一种小型电动模拟机械伤害的设备的制作方法

本实用新型涉及安全教育培训领域，尤其是一种小型电动模拟机械伤害的设备。

背景技术：

在模拟机械伤害的设备里，对于现有的手脚挤压伤害的设备，都是使用的液压缸制动结构或启动缸结构，这样在产品结构中，液压缸制动结构造成了整体产品的体积增大，不便于移动。同时液压缸制动机械需要不定时的加入液压油以保证缸体的灵活性，这样将增加人员的维护的成本。对于气动缸结构，体积大、线路长，噪音大，更不便于维修，严重影响体验者的体验感受。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种小型电动模拟机械伤害的设备，采用步进电机作为动力装置，体积小、结构简单，便于携带和操作，噪音小，能够提高参与者的体验感受。

一种小型电动模拟机械伤害的设备，包括箱体、远红外传感器、上压板、下压板、步进电机装置及压力传感装置；所述箱体正前方设有矩形开口，所述远红外传感器设于与矩形开口同侧的箱体侧壁上并位于矩形开口的正上方，所述步进电机装置和压力传感装置均设置在箱体内部，所述上压板与下压板相对平行设置，所述上压板与下压板之间正对矩形开口设有空隙，用来放置体验者的手掌。

作为上述方案的优选，所述箱体侧壁上固定有两块对称设置的固定板，所述固定板垂直于箱体底部，每块所述固定板上开设有一条固定槽，两条所述固定槽平行于箱体侧壁设置。

作为上述方案的优选，所述步进电机装置包括步进电机、电机控制器及电机驱动板；所述上压板与步进电机的转轴末端固定连接，所述电机控制器及电机驱动板直接固定在箱体侧壁上，所述步进电机的固定座上设有与固定槽位置匹配的通孔，所述固定座与固定板之间通过穿过固定槽和通孔的螺杆与螺母配合实现固定连接。

作为上述方案的优选，所述箱体内部设有与矩形开口固定连接的u型工作台，所述u型工作台底部与箱体底部之间设有间隔，所述压力传感装置包括压力传感器及压力信号放大器；所述下压板与u型工作台通过导向杆滑动连接，所述导向杆上位于下压板与u型工作台之间设有支撑弹簧，所述导向杆两端设有螺纹，且导向杆两端分别伸出下压板上部和u型工作台底部并通过螺帽捻紧，所述压力传感器固定在u型工作台上并位于下压板的正下方，所述压力信号放大器固定在箱体侧壁上。

作为上述方案的优选，所述下压板靠近矩形开口一侧的边缘设有垂直向下的遮挡板，所述u型工作台上开设有供遮挡板上下运动的导向槽。

本实用新型的有益效果在于：

1、采用步进电机作为动力装置，噪音小。

2、结构简单，操作及后期维护方便。

3、整体设备小巧，便于携带和根据实际需要转换安全教育培训的场地，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型立体图。

图2为本实用新型主视图。

图3位图2中a-a剖面图。

图4为本实用新型右视图。

图5为图4中b-b剖面图。

图6为图4中c-c剖面图。

附图标记如下：1-箱体、2-远红外传感器、3-矩形开口、4-上压板、5-下压板、6-固定板、7-固定槽、8-通孔、9-步进电机、10-固定座、11-电机控制器、12-电机驱动板、13-u型工作台、14-压力传感器、15-压力信号放大器、16-导向杆、17-支撑弹簧、18-遮挡板、19、导向槽。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实施例：

一种小型电动模拟机械伤害的设备，包括箱体1、远红外传感器2、上压板4、下压板5、步进电机装置及压力传感装置；所述箱体1正前方设有矩形开口3，所述远红外传感器2设于与矩形开口3同侧的箱体1侧壁上并位于矩形开口3的正上方，所述步进电机装置和压力传感装置均设置在箱体内部，所述上压板4与下压板5相对平行设置，所述上压板4与下压板5之间正对矩形开口3设有空隙，用来放置体验者的手掌。

作为上述方案的优选，所述箱体1侧壁上固定有两块对称设置的固定板6，所述固定板6垂直于箱体1底部，每块所述固定板6上开设有一条固定槽7，两条所述固定槽7平行于箱体1侧壁设置。

作为上述方案的优选，所述步进电机装置包括步进电机9、电机控制器11及电机驱动板12；所述上压板4与步进电机9的末端固定连接，所述电机控制器11及电机驱动板12直接固定在箱体1侧壁上，所述步进电机9的固定座10上设有与固定槽7位置匹配的通孔8，所述固定座10与固定板6之间通过穿过固定槽和通孔的螺杆与螺母配合实现固定连接。

作为上述方案的优选，所述箱体1内部设有与矩形开口3固定连接的u型工作台13，所述u型工作台13底部与箱体1底部之间设有间隔，所述压力传感装置包括压力传感器14及压力信号放大器15；所述下压板5与u型工作台13通过导向杆16滑动连接，所述导向杆16上位于下压板5与u型工作台13之间设有支撑弹簧17，所述导向杆16两端设有螺纹，且导向杆16两端分别伸出下压板5上部和u型工作台13底部并通过螺帽捻紧，所述压力传感器14固定在u型工作台13上并位于下压板5的正下方，所述压力信号放大器15固定在箱体1侧壁上。u型工作台13底部与箱体1底部之间间隔距离能为导向杆16提供足够的运动空间。

作为上述方案的优选，所述下压板5靠近矩形开口3一侧的边缘设有垂直向下的遮挡板18，所述u型工作台13上开设有供遮挡板18上下运动的导向槽19。所述遮挡板18的设置可以有效遮挡住导向杆16和支撑弹簧17，提高整个装置的美观性。

本实用新型的工作原理如下：

体验者进行体验前，首先保持设备处于通电状态。体验者将一只手平放在下压板5上，当远红外传感器2被体验人员触发后，远红外传感2产生一个高电平信号，并将信号传递给电机控制器12，电机控制器12接收到信号后按照预先设置好的程序通过电机驱动板11控制步进电机9工作，步进电机9的转轴逐渐伸长并带动上压板4向下运动，当上压板4开始挤压体验者手部时，推动导向杆16和下压板5一起向下运动，此时支撑弹簧17被压缩，与下压板5连接的遮挡板18顺着导向槽19向下运动，下压板5向下运动过程中与压力传感器14接触并挤压压力传感器14，压力传感器14将感知到的压力值通过压力信号放大器15转换为电信号并进行放大后再传递给电机控制器12，当压力值达到电机控制器12预先设置的工作压力值时，步进电机9的转轴立即停止伸长并带动上压板4恢复原位，在支撑弹簧17的作用下，下压板5上升并带动导向杆16一起恢复原位。体验者通过感知的痛觉即可体会到受到一定外力挤压时对人体的伤害程度，从而在平时工作生活中提高警惕，防止受到类似的伤害。

需要补充说明的是：

1、为了提高模拟伤害的安全性，步进电机的最大推力及步进电机转轴的最大进程都是经过反复调试的，确保在模拟伤害的过程中不会对体验者造成伤害。

2、步进电机采用的型号为龙翔步进50，压力传感器的型号为jhbm-1h，压力信号放大器的型号为bsq-3，电机驱动板的型号为tb6600，电机控制器的型号为荣琴电子a2-01-1。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。