专利名称：多面集成式自动换幅广告牌的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动换幅广告牌，特别涉及两面及两面以上的柔性画卷自动换幅广告牌。
背景技术：
自动换幅广告牌，可以用来增加广告的信息量和动感，具有更好的广告效果，目前在国内外已有较多的应用。
在目前已有的自动换幅广告牌传动机构中，基本结构都是设立分隔的两根绕轴，由不同的电机分别驱动不同绕轴的转动实现换幅，为了解决画卷传动的干涉问题，现有机构主要通过两种方式解决一是，使用两只电机来分别驱动两根绕轴；二是，使用一只电机通过摆动机构来分别驱动两根绕轴。以上两种方式其实质都是通过驱动一根绕轴使之作为主动轴，另一绕轴为无传动约束的从动轴，画卷作为传动带，主动轴通过画卷带动从动转轴实现自由转动。
现有技术所述的自动换幅广告牌，均存在画卷受力变形和传动机构较复杂的问题，如果要求实现多面集成的形式，例如双面、三面以及三面以上的画卷同步集成展示，则在机构的安装空间和机构的重复程度上，均存在很大的局限性，设备成本将大幅提升，安装空间也会过于庞大。
发明内容为了解决现有技术在多面换幅中存在的不足，本实用新型采用以下技术方案一种多面集成式自动换幅广告牌，包括外壳、安装在外壳内的照明装置、一只驱动电机、至少两组画卷绕组及控制电路；其特征在于所述的电机与每组画卷绕组之间通过同步传动装置连接。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的画卷绕组包括分隔的两支卷轴，卷轴通过轴承固定在机架上，在各组画卷绕组上连接有画卷同步传动装置。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的画卷绕组为两组，并且这两组画卷绕组平行排列；这两组画卷绕组的四支卷轴中的一支与电机的输出轴连接；两组画卷绕组的四只卷轴两两对应相邻，相应的两支卷轴通过以下四种方式之一进行同步传动连接(A)通过齿轮副连接，两只齿轮分别固定在这两支卷轴上；(B)通过传动带连接，与传动皮带相配合的皮带轮分别固定在这两支卷轴上；(C)通过同步齿形带连接，与同步齿形带相配合的齿轮分别固定在这两支卷轴上；(D)各组画卷绕组的其中一支卷轴分别与电机的输出轴连接；在各组画卷绕组上连接有画卷同步传动装置。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的画卷绕组至少为三组；所述画卷绕组中其中一组内的一支卷轴与电机的输出轴连接，各组画卷绕组相应的卷轴两两相邻，并且画卷绕组通过以下二种方式之一进行同步传动连接(A)画卷绕组相邻的对应卷轴通过齿轮副连接，两只齿轮分别固定在这两支卷轴上；(B)其它各组画卷绕组的一支卷轴分别与电机输出轴连接；各组画卷绕组连接有画卷同步传动装置。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的画卷同步传动装置包括至少两组相对安装的锥形线轮组，每一组锥形线轮固定安装在每组画卷绕轴组的同侧，每一组锥形线轮间固定连接有丝线。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的锥形线轮上设有与丝线相配合的螺纹槽。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的电机为步进电机。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于在其中一组画卷绕组两支卷轴之间设置有位置传感器。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的位置传感器为红外传感器。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于在机架上安装有定位刻度尺，定位刻度尺上的刻度与其中的一支丝线相对应。
