CN103680324B - 一种可吸音的立体升降屏幕 - Google Patents

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本发明涉及一种可吸音的立体升降屏幕，该立体屏幕的实现方式是利用1000个独立的执行机构，立体的实现图像的呈现；该升降屏幕具有对噪声的吸收功能，使得升降屏幕的工作噪声慢速控制在60db内，快速在70db以内。本发明选用的驱动电机、安装底板、直线导轨、卡环、驱动电机外罩、执行机构安装外壳、导向套卡环、导向套、主动轮、齿形带、从动轮、机构外罩安装板、从动轮安装板和主动轮安装板都安装在机构外罩内，阻断噪声源与噪声接受者之间的传播。

Description

一种可吸音的立体升降屏幕
技术领域
本发明涉及一种可吸音的立体升降屏幕，该立体屏幕的实现方式是利用1000个独立的执行机构，立体的实现图像的呈现；该升降屏幕具有对噪声的吸收功能，使得升降屏幕的工作噪声慢速控制在60db内，快速在70db以内。
背景技术
北京奥运会的成功举办，对世界产生了深远的影响。北京奥运博物馆和字厅中的“和字模”机电系统项目是北京奥运博物馆的重点工程，“和字模”工程的水平直接关系到和字厅的整体演绎效果。
“和字模”机电系统需充分发挥北京奥运博物馆大尺度、大空间的场地优势，采用开放式格局，体现通透流畅、气势恢宏的整体风格，形成富有节奏和韵律的展示空间。结合和字厅播放的“世界一家”主题影片，按照影像和音乐的演绎节奏，形成“和字模”富有节奏和韵律的变化。数字影像与“和字模”互动变换，在和字厅中构成一幅幅完整的立体景观(如北京中轴线、人物造型等)。
可升降立体屏幕就是“和字模”系统的延伸，利用1000个执行机构整齐布置，利用上位机进行软件的编写，最后通过控制系统完成对各个执行机构的控制，完成立体画面的呈现。
各个执行机构利用电机作为动力源，直线轴承进行方向限定，各种传感器反馈进行闭环控制，传动机构利用齿轮和皮带进行运动传递。
由于1000个执行机构同时运动，噪声方面是必须解决的问题。噪声系统分为三个基本元素：噪声来源；噪声传播途径；噪声接受者。
发明内容
本发明的目的是为了解决1000个执行机构同时运动所产生的噪声的问题，提出一种可吸音的立体升降屏幕。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种可吸音的立体升降屏幕，该升降屏幕包括1000个执行机构，排列的方式为20×50，排列按照W01J01到W01J50和W20J01到W20J50；采用上位机对各个执行机构进行控制，对所需呈现的影像进行分析和分解，分解到1000个执行机构，完成画面的分解和整合，然后通过程序控制每个电机的运动，对各个执行机构的工作位置，进行监测和控制，最终实现升降立体屏幕的实现；
所述的执行机构包括驱动电机、安装底板、直线导轨、卡环、驱动电机外罩、执行机构安装外壳、导向套卡环、导向套、机构外罩、主动轮、齿形带、从动轮、机构外罩安装板、从动轮安装板和主动轮安装板；
安装底板固定在执行机构安装外壳下方，驱动电机固定在安装底板上，直线导轨、卡环、导向套卡环、从动轮安装板和主动轮安装板固定在安装底板上，主动轮固定在主动轮安装板上，从动轮固定在从动轮安装板上，驱动电机外罩固定在驱动电机外面，齿形带固定在主动轮和从动轮之间，齿形带与直线导轨之间通过卡环固定，导向套通过导向套卡环固定在直线导轨上，机构外罩安装板固定在直线导轨上，机构外罩固定在机构外罩安装板上。
驱动电机作为整个执行机构的动力源，驱动电机带动主动轮转动，主动轮通过齿形带带动从动轮转动，齿形带转动带动直线导轨上下运动，直线导轨通过导向套引导上下运动，最后带动机构外罩运动。
齿形带选择啮合角为28°；
机构外罩选用泡沫铝材料，其吸声系数可达0.65，降低字模振动可能引入的噪声；
直线导轨的材料为塑料；
直线导轨运动下端和安装底板之间添加泡沫板；
为了避免端部效应，需要在驱动电机运行过程中对其进行加减速控制，具体运行过程分成三个阶段，驱动电机运行过程的前20％阶段为加速段，20％～80％为匀速段，80％～100％即将到达位置点的减速段，通过控制加减速所占的比例，来达到防止端部效应的目的，进而减少陡停引入的噪声。
驱动电机、安装底板、直线导轨、卡环、驱动电机外罩、执行机构安装外壳、导向套卡环、导向套、主动轮、齿形带、从动轮、机构外罩安装板、从动轮安装板和主动轮安装板都安装在机构外罩内。
所有的执行机构放置在内部地毯上面，减少内部噪声与地毯盖住表面制件的反射。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明所设计的可吸音的立体屏幕，利用结构改进、材料优化和程序修改等方法，实现了整个升降立体屏幕噪声在70db以内；
(2)本发明所选用的大的啮合角，减少齿轮啮合过程中产生的噪声；
(3)本发明选用泡沫铝材料，其吸声系数可达0.65，降低字模振动可能引入的噪声。
(4)本发明选用的塑料的直线导轨，减轻运动所需的重量，减少运动过程中产生的噪声。
