CN110200437A - 一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床 - Google Patents
一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，包括床体、同步带轮传动机构、床单、紫外杀菌装置、伸缩护栏、折叠懒人桌及用于固定床单的单臂机械夹；同步带轮传动机构包括带轮、联轴器、双轴步进电机、同步带及沿床体宽度方向布置的两根硬轴，两硬轴共轴且一端通过联轴器与位于两硬轴中间的双轴步进电机连接，另一端与带轮连接，带轮呈方形排列，沿床体长度方向的两带轮上安装有与带轮匹配的同步带。本发明实现了床单的快速更换，为婴幼儿和大人提供了在床上活动放松的平台；能够对床单进行杀菌；美观大方，伸缩护栏能够有效防止婴幼儿从床上掉落，应用前景好。
Description
技术领域
本发明属于智能家具技术领域，涉及一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，特别涉及一种功能齐全且使用方便的多功能智能防护床。
背景技术
随着时代的发展，人们的经济条件越来越好，对生活质量的要求也越来越高。随着科技越来越深入地走入人们的生活，人们对生活智能化的要求越来越高，而床作为生活中必不可少的一样家具，其使用的便捷性将直接影响使用者的体验，其也面临着智能化的变革。
市场上出现了许多智能床，如专利CN 106419283 A公开了一种智能叠被式家用床，其能够实现自动叠被，自动将盖被嵌入人的背部下方以及自动对垫被和盖被进行预热等工作；专利CN 107467957 A公开了一种家用智能升降防护床，其可自动将床板下降，使得侧挡板可以防止儿童从床板左右两侧滚落，安全性能好。虽然以上智能床能够实现某些功能，但大多功能重复性高，且功能单一。
随着二胎政策的逐步实行及当下快速的生活节奏，开发一种面向带娃家庭的智能床极具现实意义。虽然市场上也出现了能够升降进行防护的智能床，但其功能较为单一，仅能完成防护，婴幼儿由于各种因素导致需要频繁更换床单，而一般更换床单需要多人合作完成且耗时较长，同时还需对床单进行清洗、晾晒及消毒等处理，这给带娃家庭带来了极大的不便。
因此，开发一种功能全面且能够自动更换床单的多功能智能防护床极具现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术功能单一的缺陷，提供一种功能全面且能够自动更换床单的多功能智能防护床，本发明的多功能智能防护床的用户不仅可为带娃家庭，还可为老人、病患等特殊人群，其适用人群广，极具应用前景。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，包括床体、同步带轮传动机构、床单、紫外杀菌装置、伸缩护栏、折叠懒人桌及用于固定床单的单臂机械夹；
所述床体包括床体下部框架和床头，床体下部框架包括内部框架和外部框架，所述内部框架与外部框架间留有一定间隙，间隙整体呈U形；
所述床单上设有连接件I；
所述同步带轮传动机构布置于内部框架内，其包括带轮、联轴器、双轴步进电机、同步带及沿床体宽度方向布置的两根硬轴，两硬轴共轴且一端通过联轴器与位于两硬轴中间的双轴步进电机连接，另一端与带轮连接，带轮呈方形排列，沿床体长度方向的两带轮上安装有与带轮匹配的同步带，同步带的对应位置设有与连接件I匹配的连接件II，所述带轮与内部框架固定连接；
所述单臂机械夹与舵机连接，固定在外部框架的一侧上；舵机与单臂机械夹的连杆连接，在舵机的旋转运动下，连杆发生上下运动即单臂机械夹在竖直方向上发生运动，对床单进行夹紧或松开；
所述紫外杀菌装置布置在内部框架内的底板上；
所述伸缩护栏安装在内部框架与外部框架的间隙内，其与用于驱动伸缩护栏进行竖直方向运动的直线电机I连接；
所述折叠懒人桌布置在床头内，包括剪叉结构及用于驱动剪叉结构的直线电机II，所述剪叉结构在高度方向上长度改变，其沿床长度方向的长度也将随之改变。
本发明的多功能智能防护床功能多样，不仅能更换床单，还能实现护栏的升降，此外剪叉结构的折叠懒人桌，一方面保证了床的美观，另一方面极大地方便了人们的生活。本发明采用同步带轮传动机构作为床单更换装置，同步带轮传动机构在现有技术中多用作传送带，本发明通过对同步带轮传动机构进行改造，使其能更换床单，同时为克服人躺在床上拉扯床单，对同步带造成的损伤，设置有一个用于固定床单的单臂机械夹，通过舵机控制单臂机械夹，防护床还能对床单进行紫外消毒，以保证卫生。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，所述连接件I与连接件II通过磁力固定连接；所述紫外杀菌装置为紫外杀菌灯；所述硬轴位于靠近床尾侧；所述单臂机械夹共有两个，单臂机械夹与推拉式磁力锁连接，床头设有与推拉式磁力锁配合的定位装置。本发明的保护范围并不仅限于此，本发明仅以此为例。本发明仅需一个单臂机械夹即可实现对床单的有效固定。
