CN214341127U - 一种四轴升降床桌 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种四轴升降床桌，该升降床桌包括：安装在底板中央的单轴升降桌，设置在底板上，位于单轴升降桌上方的升降床，设置在单轴升降桌两侧的座椅，其中，升降床又包括：安装在底板四角的四套三级升降装置和三级升降装置顶部的床板，各三级升降装置在单片机控制板的控制下，实现同步升降，主要用于摆放在较小的室内空间使用。

Description

一种四轴升降床桌

技术领域

本实用新型涉及一种升降床桌，尤其涉及一种四轴升降床桌。

背景技术

在许多城市，单身租户的卧室或是家庭中孩子的卧室空间狭小，很难同时放置床、衣柜、写字桌这三个卧室主要家居。面对此类情况，大多数人选择具有上床下桌形式的家具来达到节省卧室空间的目的。

现存于市场上的上床下桌放置在家中仍然占有较大的空间位置。其次，频繁上下床也给人带来了很多的不便，为保证下层的使用空间，大部分床铺的设计高度较高，临时放在床铺上的物品可能会跌落损坏。最主要的是人在睡觉休息过程中存在很大的安全隐患，除了上下床过程中可能踩空致伤之外，人睡在上铺跌落致伤的案例数不胜数，轻则伤筋动骨，重则失去生命。

发明内容

本实用新型为解决现有技术中存在的问题，提出了一种四轴升降床桌。

进一步地，该升降床桌包括：安装在底板中央的单轴升降桌，设置在底板上，位于单轴升降桌上方的升降床，设置在单轴升降桌两侧的座椅；其中，升降床又包括：安装在底板四角的四套三级升降装置和三级升降装置顶部的床板，各三级升降装置在单片机控制板的控制下，实现同步升降，保证床板平稳升降。

本设计是通过单片机控制板输出的pwm来控制伺服电机。在电源电压不变的情况下，电枢的端电压的平均值U取决于占空比的大小。改变其值就可以改变端电压的平均值，从而达到调速的目的。利用单片机控制板定时器实现输出pwm的步骤如下：

S1:设置RCC时钟频率；

S2:设置GPIO；

S3:设置TIMx定时器的相关寄存器；

S4设置TIMx定时器的pwm的相关寄存器；

S5动态调整pwm的占空比。

虽然本设计中使用到了五个伺服电机，但是单片机控制板可以设置定时器产生多道pwm，以此来控制多个伺服电机。

进一步地，所述三级升降装置包括：第一螺杆，第二螺杆，第三螺杆，其中第一螺杆与固定在底板上的伺服电机的输出轴连接，第二螺杆的外螺纹旋合在第一螺杆的内螺纹孔中，第三螺杆的外螺纹旋合在第二螺杆的内螺纹孔中。

进一步地，所述第三螺杆上端具有防转扁，防转扁部分伸入至固定在底板下部的防转套内，防转套上开设着与防转扁外形相适应的防转孔，确保第三螺杆无法自转。

进一步地，所述第一螺杆，第二螺杆和第三螺杆外套设着三级滑动防护套，三级滑动防护套由三段自下而上直径逐渐缩小的滑动套管组成，下部滑动套管的顶端、中间的滑动套管的两端、上部滑动套管的下端均设有防脱止口，放脱止口可以防止各滑动套管在升降床升高至最高点时，互相脱离。

进一步地，所述下部滑动套管的底部固定在底板上，上部滑动套管的顶端固定在床板下面。

进一步地，所述床板与各三级升降装置的安装位置处，其上表面和下表面分别设置一个压力传感器，下方的压力传感器设置在防转套与床板之间，上方的压力传感器设置在圆盖螺栓与床板之间。

进一步地，所述单轴升降桌包括：安装在底板中间的中部伺服电机，与中部伺服电机的输出轴连接的一级螺杆，与一级螺杆的内螺纹旋合的二级螺杆，固定连接在二级螺杆顶部的桌板。

进一步地，所述一级螺杆和二级螺杆外部套设着二级矩形防转罩组件，二级矩形防转罩组件的顶部固定在桌板下表面，二级矩形防转罩组件的底部固定在底板，二级矩形防转罩组件的矩形外形可以使桌板与底板不会发生相对的转动。

进一步地，所述桌板两侧通过谍形合页连接着折叠桌板，使桌板在使用是展开成更大面积的桌面。

进一步地，在所述座椅外侧上还设置着靠背，靠背可通过连接在自身和座椅底座侧面的两个滑撑打开或折叠；底座面板由合页连接在座箱上，借此，底座面板可以翻开，座位下面充当储物柜。

