽；所述卡接柱插入所述导向槽；

所述自动开启机构还包括位于底架内的与所述滑动驱动电机信号连接的控制器；

所述柜门自动开启机构还包括伸缩驱动机构；所述伸缩驱动机构包括安装在底架内的丝杠、与丝杠连接的滑块、固定在丝杠端部的第二传动轮、与第二传动轮通过第二传送带连接的第三传动轮、驱动所述第三传动轮转动的伸缩驱动电机；所述伸缩驱动电机与所述控制器信号连接；所述滑块的顶端与所述承接板的侧面中部通过7字型连接杆连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一传送带的下部固定连接有第一感应铁块；所述底架上对应第一感应铁块分别设有与所述控制器信号连接的第一接近传感器和第二接近传感器；所述第一接近传感器和第二接近传感器分别设置在所述第一感应铁块的开启极限位置和闭合极限位置。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述底架上在所述7字型连接杆两侧对称设有一对第一导向机构；所述第一导向机构包括固定在所述底架上的至少个导向块、穿过所述导向块设置且与所述承接板垂直固定连接的导向杆。

根据本申请实施例提供的技术方案，任一所述导向杆的自由端固定有一个与所述控制器信号连接的第二感应铁片，所述底架上对应所述第二感应铁片设有第三接近传感器和第四接近传感器；所述第三接近传感器和第四接近传感器分别设置在所述第二感应铁片的缩回极限位置和伸出极限位置。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第三接近传感器和第四接近传感器的远离彼此的一侧均设有安全开关，所述安全开关用作所述伸缩驱动电机的急停开关。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述底架上还对应所述导向板设有第二导向机构；所述第二导向机构包括两块对称设置的导向侧板；所述导向侧板的水平截面为圆滑的L型；两个导向侧板之间最窄的间距与所述导向板伸入端的宽度一致。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述丝杠的端部连接有伸出与所述展柜底架外的手柄。

第二方面，本申请提供一种展柜，所述展柜的底部设有上述任意一项所述的柜门自动开启机构。

本申请通过在展柜的底架内设计柜门自动开启机构，将柜门底部的包边板可滑动地连接有承接板，通过滑动驱动机构来驱动柜门的水平移动，通过伸缩驱动机构来控制承接板及与其连接的柜门的关紧与闭合，实现了展柜柜门的自动开启，并且可完全通过滑动驱动机构实现柜门与柜体的精准对齐，以及可在对齐后通过伸缩驱动机构将柜门与柜体拉紧密封；保证了展柜的密封性，给展柜内文物提供了一个独立、封闭的环境。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过设计第一导向机构和第二导向机构，给柜门与柜体的对齐提供了双保险，保证了本方案中柜门对齐的精准度。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过设计不同的接近传感器，通过接近传感器的信号及时地捕捉柜门移动的极限位置，及时地控制各个驱动电机停止，以避免程序出错时柜门过度运动带来损伤。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请中展柜的部分结构示意图；

图2为本申请中柜门的结构示意图；

图3为图1中A部分的结构示意图

图4为底架的侧视结构示意图；

图5为本申请中滑动驱动机构的结构示意图。

图中标号：100、底架；200、包边板；210、卡槽；220、滑槽；230、辊轮；300、承接板；400、滑动驱动机构；410、第一传动轮； 420、第一传送带；421、卡接柱；430、滑动驱动电机；440、导向板； 441、导向槽；500、控制器；600、伸缩驱动机构；610、丝杠；670、第二传动轮；620、滑块；630、第二传送带；640、第三传动轮；650、伸缩驱动电机；660、7字型连接杆；422、第一感应铁块；450、第一接近传感器；460、第二接近传感器；700、第一导向机构；710、导向块；720、导向杆；721、第二感应铁片；722、第三接近传感器；723、第四接近开关；810、导向侧板；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一

本实施例提供一种柜门自动开启机构，应用在图1的展柜中，该图中为了便于说明，缺省了展柜的侧壁、顶板和柜门的主要部分。主要体现了展柜的背板和底架部分；如图3至图5所示，应用在该展柜中的柜门自动开启机构，包括用作展柜支撑的底架100、竖直设置在底架100前端上侧的包边板200；所述包边板200设置在柜门的底部，如图2所示，柜门900包括边框910和密封在边框910内的玻璃920，包边板为边框910的底部部分。

