CN206156653U - 展示物动态悬吊装置 - Google Patents

Abstract

一种展示物动态悬吊装置，包括一体化控制执行装置、为所述一体化控制执行装置传输电流和信号的线缆以及被所述一体化控制执行装置控制的球体装置。所述一体化控制执行装置内设有与电源通过导线连接的第一电路板、与球体装置通过导线连接的第二电路板。所述第一电路板上设有与电源连接的调制电路及与所述调制电路连接的主线圈。所述第二电路板上设有与所述主线圈同轴相对设置的副线圈以及与所述副线圈连接的解调电路。所述主线圈与所述副线圈之间不相互接触以在通电后产生电磁感应。所述电源通过所述主线圈与所述副线圈对所述球体装置达成非接触式供电。如此设置，可以有效避免接触造成的展示物动态悬吊装置内的零件磨损和变形。

Description

展示物动态悬吊装置

技术领域

本实用新型涉及一种展示物动态悬吊装置，尤其涉及一种利用非接触方式供电及传输信号的展示物动态悬吊装置。当一组展示物动态悬吊装置按一定形式阵列排布在一起，共同按照程序或指令相互协调运动时，该阵列化的装置群称为浮球矩阵或者小球矩阵。

背景技术

浮球矩阵本质上是由几十，几百或几千个悬挂着的展示物按阵列排布，协同上下运动的数控悬吊系统阵列。目前浮球矩阵是现代新媒体艺术演示设备，能够实现裸眼3D的展示效果。为实现“动态雕塑”的效果，要求各个悬挂的展示物不仅能随音乐等变换高度位置，还需呈现出绚烂多彩的颜色变幻。通过电机带动悬挂物进行上下运动，同时在悬挂物内部设置LED灯，通过电源供电和控制信号输入，悬挂物即可变换颜色。

目前，浮球矩阵的LED供电和控制信号输入一般都通过接触式供电滑环来实现。电机转动，供电滑环上的铜质弹片相接触，从而实现电流传输，但是采用这种摩擦接触的方式，随着工作时间增加接触弹片会变形并有所磨损，不仅缩短了供电滑环使用寿命，还容易造成接触不良，影响工作稳定性。受限于此，组成浮球矩阵的单个展示物动态悬吊装置有一定的寿命周期，不能长时间持续工作，需定期维护或更换，从而成本增加，效率降低，不利于浮球矩阵的大范围推广。

有鉴于此，有必要对现有的展示物动态悬吊装置作进一步改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种展示物动态悬吊装置，该展示物动态悬吊装置通过非接触式传输电流和信号，从而使得展示物动态悬吊装置的使用寿命提高。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种展示物动态悬吊装置，包括一体化控制执行装置、为所述一体化控制执行装置传输电流和信号的线缆以及被所述一体化控制执行装置控制的球体装置，所述一体化控制执行装置内设有与所述线缆通过导线连接的第一电路板、与所述球体装置通过导线连接的第二电路板，所述第一电路板上设有与所述线缆连接的调制电路及与所述调制电路连接的主线圈，所述第二电路板上设有与所述主线圈同轴相对设置的副线圈以及与所述副线圈连接的解调电路，所述主线圈与所述副线圈之间不相互接触以在通电后产生电磁感应，所述电源通过所述主线圈与所述副线圈对所述球体装置达成非接触式供电。

作为本实用新型的进一步改进，所述一体化控制执行装置设有主基座板、固定在所述主基座板一侧的一体化步进伺服控制模组以及固定在所述主基座板另一侧的排线机构，所述一体化步进伺服控制模组与所述排线机构通过所述排线机构的轴承相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述一体化控制执行装置还设有套置在所述轴承上的绕线轮毂以及缠绕在所述绕线轮毂上的缆索，所述球体装置挂设于所述缆索的末端。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一电路板设于所述主基座板靠近所述绕线轮毂的一侧，所述电路板上设有与所述绕线轮毂同轴设置的主线圈支架，所述主线圈固定于所述主线圈支架上。

作为本实用新型的进一步改进，所述主线圈两端与所述第一电路板相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述绕线轮毂内靠近所述主基座板一侧相对所述主线圈支架设有副线圈支架，所述副线圈支架上固定有副线圈，所述第二电路板固定于所述绕线轮毂上，所述副线圈两端与所述第二电路板相连。