进一步地，所述床板底部，位于单轴升降桌正上方设置有柔光灯，为床板下方的空间提供照明。

进一步地，所述底板内设置着备用电源，在停电期间可以保证伺服电机、控制板，中部伺服电机和柔光灯正常工作。

本实用新型的技术效果在于：分别使用四台伺服电机带动有三级螺杆组成的升降装置，通过同一块单片机控制板同时向四台伺服电机发送启停信号，保证电机同步启停，各螺杆的螺距一致，保证伺服电机在转动相同的情况下，四套三级升降装置的高度变化一致。并且螺纹具有天然的自锁性能，即使伺服电机出现故障，螺杆的机械结构仍然可以使床桌保持原位，防止床、桌快速下降。相比一般的二级升降装置，本实用新型采用的三级升降装置在人需要休息时，可以使床板降低至更低，更安全的高度；在人需要使用升降桌办公时，床板还可以升高至更高的位置，增加升降桌上方的使用空间。

在床板与三级升降装置安装的位置处，分别在床板的上方和下方设置传感器，而且要检测来此两个方向的力:第一，当床板下降时，若遇见干涉或者阻碍，床板受到来此下方的阻力，当力达到一定程度后，传感器向单片机控制板发送电信号，使伺服电机停止转动，防止床板下方的有人被夹伤，或者床板下物品损坏，或者因受力过大导致床板和三级升降装置发生损坏。第二，当人躺在床板上时，床板受到来此上方的压力，此时说明有人睡在床板上，床板应保持最低位置固定不动，确保人熟睡时，床板处于安全高度。

备用电源可以保证在突然断电时，各用电部件仍然能正常使用一段时间，可以让使用者提前做好准备，使将床桌调整至所需的位置。

附图说明

图1是本实用新型中升降床桌的轴测图；

图2是本实用新型中升降床桌的主视图；

图3是本实用新型中升降床桌的仰视图；

图4是本实用新型中第三螺杆的轴测图；

图5是本实用新型中座椅的轴测图。

图中，1.座椅，2.单轴升降桌，3.升降床，4.底板，5.床板，6.三级升降装置，8.控制板，9.备用电源，10.柔光灯，11.靠背，12.滑撑，13.座箱，21.中部伺服电机，22.一级螺杆，23.二级螺杆，24.桌板，241.折叠桌板，242.谍形合页，25.二级矩形防转罩组件，60.三级滑动防护套，601.防脱止口，61.伺服电机，62.第一螺杆，63.第二螺杆，64.第三螺杆，641.防转扁，65.防转套，66.圆盖螺栓，67.压力传感器。

具体实施方式

下面结合图1至图4对本实用新型的具体实施方式进行说明。

图1示意了升降床桌的整体外形结构，该升降床桌包括：安装在底板4中央的单轴升降桌2，设置在底板4上，位于单轴升降桌2上方的升降床3，设置在单轴升降桌2两侧的座椅1，其中，升降床3又包括：安装在底板4四角的四套三级升降装置6和三级升降装置6顶部的床板5，各三级升降装置6在单片机控制板8的控制下，实现同步升降。

所述桌板24两侧通过谍形合页242连接着折叠桌板241；在所述座椅1外侧上还设置着靠背11，靠背11可通过连接在自身和座椅1底座侧面的两个滑撑12打开或折叠，底座面板由合页连接在座箱13上，借此，底座面板可以翻开，座位下面充当储物柜。

图2示意了升降床桌内部驱动床板和桌板升降的结构，所述三级升降装置6包括：第一螺杆62，第二螺杆63，第三螺杆64，其中第一螺杆62与固定在底板4上的伺服电机61的输出轴连接，第二螺杆63的外螺纹旋合在第一螺杆62的内螺纹孔中，第三螺杆64的外螺纹旋合在第二螺杆63的内螺纹孔中；防转扁641部分伸入至固定在底板4下部的防转套65内，防转套65上开设着与防转扁641外形相适应的防转孔，确保第三螺杆64无法自转；

所述第一螺杆62，第二螺杆63和第三螺杆64外套设着三级滑动防护套60，三级滑动防护套60由三段自下而上直径逐渐缩小的滑动套管组成，下部滑动套管的顶端、中间的滑动套管的两端、上部滑动套管的下端均设有防脱止口601；所述下部滑动套管的底部固定在底板4上，上部滑动套管的顶端固定在床板5下面；

所述床板5与各三级升降装置6的安装位置处，其上表面和下表面分别设置一个压力传感器67，下方的压力传感器67设置在防转套65与床板5之间，上方的压力传感器67设置在圆盖螺栓66与床板5之间。

所述单轴升降桌2包括：安装在底板4中间的中部伺服电机21，与中部伺服电机21的输出轴连接的一级螺杆22，与一级螺杆22的内螺纹旋合的二级螺杆23，固定连接在二级螺杆23顶部的桌板24；所述一级螺杆22和二级螺杆23外部套设着二级矩形防转罩组件25，二级矩形防转罩组件25的顶部固定在桌板24下表面，二级矩形防转罩组件25的底部固定在底板4；