所述包边板200的靠近所述底架100的侧面开设有卡槽210和位于卡槽210下方与所述卡槽210平行设置的滑槽220；所述卡槽210 和滑槽220均沿所述包边板200的长度方向延伸；所述滑槽220内卡接有一排辊轮230，所有辊轮230通过连接柱固定连接有承接板300；所述辊轮230与所述连接柱可转动连接，所述包边板200可沿着所述滑槽220与所述承接板300相对滑动，包边板200与所述承接板300 做相对滑动的时候，由于辊轮230的转动力，降低了相对滑动的阻力；

所述底架100上安装有滑动驱动机构400，所述滑动驱动机构400 包括设置在所述底架100上的一对第一传动轮410、张紧在两个所述第一传动轮410之间的第一传送带420、驱动任一所述第一传动轮410 转动的滑动驱动电机430、卡接在卡槽210与第一传送带420上部之间的导向板440，导向板440卡在卡槽210内与所述包边板200固定连接；所述第一传送带420的上部安装有T型的卡接柱421；所述导向板440上开设有导向槽441；所述卡接柱421插入所述导向槽441 内；滑动驱动电机430驱动第一传动轮410转动的时候带动第一转送带420移动，第一传送带420的上部指的是位于第一传动轮410上方的部分；

例如如图5所示，当第一传动轮410逆时针转动的时候，卡接柱 421随着第一传送带420从右往左移动，从而带动卡在卡接柱上的导向板440从右往左移动，也即带动包边板200和柜门从右往左移动，在本实施例中，此动作实现柜门的开启；当第一传动轮410顺时针转动的时候，卡接柱421随着第一传送带420从左往右移动，从而带动卡在卡接柱上的导向板440从左往右移动，也即带动包边板200和柜门从左往右移动；在本实施例中，此动作实现柜门的闭合；

所述自动开启机构还包括位于底架100内的与所述滑动驱动电机 430信号连接的控制器500；在本实施例中，滑动驱动电机430为步进电机，控制器为ARM7控制器，本领域的技术人员可以理解，本实施例中还可设有与控制器信号连接的控制手柄，控制手柄例如可以与控制器有线连接，从低架100内伸出来，控制手柄上设有开启和关闭按钮。

如图4所示，所述柜门自动开启机构还包括伸缩驱动机构600；所述伸缩驱动机构600包括安装在底架100内的丝杠610、与丝杠610 连接的滑块620、固定在丝杠610端部的第二传动轮670、与第二传动轮670通过第二传送带630连接的第三传动轮640、驱动所述第三传动轮640转动的伸缩驱动电机650；所述伸缩驱动电机650与所述控制器500信号连接；所述滑块620的顶端与所述承接板300的侧面中部通过7字型连接杆660连接。在本实施例中，丝杠610和滑块620 的连接结构为常规的丝杠滑块结构，即滑块会随着丝杠的转动沿着丝杠的长度方向移动；

当伸缩驱动电机650带动第三传动轮640逆时针转动时(从柜门的方向看入)，第二传动轮670也逆时针转动，丝杠610也随着第二传动轮670逆时针转动，滑块320往柜门的方向移动，滑块320通过7 字型连接杆660带动承接板300往柜体外推出，从而实现与承接板300 卡接的包边板200及柜门往外推出，此时，伸缩驱动机构600用于将与柜体封闭的柜门推出；当伸缩驱动电机650带动第三传动轮640顺时针转动时(从柜门的方向看入)，第二传动轮670也逆时针转动，丝杠610也随着第二传动轮670顺时针转动，滑块320往远离柜门的方向移动，滑块320通过7字型连接杆660带动承接板300往展柜内拉动，从而实现与承接板300卡接的包边板200及柜门拉紧，与展柜的柜体紧贴连接，此时，伸缩驱动机构600用于将柜门与柜体密封。

在本实施例中，将柜门的开启分为两步，首先通过伸缩驱动机构 600将包边板200推出，也即将柜门推出，然后通过滑动驱动机构400 将包边板200移开，将展柜的开口露出，实现文物的布展；相应地，将柜门的闭合分为两步，首先通过滑动驱动机构400将包边板200移动至柜体的开口对齐，然后通过伸缩驱动机构600将柜门与柜体拉紧贴合，实现柜门与展柜柜体的密封，柜门与展柜之间的贴紧程度由伸缩驱动机构对柜门的拉动距离决定，因此可以实现展柜柜门的压紧密封，本领域的技术人员可以理解，柜门与展柜框接触的地方设有密封橡胶，本方案中通过给柜门和展柜对齐并提供最大的拉紧力，实现展柜柜门的密封。

