CN104736778A - 用于接收模块式构造的自动结构、自动系统及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本申请介绍了一种用于接收模块式构造的自动结构和相应的自动系统，它包括：底部结构(1)，该底部结构包含用于容纳固定轴的开口(4)，该开口包括使得轴与外部附接的元件优选是，结构和固定于外部(5)上的固定轴能够在该开口中连接；提升机构(2)，该提升机构优选是布置在所述底部结构(1)的侧部部分中，该提升机构通过接头和支承件(6)而与上部结构(3)连接，从而允许它运动。轴向运动和上部结构(3)通过自动系统根据可编程机器人以及一组传感器和促动器来管理，即控制这些运动的风速计和变频器。这样，本发明能够接收模块式构造，例如房屋，使得它们运动，例如根据太阳方位，以便使得它们能量高效。

Description

用于接收模块式构造的自动结构、自动系统及其操作方法
技术领域
本申请介绍了一种用于接收模块式构造的自动结构、自动系统以及它的操作方法。
背景技术
由本领域现有技术已知存在可移动建筑物的结构部件，例如文献CN201202178Y的情况，该文献CN201202178Y公开了一种汽车的自动存放建筑物，包括主体结构、顶板、具有门的侧壁以及用于变窄/加宽的自动控制机构，其中，侧壁包括可运动侧壁，该机构允许顶板和可运动侧壁伸展。
因此，该文献公开了建筑物结构，它执行侧壁沿水平方向的变窄/加宽以及顶板的降低，以构造折叠结构，以便当所述结构不使用时减小空间。不过，该文献没有提出或公开关于在本申请中提出的方案的线索，其中，结构允许整个模块构造运动，以便增大或减小日光暴露。
发明内容
本申请的目的是介绍一种用于接收模块式构造的自动结构，它包括：
底部结构(1)，该底部结构(1)包含用于容纳固定轴的开口(4)，该开口(4)包括使得轴与外部(11)附接的元件；
提升机构(2)，该提升机构(2)布置在所述底部结构(1)的侧部部分中或者在模块式构造的盖上，该提升机构(2)通过接头和支承件(6)而与上部结构(3)连接。
优选是，结构(45)和用于附接至外部(5)的固定轴可以与使得轴与外部(11)附接的元件连接。
所述连接能够通过提升机构(2)、下部轴承(7)、上部轴承(8)、下部锁(9)、上部锁(10)、提升机构(35)的支承杆和支承件(36)来实现。
在优选实施例中，用于接收模块式构造的自动结构与一组传感器和促动器连接。
在还一优选实施例中，用于接收模块式构造的自动结构包括旋转马达(28)和上部结构(14)的驱动马达以及布置在下部锁(9)和上部锁(10)上的马达(32和33)以及特别保护上部轴承(8)和下部轴承(7)的一组限制开关。
在优选实施例中，用于接收模块式构造的自动结构具有制成格子形式的上部结构(3)。
本发明的还一目的是介绍一种与自动结构连接的自动系统，该自动系统包括可编程的机器人以及控制该结构的运动的一组传感器和促动器。
在优选实施例中，自动系统有包括风速计和变频器的一组传感器和促动器。
在还一优选实施例中，自动系统有三个操作模式：自动、人工和维持。
在优选实施例中，当风速计测量风速高于预定值时，自动系统通过作用在马达(14、32和33)上来执行上部结构(3)的收起和全部锁(8和9)的关闭。
本发明的还一目的是介绍一种结合自动系统来操作自动结构的方法，其中，底部结构(1)包含用于容纳固定轴的开口(4)，该开口(4)包括使得轴与外部(11)附接的元件，结构(45)和用于附接至外部(5)的固定轴能够连接，再优选是连接旋转机构(27)等，且通过旋转机构(28)的马达作用在驱动链轮(29)和通过链作用在小齿轮(30)上，而导致整个结构轴向运动直到至少180°半径。
在优选实施例中，操作方法使得底部结构(1)通过轴(12)的引导轮和通过底部结构(13)的一组支承轮来帮助它的轴向运动。