上述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于在机架上还安装有限位保护装置。
上述的多面集成式自动换幅广告版，其特征在于所述的限位保护装置包括螺母、螺杆、行程开关、滑座，行程开关固定在其中一支绕轴一端的机架上，螺母固定在该绕轴上，与螺母配合的螺杆上固定有撞针，机架上固定有与螺杆相配合的滑座。
多面集成式自动换幅广告牌的传动装置，包括一只驱动电机和若干组画卷绕组，每一组画卷绕组支持一个面画卷换幅，两组画卷绕组可以组成一只双面的换幅广告牌；所述的每一组画卷组为分隔的二支卷轴组成，其中一支为主动轴，另一支为从动轴，画卷绕轴通过轴承安装在轴承板上，轴承板则固定在机架上，与电机连接的卷轴为主动轴，该主动轴同步连接的其它画卷绕组的卷轴也为主动轴；每组画卷绕轴中安装画卷同步传动装置，即通过在至少一组画卷绕组的两支卷轴的同侧安装有相向安装的锥形线轮组(如果画卷绕组之间通过相邻同步传动的，通过齿轮或者皮带传动可省略为只采用一组锥形线轮保证所有画卷绕组的画卷同步转动)，锥形线轮与画卷绕轴固定连接，每一组锥形线轮间都固定有一支丝线，丝线嵌在锥形线轮的螺纹槽内。
当电机转动时，依次通过主动卷轴、锥形线轮、丝线、锥形线轮带动从动绕轴与主动卷轴同步转动，从而使画卷转动展示。线轮采用锥形结构，表面分别开有左旋或右旋的螺纹线槽，锥面斜率与画卷厚度相匹配，在驱动绕轴的同时，保证同组的两根绕轴画卷转动的线速度相同，从而避免了干涉问题。同时螺纹槽使丝线可以沿着连续的螺纹卷绕，不至绕乱。并且采用刻度尺与丝线对应以达到安装时画卷的定位，比如丝线到达某一刻度时，就表示可以在绕轴上粘贴一张广告画。
多组画卷的换幅定位是通过其中一组绕轴上设置的两个传感器来实现的，传感器装在机架上，传感器可以采用红外传感器，在画卷上设置传感器触发点，通过红外传感器取得各幅画卷及整卷画卷的始止位置信息。传感信号接入单片机电路，通过控制电机转动来实现换幅流程、换幅速度、停留时间的程序控制。
控制电路设置了手动和自动两种运行方式，以方便广告幅面的更换和调整。
在其中一根绕轴的一端装有限位保护装置，限位保护装置由螺母、螺杆、行程开关三者进行控制，设置好行程开关，使之对应整幅画卷的起、始位置，螺母固定在一支卷轴上，螺杆与螺母相配合；一旦控制电路比如位置传感器所在的画卷位置控制电路出现故障，保护装置能够自动切断电源，避免机构因超过设计行程而出现损坏，这样本广告牌适应无人值守的环境下工作。
本实用新型所述的传感器也可以用感应式接近开关，则在画卷相应位置处粘贴传感元件，比如粘贴金属感应膜，以实现位置控制。
本实用新型采用控制一组画卷绕轴，然后通过同步装置来保证其他各组画卷绕轴的同步运行。从而使结构简洁，制造、安装成本低，可操作性强。
本实用新型电机与锥形线轮组可有多种安装方式，可以根据实际情况选择具体的安装方式；当双面换幅时，锥形线轮组可以安装在同侧，也可以安装在卷轴的两侧；并且当采用相邻同步装置时，可以只采用一组锥形线轮组即可达到所有的画卷卷动同步，使机构更为合理简洁。
图1锥形线轮同步装置原理图；图2为本实用新型实施例1双面广告牌的相邻传动轴俯视结构示意图；图3为本实用新型实施例1双面广告牌的另一组相邻传动轴俯视结构示意图；图4为本实用新型实施例1双面广告牌侧面结构示意图；图5为本实用新型实施例2双面广告牌的正面结构示意图；图6为本实用新型实施例2双面广告牌的俯视结构示意图；图7为本实用新型实施例3双面广告牌俯视结构示意图；图8为本实用新型实施例4三面广告牌的正面结构示意图；图9为本实用新型实施例4三面广告牌的俯视结构示意图；图10为本实用新型实施例5三面广告牌的正视结构示意图；图11为本实用新型实施例5三面广告牌的俯视结构示意图12为本实用新型实施例6四面广告牌的正面结构示意图；图13为本实用新型实施例6四面广告牌俯视结构示意图。