优选地，所述第一传送带420的下部固定连接有第一感应铁块 422；所述底架100上对应第一感应铁块422分别设有与所述控制器 500信号连接的第一接近传感器450和第二接近传感器460；所述第一接近传感器450和第二接近传感器460分别设置在所述第一感应铁块 422的开启极限位置和闭合极限位置。闭合极限位置是指柜门完全与展柜对齐时候，第一感应铁块422被第一传送带带到的位置，开启极限位置是柜门完全打开的时候，第一感应铁块422被第一传送带带到的位置。第一接近传感器450和第二接近传感器460均为接近传感器，其型号均为E2E-XIR5EI-2，当第一感应铁块422与第一接近传感器450 或第二接近传感器460对准贴近的时候，第一接近传感器450或第二接近传感器460会发出感应信号，传送给控制器。

第一传动轮转动的停止，可以通过控制器内设定的程序设定，即控制器根据电机的转速和时间计算第一感应铁块422的位移，从而根据该位移判断是否达到设定位移来控制第一传动轮停止转动；而本优选方案中，也可以通过控制器接收第一接近传感器450和第二接近传感器460的信号来判断是否达到运动的极限位置，从而控制电机停止转动，进一步提高了控制的准确性和可靠性。

优选的，所述底架100上在所述7字型连接杆660两侧对称设有一对第一导向机构700；所述第一导向机构700包括固定在所述底架 100上的至少1个导向块710、穿过所述导向块710设置且与所述承接板300垂直固定连接的导向杆720，第一导向机构700可以保证承接板伸缩的时候沿着设定的路径伸缩；进一步保证密封性。

优选的，任一所述导向杆720的自由端固定有一个与所述控制器 500信号连接的第二感应铁片721，所述底架100上对应所述第二感应铁片721设有第三接近传感器722和第四接近传感器723；所述第三接近传感器722和第四接近传感器723分别设置在所述第二感应铁片 721的缩回极限位置和伸出极限位置，当第二感应铁块721与第三接近传感器722和第四接近传感器723对准贴近的时候，第三接近传感器722或第四接近传感器723会发出感应信号，传送给控制器，控制器控制伸缩驱动电机停止转动。

优选地，所述第三接近传感器(722)和第四接近传感器(723) 的远离彼此的一侧均设有安全开关(图中未示出)，当柜门缩回的时候，第二感应铁片721未被第三接近开关感应到，继续移动，此时第二感应铁片将触碰到安全开关，安全开关将直接控制伸缩驱动电机急停；当柜门伸出的时候，第二感应铁片721未被第四接近开关感应到，继续移动，此时第二感应铁片将触碰到安全开关，安全开关将直接控制伸缩驱动电机急停。

优选地，所述第三接近传感器722的远离所述柜门的一侧还设有与所述控制器500信号连接的安全接近开关723，安全接近开关723 的型号也为E2E-XIR5EI-2，其与第三接近传感器722的距离例如可以是在1cm左右，当第三接近传感器722失效的时候，安全接近开关可以作为补充感应的传感器，当控制器接收到该传感器的信号时，强行关闭伸缩电机的电源，或者在其他实施例中，安全接近开关723也可以直接与伸缩驱动电机信号连接，当伸缩驱动电机接收到期信号时，直接断电。

第三传动轮转动的停止，可以通过控制器内设定的程序设定，即控制器根据伸缩驱动电机的转速和时间计算第二感应铁块的位移，从而根据该位移判断是否达到设定位移来控制第三传动轮停止转动；而本优选方案中，也可以通过控制器接收第三接近传感器信号来判断是否达到运动的极限位置，从而控制电机停止转动，进一步提高了控制的准确性和可靠性。

优选地，所述底架100上还对应所述导向板440设有第二导向机构；所述第二导向机构包括两块对称设置的导向侧板810；所述导向侧板810的水平截面为圆滑的L型；两个导向侧板810之间最窄的间距与所述导向板440伸入端的宽度一致。导向侧板810之间的宽度由宽变窄，从而使得即使在滑动驱动电机停止转动的时候，即使柜门和展柜对齐有一定的偏差，也可以通过第二导向机构将柜门卡入两个导向侧板810之间，实现柜门和展柜的严格对齐。