在还一优选实施例中，操作方法使得底部结构(13)的一组支承轮布置在环绕整个固定轴(5)的圆中，该固定轴(5)在布置于地面上的沟槽中运动。
在优选实施例中，操作方法使得上部结构(3)在它的夏季运动中从打开位置和使用自动系统来控制电马达，该电马达操作上部结构(14)，该上部结构(14)驱动心轴(16)，且通过螺母(15)和连杆(19)来升高结构(3)，因为它们与其附接，同时驱动电马达，该电马达操作下部锁(32)，该下部锁(32)再将驱动下部锁(31)的锁定销，使得上部锁(10)保持锁定。
在还一优选实施例中，操作方法使得上部结构(3)在它的冬季运动中与夏季运动的区别在于：自动系统通过驱动操作上部锁(33)的电马达使上部锁(10)开锁，该上部锁(33)驱动上部锁(34)的锁定销，使得下部锁(9)保持锁定。
附图说明
为了更容易理解本发明，提供有附图，该附图表示了本发明的优选实施例，不过，该优选实施例并不用于限制本发明的范围。
图1是结构的示意图，其中上部结构在冬季运动中打开，其中表示了以下参考标号：
1-底部结构；
2-提升机构；
3-上部结构；
6-接头和支承件；
46-上部结构的侧部部分。
图2是结构的示意图，其中上部结构在夏季运动中打开，其中表示了以下参考标号：
1-底部结构；
2-提升机构；
3-上部结构；
4-用于容纳轴的开口；
6-接头和支承件；
图3是结构的示意图，其中上部结构处于关闭位置，其中表示了以下参考标号：
1-底部结构；
2-提升机构；
3-上部结构；
7-下部轴承；
8-上部轴承；
9-下部锁；
10-上部锁；
35-提升机构的支承杆
36-支承件
图4是底部结构的底部和上部视图的示意图，其中表示了以下参考标号：
1-底部结构；
5-用于附接在外部的固定轴；
11-轴与外部附接的元件；
12-轴的引导轮；
13-底部结构的一组支承轮。
图5是提升机构的示意图，其中表示了以下参考标号：
9-下部锁；
14-用于驱动上部结构的电马达；
15-驱动螺母；
16-驱动心轴；
18-驱动心轴的支承套筒；
19-上部结构的驱动连杆。
图6是下部轴承的示意图，其中表示了以下参考标号：
7-下部轴承；
21-下部轴承的移动元件；
22-下部轴承的固定元件。
图7是上部轴承的示意图，其中表示了以下参考标号：
8-上部轴承；
24-上部轴承的机动元件；
25-上部轴承的固定元件；
图8是旋转机构的下部和上部视图的示意图，其中表示了以下参考标号：
27-旋转机构；
28-旋转机构的马达；
29-驱动链轮；
30-小齿轮。
图9是锁的示意图，其中表示了以下参考标号：
9-下部锁；
10-上部锁；
31-下部锁的锁定销；
32-操作下部锁的电马达；
33-操作上部锁的马达；
34-上部锁的锁定销。
图10是自动系统在自动模式中的操作部分的示意图。
图11是自动系统在维护模式中的操作的细节示意图。
图12是自动系统在人工模式中的操作的细节示意图。
图13是自动系统运动至位置X的操作的细节示意图。
图14是结构的示意图，其中表示了以下参考标号：
1-底部结构；
2-提升机构；
3-没有侧部部分的上部结构；
42-支柱；
43-上部梁。
图15是自动结构的示意透视图，具有处于关闭位置的上部结构，其中表示了以下参考标号：
1-底部结构；
40-横向部件；
41-平衡配重；
42-支承支柱；
43-上部梁；
44-横向部件的支承支柱。
图16是结构的示意图，其中表示了以下参考标号：
1-底部结构
45-固定结构
图17是自动结构的示意图，具有处于关闭位置的上部结构，其中表示了以下参考标号：
1-底部结构；
2-提升机构；
3-上部结构；
5-用于附接在外部的固定轴；
8-上部轴承；
11-轴与外部附接的元件；
42-支承支柱；
43-上部梁
45-固定结构
具体实施方式