(5)本发明在安装底板上面添加泡沫板，减少直线导轨碰撞产生的噪声。
(6)本发明选用的驱动电机、安装底板、直线导轨、卡环、驱动电机外罩、执行机构安装外壳、导向套卡环、导向套、主动轮、齿形带、从动轮、机构外罩安装板、从动轮安装板和主动轮安装板都安装在机构外罩内，阻断噪声源与噪声接受者之间的传播。
附图说明
图1是整体执行装置布局；
图2是执行机构的主视图；
图3为执行机构的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例
如图1所示，本发明由1000个执行机构组成，编号从W01J01到W20J50。整体为正方形布置。通过上位机编程，进而控制所有执行机构按照系统要求运动，通过执行机构的上下运动，把平面的图像通过立体上下运动的方式立体的呈现出来。
如图2和图3所示，执行机构包括驱动电机1、安装底板2、直线导轨3、卡环4、驱动电机外罩5、执行机构安装外壳6、导向套卡环7、导向套8、机构外罩9、主动轮10、齿形带11、从动轮12、机构外罩安装板13、从动轮安装板14和主动轮安装板15；
安装底板2固定在执行机构安装外壳6下方，驱动电机1固定在安装底板2上，直线导轨3、卡环4、导向套卡环7、从动轮安装板14和主动轮安装板15固定在安装底板2上，主动轮10固定在主动轮安装板15上，从动轮12固定在从动轮安装板14上，驱动电机外罩5固定在驱动电机1外面，齿形带11固定在主动轮10和从动轮12之间，齿形带11与直线导轨3之间通过卡环4固定，导向套8通过导向套卡环7固定在直线导轨3上，机构外罩安装板13固定在直线导轨3上，机构外罩9固定在机构外罩安装板13上。
驱动电机1作为整个执行机构的动力源，驱动电机1带动主动轮10转动，主动轮10通过齿形带11带动从动轮12转动，齿形带11转动带动直线导轨3上下运动，直线导轨3通过导向套8引导上下运动，最后带动机构外罩9运动。
齿形带11选择啮合角为28°；
机构外罩9选用泡沫铝材料，其吸声系数可达0.65，降低字模振动可能引入的噪声；
直线导轨3的材料为塑料；
直线导轨3运动下端和安装底板2之间添加泡沫板；
为了避免端部效应，需要在驱动电机1运行过程中对其进行加减速控制，具体运行过程分成三个阶段，驱动电机1运行过程的前20％阶段为加速段，20％～80％为匀速段，80％～100％即将到达位置点的减速段，通过控制加减速所占的比例，来达到防止端部效应的目的，进而减少陡停引入的噪声。
驱动电机1、安装底板2、直线导轨3、卡环4、驱动电机外罩5、执行机构安装外壳6、导向套卡环7、导向套8、主动轮10、齿形带11、从动轮12、机构外罩安装板13、从动轮安装板14和主动轮安装板15都安装在机构外罩9内。
所有的执行机构放置在内部地毯上面，减少内部噪声与地毯盖住表面制件的反射。
整个立体屏幕工作噪声慢速控制在60db内，快速在70db以内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种可吸音的立体升降屏幕，该升降屏幕包括1000个执行机构，其特征在于：
执行机构包括驱动电机(1)、安装底板(2)、直线导轨(3)、卡环(4)、驱动电机外罩(5)、执行机构安装外壳(6)、导向套卡环(7)、导向套(8)、机构外罩(9)、主动轮(10)、齿形带(11)、从动轮(12)、机构外罩安装板(13)、从动轮安装板(14)和主动轮安装板(15)；
安装底板(2)固定在执行机构安装外壳(6)下方，驱动电机(1)固定在安装底板(2)上，直线导轨(3)、卡环(4)、导向套卡环(7)、从动轮安装板(14)和主动轮安装板(15)固定在安装底板(2)上，主动轮(10)固定在主动轮安装板(15)上，从动轮(12)固定在从动轮安装板(14)上，驱动电机外罩(5)固定在驱动电机(1)外面，齿形带(11)固定在主动轮(10)和从动轮(12)之间，齿形带(11)与直线导轨(3)之间通过卡环(4)固定，导向套(8)通过导向套卡环(7)固定在直线导轨(3)上，机构外罩安装板(13)固定在直线导轨(3)上，机构外罩(9)固定在机构外罩安装板(13)上；
齿形带(11)的啮合角为28°。
2.根据权利要求1所述的一种可吸音的立体升降屏幕，其特征在于：机构外罩(9)选用泡沫铝材料。
3.根据权利要求1所述的一种可吸音的立体升降屏幕，其特征在于：直线导轨(3)的材料为塑料。
4.根据权利要求1所述的一种可吸音的立体升降屏幕，其特征在于：直线导轨(3)运动下端和安装底板(2)之间添加泡沫板。
5.根据权利要求1所述的一种可吸音的立体升降屏幕，其特征在于：驱动电机(1)的运行过程分成三个阶段，运行过程的前20％阶段为加速段，20％～80％为匀速段，80％～100％即将到达位置点的减速段。
6.根据权利要求1所述的一种可吸音的立体升降屏幕，其特征在于：执行机构放置在内部地毯上面。
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