图14为本实用新型限位保护装置结构示意图。
具体实施方式参见附图1，锥形线轮40、41为一组，其锥面上开有右旋的螺纹线槽；锥形线轮42、43为另一组，锥面上则开有左旋的螺纹线槽。如果电机与绕轴30连接驱动，则绕轴30为主动轴，当绕轴30按图中所示方向旋转时，金属丝线60为主动绕线，丝线61为从动放线。由于锥形线轮组相对安装，且两根金属丝线的四个线头分别崩紧后用螺钉固定在线轮上，丝线与线轮之间不存在打滑的问题，因此绕线和放线的线速度相等。
设四个线轮几何尺寸相等，在线轮锥面上对应m个螺距范围的直径分别为D和d，卷绕m圈后，两根转轴的直径分别为D′和d′，两根转轴的转速分别为n1和n2，因为绕线和放线的线速度相等，则D×n1＝d×n2成立。
如果使D∶d＝D′∶d′(即线轮锥面的斜率与画卷厚度相匹配)，则D′×n1＝d′×n2成立，此时在转动的任何时刻两根转轴的线速度都保持相等，能够适应多幅画面连续卷绕时线速度的变化，从而克服了现有技术不能保证两根转轴线速度同步的问题。
从而保证广告画卷不承受传动力，画卷就可以采用透光性能好的薄型材料制作。即避免了广告画卷因受力而出现变形，同时也节约了的材料和照明能源。
参见附图14，在一根绕轴的一端装有限位保护装置，保护装置支架90固定在轴承板上，支架上装有行程开关91、92和滑座95，在绕轴的轴头上固定一螺母96，螺母与滑座之间装有一根螺杆94，螺杆上固定一撞针93，同时撞针套在支架上的滑槽内，当绕轴按不同方向转动时，通过螺母96带动螺杆94沿着支架上的槽来回滑动，一旦控制电路出现故障，机构超过设计行程，则撞针触发行程开关，自动切断电源，避免整个机构因越程而出现损坏。
实施例1参照附图，本实施所述的是双面集成自动换幅广告牌，包括分隔的四支画卷绕轴30、31、32和33，一只步进电机1，画卷绕轴通过轴承可活动地固定在机架10、11上，电机输出轴通过轴套4与画卷绕轴31固定连接；画卷绕轴30与31、32和33的一端分别装有相互啮合的等速比直齿圆柱齿轮50和51、52和53；两组相对安装的锥形线轮40和42、41和43分别与画卷绕轴30和32、31和33的一端固定连接；各组锥形线轮间都固定有一支丝线60、61，锥形线轮上设有螺纹槽，丝线嵌在螺纹槽内。
根据广告画卷的最大换幅数，确定锥形线轮上螺纹槽的圈数，并在机架上对应其中一支丝线处设置刻度尺80。
绕轴31和33卷绕的画卷作为流程控制，在机架上靠近绕轴31附近设置有两个位置红外传感器70和71，画卷每一幅面对应停留位置处设与传感器相配合的穿孔，同时在整张画卷的开始和结束处也设穿孔。
控制器在“手动”方式下，根据实际安装的广告画卷幅数，通过电机的正、反转调整丝线对准刻度尺对应的位置，用于安装广告画卷，双面广告画卷可以同时安装，也可以根据准刻度尺位置分别安装。
参照附图，本实施例中传感器70作为单幅广告的位置传感器，传感器71作为整卷画卷的起始位置传感器。在“自动”运行方式下，电机按一个方向转动，画卷转动到一幅完整画面时，传感器70向控制器发出一个触发信号，控制器使电机停止转动，经停留时间T后，电机继续按原转向转动，直至传感器70发出另一个触发信号。当画卷转至起始或结束画面时，传感器71向控制器发出一个触发信号，控制器使电机停止转动，并改变电机旋转方向，经停留时间T后，电机按改变后的转向转动，直至传感器70发出停止触发信号，即传感器70触发，电机停止转动，但电机旋转方向不变，而传感器71触发一次，电机除了停止转动外，电机旋转方向改变一次，以此循环。
