本发明提供一种安全帽安全体验装置，其能模拟安全事故发生时的人体感受，让施工人员亲身体验建设生产活动中安全帽的重要性。包括主控系统，还包括外壳以及设置在外壳内的安装支架、敲击棍提升机构、敲击滑块组件和敲击棍释放组件，上述外壳设置有竖直方向的滑槽；上述敲击棍提升机构设置在安装支架上，上述敲击滑块组件位于上述提升托块的上方；上述敲击棍释放组件位于上述敲击滑块组件的上方。本发明通过采用敲击棍提升机构和敲击棍释放组件，将敲击棍提升到一定高度，使其按自由落体方式落到体验者头戴的安全帽上，实现安全帽撞击的安全体验。
1.一种安全帽安全体验装置，包括主控系统(1)，还包括外壳(2)以及设置在外壳(2)内的安装支架(3)、敲击棍提升机构(4)、敲击滑块组件(5)和敲击棍释放组件(6)，所述外壳(2)设置有竖直方向的滑槽(21)；
所述敲击棍提升机构(4)设置在安装支架(3)上，所述敲击棍提升机构(4)包括托块驱动电机(41)、提升托块(42)、丝杠(43)和两个直线导轨(44)；所述两个直线导轨(44)和托块驱动电机(41)均固定设置在安装支架(3)上；所述提升托块(42)安装在所述两个直线导轨(44)上，所述丝杠(43)的一端与托块驱动电机(41)相连；所述丝杠(43)驱动所述提升托块(42)沿两个直线导轨(44)上下运动；
位于所述提升托块(42)上方的所述敲击滑块组件(5)包括敲击滑块(51)、安装在敲击滑块(51)上的敲击棍(52)和挂架(53)；所述敲击棍(52)伸出外壳(2)上的所述滑槽(21)并与水平面平行；所述敲击滑块(51)安装在所述两个直线导轨(44)上，并可沿直线导轨(44)上下运动；
位于所述敲击滑块组件(5)上方的所述敲击棍释放组件(6)包括控制滑块(61)和安装在控制滑块(61)上的释放机构(62)，所述控制滑块(61)设置在所述两个直线导轨(44)上；
所述释放机构(62)包括可自动复位的挂钩(621)、驱动挂钩(621)动作的脱落电磁铁(622)和控制托块驱动电机(41)正转或反转的上限位开关(623)；
当所述提升托块(42)带动敲击滑块(51)向上运动到上限位开关(623)位置时，所述挂钩(621)自动勾住敲击滑块(51)上的挂架(53)；当所述脱落电磁铁(622)驱动挂钩(621)动作时，所述挂钩(621)与挂架(53)脱开从而释放挂架(53)；
所述主控系统(1)分别与托块驱动电机(41)和脱落电磁铁(622)相连。
2.根据权利要求1所述的一种安全帽安全体验装置，其特征在于：还包括上止点高度调节装置(7)；所述上止点高度调节装置(7)包括丝杠螺母机构(72)以及与主控系统(1)相连的带码盘伺服电机(71)；所述带码盘伺服电机(71)固设在所述控制滑块(61)的上端，并通过丝杠螺母机构(72)与所述控制滑块(61)连接；所述带码盘伺服电机(71)通过丝杠螺母机构(72)驱动控制滑块(61)沿直线导轨(44)上下运动。
3.根据权利要求2所述的一种安全帽安全体验装置，其特征在于：还包括与主控系统(1)相连的距离检测装置(8)，所述距离检测装置(8)设置在外壳(2)上且位于滑槽(21)最上端的一侧。
4.根据权利要求3所述的一种安全帽安全体验装置，其特征在于：所述两个直线导轨(44)平行设置且位于丝杠(43)的两侧。
5.根据权利要求2至4任一项所述的一种安全帽安全体验装置，其特征在于：所述丝杠(43)和丝杠螺母机构(72)均采用梯形螺纹。
6.根据权利要求5所述的一种安全帽安全体验装置，其特征在于：所述敲击棍(52)的正下方设置有内置体重秤的站立平台(9)，所述体重秤与主控系统(1)相连。
7.根据权利要求6所述的一种安全帽安全体验装置，其特征在于：所述外壳(2)顶部设置与主控系统(1)相连的显示屏(10)。
一种安全帽安全体验装置
技术领域
[0001] 本发明涉及安全警示体验装置，具体涉及一种安全帽安全体验装置。
背景技术
[0002] 目前对于施工人员的安全教育主要在课堂中通过图片展示和视频播放形式进行教育宣讲，形势比较单一且体验较差，不易使施工人员在思想上得到重视。为了进一步提升安全生产教育质量，寓教于乐，发展了一系列安全警示体验装置。
