一种智能升降书桌的制作方法

本发明涉及教学用具技术领域，尤其涉及一种智能升降书桌。

背景技术：

现在很多学生喜欢趴在桌子上看书、写作业，如果养成习惯，长期使用这种不正当的姿势，不仅不利于脊椎的发育，还可能引发近视、颈椎等方面的疾病，不利于孩子的健康；目前使用的传统课桌，由于其高度固定，不利于青少年的身体健康，因此随着青少年身高变化，可以调节桌面高度的智能升降式课桌就应运而生。

现有技术中，虽然有带有压力传感器的课桌，如专利申请号为cn200920253159.9，授权公告日为2010年08月18号，名称为“一种带压力传感器的课桌”的中国实用新型专利所披露的，通过在课桌上设置压力传感器来防止学生养成不良姿势。本公开专利虽然能提醒学生保持正确的姿势，但是本实用新型不具有调节桌面高度的功能，因此，虽然能暂时提醒学生保持正确姿势，但是对于身高不同的学生来说，使用同等高度的课桌很容易产生疲劳，时间长了又恢复了不正确的学习姿势。

基于以上缺陷，申请号为201610526794.4，名称为“一种智能升降桌”的中国发明专利所披露的，通过调节桌腿的高度来保持桌面呈水平状态，虽然通过调节桌腿的高度使桌面保持水平，但是不能对整个桌面高度进行合适的调整，因此不能适用于不同身高的学生使用，进一步的，本公开的专利文献不能针对身高相同，上身不同长度的学生使用。

技术实现要素：

本发明针对上述存在的问题，为了克服传统课桌高度固定不利于青少年身体健康的缺陷，本发明提供了一种通过压力传感器检测学生施加在桌面上的压力值而对书桌高度进行调节的智能升降书桌。

本发明是通过如下措施实现的：一种智能升降书桌，包括粗调机构，所述粗调机构包括上端和下端，所述上端设置有精调机构，所述精调机构上部设置有桌面，所述桌面底部设置有控制电路板，所述桌面顶部设置有控制面板，所述控制面板与所述控制电路板电连接，所述控制电路板与所述粗调机构电连接，所述控制电路板集成有压力传感器，所述压力传感器感知施加在桌面上的压力信息，根据所述压力信息调节所述粗调机构的升降。

本发明的有益效果：本发明中的压力传感器可以检测学生施加在桌面上的压力值，通过压力值的数值范围，从而判断桌面的升降状态，其中的粗调机构可以针对不同身高的学生进行粗调节，调节行程大，而其中的精调机构可以针对身高相同，而上身长度不同的学生进行调节，调节行程较小，粗调机构与精调机构配合，能保证学生与书桌的最佳距离。

进一步的，所述粗调机构包括支撑座，所述支撑座上设置有驱动机构以及丝杠传动机构，所述丝杠传动机构上设置有顶板，所述驱动机构通过控制所述丝杠传动机构运动进而驱动所述顶板升降。

采用上述进一步的有益效果：驱动机构给顶板的升降提供动力支持，而丝杠传动机构能将旋转运动转化成直线运动，能保证桌面直线上升。

进一步的，所述支撑座包括底面、顶面以及垂直设置在所述底面与所述顶面之间的竖直面，所述底面与所述顶面之间设置有所述驱动机构，所述顶面两端垂直设置有导向杆和穿孔，所述穿孔设置在所述导向杆之间，所述底面和所述顶面之间设置有固定板，所述固定板设置在所述底面两端，所述固定板成l型，包括两个折弯部，其中一个所述折弯部上设置有通孔a，另一个所述折弯部设置有通孔b。

采用上述进一步的有益效果：支撑座为粗调机构提供重力支撑，本发明的书桌没有采用传统书桌桌腿的设计，解决了背景技术中申请cn201610526794.4，名称为“一种智能升降桌”需要同时调节四个桌腿的高度来保持桌面水平的弊端，将驱动机构放置在支撑座的底面和顶面之间，便于缩减驱动机构所占用的空间，固定板设置成l的形状，其中一个折弯部与底面固定连接，另一个折弯面与竖直面固定连接，同时通孔a为设置主轴提供轴孔，而通孔b为设置从动轴提供轴孔。

