本发明涉及一种可进行动态运转的多功能床。
一般休闲床多为背部、脚部可向上调整仰角的电动床,床垫内装有振 动器,通过遥控可调角度,具有振动按摩的功能,不能进行上下起伏、动 态运转的功能。
本发明的目地在于提供一种既能以规律性运转的段控模式,又能以非 规律性运转的随机模式变化的多功能床。
本发明的多功能床包括:床头,床体,床面,床尾,底架,其特点是 床头内部有一升降机构,包括一控制器,一电动或液压马达,一变速器, 传动轴,一电磁刹车,传动装置,两配重,两升降头;床头的外部为一 凹型落地壳体,设有暗轮的底座,两旁直立式支架,中央为凹型空间;床 面结构包括床板及仰起机构;床体的前端有一可收折的脚架;床尾为固定 脚架,各脚架都装有底轮;底架上有一顶举机构及液压动力系统。其中升 降机构的控制器控制床体内的马达运转参数,执行其速度、位移、换向暂 停时间分组调配后,自动依组别行使随机变化的非规律性运转模式,或段 控调整呈定速、定位、定时的规律性运转模式,或手动操作的寸动随停定 位,借传动机构,如马达运转经变速后的传动轴,转动两旁链条组,带动 两旁支架内的链条装置,链条前面各锁定沿线性导轨上、下滑动的升降头。
床面分成活动式背部床板,固定式的臀部床板,活动式腿部床板和活 动式脚部床板。床尾为固定脚架,各脚架都装有滑轮,床体骨架可为平直 式或向下小弧度弯曲,其后段的滑轮沟槽直接嵌入床体后端顶举臂的顶轮 上缘,通过液压缸或马达驱动伸缩杆推拉顶举臂的仰起角度以调整床尾高 低,底架主梁的前端则与床体底座衔接锁紧呈L型组合,主梁后端另设有 暗轮。
与现有技术相比,本发明具有操作简单,根据遥控指令进行手动,段 控或随机控制而进行,可提供仰角较大的倾斜床位或使床体小弧度弯曲及 定时摇床叫醒的功能,且床体可控制随音乐上、下起伏,或利用控音器以 录好的海浪声,按照随机控制组群的脉动运转,营造出飘流海面的临场音 效。另外,若加装栏杆,点滴架还可作病床使用。
下面结合附图对本发明作详细说明:
图1为本发明顶轮型多功能床的立体组合示意图;
图2为本发明顶轮型多功能床的侧面示意图;
图3为本发明底轮型多功能床的立体组合示意图;
图4为本发明底轮型多功能床的侧面示意图;
图5为本发明多功能床面的俯视及仰起机构示意图;
图6为本发明多功能床主体的内部配置示意图;
图7为本发明多功能床线性导轨传动机构的侧面示意图;
图8为本发明多功能床线性导杆传动机构的侧面示意图;
图9为本发明多功能床滚珠螺杆传动机构的侧面示意图;
图10为本发明多功能床液压动力系统的方块示意图;
图11为本发明多功能床的控制方块示意图;
图12为本发明多功能床的基本控制电路图;
图13为本发明多功能床的控制机制波形示意图;
图14为本发明多功能床上下起伏的移位示意图。
如图1至图4所示,一主体101为一凹型落地壳体165,包括底部暗装滑 轮的主体底座105,与之相连的重心底板169,直立的两旁支架107,中间 凹型空间109由上而下分层装置照明灯111,音响113,置物架115,保险箱 117等附属配件,两旁支架107正面中间留有上、下支架长条型开口121,作 为升降头143上、下支架移动时的外轨间隙。
两种选择性联结于主体101升降头143的多功能床:
如图1和图2所示为顶轮型多功能床,床面分为四段:活动式的背部床 板21,固定式的臀部床板23,活动式的腿部床板25,活动式的脚部床板27, 两侧的底架主梁7前端与主体底座105牢固锁紧,呈L型组合,底架主梁7的 后端则设有可调高低仰角的顶举机构9,其作用为当液压缸或马达带动两头 均可回转的伸缩杆11推或拉顶举机构9两旁顶举臂13的横接轴61接头,驱使 位于顶举臂13上方顶轮轴15的床体骨架19,以滑轮沟槽嵌入两旁顶轮17的 滑动方式,而向上顶举或顺床重下滑来调整床尾位置的高低,顶举机构9 底部另设有暗轮31以方便床的移动。
如图3和图4所示为底轮型床体,床面结构与顶轮型相同,各床面与平 直式或小弧度弯角设计的床体骨架19组成一体,应用公知的床面仰起机构 29,可使背部床板21向上调整仰角,连在一起的腿部床板25与脚部床板27 中间拱起或放平,另外床体前端设一可收折的活动脚架69,后端则设有固 定脚架71,栏杆75,各脚架均装有底轮73,当活动脚架69折收备用,床体 可随升降头143上、下移位而前、后滑行。