为实现上述实用新型目的，本实用新型还提供了一种展示物动态悬吊装置，包括一体化控制执行装置、向所述一体化控制执行装置传输上位机控制指令的线缆以及被所述一体化控制执行装置信号控制的球体装置，所述一体化控制执行装置内设有一体化步进伺服控制模组、与所述一体化步进伺服控制模组通过导线连接的第一电路板、与所述球体装置通过导线连接的第二电路板，上位机发送的控制指令经所述线缆传输至所述一体化步进伺服控制模组，所述第一电路板上设有与所述一体化步进伺服控制模组连接的调制电路及与所述调制电路连接的主线圈，所述第二电路板上设有与所述主线圈同轴相对设置的副线圈以及与所述副线圈连接的解调电路，所述主线圈与所述副线圈之间不相互接触，上位机通过所述主线圈与所述副线圈对所述球体装置达成非接触式信号传输。

为实现上述实用新型目的，本实用新型还提供了一种展示物动态悬吊装置，包括一体化控制执行装置、向所述一体化控制执行装置传输上位机控制指令的线缆以及被所述一体化控制执行装置信号控制的球体装置，所述一体化控制执行装置内设有一体化步进伺服控制模组、与所述一体化步进伺服控制模组通过导线连接的第一电路板、与所述球体装置通过导线连接的第二电路板，上位机发送的控制指令经所述线缆传输至所述一体化步进伺服控制模组，所述第一电路板上设有与所述一体化步进伺服控制模组连接的红外调制电路、与所述红外调制电路连接的主线圈以及若干红外灯，所述第二电路板上设有与所述主线圈同轴相对设置的副线圈、与所述副线圈连接的红外解调电路以及与所述红外灯对应设置的红外感应器，所述主线圈与所述副线圈之间不相互接触，上位机通过所述主线圈与所述副线圈对所述球体装置达成非接触式信号传输。

作为本实用新型的进一步改进，所述副线圈与所述球体装置之间还设有一第三电路板，所述副线圈和所述第三电路板之间通过导线连接，所述第三电路板与所述球体装置之间通过所述缆索连接，电源及控制信号通过所述第三电路板传输至所述球体装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型展示物动态悬吊装置通过对球体装置采用非接触式供电和信号传输的方式，可以有效避免接触造成的展示物动态悬吊装置内的零件磨损和变形，从而大幅增加展示物动态悬吊装置的使用寿命，减少维护成本。

附图说明

图1是本实用新型展示物动态悬吊装置内部的结构示意图。

图2是本实用新型展示物动态悬吊装置内部的剖面示意图。

图3是本实用新型展示物动态悬吊装置非接触式供电示意图。

图4是本实用新型展示物动态悬吊装置射频信号传输示意图。

图5是本实用新型展示物动态悬吊装置红外线信号传输示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

请参阅图1至图2所示的一种展示物动态悬吊装置100，包括一体化控制执行装置1、为所述一体化控制执行装置1供电和传输信号的线缆2以及被所述一体化控制执行装置1控制的球体装置3。

所述一体化控制执行装置1设有一外壳11、安装在外壳1内的主基座板12、固定在所述主基座板12一侧的一体化伺服控制模组13、固定在所述主基座板12另一侧的排线机构14、安装在所述排线机构14上的绕线轮毂15以及绕设在所述绕线轮毂15上的缆索16。所述一体化伺服控制模组13和所述排线机构14的轴承141相连。所述绕线轮毂15套置在所述轴承141上。所述球体装置3挂接在所述缆索16的末端。

所述一体化控制执行装置1在所述主基座板12朝向所述绕线轮毂15的一侧安装有第一电路板4、固定在第一电路板块4上的主线圈支架17、固定在所述主线圈支架17上的主线圈5。所述第一电路板4用以为所述球体装置3供电，所述第一电路板4上设有调制电路（未图示）。所述主线圈支架17与所述绕线轮毂15同轴设置。所述主线圈5的两端与所述第一电路板4电性相连。所述绕线轮毂15内靠近所述主基座板12的一侧相对所述主线圈支架17设有副线圈支架18、固定在所述副线圈支架18上的副线圈6，以及设置在所述副线圈支架18外侧紧密配合并固定在所述绕线轮毂15上的第二电路板7。所述副线圈6的两端与所述第二电路板7电性相连。所述第二电路板7为用来控制所述球体装置3的电控电路板，所述第二电路板7上设有解调电路（未标号）。所述绕线轮毂15远离所述主基座板12的一侧固定有一第三电路板8，所述第三电路板8与所述第二电路板7之间通过设置在所述排线机构14内的电线（未标号）连接。所述电线从所述绕线轮毂15内部穿过。

