方形单元化可动建筑表皮装置的制作方法

1.本实用新型涉及建筑物的建筑表皮技术领域，特别涉及方形单元化可动建筑表皮装置。


背景技术：

2.随着我国经济的迅速发展，城市内修建的住宅商圈也越来越密集，现有的商业建筑物外壁上安装有带有显示屏的建筑表皮，为了使建筑表皮呈现的立体感更加逼真，现有技术中在商业建筑物外壁上安装的建筑表皮为可动智能建筑表皮，但是现有的多自由度平台使用多个直线伺服油缸控制系统，不仅价格昂贵，且连接构件较多、控制较为复杂，且功耗较大。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了方形单元化可动建筑表皮装置，解决了现有的可动智能建筑表皮价格昂贵、结构和控制复杂的问题。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.提供方形单元化可动建筑表皮装置，其包括两块对立设置的背板和外板，背板靠近外板的端面上设置有一根光轴和若干舵机；光轴穿过背板与其活动链接；每个舵机的输出端上均连接有一个舵机臂；外板靠近背板的端面上设置有与光轴铰接的带座球面轴承和数量与若干舵机数量相同的导轨；每根舵机臂的自由端上均设置有一个与导轨滑动连接的定位销。若干舵机控制舵机臂转动不同的角度，舵机臂带动延长臂发生转动，使延长臂相对背板伸出一定距离，延长臂上的定位销与外板上的导轨产生滑动，改变外板与背板之间的相对角度；光轴的前后位移改变外板与背板之间相对距离，实现建筑表皮的姿态丰富多样。
6.进一步地，背板上设置有多个过线孔。
7.进一步地，背板上设置有直线轴承，光轴的一端穿过直线轴承与带座球面轴承铰接，光轴与直线轴承活动连接。
8.进一步地，外板与带座球面轴承之间设置有球面轴承连接板，球面轴承连接板的厚底为5～8mm。
9.进一步地，导轨与外板之间设置有导轨垫板，导轨通过导轨垫板与外板固定连接，导轨垫板的厚度2～4mm。
10.进一步地，背板和外板的正视投影均为正方形，背板和外板的材质均为pvc。
11.本实用新型的有益效果为：本方案中的方形单元化可动建筑表皮装置，可以实现前后平移、俯仰和翻滚三个自由度，避免了过于复杂的姿态控制系统，并用舵机系统代替直线伺服油缸，降低了硬件成本和控制难度。
附图说明
12.图1为方形单元化可动建筑表皮装置的结构示意图。
13.图2为背板后视结构示意图。
14.图3为各个零部件的立体结构示意图。
15.其中，1、背板；2、舵机；3、舵机臂；4、舵机线缆；5、延长臂；6、外板；7、带座球面轴承；8、球面轴承连接板；9、导轨；10、导轨垫板；11、光轴；12、扎带；13、直线轴承；14、过线孔；15、定位销。
具体实施方式
16.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
17.如图1～3所示，方形单元化可动建筑表皮装置，其包括两块对立设置的背板1和外板6，背板1和外板6的正视投影均为正方形，背板1和外板6的材质均为pvc。
18.背板1靠近外板6的端面上设置有一根光轴11和若干舵机2；背板1的背面上设置有直线轴承13，光轴11的穿过直线轴承13与背板1活动连接。
19.背板1上设置有多个过线孔14，若干舵机2的数量可以为4个，4个舵机2对称排布并通过扎带12背板1相连，4个舵机2的舵机线缆4可以穿过过线孔14固定在背板1背面，便于走线。
20.每个舵机2的输出端上均连接有一个舵机臂3，每个舵机臂3上均匹配有一根延长臂5；每两根延长臂5为一组，每组延长臂5的中心线的正视投影线共线，两组延长臂5的中心线的正视投影线分别与外板6的两条对角线共线，可以保证安装时舵机2的所有配件方向相同、舵机2的控制方式相同，简化安装流程和控制程序。
21.外板6靠近背板1的端面上设置有一个与光轴11铰接的带座球面轴承7和4条导轨9，每根球延长臂5的自由端上均设置有一个与导轨9滑动连接的定位销15，延长臂5与定位销15的连接孔设有两个，保证意外断裂时有备份可用。
22.外板6与带座球面轴承7之间设置有球面轴承连接板8，球面轴承连接板8的厚底为5～8mm；一方面可以防止带座球面轴承7上的大尺寸螺丝直接安装在外板6上产生滑丝，另一方面为带座球面轴承7预留转动空间，防止外板6大角度转动时，偏离外板6平面的带座球面轴承7刮蹭和破坏外板6。
23.导轨9与外板6之间设置有导轨垫板10，导轨9通过导轨垫板10与外板6固定连接，导轨垫板10的厚度2～4mm；保证延长臂5的边缘不刮蹭外板6，防止产生阻力。
24.在形单元化可动建筑表皮装置执行动作时，4个舵机2旋转至对应角度，使延长臂5相对背板1伸出一定距离，延长臂5上的定位销15与外板6上的导轨9产生滑动；同时固定在外板6上的带座球面轴承7保证外板6的角度能够变化，但外板6的中心高度不变，与带座球面轴承7相连的光轴11通过直线轴承13与背板1相连，保证外板6能够前后活动。4个定位销15的空间位置决定外板6的位置，光轴11随外板6自由滑动，带座球面轴承7也随之移动。光轴11、直线轴承13、带座球面轴承7组成的体系能够承受外板6及附属配件的重力，保证外板6在动作角度不同时，外板6中心的垂直高度不变，实现了三个自由度的技术功能，即前后平移、俯仰和翻滚。这使建筑表皮的姿态丰富多样的同时，避免了过于复杂的姿态控制系统，
并用舵机2系统代替直线伺服油缸，降低了硬件成本和控制难度。4个舵机2对称排布保证了方形单元的稳定性，便于维护和替换，实际应用时，可通过控制舵机2获得丰富多样的单元姿态，并通过单元化大量装配，实现智能建筑表皮多种形态。


