CN207556881U - 一种三维变形机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维变形机构，所述三维变形机构设置于设备框架和幕墙试件之间，所述三维变形机构包括两个升降机组和移动横梁，所述两个升降机组通过所述移动横梁连接，所述移动横梁与幕墙试件固定连接，所述升降机组包括控制移动横梁前后运动的第一升降机、控制移动横梁左右运动的第二升降机、控制移动横梁上下运动的第三升降机。该三维变形机构将三个维度的驱动单元统一设置于装置两端，简化了产品结构和安装过程，各组件可分步安装，在X、Y、Z轴维度分别设有驱动装置、导向装置，可完成X、Y、Z轴的独立运动亦可实现三维组合运动。改进后的在装置安全性、稳定性、可靠性和经济性等方面都有了很大改善。

Description

一种三维变形机构

技术领域

本实用新型涉及一种变形机构，特别涉及一种应用于建筑幕墙检测过程中的三维变形机构。

背景技术

我国建筑幕墙十几年来得到了飞速发展，产品种类和数量均位列世界之首。国家相继制订或修订了一系列的建筑幕墙产品标准、检测方法，对建筑幕墙的质量保证起到了重要作用。

在总结国内相关幕墙检测单位近十年检测经验并结合国际相关检测方法的基础上，新的国家标准《建筑幕墙层间变形性能分级及检测方法》增加了层间变形(三维变形)。

检测原理：通过静力加载装置，使幕墙试件产生低周反复运动，模拟受地震、风力等外力作用时产生的X轴、Y轴、Z轴及其组合方向的相对变形，以检测幕墙对层间位移的承受能力。

中国实用新型专利《玻璃幕墙三维变形现场检测方法和装置》(公开号CN107036886A)公开了一种用于玻璃幕墙检测的三维变形装置，这一专利技术涉及目前国内大型实验室拥有的检测设备，该设备为能实现层间变形的三维变形机构，该装置包含三个运动单元：前后运动单元、上下运动单元、左右运动单元，其中，上下运动单元和左右运动单元为设置于一个框架中不可拆分的整体结构，该整体结构分别设置于装置的两端，前后运动单元独立于上下运动单元和左右运动单元，设置于装置中部，单独驱动幕墙试件前后运动，各运动单元的驱动机构包括电机、涡轮、蜗杆和丝杠，移动机构包括设置于丝杠两端的万向球。该机构虽然能够实现幕墙试件的三维驱动，但还存在以下不足：1、前后运动单元和上下运动单元为一个整体，所有的构件都安装在外壳框架内，试验时需整体安装，重量大且不易操作，检测设备运行过程中容易造成被检测装置和检测设备自身的磨损，从而缩短检测设备的使用寿命；2、无导向装置，容易造成加载装置三个方向运动不同步；3、Y轴维度运动方向施力点偏心导致电机过载。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种三维变形机构。

本实用新型的技术方案如下：

一种三维变形机构，所述三维变形机构设置于设备框架和幕墙试件之间，所述三维变形机构包括两个升降机组和移动横梁，所述两个升降机组通过所述移动横梁连接，所述移动横梁与幕墙试件固定连接，所述升降机组包括控制移动横梁前后运动的第一升降机、控制移动横梁左右运动的第二升降机、控制移动横梁上下运动的第三升降机。该三维变形机构将三个维度的驱动单元统一设置于装置两端，简化了产品结构和安装过程，使该装置更能适应市场需求。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一升降机的升降轴垂直固定于设备框架上，第一升降机的外壳在电机的驱动下沿升降轴前后运动，在第一升降机的外壳上固定设置有转接座，第二升降机的外壳固定于转接座上，第二升降机的升降轴垂直于第一升降机的升降轴，且升降轴固定连接有支撑滑台，支撑滑台在电机的驱动下随第二升降机的升降轴左右运动，第三升降机的外壳固定于支撑滑台上，第三升降机的升降轴同时垂直于第一升降机的升降轴和第二升降机的升降轴，且第三升降机的升降轴与移动横梁固定相连，移动横梁在电机的驱动下随第三升降机的升降轴上下运动。本实用新型的三维变形机构各组件可分步安装，使操作更为简便；检测设备运行过程中不会造成被检测装置和检测设备自身的磨损，从而延长了检测设备的使用寿命；在X、Y、Z轴维度分别设有驱动装置，可完成X、Y、Z轴的独立运动，亦可实现三维组合运动，这使本实用新型的装置操作更为灵活有效。

作为本实用新型的进一步改进，还包括支臂，所述支臂为两端封闭、上端开放的中空柱状结构，其垂直固定于设备框架上，所述第一升降机的升降轴的两端分别固定于支臂的两端。设置支臂后，整个装置的重力被支臂分担，从而提高了整个装置的稳定性和可靠性。

作为本实用新型的进一步改进，所述转接座上设置有与支臂上边缘相配合起限位作用的滚轮装置。滚轮装置使转接座能够平稳运行，从而使固定设置于转接座上的第二升降机组能够平稳运行，从而进一步提高了装置的可靠性。