步进电机通过转轴轴套4依次带动绕轴31、齿轮51和线轮41转动，然后分成两种情况一是，绕轴31按A向视图表示的方向转动，丝线60为主动绕线；而经齿轮换向啮合后，丝线61为从动放线，此时绕轴31通过金属丝线60带动线轮43转动，进而由线轮43带动绕轴33和齿轮53转动，通过齿轮53与52的啮合带动绕轴32转动，同时绕轴31通过齿轮51和50，带动绕轴30和线轮40转动，绕轴31和30转速相等，绕轴33和32转速相等，通过锥形线轮调速实现放线与绕线的线速度同步；二是，绕轴31按A向视图表示的相反方向转动，则丝线61为主动绕线，经齿轮换向后，丝线60为从动放线，传动路径类似，此略。
此机构的特征是，采用两组共四只锥形线轮保证双面画卷的线速度同步，四只锥形线轮分别固定在四根绕轴的一端，由于有齿轮的变向，丝线可同方向缠绕，且四只锥形线轮上的螺纹线槽可采用相同的旋向。
实施例2参照附图，本实施例所述的双面集成自动换幅广告牌传动装置与实施例1不同的是，两对相互啮合的等速比直齿圆柱齿轮固定在电机同一端，锥形线轮固定在同组的画卷绕轴组的另一侧，同样采用两组共四只锥形线轮保证双面画卷的线速度同步，但四只锥形线轮分别两两配对固定在两根绕轴31、32的一端，丝线按向反方向缠绕，且锥形线轮40、41上的螺纹线槽为右旋，锥形线轮42、43上的螺纹线槽为左旋。绕轴31与电机相连始终为主动轴，通过锥形线轮组带动绕轴32，通过锥形线轮组保证线速度同步，而另一面的两根绕轴通过齿轮啮合来实现同步。
实施例3参照附图，本实施例所述的双面集成自动换幅广告牌传动装置与实施例1不同的是，两对相互啮合的等速比直齿圆柱齿轮固定在电机同一端，同样采用两组共四只锥形线轮保证双面画卷的线速度同步，但四只锥形线轮分别固定在同一组画卷绕轴组的两端，丝线按向反方向缠绕，四只锥形线轮上的螺纹线槽可采用相同的旋向。绕轴30与电机相连始终为主动轴，通过齿轮传动，也使绕轴32为主动轴，通过锥形线轮组保证线速度同步，而绕轴31则通过齿轮啮合来实现同步。
实施例4参照附图，本实施例所述的是三面集成自动换幅广告牌传动装置，每个面均由一组画卷绕组构成，相当于是三个单面自动换幅广告牌传动装置的集成；每一组画卷绕组设两根绕轴和四只锥形线轮，两组锥形线轮分别装在两根绕轴的一端，锥形线轮的安装形式、要求及同步原理可参见实施例2。三个面的传动装置共用一只电机，电机的输出轴通过一只主齿轮与三个从齿轮进行分配啮合，从齿轮的转轴与各组画卷绕组的主动卷轴通过皮带或者同步齿形带连接。
所述的三面集成自动换幅广告牌传动装置，相当于是将三个相对独立的单面自动换幅广告牌传动装置加以集成，依次类推，使用类似的结构，也可以实现四面、五面甚至更多面的自动换幅广告牌传动装置的集成。
实施例5参照附图，本实施例所述的是三面集成自动换幅广告牌传动装置，实施例4不同的是，通过电机1直接驱动卷轴32，然后通过两对锥形齿轮53和52、51和50驱动卷轴31和30，使三组卷轴中的32、31、30为主动轴，另三支卷轴为从动轴，分别通过三组共12只锥形线轮驱动，并实现同步。
实施例6参照附图，本实施例所述的是四面集成自动换幅广告牌传动装置，每个面均由一组画卷绕组构成，相当于是四个单面自动换幅广告牌传动装置的集成。在每组画卷绕组中，两两相邻的四支卷轴的一端装有等速比齿轮50、51、52和53，电机1通过齿轮55同时驱动与之啮合的等速比齿轮56和57，然后分别通过两只同步带轮带动齿轮51和52所在的卷轴转动，再通过齿轮副带动齿轮50和53所在的卷轴转动，实现四组画卷绕组中均有一支卷轴为主动轴，且转速相等，另一从动卷轴则通过四组共16个锥形线轮带动并实现同步。
另外，本实用新型采用螺纹槽保证丝线在锥形线轮上不出现缠绕，也可以通过压轮推顶或螺杆推顶方式保证丝线在锥形线轮上不出现缠绕，这些方式为常用的防缠绕形式，采用这类形式也应视为落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种多面集成式自动换幅广告牌，包括外壳、安装在外壳内的照明装置、一只驱动电机、至少两组画卷绕组及控制电路；其特征在于所述的电机与每组画卷绕组之间通过同步传动装置连接。