所述球体装置3即为发光悬挂物，一般来讲，所述球体装置设有LED灯31、LED基座32以及LED控制器。所述缆索16的一端连接所述LED基座32，另外一端与所述第三电路板8电性相连，且固定在所述绕线轮毂15远离所述主基座板12一侧的豁口（未标号）处。所述缆索16主体均匀缠绕在所述绕线轮毂15上。

所述主线圈5与所述副线圈6在安装完成后相对对准，并同轴。所述主线圈5与所述副线圈6之间有空隙，两个线圈之间并不相互接触。

请参图2并结合图3所示，所述一体化伺服控制模组13上还设有与所述第一电路板4通过导线（未标号）电性连接的接线端子（未图示），外界直流电源通过5芯连接器21经过所述线缆2传送至所述接线端子，再经由与所述接线端子电性相连的导线传输至所述第一电路板4，然后经由第一电路板4的调制电路转化为交流电传送至所述主线圈5。所述主线圈5通交流电，产生磁场，根据电磁感应原理，所述副线圈6中产生感应电流，再通过所述第二电路板7的解调电路将交流电转换为直流电后，传送至第三电路板8，最后通过电性连接在第三电路板8上的接线端子传输至所述缆索16中，从而通过缆索16将直流电传输给所述球体装置3，所述球体装置3的LED灯31开始发光，如此达成对所述一体化控制执行装置1的非接触式供电。该过程不会产生线圈磨损和变形，可以有效延长所述展示物动态悬吊装置100的使用寿命。

所述线缆2为5芯电缆，所述线缆2内包含有正、负电源线及高、低CAN线和屏蔽线，其中正负电源线用以传输电流，CAN线用以传输控制信号。

本实用新型中，所述展示物动态悬吊装置100的球体装置3不仅能通电发光，还能变换不同的颜色，颜色的变化则需要控制设备（未图示）发送控制信号对所述球体装置3进行控制，也就是通过控制信号指令来实现球体装置3的颜色变化。

所述控制信号通过线缆2内的CAN线从控制设备传送到一体化伺服控制模组1的接线端子，再经由导线传输到第一电路板4，实现第一电路板4与第二电路板7的信号传送才能实现对球体装置3的信号控制。在本实用新型中，对所述球体装置3的供电采用的是非接触式的无线供电形式，同样的，控制信号也要采用无线传输形式。对于信号的无线传输，有两种形式：a.射频信号传送；b.红外信号传送。下面具体描述一下采用两种信号传输方式的技术方案。

请参图4所示，为本实用新型信号传输方式的第一实施方式：射频信号传送。将控制信号用无线电波形式通过空间传送。在第一电路板4上设置一个信号调制电路，在副线圈6外侧的第二电路板7上设置一个信号解调电路。上位机（未图示）发送控制指令，控制信号通过线缆2的CAN线传送到一体化伺服控制模组1，经接线端子传送至第一电路板4，再经过信号调制电路，以调频/调幅方式给供电控制系统加载信号，经由第一电路板4上的主线圈5发送出去，由绕线轮毂15上副线圈6接收信号，传送到副线圈6外侧的第二电路板7，再通过信号解调电路恢复成控制信号，传至绕线轮毂15另一侧的第三电路板8，再将控制信号经缆索16传送到球体装置3内的LED控制器，从而控制球体装置3球体的颜色变化，实现控制信号的传输。

请参图5所示，为本实用新型信号传输方式的第二实施方式：红外信号传送。将控制信号以光波形式通过空间传送。在主线圈5一侧的第一电路板4上设置红外调制电路，以及多个LED红外灯，作为红外信号发射器。在副线圈6外侧的第二电路板7上设置红外解调电路，以及一个红外传感器，作为红外信号接收器。上位机发送控制指令，控制信号通过CAN线传送到一体化伺服控制模组1，经接线端子传送至第一电路板4，再通过红外调制电路将控制信号转变为红外信号，通过主线圈5一侧的LED红外灯将红外信号发送出去，副线圈6一侧的红外传感器接受到红外信号后通过红外解调电路将红外信号还原成控制信号，传至绕线轮毂15另一侧的第三电路板8，再将该控制信号经缆索16传送到球体装置3内的LED灯控制器，从而控制球体装置3球体的颜色变化，实现控制信号的传输。