作为本实用新型的进一步改进，所述滚轮装置包括心轴和滚轮，所述转接座的两侧分别设置有内挡板和外挡板，所述心轴固定于内挡板和外挡板之间，所述滚轮穿设于心轴上。该滚轮装置利用转接座的结构特点设置，结构简单、运行稳 定。

作为本实用新型的进一步改进，在所述转接座上设置有与第一升降机的升降轴垂直的导轨，在支撑滑台的下端设置有与所述导轨相配合起限位作用的滑块。该限位导轨结构使支撑滑台能够平稳运行，从而使固定设置于支撑滑台上的第三升降机组能够平稳运行，从而进一步提高了装置的可靠性。

作为本实用新型的进一步改进，所述移动横梁与幕墙试件通过连接角码连接。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的三维变形机构，各组件可分步安装，在X、Y、Z轴维度分别设有驱动装置、导向装置，可完成X、Y、Z轴的独立运动亦可实现三维组合运动。改进后的在装置安全性、稳定性、可靠性和经济性等方面都有了很大改善。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是本实用新型的剖视结构示意图。

图3是本实用新型的俯视结构示意图。

图4是使用状态下本实用新型的俯视结构示意图。

图5是使用状态下本实用新型的侧视结构示意图。

图6是使用状态下本实用新型的侧视结构放大图。

图7是拐角式幕墙试件测试状态示意图。

图中：101、第一升降轴；102、第一外壳；103、第一电机；201、第二升降轴；202、第二外壳；203、第二电机；301、第三升降轴；302、第三外壳；303、第三电机；4、滚轮；5、支臂；6、转接座；7、导轨；8、支撑滑台；9、滑块；10、升降机组；11、设备框架；12、移动横梁；13、幕墙试件；14、连接角码；15、外挡板；16、内挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

本实施例提供一种三维变形机构，如图4和5所示，该三维变形机构设置于设备框架11和幕墙试件13之间，该三维变形机构包括两个升降机组10和移动 横梁12，两个升降机组10通过移动横梁12连接。移动横梁12与幕墙试件13固定连接。该升降机组10包括控制移动横梁前后运动的第一升降机、控制移动横梁左右运动的第二升降机、控制移动横梁上下运动的第三升降机。

本实施例的三维变形机构将三个维度的驱动单元统一设置于装置两端，简化了产品结构和安装过程，使该装置更能适应市场需求。

实施例二

本实施例提供一种升降机组，如图1-3所示，该升降机组包括第一升降机、第二升降机和第三升降机。第一升降机包括第一升降轴101、第一外壳102、第一电机103，第二升降机包括第二升降轴201、第二外壳202、第二电机203，第三升降机包括第三升降轴301、第三外壳302、第三电机303。第一升降轴101垂直固定于设备框架11上，第一外壳102在第一电机103的驱动下沿第一升降轴101前后运动，在第一外壳102上固定设置有转接座6，第二外壳202固定于转接座6上，第二升降轴201垂直于第一升降机的第一升降轴101，且第二升降轴201固定连接有支撑滑台8，支撑滑台8在第二电机203的驱动下随第二升降轴201左右运动，第三外壳302固定于支撑滑台8上，第三升降轴301同时垂直于第一升降轴101和第二升降轴201，且第三升降轴301与移动横梁12固定相连，移动横梁12在第三电机303的驱动下随第三升降轴301上下运动。

本实施例的三维变形机构各组件可分步安装，使操作更为简便；检测设备运行过程中不会造成被检测装置和检测设备自身的磨损，从而延长了检测设备的使用寿命；在X、Y、Z轴维度分别设有驱动装置，可完成X、Y、Z轴的独立运动，亦可实现三维组合运动，这使本实用新型的装置操作更为灵活有效。

实施例三

本实施例提供一种上述升降机组的安装结构。本实施例在还包括垂直固定于设备框架上的支臂5，如图1-6所示。该支臂5为两端封闭、上端开放的中空柱状结构，第一升降轴101的两端分别固定于支臂5的两端。

本实施例的升降机组通过支臂安装后，整个装置的重力被支臂分担，从而提高了整个装置的稳定性和可靠性。

实施例四

本实施例提供一种用于对第二升降机起限位导向作用的导向装置。在转接座 6上设置有如图1所示与支臂5上边缘相配合起限位作用的滚轮装置。滚轮装置使转接座能够平稳运行，从而使固定设置于转接座6上的第二升降机组能够平稳运行，从而进一步提高了装置的可靠性。

作为本实施例的一种优选结构，上述滚轮装置包括如图1所示的心轴和滚轮4。转接座6的两侧分别设置有内挡板16和外挡板15，心轴固定于内挡板16和外挡板15之间，滚轮4穿设于心轴上。该滚轮装置利用转接座的结构特点设置，结构简单、运行稳定。