进一步的，所述驱动机构包括主轴，所述主轴穿过所述通孔a，向所述通孔a外侧延伸，所述延伸处均设置有锥齿轮a，所述通孔b内设置有从动轴，所述从动轴一端设置在锥齿轮b，另一端设置有所述丝杠传动机构，所述锥齿轮b与所述锥齿轮a啮合，所述主动轴的一个延伸处设置有电机，所述电机与所述主轴通过联轴器连接。

采用上述进一步的有益效果：驱动机构采用齿轮啮合的传动形式，齿轮传动的优点是传动功率和速度的使用范围广，具有恒定的传动比，传动效率高，工作可靠，使用寿命长，结构紧凑，本发明中采用锥齿轮传动的结构，锥齿轮传动可以实现两个垂直轴的传动。

进一步的，所述丝杠传动机构包括丝杠，所述丝杠依次穿过所述通孔b与穿孔，所述丝杠一端设置在所述顶面下部，与所述从动轴连接，另一端设置在所述顶板上部，所述丝杠上设置有所述顶板，所述顶板两端设置有固定套，所述固定套内设置有与所述丝杠外螺纹对应的内螺纹，所述顶板两端跨接在所述导向杆上。

采用上述进一步的有益效果：导向杆能保证顶板直线运动，防止由于丝杠旋转导致顶板旋转，丝杠一端设置在顶面下部，便于与从动轴连接。

进一步的，所述丝杠顶端与所述导向杆顶端固定设置有阻件。

采用上述进一步的有益效果：阻件能阻止顶板从丝杠上脱离。

进一步的，所述顶板中间设置有所述精调机构，所述精调机构包括基座，所述基座内设置有棘杆，所述棘杆上端固定连接有所述桌面，所述棘杆为圆柱体，沿所述圆柱体外侧轴向阵列设置棘齿牙，所述基座上设置有主动棘爪，所述主动棘爪与所述棘齿牙对应，所述基座上设置有止回棘爪，所述止回棘爪与所述棘齿牙对应，所述棘齿牙为倒置的圆锥台。

采用上述进一步的有益效果：采用上述进一步的有益效果：主动棘爪可以驱动棘杆上升，止回棘爪可以防止棘杆回落而下降。本发明采用主动棘爪和止回棘爪可以驱动棘杆上升，从而带动桌面上升对书桌进行精调，便于适应身高相同而上身长度不同的学生使用，倒置的圆锥台为主动棘爪或者止回棘爪提供用力平台。

进一步的，所述基座为中空圆柱体，所述基座的外侧圆柱面上设置有右侧耳，所述右侧耳与所述基座的内侧面贯通，所述右侧耳内设置有柱销a，所述柱销上铰接设置有传递杆，所述传递杆的一端铰接设置有所述主动棘爪，所述主动棘爪穿过所述基座的侧壁，所述传递杆另一端向下运动控制所述主动棘爪搭接在所述棘齿牙的台面上，并向上推动所述棘杆。

采用上述进一步的有益效果：向下轻压动传递杆，可以调整主动棘爪搭接在圆锥台的台面上，用力向下压可以通过主动棘爪推动棘杆往上运动。传递杆一端设置在基座外侧，方便操作。通过不断的向下压传递杆，可以实现棘杆步进式上升。

进一步的，与所述右侧耳对应的所述基座上设置有左侧耳，所述左侧耳内设置有柱销b，所述柱销b上铰接设置有所述止回棘爪，所述止回棘爪为v形，所述止回棘爪的一侧折弯部穿过所述基座的侧壁，与所述棘齿牙的台面接触，所述止回棘爪的另一侧折弯部向所述基座外部延伸，且此折弯部底部设置有弹性片，所述弹性片一端与所述止回棘爪的折弯部底部连接，另一端插接在所述左侧耳底部的插槽内。