2.如权利要求1所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的画卷绕组包括分隔的两支卷轴，卷轴通过轴承固定在机架上，在各组画卷绕组上连接有画卷同步传动装置。
3.如权利要求2所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的画卷绕组为两组，并且这两组画卷绕组平行排列；这两组画卷绕组的四支卷轴中的一支与电机的输出轴连接；两组画卷绕组的四只卷轴两两对应相邻，相应的两支卷轴通过以下四种方式之一进行同步传动连接(A)通过齿轮副连接，两只齿轮分别固定在这两支卷轴上；(B)通过传动带连接，与传动皮带相配合的皮带轮分别固定在这两支卷轴上；(C)通过同步齿形带连接，与同步齿形带相配合的齿轮分别固定在这两支卷轴上；(D)各组画卷绕组的其中一支卷轴分别与电机的输出轴连接；在各组画卷绕组上连接有画卷同步传动装置。
4.如权利要求2所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的画卷绕组至少为三组；所述画卷绕组中其中一组内的一支卷轴与电机的输出轴连接，各组画卷绕组相应的卷轴两两相邻，并且画卷绕组通过以下二种方式之一进行同步传动连接(A)画卷绕组相邻的对应卷轴通过齿轮副连接，两只齿轮分别固定在这两支卷轴上；(B)其它各组画卷绕组的一支卷轴分别与电机输出轴连接；各组画卷绕组连接有画卷同步传动装置。
5.如权利要求2或3或4所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的画卷同步传动装置包括至少两组相对安装的锥形线轮组，每一组锥形线轮固定安装在每组画卷绕轴组的同侧，每一组锥形线轮间固定连接有丝线。
6.如权利要求5所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的锥形线轮上设有与丝线相配合的螺纹槽。
7.如权利要求1或2或3或4所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的电机为步进电机。
8.如权利要求1或2或3或4或6所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于在其中一组画卷绕组两支卷轴之间设置有位置传感器。
9.如权利要求8所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于所述的位置传感器为红外传感器。
10.如权利要求5所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于在机架上安装有定位刻度尺，定位刻度尺上的刻度与其中的一支丝线相对应。
11.如权利要求1或2或3或4或6或9或10所述的多面集成式自动换幅广告牌，其特征在于在机架上还安装有限位保护装置。
12.如权利要求11所述的多面集成式自动换幅广告版，其特征在于所述的限位保护装置包括螺母、螺杆、行程开关、滑座，行程开关固定在其中一支绕轴一端的机架上，螺母固定在该绕轴上，与螺母配合的螺杆上固定有撞针，机架上固定有与螺杆相配合的滑座。
专利摘要多面集成式自动换幅广告牌，涉及两面及两面以上的柔性画卷自动换幅广告牌。包括一只驱动电机和若干组画卷绕轴，每一组画卷绕轴为分隔的二支。电机输出轴通过齿轮或者通过传送带，同步驱动每组画卷绕轴中的主动轴。使用一只电机可实现双面、三面甚至更多面的自动换幅广告牌传动装置的一体集成。本实用新型结构简洁，制造、安装成本低，可操作性强。
文档编号G09F11/28GK2802625SQ20042011082
公开日2006年8月2日 申请日期2004年12月3日 优先权日2004年12月3日
发明者李彪 申请人:李彪