实施例五

本实施例提供一种用于对第三升降机起限位导向作用的导向装置。在转接座6上设置有如图1-3所示与第一升降轴101垂直的导轨7，在支撑滑台8的下端设置有与导轨7相配合起限位作用的滑块9。该限位导轨结构使支撑滑台能够平稳运行，从而使固定设置于支撑滑台上的第三升降机组能够平稳运行，从而进一步提高了装置的可靠性。

实施例六

本实施例提供一种移动横梁12与幕墙试件13的连接结构，如图4、6-7所示，移动横梁12与幕墙试件13通过连接角码14连接。

实施例七

本实施例提供一种幕墙测试的方法

1、常规幕墙试件检测方法：

1)X轴、Y轴、Z轴维度、层间组合位移变形性能检测：

X轴维度变形性能检测：移动横梁、固定横梁一端利用转接件固定在框架洞口，另一端通过连接角码与幕墙试件相连接。试验时，通过两组升降机(左右运动)丝杆左右同步运动，带动移动横梁两端沿X轴维度方向从零开始到正位移50mm，回零后到负位移50mm，再回零为一个周期，每个周期宜为3～10s,共做三个周期。

Z轴维度变形性能检测：同上，两组升降机(上下运动)丝杆上下运动时，带动移动横梁两端沿Z轴维度方向做一个周期的相对反复移动；

Y轴维度变形性能检测：两组升降机(上下运动)丝杆上下运动时，带动移动横梁两端沿Z轴维度方向做一个周期的相对反复移动；

2)幕墙层间组合位移变形性能检测：

三维变形机构(左)、三维变形机构(右)中的升降机(前后运动)机座、升降机(左右运动)丝杆、升降机(上下运动)丝杆同时运动，带动移动横梁两端沿Y轴、X轴和垂直方向的Z轴作一个周期的相对反复移动。

2、拐角式幕墙试件的检测方法：

X轴维度变形性能检测：如图7所示，做拐角幕墙试件时，框架的两个洞口分别安装A、B组两组三维变形机构。两组机构分别用高强螺栓对称固定在框架洞口，三个维度的运动机构各保持在中间位置。两组升降机(上下运动)丝杠头部与移动横梁用高强螺栓紧固，幕墙试件通过连接角码与移动横梁连接紧固。试验时，A组三维变形机构带动移动横梁两端沿X轴维度方向移动、B组三维变形机构带动移动横梁两端沿Y轴维度方向移动，两组三维变形机构同步运动进而带动两组移动横梁沿X轴维度作一个周期的左右相对移动。

Y轴维度变形性能检测：同上，A、B两组三维变形机构分别带动移动横梁两端沿Y轴、X轴维度方向作一个周期的前后同步运动。

Z轴维度变形性能检测：同上，A、B两组三维变形机构分别带动移动横梁两端沿Z轴维度作一个周期的上下同步运动。

幕墙层间组合位移变形性能检测：A、B两组三维变形机构分别带动移动横梁两端沿X、Y、Z轴维度作一个周期的同步相对反复移动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种三维变形机构，所述三维变形机构设置于设备框架和幕墙试件之间，其特征在于：所述三维变形机构包括移动横梁和两个升降机组，所述两个升降机组通过所述移动横梁连接，所述移动横梁与幕墙试件固定连接，所述升降机组包括控制移动横梁前后运动的第一升降机、控制移动横梁左右运动的第二升降机、控制移动横梁上下运动的第三升降机。

2.根据权利要求1所述的一种三维变形机构，其特征在于：所述第一升降机的升降轴垂直固定于设备框架上，第一升降机的外壳在电机的驱动下沿升降轴前后运动，在第一升降机的外壳上固定设置有转接座，第二升降机的外壳固定于转接座上，第二升降机的升降轴垂直于第一升降机的升降轴，且升降轴固定连接有支撑滑台，支撑滑台在电机的驱动下随第二升降机的升降轴左右运动，第三升降机的外壳固定于支撑滑台上，第三升降机的升降轴同时垂直于第一升降机的升降轴和第二升降机的升降轴，且第三升降机的升降轴与移动横梁固定相连，移动横梁在电机的驱动下随第三升降机的升降轴上下运动。

3.根据权利要求1所述的一种三维变形机构，其特征在于：还包括支臂，所述支臂为两端封闭、上端开放的中空柱状结构，其垂直固定于设备框架上，所述第一升降机的升降轴的固定于支臂中。

4.根据权利要求2所述的一种三维变形机构，其特征在于：所述转接座上设置有与支臂上边缘相配合起限位作用的滚轮装置。

5.根据权利要求4所述的一种三维变形机构，其特征在于：所述滚轮装置包括心轴和滚轮，所述转接座的侧边设置有内挡板和外挡板，所述心轴固定于内挡板和外挡板之间，所述滚轮活动穿设于心轴上。

6.根据权利要求2所述的一种三维变形机构，其特征在于：在所述转接座上设置有与第一升降机的升降轴垂直的导轨，在支撑滑台的下端设置有与所述导轨相配合起限位作用的滑块。

7.根据权利要求1所述的一种三维变形机构，其特征在于：所述移动横梁与幕墙试件通过连接角码连接。