图5A和图5B为本发明多功能床面的俯视及仰起机构示意图,床面的仰 起机构29包括:仰起马达51,驱动减速箱67转动前端有一螺套53的转动轴 55,迫使螺套53内的移位螺杆57推拉连杆59,牵动横接轴61,进而带动焊 在横接轴61且末端设有扶轮63的左、右仰起臂65来推高或拉低床面,上、 下调整仰角。
底架的顶举机构9为液压缸或电动马达带动伸缩杆11拉高或推低顶举 臂13的横接轴61,其动作原理与仰起机构29相类似。
现就主体101内部可选择性的传动机构分述如下:
如图6所示,主体101内部的升降机构127主要包括控制器129,电动或 液压驱动的马达131,变速器133,传动轴135,电磁刹车137与组合在两旁 的链条组139,配结于链条后端的配重141及链条前端的升降头143。
如图7所示,马达131运转经由变速器133变速后的传动轴135,转动两 旁的链条组139,驱动沿两旁支架107内部线性导轨149上、下移动的导轨 套151,配重141则配结于链条组139后端,平衡锁定于导轨套151前端升降 头143的负荷。
如图8所示,两链条组139驱动着沿两旁支架107内部线性导杆153上、 下滑动的导杆套155,配重141则配结于链条组139后端。
如图9所示,变速器133驱动两旁蜗齿轮组157转动两旁支架107内部直 立的滚珠螺杆159,移动的滚珠螺杆套161后端连结一套线性导杆组163,无 需电磁刹车137即可随停定位,其中链条组139可用齿带组,皮带组等代替。
图10为本发明多功能床液压动力系统的方块示意图,其中,主体101 的马达131除电动外,还可用经油箱、过滤装置等201,液压泵203,止回 阀205,液压调整阀207,由主控器输入的电磁信号229,电磁控制全回路 多连座油阀209,电磁控制可调速流量阀211,液压马达电磁控制方向转换 阀213,顶举机构电磁控制方向转换阀215,背部仰起机构电磁控制方向转 换阀217,脚部仰起机构电磁控制方向转换阀219,各分路回油231,全回 路回油233等组成的液压动力系统167驱动顶举机构液压缸223,背部仰起 机构液压缸225,脚部仰起机构液压缸227或液压马达131等。
如图11所示,为本发明多功能床控制器129的控制方块图,包括:
a:功能切换设定开关 b:显示器
c:遥控器 d:发射器
e:接收器
f:主控器:包括有电源装置,中央处理器(CPU),只读存储器(内载
运转程序),随机存取储存器,接收机输入接口,音响输
入接口,位移监测器输入接口,控音器输出接口,马达
驱动器输出接口及连接总线(BUS)等。
g:音响 h:控音器
i:液压马达驱动器 j:电动马达驱动器
K:液压马达 L:电动马达
M:位移监测器 n:输出信号〔0〕
o:输入信号〔I〕 其控制机制说明如下:
使用遥控时,可编程的逻辑控制器(PLC)或微电脑控制器的存储,计算, 顺序设定,定时,随机(RANDOM)等功能配合I/O元件运用,驱动马达驱动 器,控制马达速度(v),位移(d),换向暂停时间(t)的参数,调整其变化 组合,分组设定,并编程应用以达到本发明多功能床控制的要求,但为确 保控制系统的安全性、可靠性及使用寿命而有下述设计标准: 即定好设备的耐用标准及使用范围,两项相加相当于限制常数(c),再考 虑到运转时间及次数(f),如果马达的速度(v)要快,则位移(d)或换向暂 停时间(t)必须延长才行。
如图12所示,为本发明多功能床的基本控制电路图,包括: (1)开关说明:
S1:电源开关
S2:操作时同时动作a:手动/自动选择开关,b:手动/不受中间位置限 制开关
S3,S4,S5:上行限制开关
S6:设定手动下行
S7:操作时同时动作a:上行程选择开关,b:下行选择开关,c:位移限 制速度选择开关
S8:S9,S10:下行程限制开关
S11:设定手动上行
S12:寸动开关
S14:速度选择开关
S15,S16:上、下极限开关
S17:中间位移开关
U:上行开关电钮
D:下行开关电钮
L:马达换向电钮
TD:马达换向暂停时间电钮
TDA:定时开关