本发明介绍了一种用于接收模块式构造的自动结构、自动系统以及它的操作方法，其中，结构包括：底部结构(1)，该底部结构(1)包含开口(4)，用于容纳固定轴，包括使得轴与外部(11)附接的元件，其中，优选是提升机构可以与结构(45)连接；以及固定轴，用于附接到所处的内部，优选是在所述底部结构(1)的侧部部分上，还可以布置在模块式构造的盖上，该盖通过下部轴承(7)的提升机构(2)、上部轴承(8)、下部锁(9)、上部锁(10)、提升机构(35)的支承杆和支承件(36)而与具有接头和支承件(6)的上部结构(3)连接，且允许所述上部结构(3)的运动。轴向运动和上部结构(3)通过自动系统基于可编程机器人以及一组传感器和促动器(即控制这些运动的风速计和变频器)来管理。因此，本发明能够通过使得轴与外部(11)(该外部能够与结构(45)连接，该结构(45)实现与外部的固定)附接的元件而在所述底部结构(1)上接收模块式构造，例如房屋，使得它们例如根据太阳方位来运动，以便使得它们能量高效。
另外，结构(45)能够与使得轴与外部(11)附接的元件连接，该结构(45)保持固定，不管是否有旋转运动，固定于外部通过固定轴(5)来实现，其中，结构将同样保持固定，并将引入模块式构造，它将布置在该模块式构造中。这样，当进行旋转运动时，能够在前述模块式构造的内部产生不同空间以及不同尺寸。
自动系统基于可编程机器人以及一组传感器和促动器，特别是控制旋转马达(28)和操作上部结构(14)的马达以及分别布置在下部锁(9)和上部锁(10)中的马达(32和33)的风速计和变频器，且该风速计和变频器确定上部结构(14)的旋转轴线，该旋转轴线例如可以对应于夏季或冬季运动，且通过所述下部锁(9)和上部锁(10)，一组限制开关特别保护上部轴承(8)和底部轴承(7)。由图10中的流程图表示的自动系统使用软件，该软件以Ladder逻辑开发，并设计成使得实现的各特征能够由更高等级系统来调用，例如计算机、平板或智能电话，且有3个操作模式，下面解释这3个操作模式：
模式1：自动
在该模式中(该模式将是通常的操作模式)，底部结构(1)和上部结构(3)将这样运动，以便最大地利用太阳能。根据预定设置，系统能够只升高上部结构(3)、只旋转整个结构或者两个运动组合。类似的，在这种自动模式中，能够设置该上部结构(3)是执行夏季运动(其中，目的是在主要正面产生阴影)还是执行冬季运动(其中，目的是并不在正面产生阴影)，同时上部结构(3)保持垂直于太阳的位置；这些运动分别在图1、2、14和16中表示。这些设置也能够通过与编程图形控制台相互作用而以人工模式来实现。马达运动通过变换器和机器人来监测，因此任何不正常都立即检测，并导致系统停止(这将需要人工干涉)。
例如，保证提升上部结构(3)的两个马达(14)必须同步运动，且任何差异(即使最小)都将被检测，且系统停止，直到解决该差异的原因。也可选择，我们能够选择只有一个马达(14)应用于提升机构(2)(该提升机构(2)用于提升上部结构(3))，布置在更大部分的中心。当风速计测量风速高于预定值时，自动系统将收起上部结构(3)，并将通过马达(14、32和33)的运动而关闭全部锁(8和9)，以便保证上部结构(3)的结构安全性。因此，系统进入维护模式，当导致转换至该模式的条件不再存在时，它将从该模式出现。当授权用户作用在监测和编程图形控制台上，并需要改变房屋或正面的设置或预定位置时，当在自动模式中时，系统将转变成人工模式。
因此，自动运动通过由所述自动系统的管理来进行，该自动系统考虑到变量，例如白天的日光和时间。
模式2：人工
在人工模式中，能够进行系统的操作监测，且能够设置它的性能。有多个可设置的位置，用于上部结构(3)的升高和底盘的旋转，用户能够向它们给出定位命令；系统将执行全部所需的检查，并将定位上部结构(3)的升高或底盘的旋转，这样的速度比在太阳追踪的自动模式中使用的速度更快。
模式3：维护
