一种基于传感器的机械推拉结构的制作方法

本实用新型涉及展览设备技术领域，尤其涉及一种基于传感器的机械推拉结构。

背景技术：

机械矩阵展示系统由数百个小矩阵块组成，每一个矩阵块由连接在其背面的机械推拉结构控制，使其在前后方向上运动，配合投影在其表面的数字内容，让活动在二维平面的多媒体影像在纵深方向也“动”起来，达到炫彩夺目的三维动画效果与展览展示目的。

现有的一些械推拉结构缺少感应控制功能，无法精确的将矩阵块移动至指定位置，造成表演存有误差，为此我们提出一种具有感应控制功能，且能够精确控制矩阵块移动的位置，并减少表演时误差的机械推拉结构来解决此问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有的一些械推拉结构缺少感应控制功能，无法精确的将矩阵块移动至指定位置，造成表演存有误差问题，而提出的一种基于传感器的机械推拉结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于传感器的机械推拉结构，包括框架、矩阵块本体和处理器，框架的后方设置有安装座，所述安装座的表面开设有若干个安装槽，所述安装槽的内壁活动连接有箱体，所述箱体的正面嵌设有轴承，所述箱体的前方设置有螺杆，且螺杆的后端贯穿至箱体的内部并与轴承的内圈栓接，所述矩阵块本体后侧的下方栓接有连接杆，所述连接杆的底端栓接有移动块，所述移动块的表面开设有螺纹孔，且螺杆与螺纹孔的内壁螺纹连接，所述箱体的正面且位于螺杆的下方设置有测距传感器，所述移动块背部的表面嵌设有与测距传感器配合使用的反射片，所述箱体的内部设置有与螺杆配合使用的驱动机构，所述箱体的上下两侧均设置有固定机构。

优选的，所述驱动机构包括联轴器、减速器和步进电机，所述联轴器的前侧与螺杆的后端固定连接，所述步进电机的输出轴与减速器的输入轴固定连接，且减速器的输出轴与联轴器的后侧固定连接，所述处理器的输出端与步进电机的输入端单向电连接。

优选的，所述箱体的正面且位于测距传感器的下方栓接有滑杆，所述滑杆的前端贯穿至移动块的前方，且移动块与滑杆的表面滑动连接。

优选的，所述滑杆表面的后方以及前端均栓接有限位片，且限位片的半径大于滑杆的截面半径。

优选的，所述框架的正面嵌设有若干个红外传感器，且它们分别分布在框架正面的左右两侧。

优选的，所述固定机构包括固定片、螺栓和螺纹槽，所述固定片与箱体的表面焊接，所述螺栓贯穿固定片的表面，所述螺纹槽开设在安装座的正面，且螺栓与螺纹槽的内壁螺纹连接。

优选的，所述测距传感器和红外传感器的输出端均与处理器的输入端单向电连接。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于传感器的机械推拉结构，具备以下有益效果：

1、该基于传感器的机械推拉结构，通过处理器、安装座、箱体、轴承、螺杆、移动块、连接杆、螺纹孔、测距传感器、反射片和驱动机构的设置，该推拉结构具有感应控制功能，其能够精确控制矩阵块移动的位置，减少表演时的误差，解决了现有的一些械推拉结构缺少感应控制功能，无法精确的将矩阵块移动至指定位置，造成表演存有误差的问题。

2、该基于传感器的机械推拉结构，通过联轴器、减速器和步进电机的设置，实现为螺杆转动提供动力的效果，通过滑杆的设置，其能够增加移动块在前后运动过程中的稳定性，以免移动块和矩阵块本体在螺杆的作用下出现侧旋，通过限位片的设置，实现对移动块前后运动范围进行限位的效果，以免移动块在运行过程中从螺杆和滑杆的表面脱落，或者移动块与测距传感器相撞；

3、该基于传感器的机械推拉结构，通过红外传感器的设置，当红外传感器检测到有观众靠近时，其将电信号传输给处理器，随后处理器便控制该推拉结构对矩阵块本体进行推动，并开始矩阵表演，通过固定片、螺栓和螺纹槽的设置，其使箱体能够与安装座的进行固定，同时也能够进行拆卸，通过对处理器与相关元器件之间电连接关系的设计，实现处理器进行感应控制的效果，提升该推拉结构的自动化程度。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种基于传感器的机械推拉结构的结构正视图；