L1:L激磁自保开关
ML:马达线圈 (2)运转说明:
a:手动部分:S2切至M,按S6选择下行,或按S11选择上行,将S14切至 设定的速度,按S12作寸动移位,至接触到S5或S10换向回移。
b:自动部分:将S2切至A,床体自动停在中间位置,切换S7设定行程,切 换S14设定速度,切速TD设定暂停时间,调整TDA设定运转时间,开 始自动运转,运转时间到,自动停在中间位置。
控制器的设计,考虑到制造成本,可选择简单,精确或实用三种控制 方式:
(一)简单控制:在支架位移行程中,除装置固定上、下极限开关,并装设 段控选择的数对固定式感应开关及公知的三速控制方式,而具有手动 或规律性运转的功能。
(二)精确控制方式:
a:在主体两旁支架107内部移位的行程设有上、下极限开关及归零位 置(于平床状态)的感应开关。
b:手动控制:调好所需的速度,对好方向压下按钮即走,放开即停, 碰到上、下极限开关急停后需复原方能再行启动。
c:段落控制:在归零位置(平床状态)以手动操作驱使升降头143往上 或往下移至需求位置,压下起始存储点M1,再往上或往下移至需求 的距离,压下终止存储点(M2),位移监测器的计数元件将转换马达 131转换信号输入控制的存储器存储其间的位移(d),并调整需求速 度(v)及换向暂停时间(t),再设定运转时间,压下启动按钮,则升 降头143将在存储的位移(d)内,按设定速度(v),换向暂停时间(t), 规律性往复上、下移动(M1←→M2)直到定时解除为止。
d:随机控制:以上述手动控制的点储存(M1→M2)为基础扩充不同储存 点订出循环储存组G=(M1→M2→M3→M4....Mn),其中,走完一循环, 升降杆即自动回到归零位置,若又扩充不同的循环储存组(G1,G2, G3,G4,....Gn),使用者可任意选择组别行使重复循环运转,或 压下随机按钮,以随机选择不同组别,行使非规律性的跳接运转如 (G1→G5→G3→G1→G6→....),直到定时解除,回归到平床位置。
(三)实用控制方式:
a:在支架位移内装置固定上、下极限开关,再装设可电动调移的一对 上、下感应开关(一小马达设在平床状态的归零位置,以该点为中 心,带动感应开关装在末端的齿条沿一标竿作上、下对称式移动), 该开关除用来感应标竿上各点不同的磁码,以标定调移时的起落位 置,另接受升降头143移位杆近接感应动作,而进一步限制其移动 的范围。
b:手动控制:设定需求速度,对好方向压下按钮即走,放开即停,碰 到极限开关则停。
c:段落控制:调移感应开关至需求的位移(M1→M2),再调好需求速度, 设定运转时间,压下启动按钮,则升降头143将在需求的位移内,依 需求的速度,规律性的重复上、下移动(M1←→M2),直到定时解除, 回归平床状态。
d:随机控制:可编程的逻辑控制器(PLC)输入经实验编排的马达速度 (v),转动秒数(d),换向暂停时间(t),分组调配后,设定其动作 顺序,如G=(M1→M2→M3→M4→M5→M6),并扩充组数,G1=(M1-M6), G2=(M7-M11)....G18,再按照移动规范的长短区分为高速群(G14, G15,G16,G17,G18),低速群(G9,G10....G18),慢速群(G1, G2,G3,....G18),若设定不同范围应选择适合的群组才能运转, 否则起动失败表示选错群组(如短距离选高速群),又每一小组完成 一循环均可自动回归零点位置,因此当移动范围拉到最大时,压下 按钮,可选择单一小组,个别速群规律性的循环运转,或个别速群 混合速群非规律性的随机运转等,直到定时解除。
图13为本发明多功能床控制器129的渡形示意图。其中图13A为段落控 制波形示意图;图13B为随机控制波形示意图。
上述的控制器中,I/O元件可有多种选择,电路的组合也可有多种类 型,应用上述主体101升降头143上、下移动的控制方式配合床体顶举机构 9与仰起机构29的简单操作,可产生多种作用:
本发明的多功能床为一种电动床结构,经适当设计制造后,可使用于 一般家庭或特种行业(如旅馆,休闲中心等),也可经改造后作为病床使用, 功能上可作简单或复杂的弹性设计,包括自动控制、电动机械、家具、医 疗器材等器具。