一種組合式地震模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種組合式地震模擬裝置，是一種教學(xué)裝置，是一種機(jī)電一體化
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的地震模擬裝置通常有一個整體模擬地面，模擬地面上設(shè)有護(hù)欄或模擬的房屋。模擬地面的面積不能太大。模擬地面的平臺如果加大，首先是動力問題。由于平臺上要站上許多人，人的重量需要考慮，同時整個平臺的重量，由于安全考慮，必須做的十分結(jié)實，其重量也十分可觀，因此，使用一個動力系統(tǒng)，動力無法均勻分配到一個大平面的各個位置。同時由于電機(jī)功率的要求，也需要使用單個體積較大的大功率電機(jī)，電機(jī)的體積過大，則難于布置在模擬地面的下面，產(chǎn)生不好的效果。其次，模擬地面的平臺太大不便于運輸。由于現(xiàn)代社會提倡保護(hù)人身安全的普及教育，模擬地震這樣的設(shè)施經(jīng)常需要在各地巡回展示，以便更多人能夠體會、了解和學(xué)習(xí)防止地震侵害的知識。因此，現(xiàn)有的固定式的地震模擬平臺不能滿足更多的防災(zāi)減災(zāi)知識普及的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型提出了一種組合式地震模擬裝置。所述的裝置通過多個帶有動力結(jié)構(gòu)的小的地震模擬單元，通過剛性連接，實現(xiàn)了安全模擬地震的大平臺。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種組合式地震模擬裝置，包括多個地震模擬單元，所述的各個地震模擬單元使用各自的可控旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)作為動力源，所述電機(jī)依次帶動減速器、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、模擬地面板連接；所述的電機(jī)、減速器和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)固定安裝在支撐架上，所述各個可控旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)與一個電機(jī)控制器連接；各個地震模擬單元的模擬地面板和支撐架通過連接器剛性連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述的可控制旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)是伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)中的一種，所述的電機(jī)控制器是與伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)相配合的伺服電機(jī)控制器或步進(jìn)電機(jī)控制器中的一種。
[0006]進(jìn)一步的，所述的模擬地面板由口型方鋼焊接矩形框架，在矩形框架的中間設(shè)置多個加強(qiáng)梁，在矩形框架上鋪設(shè)非金屬地板。
[0007]進(jìn)一步的，所述的連接器是帶鋼制作的條帶，所述的條帶上打孔與支撐架或模擬地面板螺栓連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述的連接器是焊接在支撐架或模擬地面板一側(cè)的凸耳，兩個支撐架或模擬地面板之間的凸耳通過螺栓連接。
[0009]本實用新型產(chǎn)生的有益效果是:本實用新型采用多個自帶動力的地震模擬單元，各個動力源是可控制旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)，各個地震模擬單元剛性連接，通過統(tǒng)一的電機(jī)控制，使各個電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度完全一致，實現(xiàn)剛性連接的模擬地面板完全一致的產(chǎn)生模擬地震的效果。解決了各個模塊的模擬地面板由于不能同步的產(chǎn)生地震效果而產(chǎn)生人身安全事故的問題，同時多個電機(jī)的動力共同作用，解決了動力不均勻和不足的問題。多個模擬地震模塊可以快速組合，形成大型的模擬地震裝置，容納更多的人進(jìn)行參觀和學(xué)習(xí)，拆解后可以快速的移動和運輸。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是本實用新型的實施例一所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型的實施例五所述連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例一:
[0014]本實施例是一種組合式地震模擬裝置，如圖1所示。本實施例包括多個地震模擬單元(圖1中只是畫出了兩個用虛線框起的地震模塊1、2，實際還可以增加到三個、四個或者更多)，所述的各個地震模擬單元使用各自的可控旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)1-4、2-4作為動力源，所述電機(jī)依次帶動減速器1_3、2-3、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1-2、2-2、模擬地面板1_1、2_1連接。所述的電機(jī)、減速器和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)固安裝在支撐架1-5、2-5上。所述各個可控旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)與一個電機(jī)控制器5連接。各個地震模擬單元的模擬地面板和支撐架通過連接器3、4剛性連接。