如上所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，所述带轮的轴承与轴承支架连接后，通过轴承支架固定架与内部框架连接。
如上所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，所述伸缩护栏包括两护栏I和一护栏II，护栏II沿床的宽度方向布置，其分别通过三个直线电机I进行驱动。本发明的多功能智能防护床能够单独对每个护栏进行控制，其可控性好。
如上所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，所述折叠懒人桌还包括左右侧板、顶板、前板及与床头固定的后板；所述剪叉结构的两端分别与前板和后板相连，顶板与前板连接，左右侧板与顶板通过折叠铰链连接，侧板可实现90度转动；且折叠铰链有自锁功能，能够让侧板与顶板固定为水平，以此作为懒人桌使用。本发明采用剪叉结构作为折叠懒人桌的基本结构，其可调性好。
如上所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，包括PVC发泡板，PVC发泡板的对应位置设有连接件I。本发明的同步带轮传动机构的另一侧设置有PVC发泡板，能保证在更换床单时还能使用智能防护床。此外PVC发泡板不易弄脏。
如上所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，所述PVC发泡板位于床单下方，所述PVC发泡板与床单之间布置有床垫，床垫位于两同步带之间，床垫通过内部框架上的床垫支撑板固定。本发明的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际情况对床垫的位置进行合理设置。
如上所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床还包括中央处理器；
所述床垫上安装有用于检测床垫上是否有人的压力传感器，压力传感器与中央处理器连接。本发明的多功能智能防护床还设置有中央处理器，其与安装在床垫上的薄膜压力传感器相互配合，能够保证在床垫上有人时不更换床垫，以避免可能的安全问题。
如上所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，所述内部框架内安装有与中央处理器连接的温度传感器；
所述内部框架的靠床头侧安装有用于与外界通风的风扇，风扇与中央处理器连接。由于内部框架内安装有电机及紫外杀菌灯，其在作业时均会发热，内部框架内温度过高，一方面会影响人员的舒适性，另一方面会产生火灾隐患。因此本发明设置有温度传感器，一旦温度超过40℃，中央处理器控制风扇作业，以降低内部框架内的温度。
如上所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，所述双轴步进电机、紫外杀菌装置、直线电机I及直线电机II分别设有开关，各开关分别与中央处理器连接。
有益效果：
(1)本发明的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，实现了床单的快速更换，为婴幼儿和大人提供了在床上活动放松的平台；
(2)本发明的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，能够对床单进行杀菌，以减少床单上的细菌，进而保证使用者的安全；
(3)本发明的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，美观大方，伸缩护栏能够有效防止婴幼儿从床上掉落；
(4)本发明的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，折叠懒人桌极大地方便了使用者，可用作病床，应用前景好。
附图说明
图1为本发明的基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床的整体外观示意图；