综上所述，本实用新型展示物动态悬吊装置通过对球体装置采用非接触式供电和信号传输的方式，可以有效避免接触造成的展示物动态悬吊装置100内的零件磨损和变形，从而大幅增加展示物动态悬吊装置的使用寿命，减少维护成本，提高工作稳定性，有利于将由多个单个展示物动态悬吊装置100组成的浮球矩阵进行大范围推广。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种展示物动态悬吊装置，包括一体化控制执行装置、为所述一体化控制执行装置传输电流和信号的线缆以及被所述一体化控制执行装置控制的球体装置，其特征在于：所述一体化控制执行装置内设有与所述线缆通过导线连接的第一电路板、与所述球体装置通过导线连接的第二电路板，所述第一电路板上设有与所述线缆连接的调制电路及与所述调制电路连接的主线圈，所述第二电路板上设有与所述主线圈同轴相对设置的副线圈以及与所述副线圈连接的解调电路，所述主线圈与所述副线圈之间不相互接触以在通电后产生电磁感应，电源通过所述主线圈与所述副线圈对所述球体装置达成非接触式供电。

2.根据权利要求1所述的展示物动态悬吊装置，其特征在于：所述一体化控制执行装置设有主基座板、固定在所述主基座板一侧的一体化步进伺服控制模组以及固定在所述主基座板另一侧的排线机构，所述一体化步进伺服控制模组与所述排线机构通过所述排线机构的轴承相连。

3.根据权利要求2所述的展示物动态悬吊装置，其特征在于：所述一体化控制执行装置还设有套置在所述轴承上的绕线轮毂以及缠绕在所述绕线轮毂上的缆索，所述球体装置挂设于所述缆索的末端。

4.根据权利要求3所述的展示物动态悬吊装置，其特征在于：所述第一电路板设于所述主基座板靠近所述绕线轮毂的一侧，所述电路板上设有与所述绕线轮毂同轴设置的主线圈支架，所述主线圈固定于所述主线圈支架上。

5.根据权利要求4所述的展示物动态悬吊装置，其特征在于：所述主线圈两端与所述第一电路板相连。

6.根据权利要求3所述的展示物动态悬吊装置，其特征在于：所述绕线轮毂内靠近所述主基座板一侧相对所述主线圈支架设有副线圈支架，所述副线圈支架上固定有副线圈，所述第二电路板固定于所述绕线轮毂上，所述副线圈两端与所述第二电路板相连。

7.一种展示物动态悬吊装置，包括一体化控制执行装置、向所述一体化控制执行装置传输上位机控制指令的线缆以及被所述一体化控制执行装置信号控制的球体装置，其特征在于：所述一体化控制执行装置内设有一体化步进伺服控制模组、与所述一体化步进伺服控制模组通过导线连接的第一电路板、与所述球体装置通过导线连接的第二电路板，上位机发送的控制指令经所述线缆传输至所述一体化步进伺服控制模组，所述第一电路板上设有与所述一体化步进伺服控制模组连接的调制电路及与所述调制电路连接的主线圈，所述第二电路板上设有与所述主线圈同轴相对设置的副线圈以及与所述副线圈连接的解调电路，所述主线圈与所述副线圈之间不相互接触，上位机通过所述主线圈与所述副线圈对所述球体装置达成非接触式信号传输。

8.一种展示物动态悬吊装置，包括一体化控制执行装置、向所述一体化控制执行装置传输上位机控制指令的线缆以及被所述一体化控制执行装置信号控制的球体装置，其特征在于：所述一体化控制执行装置内设有一体化步进伺服控制模组、与所述一体化步进伺服控制模组通过导线连接的第一电路板、与所述球体装置通过导线连接的第二电路板，上位机发送的控制指令经所述线缆传输至所述一体化步进伺服控制模组，所述第一电路板上设有与所述一体化步进伺服控制模组连接的红外调制电路、与所述红外调制电路连接的主线圈以及若干红外灯，所述第二电路板上设有与所述主线圈同轴相对设置的副线圈、与所述副线圈连接的红外解调电路以及与所述红外灯对应设置的红外感应器，所述主线圈与所述副线圈之间不相互接触，上位机通过所述主线圈与所述副线圈对所述球体装置达成非接触式信号传输。

9.根据权利要求1、7、8项中任意一项所述的展示物动态悬吊装置，其特征在于：所述副线圈与所述球体装置之间还设有一第三电路板，所述副线圈和所述第三电路板之间通过导线连接，所述第三电路板与所述球体装置之间通过缆索连接，电源及控制信号通过所述第三电路板传输至所述球体装置。