采用上述进一步的有益效果：当主动棘爪推动棘杆往上运动时，止回棘爪可以有效的防止棘杆回落，当棘杆升高时，可以对桌面进行精调，当棘杆升高到最高处时，释放传递杆，主动棘爪不再搭接在棘齿牙上，也不再推动棘杆上升，摁下止回棘爪的折弯部，止回棘爪不再阻止棘杆回落，直到活动板降到最低位置，当桌面升高到最高点时，止回棘爪对锁定，防止桌面下降，便于适用身高相同，上身长度不同的学生使用。

进一步的，所述粗调机构设置在箱体内。

采用上述进一步的有益效果：箱体具有防尘的功能，也可以防止粗调机构发生损坏，延长了使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为去掉箱体后的结构示意图。

图3为粗调机构的结构示意图。

图4为支撑座的结构示意图。

图5为固定板的结构示意图。

图6为精调机构的结构示意图。

图7为精调机构的内部结构示意图。

图8为图7的a处的局部放大图。

图9为图7的b处的局部放大图。

其中，附图标记为：1、粗调机构；11、支撑座；12、驱动机构；121、主轴；122、锥齿轮a；123、从动轴；124、锥齿轮b；125、电机；13、丝杠传动机构；131、丝杠；132、固定套；133、阻件；14、顶板；15、导向杆；16、固定板；2、精调机构；21、基座；211、右侧耳；212、左侧耳；22、棘杆；23、主动棘爪；24、止回棘爪；25、传递杆；26、弹性片；3、桌面；4、控制电路板；5、控制面板；6、箱体。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

为了解决现有技术中桌面不能调节，并且不能适用于身高不同的学生以及不能适用身高相同但是上身长度不同的学生使用，会养成不良坐姿的问题，研发了本发明的设计方案。

参见图1至图9，本发明是一种智能升降书桌，包括粗调机构1，粗调机构1包括上端和下端，上端设置有精调机构2，精调机构2上部设置有桌面3，桌面3底部设置有控制电路板4，桌面3顶部设置有控制面板5，控制面板5与控制电路板4电连接，控制电路板4与粗调机构1电连接，控制电路板4集成有压力传感器，压力传感器感知施加在桌面上的压力信息，根据压力信息调节粗调机构1的升降。

粗调机构1包括支撑座11，支撑座11上设置有驱动机构12以及丝杠传动机构13，丝杠传动机构13上设置有顶板14，驱动机构12通过控制丝杠传动机构13运动进而驱动顶板14升降。

支撑座11包括底面、顶面以及垂直设置在底面与顶面之间的竖直面，底面与顶面之间设置有驱动机构12，顶面两端垂直设置有导向杆15和穿孔，穿孔设置在导向杆15之间，底面和顶面之间设置有固定板16，固定板16设置在底面两端，固定板16成l型，包括两个折弯部，其中一个折弯部上设置有通孔a，另一个折弯部设置有通孔b。

驱动机构12包括主轴121，主轴121穿过通孔a，向通孔a外侧延伸，延伸处均设置有锥齿轮a122，通孔b内设置有从动轴123，从动轴123一端设置在锥齿轮b124，另一端设置有丝杠传动机构13，锥齿轮b124与锥齿轮a122啮合，主轴121的一个延伸处设置有电机125，电机125与主轴121通过联轴器连接。

丝杠传动机构13包括丝杠131，丝杠131依次穿过通孔b与穿孔，丝杠131一端设置在顶面下部，与从动轴123连接，另一端设置在顶板14上部，丝杠131上设置有顶板14，顶板14两端设置有固定套132，固定套132内设置有与丝杠131外螺纹对应的内螺纹，顶板14两端跨接在导向杆15上。