图2～4为本发明的同步带轮传动机构的结构示意图；
图5为本发明的多功能智能防护床的部分拆解示意图；
图6和7分别为本发明的折叠懒人桌的折叠及打开状态示意图；
图8为本发明的床体的结构示意图；
图9为本发明的开关位置示意图；
图10和11为单臂机械夹的示意图；
其中，1-双轴步进电机，2-联轴器，3-硬轴，4-带轮，5-轴承，6-轴承支架，7-同步带，8-1-连接件II，8-2-连接件I，9-床单，10-PVC发泡板，11-1-双轴步进电机开关，11-2-紫外杀菌灯开关，12-紫外杀菌灯，13-风扇，14-温度传感器，15-直线电机I，16-1-护栏I，16-2-护栏II，17-侧板，18-顶板，19-折叠铰链，20-剪叉结构，21-前板，22-后板，23-直线电机II，24-直线电机II开关，25-床垫支撑架，26-轴承支架固定架，27-单臂机械夹，28-推拉式磁力锁，29-定位装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步阐述。
一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，如图1所示，包括床体、同步带轮传动机构、床单9、PVC发泡板10、紫外杀菌灯12、伸缩护栏、折叠懒人桌、中央处理器及用于固定床单的单臂机械夹27；
床体如图5和8所示，包括床体下部框架和床头，床体下部框架包括内部框架和外部框架，内部框架与外部框架间留有一定间隙，间隙整体呈U形，内部框架内安装有与中央处理器连接的温度传感器14，内部框架的靠床头侧安装有用于与外界通风的风扇13，风扇与中央处理器连接；
床单9上设有连接件I 8-2；
紫外杀菌灯12布置在内部框架内的底板上；
同步带轮传动机构布置于内部框架内，其如图2～4所示，包括带轮4、联轴器2、双轴步进电机1、同步带7及沿床体宽度方向布置的两根硬轴3，硬轴3位于靠近床尾侧，两硬轴3共轴且一端通过联轴器2与位于两硬轴3中间的双轴步进电机1连接，另一端与带轮4连接，带轮4呈方形排列，沿床体长度方向的两带轮上安装有与带轮匹配的同步带7，同步带的对应位置设有与连接件I匹配的连接件II8-1，连接件I 8-2与连接件II 8-1通过磁力固定连接，带轮4的轴承5与轴承支架6连接后，通过轴承支架固定架26与内部框架连接；
PVC发泡板10位于床单下方，PVC发泡板的对应位置设有连接件I，PVC发泡板与床单之间布置有床垫，床垫位于两同步带之间，床垫通过内部框架上的床垫支撑板固定，床垫上安装有用于检测床垫上是否有人的压力传感器，压力传感器与中央处理器连接；
伸缩护栏包括两护栏I 16-1和一护栏II 16-2，安装在内部框架与外部框架的间隙内，护栏II 16-2沿床的宽度方向布置，其分别通过三个用于驱动护栏进行竖直方向运动的直线电机I 15进行驱动；
折叠懒人桌布置在床头内，其如图6～7所示，包括剪叉结构20、用于驱动剪叉结构的直线电机II 23、左右侧板17、顶板18、前板21及与床头固定的后板22；剪叉结构的两端分别与前板和后板相连，顶板与前板连接，左右侧板与顶板通过折叠铰链19连接，剪叉结构在高度方向上长度改变，其沿床长度方向的长度也将随之改变；
单臂机械夹27如图10～11所示，共有两个，其一侧与舵机连接，固定在外部框架的一侧上，另一侧与推拉式磁力锁28连接，床头设有与推拉式磁力锁配合的定位装置29；
双轴步进电机、紫外杀菌灯、直线电机I及直线电机II分别设有双轴步进电机开关11-1、紫外杀菌灯开关11-2、直线电机I开关及直线电机II开关24，如图9所示，各开关分别与中央处理器连接。
本发明的基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床的使用操作如下：
(1)更换床单及PVC发泡板的位置，开启双轴步进电机开关，此时中央处理器实时接收到压力传感器传来的信号，如无压力即床垫上无人，其发生指令至双轴步进电机，双轴步进电机开始运作，完成位置更换；
(2)拆卸、安装或更换床单或PVC发泡板，分开连接件I和连接件II即完成拆卸，再将待更换物上的连接件I与同步带上的连接件II连接，即完成了更换；
(3)进行紫外消毒，打开紫外杀菌灯开关，紫外杀菌灯开启，中央处理器实时接收到温度传感器传来的信号，如此时温度超过40℃，中央处理器发生指令给风扇，风扇开始运行，完成降温；
(4)伸降护栏，打开或关闭直线电机I开关，直线电机I根据指令运行，完成护栏升降；