床板5底部，位于单轴升降桌2正上方设置有柔光灯10。

图3示意了升降床桌底部的结构，所述底板4内设置着备用电源9，在停电期间可以保证伺服电机61、单片机控制板8，中部伺服电机21和柔光灯10正常工作。

图4示意了第三螺杆的整体结构，所述第三螺杆64上端具有防转扁641。

图5示意了座椅1作为储物箱时的打开方式，底座面板由合页连接在座箱13上，借此，底座面板可以翻开，座位下面充当储物柜。

工作原理：在白天工作的时间，通常需要使用升降桌2，由于压力传感器67感受不到床板上的压力，因此，向控制板8发送信号，控制板8收到压力传感器67的信号后，向四台伺服电机61发出控制信号，使其同时启动，带动第一螺杆62转动，由于第二螺杆63的内外螺纹分别与第三螺杆64和第一螺杆62旋合，第三螺杆64顶部的防转扁641插入防转套65内的防转孔中，保持不发生转动，因此，在第一螺杆62转动的情况下，第二螺杆63势必发生向上或向下的位移。

床板5升起后，单片机控制板8向中部伺服电机21发送电信号，使中部伺服电机21带动一级螺杆22转动，使固定为一体的二级螺杆23和桌板24，上升至合适的高度，打开谍形合页242连接的折叠桌板241，打开滑撑12连接的靠背11，根据室内亮度情况选择是否使用柔光灯10照明。

在夜晚休息期间，使单轴升降桌2，折叠桌板241，靠背11恢复到占用空间最小的状态，再次启动四台伺服电机61，使床板5下降至最低位，方便人员上床休息。

休息时，压力传感器67感受到来此床板上方的压力，表明此时床板5上有人在休息，因此，不会向伺服电机61发送再次启动的电信号，使床板5保持在安全高度不变。床铺的上升和下降是由“开关”决定升降的，压力传感器67在这个部位的作用是防止以下情况：第一，防止人“忘记”下床，而床板5升起时把人升起来，造成意外摔伤；第二，人有时在床上放了过重的东西时，会在床板5升起的过程中超出伺服电机61的额定载荷。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种四轴升降床桌，其特征在于，该升降床桌包括：安装在底板(4)中央的单轴升降桌(2)，设置在底板(4)上，位于单轴升降桌(2)上方的升降床(3)，设置在单轴升降桌(2)两侧的座椅(1)；

其中，升降床(3)又包括：安装在底板(4)四角的四套三级升降装置(6)和三级升降装置(6)顶部的床板(5)，各三级升降装置(6)在单片机控制板(8)的控制下，实现同步升降。

2.根据权利要求1所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述三级升降装置(6)包括：第一螺杆(62)，第二螺杆(63)，第三螺杆(64)，其中第一螺杆(62)与固定在底板(4)上的伺服电机(61)的输出轴连接，第二螺杆(63)的外螺纹旋合在第一螺杆(62)的内螺纹孔中，第三螺杆(64)的外螺纹旋合在第二螺杆(63)的内螺纹孔中。

3.根据权利要求2所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述第三螺杆(64)上端具有防转扁(641)，防转扁(641)部分伸入至固定在底板(4)下部的防转套(65)内，防转套(65)上开设着与防转扁(641)外形相适应的防转孔，确保第三螺杆(64)无法自转。

4.根据权利要求2所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述第一螺杆(62)，第二螺杆(63)和第三螺杆(64)外套设着三级滑动防护套(60)，三级滑动防护套(60)由三段自下而上直径逐渐缩小的滑动套管组成，下部滑动套管的顶端、中间的滑动套管的两端、上部滑动套管的下端均设有防脱止口(601)。

5.根据权利要求4所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述下部滑动套管的底部固定在底板(4)上，上部滑动套管的顶端固定在床板(5)下面。

6.根据权利要求3所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述床板(5)与各三级升降装置(6)的安装位置处，其上表面和下表面分别设置一个压力传感器(67)，下方的压力传感器(67)设置在防转套(65)与床板(5)之间，上方的压力传感器(67)设置在圆盖螺栓(66)与床板(5)之间。

7.根据权利要求1所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述单轴升降桌(2)包括：安装在底板(4)中间的中部伺服电机(21)，与中部伺服电机(21)的输出轴连接的一级螺杆(22)，与一级螺杆(22)的内螺纹旋合的二级螺杆(23)，固定连接在二级螺杆(23)顶部的桌板(24)。

8.根据权利要求7所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述一级螺杆(22)和二级螺杆(23)外部套设着二级矩形防转罩组件(25)，二级矩形防转罩组件(25)的顶部固定在桌板(24)下表面，二级矩形防转罩组件(25)的底部固定在底板(4)。

9.根据权利要求7或8所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述桌板(24)两侧通过谍形合页(242)连接着折叠桌板(241)。

10.根据权利要求1所述的四轴升降床桌，其特征在于，在所述座椅(1)外侧上还设置着靠背(11)，靠背(11)可通过连接在自身和座椅(1)底座面板侧面的两个滑撑(12)打开或折叠，底座面板由合页连接在座箱(13)上。

11.根据权利要求1所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述床板(5)底部，位于单轴升降桌(2)正上方设置有柔光灯(10)。

12.根据权利要求1、7或11所述的四轴升降床桌，其特征在于，所述底板(4)内设置着备用电源(9)，在停电期间可以保证伺服电机(61)、单片机控制板(8)，中部伺服电机(21)和柔光灯(10)正常工作。

Images