优选地，所述丝杠610的端部连接有伸出与所述展柜底架外的手柄。手柄的设置使得在断电或者其他突发情况，可以通过转动手柄将柜门伸出，然后手一动柜门使得柜门和承接板300相对滑动，从而实现柜门的手动开启。

实施例二

如图1所示，本实施例提供一种展柜，其特征在于，所述展柜的底部实施例一种所述的柜门自动开启机构。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于) 具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种柜门自动开启机构，其特征在于，包括用作展柜支撑的底架(100)、竖直设置在底架(100)前端上侧包边板(200)；所述包边板(200)设置在柜门的底部；

所述包边板(200)的靠近所述底架(100)的侧面开设有卡槽(210)和位于卡槽(210)下方与所述卡槽(210)平行设置的滑槽(220)；所述卡槽(210)和滑槽(220)均沿所述包边板(200)的长度方向延伸；所述滑槽(220)内卡接有一排辊轮(230)，所有辊轮(230)通过连接柱固定连接有承接板(300)，所述辊轮(230)与所述连接柱可转动连接；所述包边板(200)可沿着所述滑槽(220)与所述承接板(300)相对滑动；

所述底架(100)上安装有滑动驱动机构(400)，所述滑动驱动机构(400)包括设置在所述底架(100)上的一对第一传动轮(410)、张紧在两个所述第一传动轮(410)之间的第一传送带(420)、驱动任一所述第一传动轮(410)转动的滑动驱动电机(430)、卡接在卡槽(210)与第一传送带(420)上部之间的导向板(440)，导向板(440)卡在卡槽210内与所述包边板200固定连接；所述第一传送带(420)的上部安装有T型的卡接柱(421)；所述导向板(440)上开设有导向槽(441)；所述卡接柱(421)插入所述导向槽(441)；

所述自动开启机构还包括位于底架(100)内的与所述滑动驱动电机(430)信号连接的控制器(500)；

所述柜门自动开启机构还包括伸缩驱动机构(600)；所述伸缩驱动机构(600)包括安装在底架(100)内的丝杠(610)、与丝杠(610)连接的滑块(620)、固定在丝杠(610)端部的第二传动轮(670)、与第二传动轮(670)通过第二传送带(630)连接的第三传动轮(640)、驱动所述第三传动轮(640)转动的伸缩驱动电机(650)；所述伸缩驱动电机(650)与所述控制器(500)信号连接；所述滑块(620)的顶端与所述承接板(300)的侧面中部通过7字型连接杆(660)连接。

2.根据权利要求1所述的柜门自动开启机构，其特征在于，所述第一传送带(420)的下部固定连接有第一感应铁块(422)；所述底架(100)上对应第一感应铁块(422)分别设有与所述控制器(500)信号连接的第一接近传感器(450)和第二接近传感器(460)；所述第一接近传感器(450)和第二接近传感器(460)分别设置在所述第一感应铁块(422)的开启极限位置和闭合极限位置。

3.根据权利要求1所述的柜门自动开启机构，其特征在于，所述底架(100)上在所述7字型连接杆(660)两侧对称设有一对第一导向机构(700)；所述第一导向机构(700)包括固定在所述底架(100)上的至少1个导向块(710)、穿过所述导向块(710)设置且与所述承接板(300)垂直固定连接的导向杆(720)。

4.根据权利要求3所述柜门自动开启机构，其特征在于，任一所述导向杆(720)的自由端固定有一个与所述控制器(500)信号连接的第二感应铁片(721)，所述底架(100)上对应所述第二感应铁片(721)设有第三接近传感器(722)和第四接近传感器(723)；所述第三接近传感器(722)和第四接近传感器(723)分别设置在所述第二感应铁片(721)的缩回极限位置和伸出极限位置。

5.根据权利要求4所述柜门自动开启机构，其特征在于，所述第三接近传感器(722)和第四接近传感器(723)的远离彼此的一侧均设有安全开关，所述安全开关用作所述伸缩驱动电机的急停开关。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的柜门自动开启机构，其特征在于，所述底架(100)上还对应所述导向板(440)设有第二导向机构；所述第二导向机构包括两块对称设置的导向侧板(810)；所述导向侧板(810)的水平截面为圆滑的L型；两个导向侧板(810)之间最窄的间距与所述导向板(440)伸入端的宽度一致。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的柜门自动开启机构，其特征在于，所述丝杠(610)的端部连接有伸出与所述展柜底架外的手柄。

8.一种展柜，其特征在于，所述展柜的底部设有权利要求1至7任意一项所述的柜门自动开启机构。

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