图2为本实用新型提出的一种基于传感器的机械推拉结构的局部结构左视剖面图；

图3为本实用新型提出的一种基于传感器的机械推拉结构的箱体的结构左视剖面图；

图4为本实用新型提出的一种基于传感器的机械推拉结构的矩阵块本体的结构立体示意图；

图5为本实用新型提出的一种基于传感器的机械推拉结构的图2中a处局部结构放大图；

图6为本实用新型提出的一种基于传感器的机械推拉结构的系统原理图。

图中：1、框架；2、矩阵块本体；3、处理器；4、安装座；5、安装槽；6、箱体；7、轴承；8、螺杆；9、移动块；10、连接杆；11、螺纹孔；12、测距传感器；13、反射片；14、驱动机构；141、联轴器；142、减速器；143、步进电机；15、滑杆；16、限位片；17、红外传感器；18、固定机构；181、固定片；182、螺栓；183、螺纹槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1-6，一种基于传感器的机械推拉结构，包括框架1、矩阵块本体2和处理器3，框架1的后方设置有安装座4，安装座4的表面开设有若干个安装槽5，安装槽5的内壁活动连接有箱体6，箱体6的正面嵌设有轴承7，箱体6的前方设置有螺杆8，且螺杆8的后端贯穿至箱体6的内部并与轴承7的内圈栓接，矩阵块本体2后侧的下方栓接有连接杆10，连接杆10的底端栓接有移动块9，移动块9的表面开设有螺纹孔11，且螺杆8与螺纹孔11的内壁螺纹连接，箱体6的正面且位于螺杆8的下方设置有测距传感器12(红外测距传感器能够发射出一束红外光，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用ccd图像处理接收发射与接收的时间差的数据，经信号处理器处理后计算出物体的距离)，移动块9背部的表面嵌设有与测距传感器12配合使用的反射片13，箱体6的内部设置有与螺杆8配合使用的驱动机构14，箱体6的上下两侧均设置有固定机构18，通过处理器3、安装座4、箱体6、轴承7、螺杆8、移动块9、连接杆10、螺纹孔11、测距传感器12、反射片13和驱动机构14的设置，该推拉结构具有感应控制功能，其能够精确控制矩阵块移动的位置，减少表演时的误差，解决了现有的一些械推拉结构缺少感应控制功能，无法精确的将矩阵块移动至指定位置，造成表演存有误差的问题。

本实施例中，驱动机构14包括联轴器141、减速器142和步进电机143，联轴器141的前侧与螺杆8的后端固定连接，步进电机143的输出轴与减速器142的输入轴固定连接，且减速器142的输出轴与联轴器141的后侧固定连接，处理器3的输出端与步进电机143的输入端单向电连接,通过联轴器141、减速器142和步进电机143的设置，实现为螺杆8转动提供动力的效果。

本实施例中，箱体6的正面且位于测距传感器12的下方栓接有滑杆15，滑杆15的前端贯穿至移动块9的前方，且移动块9与滑杆15的表面滑动连接，通过滑杆15的设置，其能够增加移动块9在前后运动过程中的稳定性，以免移动块9和矩阵块本体2在螺杆8的作用下出现侧旋。

本实施例中，滑杆15表面的后方以及前端均栓接有限位片16，且限位片16的半径大于滑杆15的截面半径，通过限位片16的设置，实现对移动块9前后运动范围进行限位的效果，以免移动块9在运行过程中从螺杆8和滑杆15的表面脱落，或者移动块9与测距传感器12相撞。

本实施例中，框架1的正面嵌设有若干个红外传感器17(红外线传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，利用红外线的物理性质来进行测量的传感器)，且它们分别分布在框架1正面的左右两侧，通过红外传感器17的设置，当红外传感器17检测到有观众靠近时，其将电信号传输给处理器3，随后处理器3便控制该推拉结构对矩阵块本体2进行推动，并开始矩阵表演。

本实施例中，固定机构18包括固定片181、螺栓182和螺纹槽183，固定片181与箱体6的表面焊接，螺栓182贯穿固定片181的表面，螺纹槽183开设在安装座4的正面，且螺栓182与螺纹槽183的内壁螺纹连接，通过固定片181、螺栓182和螺纹槽183的设置，其使箱体6能够与安装座4进行固定，同时也能够进行拆卸。

本实施例中，测距传感器12和红外传感器17的输出端均与处理器3的输入端单向电连接，通过对处理器3与相关元器件之间电连接关系的设计，实现处理器3进行感应控制的效果，提升该推拉结构的自动化程度。

工作原理：在使用时，首先将所有的步进电机143、测距传感器12和红外传感器17等元器件与处理器3相连，随后向处理器3的内部输入表演程序，当红外传感器17检测到有观众靠近时，其将电信号传输给处理器3，随后处理器3开始运行表演程序，比如某个矩阵块本体2在表演时需要向前移动，处理器3便将电信号传输给该矩阵块本体2对应的步进电机143，随后步进电机143带动减速器142输入轴开始转动，然后减速器142的输出轴带动联轴器141和螺杆8一同开始转动，其使移动块9开始向前运动，移动块9带动连接杆10和矩阵块本体2一同向前运动，与此同时反射片13跟随移动块9一起向前运动，而测距传感器12能够测量自身与反射片13之间的间距，如果表演程序中设定好矩阵块本体2向前移动的距离，当测距传感器12检测到移动块9和反射片13到达指定位置时，随后处理器3接收到测距传感器12的反馈信号并控制步进电机143关停，然后该矩阵块本体2停留一段时间后需要收回，此时处理器3便控制步进电机143反转使移动块9复位，此过程中通过测距传感器12、反射片13和处理器3的配合使用，实现对矩阵块的前后移动位置进行控制，提升该推拉结构的精确性。

另外，在上述内容的基础上，本领域技术人员可以理解的是，机械推拉结构不仅可以配合投影和屏幕设备作为多媒体影像载体，同时可加载实体部件(如仿生动植物)，通过机械推拉结构的动态转化机制，营造出仿生的实体动态效果,同时感应器不限于红外传感器,能实现同样功能的传感器也在本专利的保护范围内.

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。