当产生错误时或者当风速高于预定值时，系统进入维持模式。当产生错误时，人的干预是强制的，错误的解决将使得系统进入人工模式。在由高风速引起的紧急情况处理过程的情况下，系统将在该条件解决一段时间后返回至自动模式。
下面将解释轴向运动和上部结构(3)的运动。
轴向运动
底部结构(1)包括用于容纳固定轴的开口(4)，该开口包括使得轴与外部(11)附接的元件，其中，优选是，结构(45)和用于附接至外部(5)的固定轴能够进行连接，再与优选是旋转机构(27)或其它类似件连接，且通过在驱动链轮(29)和小齿轮(30)上的旋转机构(28)的马达的作用，通过链(未示出)而允许整个结构轴向运动直到至少180°的半径。在优选实施例中，操作方法使得底部结构(1)通过轴(12)的引导轮和底部结构(13)的一组支承轮的帮助而轴向运动。该组支承轮也优选是布置在环绕整个固定轴(5)的圆中，该固定轴(5)在布置于地面上的沟槽(未示出)中运动。
上部结构(3)
为了使得上部结构(3)能够从打开位置(例如图1中所示(冬季)或图2中所示(夏季))运动至图3中的关闭位置(直到大约14:00小时)和返回至图1和2中的打开位置(大约20:00小时)，根据太阳的高度和它的光的方向，自动系统控制电马达，该电马达驱动上部结构(14)，该上部结构(14)驱动心轴(16)，并将通过螺母(15)和连杆(19)来升高上部结构(3)，因为它们与它连接。这样运动意味着下部锁(9)开锁，自动系统将同步驱动操作下部锁(32)的电马达，该电马达再驱动下部锁(31)的锁定销，保持上部锁(10)锁定。在这样的运动中，下部轴承(7)通过它的固定和移动元件(22和21)而用作上部结构(3)的轴和支承件，它通过支承件(36)而与该上部结构(3)连接。这种运动特别有利于夏季中，在日出和日落，当太阳的位置较低时，因此上部结构(3)的斜度必须更大，如图2中所示，且它能够到达最大90度，从而产生隐蔽外部空间，不过，在优选应用中，它能够到达60度(从下部轴承(7)测量)，从而产生覆盖的外部空间和阴影区域。
在所谓冬季运动的情况下，其中，上部结构(3)的倾斜度不需要这么大，以便合适保持模块式构造的内部温度，上部结构(3)的打开运动的区别仅在于自动系统命令上部锁(10)通过驱动电马达而开锁，该电马达操作上部锁(33)，该上部锁(33)驱动上部锁(34)的锁定销，保持下部锁(9)锁定。这样，上部轴承(8)通过它的固定和移动元件(25和24)而用作轴和上部结构(3)支承(与支承件(36)结合)。这种运动具有从上部轴承(3)测量的60度最大幅值，且它特别有利于冬季，也就是，当太阳的位置较低，因此上部结构(3)的斜度必须较大时，如图1中所示，从而使得太阳照射在正面上能够导致加热模块式构造的内部。
上部结构(3)的运动还能够沿与附图中所示的方向相反的方向来实现，即通过改变连杆(19)的方向，使得提升机构(2)移动至侧部部分的中心，并在相同部分的相对侧放置负责上部结构的运动的其余元件的复本(响应赤道附近的国家的要求)。
应当知道，提升机构(35)的支承杆能够帮助提升机构(2)承受在上部结构(3)的打开和关闭运动过程中施加的力。整个上部结构(3)优选是制造成格子形式，因此能够降低重量和提高坚固性。
在优选实施例中，用于接收模块式构造的自动结构能够执行360°旋转。
在另一优选实施例中，用于接收模块式构造的自动结构能够进行编程，以使得该模块式构造(例如房屋)根据太阳的运动而执行180°运动，在该位置和返回开始点，使得它在夜晚返回。
另外，上述操作模式可以通过所需变化而应用于更简单的结构，目的是降低制造成本，以便提供更易获得的产品。