(5)折叠懒人桌的开启与折叠，打开或关闭直线电机II开关，直线电机II根据指令运行，剪叉结构在直线电机II的驱动下发生形变，进行折叠或开启，完成开启后，还可通过折叠铰链将侧板掀起90°，以提高折叠桌桌面面积。
经验证，本发明的基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，实现了床单的快速更换，为婴幼儿和大人提供了在床上活动放松的平台；能够对床单进行杀菌，以减少床单上的细菌，进而保证使用者的安全；美观大方，伸缩护栏能够有效防止婴幼儿从床上掉落；折叠懒人桌极大地方便了使用者，可用作病床，极具应用前景。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。
Claims (10)
1.一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，包括床体、同步带轮传动机构、床单、紫外杀菌装置、伸缩护栏、折叠懒人桌及用于固定床单的单臂机械夹；
所述床体包括床体下部框架和床头，床体下部框架包括内部框架和外部框架，所述内部框架与外部框架间留有一定间隙，间隙整体呈U形；
所述床单上设有连接件I；
所述同步带轮传动机构布置于内部框架内，其包括带轮、联轴器、双轴步进电机、同步带及沿床体宽度方向布置的两根硬轴，两硬轴共轴且一端通过联轴器与位于两硬轴中间的双轴步进电机连接，另一端与带轮连接，带轮呈方形排列，沿床体长度方向的两带轮上安装有与带轮匹配的同步带，同步带的对应位置设有与连接件I匹配的连接件II，所述带轮与内部框架固定连接；
所述单臂机械夹与舵机连接，固定在外部框架的一侧上；
所述紫外杀菌装置布置在内部框架内的底板上；
所述伸缩护栏安装在内部框架与外部框架的间隙内，其与用于驱动伸缩护栏进行竖直方向运动的直线电机I连接；
所述折叠懒人桌布置在床头内，包括剪叉结构及用于驱动剪叉结构的直线电机II，所述剪叉结构在高度方向上长度改变，其沿床长度方向的长度也将随之改变。
2.根据权利要求1所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，所述连接件I与连接件II通过磁力固定连接；所述紫外杀菌装置为紫外杀菌灯；所述硬轴位于靠近床尾侧；所述单臂机械夹共有两个，单臂机械夹与推拉式磁力锁连接，床头设有与推拉式磁力锁配合的定位装置。
3.根据权利要求1所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，所述带轮的轴承与轴承支架连接后，通过轴承支架固定架与内部框架连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，所述伸缩护栏包括两护栏I和一护栏II，护栏II沿床的宽度方向布置，其分别通过三个直线电机I进行驱动。
5.根据权利要求1所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，所述折叠懒人桌还包括左右侧板、顶板、前板及与床头固定的后板；所述剪叉结构的两端分别与前板和后板相连，顶板与前板连接，左右侧板与顶板通过折叠铰链连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，包括PVC发泡板，PVC发泡板的对应位置设有连接件I。
7.根据权利要求6所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，所述PVC发泡板位于床单下方，所述PVC发泡板与床单之间布置有床垫，床垫位于两同步带之间，床垫通过内部框架上的床垫支撑板固定。
8.根据权利要求7所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，还包括中央处理器；
所述床垫上安装有用于检测床垫上是否有人的压力传感器，压力传感器与中央处理器连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，所述内部框架内安装有与中央处理器连接的温度传感器；
所述内部框架的靠床头侧安装有用于与外界通风的风扇，风扇与中央处理器连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于同步带轮传动机构的多功能智能防护床，其特征在于，所述双轴步进电机、紫外杀菌装置、直线电机I及直线电机II分别设有开关，各开关分别与中央处理器连接。
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