[0003] 安全帽是施工人员最基础的安全劳保用品之一。因此，设计一种安全帽撞击安全体验设备，能模拟安全事故发生时的人体感受，让施工人员亲身体验建设生产活动中安全帽的重要性，以及让其充分认识到建设施工过程中正确佩戴安全帽的重要性，有效预防高空坠物打击伤害事故现象的发生，是相关技术领域人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0004] 本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种安全帽安全体验装置。其能模拟安全事故发生时的人体感受，让施工人员亲身体验建设生产活动中安全帽的重要性。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种安全帽安全体验装置，包括主控系统，还包括外壳以及设置在外壳内的安装支架、敲击棍提升机构、敲击滑块组件和敲击棍释放组件，上述外壳设置有竖直方向的滑槽；其特别之处在于：上述敲击棍提升机构设置在安装支架上，上述敲击棍提升机构包括托块驱动电机、提升托块、丝杠和两个直线导轨；上述两个直线导轨和托块驱动电机均固定设置在安装支架上；上述提升托块安装在上述两个直线导轨上，上述丝杠的一端与托块驱动电机相连；上述丝杠驱动上述提升托块沿两个直线导轨上下运动；
[0006] 位于上述提升托块上方的上述敲击滑块组件包括敲击滑块、安装在敲击滑块上的敲击棍和挂架；上述敲击棍伸出外壳上的上述滑槽并与水平面平行；上述敲击滑块安装在上述两个直线导轨上，并可沿直线导轨上下运动；
[0007] 位于上述敲击滑块组件上方的上述敲击棍释放组件包括控制滑块和安装在控制滑块上的释放机构，上述控制滑块设置在上述两个直线导轨上；上述释放机构包括可自动复位的挂钩、驱动挂钩动作的脱落电磁铁和控制托块驱动电机正转或反转的上限位开关；当提升托块带动敲击滑块向上运动到上限位开关位置时，上述挂钩自动勾住敲击滑块上的挂架；当脱落电磁铁驱动挂钩动作时，挂钩与挂架脱开从而释放挂架；上述主控系统分别与托块驱动电机和脱落电磁铁相连。
[0008] 本发明通过采用敲击棍提升机构和敲击棍释放组件，将敲击棍提升到一定高度，使其按自由落体方式落到体验者头戴的安全帽上，实现安全帽撞击的安全体验。
[0009] 进一步地，还包括上止点高度调节装置；上述上止点高度调节装置包括丝杠螺母机构以及与主控系统相连的带码盘伺服电机；上述带码盘伺服电机固设在上述控制滑块的上端，并通过丝杠螺母机构与上述控制滑块连接；上述带码盘伺服电机其通过丝杠螺母机构驱动控制滑块沿直线导轨上下运动。
[0010] 进一步地，还包括与主控系统相连的距离检测装置，上述距离检测装置设置在外壳上且位于滑槽最上端的一侧。
[0011] 进一步地，上述两个直线导轨平行设置且位于丝杠的两侧。
[0012] 进一步地，为了提高螺纹传动强度，上述丝杠和丝杠螺母机构均采用梯形螺纹。
[0013] 进一步地，上述敲击棍的正下方设置有内置体重秤的站立平台，上述体重秤与主控系统相连。
[0014] 进一步地，为了使体验者直观看到在不同参数下，体会到不同敲击力的感受，上述外壳顶部设置与主控系统相连的显示屏。
[0015] 本发明相比现有技术的的优点是：
[0016] 1、本发明采用的敲击棍提升机构和敲击棍释放组件，能够将敲击棍提升到一定高度，使其按自由落体方式落到体验者头戴的安全帽上，实现安全帽撞击的安全体验。
[0017] 2、本发明采用的上止点高度调节装置和距离检测装置，能够根据不同体验者的实际身高，调节敲击棍的不同高度，使敲击棍在不同高度下落但对不同身高的体验者产生相同的敲击力，以此实现相同冲击量的体验。
[0018] 也能够实现将敲击棍由不同高度落下敲击安全帽，使体验者获得不同冲击量的体验。
[0019] 3、上述丝杠和丝杠螺母机构均采用梯形螺纹，提高了螺纹传动强度。
[0020] 4、外壳顶部设置与主控系统相连的显示屏，使体验者能够直观看到体验时的参数设定，以及体会到不同敲击力的感受。
附图说明
[0021] 图1是安全体验装置的主视图；
[0022] 图2是图1所示安全体验装置的右视图；
[0023] 图3是图1所示安全体验装置的内部结构示意图；
[0024] 图4是图3所示结构示意图的右视图。
[0025] 图中各标号的说明如下：
[0026] 1—主控系统；
[0027] 2—外壳、21—滑槽；
[0028] 3—安装支架；31—下固定板，32—上固定板；
[0029] 4—敲击棍提升机构、41—托块驱动电机、42—提升托块、43—丝杠、44—直线导轨；
[0030] 5—敲击滑块组件、51—敲击滑块、52—敲击棍、53—挂架；
[0031] 6—敲击棍释放组件、61—控制滑块、62—释放机构、621—挂钩、622—脱落电磁铁、623—上限位开关；
[0032] 7—上止点高度调节装置、71—带码盘伺服电机、72—丝杠螺母机构；