这样，自动结构的尺寸能够设置成只允许上部结构(3)的打开和关闭运动，而没有侧部部分(46)。在这种情况下，提升机构(2)将定位在底部结构(1)的侧部部分的一端，且支柱(42)包含在它的上端上的上部轴承(9)，以便使得没有侧部部分(46)的上部结构(43)铰接运动，而上部梁(43)作为支承件。为了控制打开和关闭运动，可编程的机器人将只作用在驱动上部结构(14)的电马达上。没有侧部部分的上部结构(3)的倾斜角度保持与前面所述相同，不过，这时所述的实施例只允许冬季运动。
而且，需要时，为了凸出，为了布置用于容纳固定轴的开口(4)(该开口(4)包括使得轴与外部(11)附接的元件，其中，优选是结构(45)和用于附接至外部(5)的固定轴能够在底部结构(1)的一端处连接)，自动结构应当重新平衡。为此，使得支承支柱(42)固定在底部结构(1)的侧端处，该支承支柱连接上部梁(43)和横向部件(40)，该横向部件(40)与横向部件(44)的支承支柱连接。而且，平衡配重(41)用于底部结构(1)的更短侧的各端处，以便保证整个自动结构平衡，因此省略了结构(13)的支承轮，轴(12)的引导轮能够由与起重机系统等类似的方案来代替。
下面的权利要求另外强调了本发明的特殊实施例。

Claims (14)

1.一种用于接收模块式构造的自动结构，包括：
底部结构，该底部结构包含用于容纳固定轴的开口，该开口包括使得轴与外部附接的元件；
提升机构，该提升机构布置在所述底部结构(1)的侧部部分中或者在模块式构造的盖上，该提升机构通过接头和支承件而与上部结构连接。
2.根据前述权利要求所述的、用于接收模块式构造的自动结构，其中：结构和用于附接至外部的固定轴与使得轴与外部附接的元件连接。
3.根据前述任意一项权利要求所述的、用于接收模块式构造的自动结构，其中：所述结构与一组传感器和促动器连接。
4.根据前述任意一项权利要求所述的、用于接收模块式构造的自动结构，还包括：旋转马达和上部结构的驱动马达以及布置在下部锁和上部锁上的马达以及特别保护上部轴承(8)和底部轴承(7)的一组限制开关。
5.根据前述任意一项权利要求所述的、用于接收模块式构造的自动结构，其中：上部结构制成格子形式。
6.一种与根据权利要求1至5中任意一项所述的自动结构连接的自动系统，包括可编程的机器人以及控制该结构的运动的一组传感器。
7.根据前述权利要求所述的自动系统，其中：该组传感器和促动器包括风速计和变频器。
8.根据权利要求6和7所述的自动系统，其中：自动系统有三个操作模式：自动、人工和维护。
9.根据权利要求6至8中任意一项所述的自动系统，其中：当风速计测量风速高于预定值时，所述系统通过作用在马达上来执行上部结构的收起和全部锁的关闭。
10.一种结合根据权利要求6至9中任意一项所述的自动系统来操作根据权利要求1至5中任意一项所述的自动结构的方法，其中，底部结构包含用于容纳固定轴的开口，该开口包括使得轴与外部附接的元件，结构和用于附接至外部的固定轴能够连接，再优选是连接旋转机构，且通过旋转机构的马达作用在驱动链轮和通过链作用在小齿轮上。
11.根据前述权利要求所述的操作方法，其中：底部结构通过轴的引导轮和通过底部结构的一组支承轮来帮助它的轴向运动。
12.根据权利要求10和11中任意一项所述的操作方法，其中：底部结构的一组支承轮布置在环绕整个固定轴的圆中，该固定轴在布置于地面上的沟槽中运动。
13.根据权利要求10至12中任意一项所述的操作方法，其中：上部结构在它的夏季运动中从打开位置和使用自动系统来控制电马达，该电马达操作上部结构，该上部结构驱动心轴，且通过螺母和连杆来升高结构，因为它们与其附接，同时驱动电马达，该电马达操作下部锁，该下部锁再驱动下部锁的锁定销，使得上部锁保持锁定。
14.根据权利要求10至13中任意一项所述的操作方法，其中：上部结构在它的冬季运动中与夏季运动的区别在于：自动系统通过驱动操作上部锁的电马达使上部锁开锁，该上部锁驱动上部锁的锁定销，使得下部锁保持锁定。
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