技术特征：
1.方形单元化可动建筑表皮装置，其特征在于，包括两块对立设置的背板(1)和外板(6)，所述背板(1)靠近所述外板(6)的端面上设置有一根光轴(11)和若干个舵机(2)；所述光轴(11)穿过背板(1)与其活动链接；每个所述舵机(2)的输出端上均连接有一个舵机臂(3)，每个舵机臂(3)上均匹配有一根延长臂(5)；外板(6)靠近背板(1)的端面上设置有与光轴(11)铰接的带座球面轴承(7)和数量与舵机(2)的数量相同的导轨(9)；每根所述延长臂(5)的自由端上均设置有一个与所述导轨(9)滑动连接的定位销(15)。2.根据权利要求1所述的方形单元化可动建筑表皮装置，其特征在于，所述背板(1)上设置有多个过线孔(14)。3.根据权利要求1所述的方形单元化可动建筑表皮装置，其特征在于，所述背板(1)上设置有直线轴承(13)，所述光轴(11)的一端穿过所述直线轴承(13)与所述带座球面轴承(7)铰接，光轴(11)与直线轴承(13)活动连接。4.根据权利要求2所述的方形单元化可动建筑表皮装置，其特征在于，所述外板(6)与所述带座球面轴承(7)之间设置有球面轴承连接板(8)，所述球面轴承连接板(8)的厚底为5～8mm。5.根据权利要求1所述的方形单元化可动建筑表皮装置，其特征在于，所述导轨(9)与所述外板(6)之间设置有导轨垫板(10)，导轨(9)通过所述导轨垫板(10)与外板(6)固定连接，导轨垫板(10)的厚度2～4mm。6.根据权利要求1～5任一所述的方形单元化可动建筑表皮装置，其特征在于，所述背板(1)和外板(6)的正视投影均为正方形，背板(1)和外板(6)的材质均为pvc。

技术总结
本实用新型提供了方形单元化可动建筑表皮装置，其包括两块对立设置的背板和外板，背板靠近外板的端面上设置有一根光轴和若干个舵机；光轴穿过背板与其活动链接；每个舵机的输出端上均连接有一个舵机臂；外板靠近背板的端面上设置有与光轴铰接的带座球面轴承和数量与若干个舵机数量相同的导轨；每根舵机臂的自由端上均设置有一个与导轨滑动连接的定位销。若干个舵机控制舵机臂转动不同的角度，舵机臂带动延长臂发生转动，使延长臂相对背板伸出一定距离，延长臂上的定位销与外板上的导轨产生滑动，改变外板与背板之间的相对角度；光轴的前后位移改变外板与背板之间相对距离，实现建筑表皮的姿态丰富多样。现建筑表皮的姿态丰富多样。现建筑表皮的姿态丰富多样。


技术研发人员：郭志鹏 马云天 张芮 刘晓霖 杨炎坤 马明睿
受保护的技术使用者：郭志鹏
技术研发日：2021.03.05
技术公布日：2021/11/17