[0033] 8—距离检测装置；
[0034] 9—站立平台；
[0035] 10—显示屏。
具体实施方式
[0036] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0037] 如图1、图2、图3和图4所示的一种安全帽安全体验装置，包括主控系统1、设置有竖直方向滑槽21的外壳2、设置在外壳2内的安装支架3、敲击棍提升机构4、敲击滑块组件5、敲击棍释放组件6、上止点高度调节装置7；还包括距离检测装置8、站立平台9和设置在外壳2顶部的显示屏10；
[0038] 安装支架3的上部和下部分别固设上固定板32和下固定板31；
[0039] 敲击棍提升机构4包括托块驱动电机41、提升托块42、丝杠43和两个直线导轨44；丝杠43和两个直线导轨44固定安装在上固定板32和下固定板31之间且与水平面垂直；两个直线导轨44平行设置且位于丝杠43的两侧。托块驱动电机41安装在下固定板31的下部，托块驱动电机41的输出端与丝杠连接，用于驱动丝杠转动；提升托块42安装在丝杠43和直线导轨44上；托块驱动电机41通过丝杠43驱动提升托块42沿直线导轨44上下运动；
[0040] 敲击滑块组件5位于提升托块42的上方，其包括敲击滑块51、安装在敲击滑块51上的敲击棍52和挂架53；敲击滑块51安装在两个直线导轨44上，敲击滑块51可沿直线导轨44上下运动；敲击棍52伸出外壳2上的滑槽21并与水平面平行；敲击棍52的正下方设置有内置体重秤的站立平台9；挂架53为中部为空心的刚性薄板；
[0041] 敲击棍释放组件6位于敲击滑块组件5的上方；其包括控制滑块61和安装在控制滑块61上的释放机构62，释放机构62包括挂钩621、脱落电磁铁622和上限位开关623；
[0042] 挂钩621的中部铰接在控制滑块61上，挂钩621的顶部右侧沿水平方向设置一个可驱动其转动的脱落电磁铁622，挂钩621的底部与挂架53配合使用以实现对敲击滑块组件5的连接或脱落功能。挂钩621的铰接处安装有弹簧能够实现挂钩621自动复位；上限位开关623为接触式限位开关，设置在控制滑块61的下部；
[0043] 当提升托块42带动敲击滑块51向上运动到上限位开关623位置时，挂钩621自动勾住敲击滑块51上的挂架53；同时上限位开关623被触动，上限位开关623传递控制信号至主控系统1，主控系统1控制托块驱动电机41反转，丝杠43驱动提升托块42沿直线导轨44向下运动回到初始位置；
[0044] 上止点高度调节装置7包括丝杠螺母机构72以及与主控系统1相连的带码盘伺服电机71；带码盘伺服电机71设置在上固定板32上并通过丝杠螺母机构72与控制滑块61连接，其可通过丝杠螺母机构72驱动控制滑块61沿直线导轨44上下运动；
[0045] 集成了发射探头和接收探头的距离检测装置8设置在外壳2上，并位于滑槽21最上端的左侧；
[0046] 主控系统1分别与托块驱动电机41、带码盘伺服电机71、距离检测装置8、脱落电磁铁622、体重秤、显示屏10相连。显示屏10用于显示体验者的身高、体重以及敲击棍的冲击力和作用时间。
[0047] 本发明的工作过程：
[0048] 1、在主控系统1中设定体验所需冲击力值大小；
[0049] 2、体验者在站立平台上站稳后，距离检测装置8通过接收探头接收到发射探头被人体反射的波信号并将波形号传输到主控系统1，主控系统1计算出体验者的身高；并根据体验者的身高和所需冲击力值的大小计算出敲击棍需要上升的高度；
[0050] 3、主控系统1发出指令，托块驱动电机41转动，带动丝杠43转动从而驱动提升托块42沿直线导轨44向上运动，提升托块42上升与敲击滑块51接触并带动敲击滑块组件5上升；
[0051] 4、敲击滑块组件5上升一定高度后，其挂钩621自动勾住敲击滑块51上的挂架53，与此同时其敲击滑块51与控制滑块61上的上限位开关623接触，上限位开关623动作；托块驱动电机41反转，丝杠43驱动提升托块42沿直线导轨44向下运动回到初始位置；
[0052] 5、带码盘伺服电机71通过丝杠螺母驱动敲击棍释放组件6上升，敲击棍释放组件6带动与其相连的敲击滑块组件5上升，从而使敲击棍52上升到由主控系统1计算得出的高度位置；
[0053] 6、待敲击棍释放组件6到位后，主控系统1发出指令，脱落电磁铁622动作，驱动挂钩621转动，挂钩621与挂架53脱开；敲击棍释放组件6释放后自由下落，其敲击棍52落到体验者头戴的安全帽上，完成安全帽撞击的安全体验。