[0015]在過去的機(jī)械傳動中，兩個以上的電動機(jī)是不能同時帶動同一個旋轉(zhuǎn)軸的，但是在機(jī)電一體化的現(xiàn)代，由于可以十分精確的調(diào)整電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，同時有電機(jī)載荷傳感器，以及智能控制器的加入，使兩個電機(jī)帶動一根旋轉(zhuǎn)軸成為可能。其基本工作原理是:通過電機(jī)載荷傳感器檢測兩個電機(jī)的正常載荷，如果出現(xiàn)異常則認(rèn)為是兩個動力電機(jī)產(chǎn)生了干涉，即通過智能控制器調(diào)整電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，排出干擾。這就如同兩個人同時用力搖搖把，人可以通過自己的感受而調(diào)整自己的用力程度與另一個人配合。本實施例正是利用這一原理，通過精確控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，使兩塊剛性連接的模擬地面板能夠同步運動，而不產(chǎn)生干涉。
[0016]模擬地面板剛性連接的重要性在于安全保障。作為一種教學(xué)裝置，保障參觀學(xué)習(xí)者的人身安全最重要。如果模擬地面板不是剛性連接，就會出現(xiàn)不可控的起伏，危及參觀學(xué)習(xí)者的人身安全。本實施例將模擬地面板和支撐架剛性連接在一起，使模擬地面板的所有運動都是可以預(yù)測的，使工作人員可以有把握的指導(dǎo)參觀學(xué)習(xí)者的動作行為，確保安全。
[0017]本實施例所述的地震模擬單元是一種可以獨立完成地震模擬的裝置，其本身帶有產(chǎn)生模擬地震的所有設(shè)施。具有作為動力源的電機(jī)，以及減速器和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。減速器可以使用標(biāo)準(zhǔn)的齒輪減速器或渦輪蝸桿減速器。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動變化為線性移動的裝置，此類裝置有許多標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，也可以有多種變形，例如可以使用凸輪機(jī)構(gòu)等實現(xiàn)。
[0018]所述的支撐架放置或固定在穩(wěn)定地面上，是整個模塊的基礎(chǔ)，所有組件都安裝在支撐架上。這個支撐架通常由型鋼焊接而成。
[0019]所述的模擬地面板也可以使用型鋼焊接框架后鋪設(shè)非金屬地板。
[0020]可控制旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)可以是伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，相應(yīng)的控制器是伺服電機(jī)控制器或步進(jìn)電機(jī)控制器?？刂破饔靡粋€，同時控制多個電機(jī)。在電機(jī)的樞軸上可以安裝扭矩傳感器或在電機(jī)的供電端設(shè)置電機(jī)載荷傳感器，對電機(jī)進(jìn)行實時檢測，并根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)實時的調(diào)整電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。也可以不安裝任何傳感器，而是在裝置制造過程中，檢測傳動系統(tǒng)和電機(jī)的差異，精確的計算各個電機(jī)的補(bǔ)償角度，實現(xiàn)各個模擬地面板的同步運動。
[0021]所述的連接器是剛性連接，可以使用螺栓配合各種固定條、型鋼而成。
[0022]實施例二:
[0023]本實施例是實施例一的改進(jìn)，是實施例一關(guān)于電機(jī)和控制器的細(xì)化。本實施例所述的可控制旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)是伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)中的一種，所述的電機(jī)控制器是與伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)相配合的伺服電機(jī)控制器或步進(jìn)電機(jī)控制器中的一種。
[0024]電機(jī)可以選擇各種型號的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。控制器可以選用單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)或工控單元等具有記憶和運算能力的數(shù)字處理系統(tǒng)。
[0025]實施例三:
[0026]本實施例是上述實施例的改進(jìn)，是上述實施例關(guān)于模擬地面板的細(xì)化。本實施例所述的模擬地面板由口型方鋼焊接矩形框架，在矩形框架的中間設(shè)置多個加強(qiáng)梁，在矩形框架上鋪設(shè)非金屬地板。