丝杠131顶端与导向杆15顶端固定设置有阻件133。

粗调机构的工作原理：启动电机125，电机125的输出轴与主轴121通过联轴器连接，联轴器将电机125输出轴的旋转运动转化成主轴121的旋转运动，主轴121两端设置有锥齿轮a122，因此锥齿轮a122做旋转运动，又因为锥齿轮a122与锥齿轮b124啮合，因此锥齿轮b也做旋转运动，进而带动从动轴123做旋转运动，又因为从动轴123与丝杠131通过联轴器连接，因此主动轴123旋转带动丝杠131旋转，又因为丝杆131上设置顶板14，顶板上设置固定套132，固定套132内设置有与丝杠131外螺纹对应的内螺纹，导向杆15可以防止顶板14随着丝杆131的旋转而旋转，因此在丝杠131与固定套132的作用下，顶板14呈现上升或者下降的状态，而为了防止顶板14脱离丝杠131造成不能工作，因此在导向杆15和丝杠131上设置阻件。粗调机构可以使用身高不同的学生使用。

顶板14中间设置有精调机构2，精调机构2包括基座21，基座21内设置有棘杆22，棘杆22上端固定连接有桌面3，棘杆22为圆柱体，沿圆柱体外侧轴向阵列设置棘齿牙，基座21上设置有主动棘爪23，主动棘爪23与棘齿牙对应，基座21上设置有止回棘爪24，止回棘爪24与棘齿牙对应，棘齿牙为倒置的圆锥台。

基座21为中空圆柱体，基座21的外侧圆柱面上设置有右侧耳211，右侧耳211与基座21的内侧面贯通，右侧耳211内设置有柱销a，柱销上铰接设置有传递杆25，传递杆25的一端铰接设置有主动棘爪23，主动棘爪23穿过基座21的侧壁，传递杆25另一端向下运动控制主动棘爪23搭接在棘齿牙的台面上，并向上推动棘杆22。

与右侧耳211对应的基座21上设置有左侧耳212，左侧耳212内设置有柱销b，柱销b上铰接设置有止回棘爪24，止回棘爪24为v形，止回棘爪24的一侧折弯部穿过基座21的侧壁，与棘齿牙的台面接触，止回棘爪24的另一侧折弯部向基座21外部延伸，且此折弯部底部设置有弹性片26，弹性片26一端与止回棘爪24的折弯部底部连接，另一端插接在左侧耳211底部的插槽内。

精调机构的工作原理：当学生身高相同，而上身长度不同时，需要通过调节精调机构来使学生保持正确的坐姿。

摁压设置在基座21外侧的止回棘爪24，使止回棘爪24另一侧的折弯部压紧左侧耳212内的弹性片26，使止回棘爪24的折弯部脱离棘齿牙的台面，轻压设置在基座21外侧的传递杆25，使主动棘爪23搭接在棘齿牙的台面上，再用力摁压传递杆25，主动棘爪23向上用力，推动棘杆22向上运动，实现桌面3的上升，为了防止棘杆22回落，释放止回棘爪24设置在基座21外侧的折弯部，弹性片26恢复弹性形变，通过推动另一侧的折弯部使得止回棘爪24的另一个折弯部搭设在棘齿牙的台面上，防止棘杆22回落。当需要桌面3下降时，摁压设置在基座21外侧的止回棘爪24，轻抬设置在基座21外侧的传递杆25，棘杆22下降，实现桌面3的下降过程。

粗调机构1设置在箱体6内。

本发明的总体构思：通过压力传感器检测学生施加在桌面上的压力值，设定压力范围，当学生作用在桌面上的压力值低于压力范围的下限时，说明书桌的高度比较高，可以调节桌面下降；当学生作用在桌面上的压力值高于压力范围的上限时，说明书桌的高度比较低，可以调节桌面上升，通过调节桌面的升降，确保书桌与学生的最佳距离，同时，当书桌调节到舒适范围后，可以手动微调，便于身高相同，上升长度不同的学生使用，同时微调机构中的止回棘爪具有锁紧的功能，能防止桌面下降。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。