[0027]所述的口型方鋼或稱為方鋼或方管，是一種中空，截面形狀為口型的型鋼。
[0028]實施例四:
[0029]本實施例是實施例四的改進(jìn)，是實施例四關(guān)于連接器的細(xì)化。本實施例所述的連接器是帶鋼制作的條帶，所述的條帶上打孔與支撐架或模擬地面板螺栓連接，如圖1所示。
[0030]所述的帶鋼是一種截面形狀為一字形的型鋼。本實施例將兩個支撐架或模擬地面板的對接處設(shè)置帶有螺紋的螺栓孔，通過螺栓將兩個支撐架或模擬地面板牢固的連接在一起。
[0031]實施例五:
[0032]本實施例是實施例四的改進(jìn)，是實施例四關(guān)于連接器的細(xì)化。本實施例所述的連接器是焊接在支撐架或模擬地面板一側(cè)的凸耳，兩個支撐架或模擬地面板之間的凸耳通過螺栓連接，如圖2所示。
[0033]凸耳可以使用角鋼，角鋼的一翼用螺栓或焊接固定在支撐架或模擬地面板上邊角上，當(dāng)兩個支撐架或模擬地板對接在一起時，兩個凸耳3-1、3-2也對在一起，使用螺栓3-3和螺母3-4將兩個對在一起的凸耳牢固的連接在一起。
[0034]最后應(yīng)說明的是，以上僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳布置方案對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案(比如傳動機(jī)構(gòu)改用液壓、連接器采用其他方式、電機(jī)和控制器采用其他品種的電機(jī)等)進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種組合式地震模擬裝置，其特征在于，包括多個地震模擬單元，所述的各個地震模擬單元使用各自的可控旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)作為動力源，所述電機(jī)依次帶動減速器、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、模擬地面板連接；所述的電機(jī)、減速器和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)固定安裝在支撐架上，所述各個可控旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)與一個電機(jī)控制器連接；各個地震模擬單元的模擬地面板和支撐架通過連接器剛性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的可控制旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)是伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)中的一種，所述的電機(jī)控制器是與伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)相配合的伺服電機(jī)控制器或步進(jìn)電機(jī)控制器中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述的模擬地面板由口型方鋼焊接矩形框架，在矩形框架的中間設(shè)置多個加強(qiáng)梁，在矩形框架上鋪設(shè)非金屬地板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的連接器是帶鋼制作的條帶，所述的條帶上打孔與支撐架或模擬地面板螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的連接器是焊接在支撐架或模擬地面板一側(cè)的凸耳，兩個支撐架或模擬地面板之間的凸耳通過螺栓連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種組合式地震模擬裝置，包括多個地震模擬單元，各個地震模擬單元使用各自的可控旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)作為動力源，電機(jī)依次帶動減速器、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、模擬地面板連接。電機(jī)、減速器和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)固定安裝在支撐架上，各個可控旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)與一個電機(jī)控制器連接。各個地震模擬單元的模擬地面板和支撐架通過連接器剛性連接。本實用新型采用多個自帶動力的地震模擬單元，各個動力源是可控制旋轉(zhuǎn)角度的電機(jī)，各個地震模擬單元剛性連接。解決了各個模塊的模擬地面板由于不能同步的產(chǎn)生地震效果而產(chǎn)生人身安全事故的問題。多個模擬地震模塊可以快速組合，形成大型的模擬地震裝置，容納更多的人進(jìn)行參觀和學(xué)習(xí)，拆解后可以快速的移動和運輸。
【IPC分類】G05B17-02, G09B25-00
【公開號】CN204440801
【申請?zhí)枴緾N201520020698
【發(fā)明人】楊睿, 翁學(xué)良, 高占斌, 李 浩, 李自泉, 黃勇
【申請人】北京維爾森科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月13日