[發(fā)明專利]一種多曲率球幕微孔鋁板預(yù)校正裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510432227.8
• 申請(qǐng)日: 2015-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105116924B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇麗穎;徐鵬飛;張亞;崔辰州;樊東衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D3/12
• 分類號(hào): G05D3/12
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多曲率球幕微孔鋁板預(yù)校正裝置，屬于薄板力學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

天象廳是用于展示天文和夜空有關(guān)的教育與娛樂(lè)節(jié)目，或用于天文導(dǎo)航訓(xùn)練的場(chǎng)館。主要特征是有巨大的圓頂投影屏幕，可以在上面呈現(xiàn)恒星、行星和其他的天體，也可以演出和模擬它們?cè)谔烨蛏蠌?fù)雜的運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的探索，人們發(fā)現(xiàn)帶有均勻小孔(其后安裝吸音裝置，減少來(lái)自球幕的反射聲，達(dá)到更好的聲效)的鋁板拼接而成的球幕效果最佳。微孔鋁板拼接球幕現(xiàn)已擁有成熟的技術(shù)和廣泛的市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)外大型球幕電影院、天象廳等都采用微孔鋁板拼接球幕。例如北京中國(guó)科技館穹幕影廳、北京天文館球幕立體宇宙劇場(chǎng)。

在球幕中的每塊微孔鋁板理論上應(yīng)該是曲率一致的球面，這樣才能完美地拼接出所要設(shè)計(jì)直徑的球幕。國(guó)外知名企業(yè)Spize公司所提供的球幕通過(guò)木質(zhì)球面模具軋制而成。這也是國(guó)內(nèi)外大型球幕生產(chǎn)商主流的工藝。這樣能夠保證球幕整體的完整性及良好的視覺(jué)效果。然而這樣的生產(chǎn)工藝成本極高。客戶對(duì)球幕直徑的大小一般都是根據(jù)自己建筑專門定制，所帶來(lái)的問(wèn)題便是模具的可重用性。定制客戶所需的直徑大小的球幕，便意味著一次開(kāi)模，價(jià)格自然昂貴，國(guó)內(nèi)只有大型的天文館、科技館才有這樣的購(gòu)買力。為了迎合低成本球幕市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)大多企業(yè)的做法是直接制作平面的微孔鋁板進(jìn)行拼接。這樣做雖然降低了成本，然而帶來(lái)的便是節(jié)目播出中由于平面拼接所帶來(lái)的畫面違和感，這種問(wèn)題在中小直徑球幕中尤為突出。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的微孔鋁板加工成本與所帶來(lái)的視覺(jué)效果問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供了一種多曲率球幕微孔鋁板預(yù)校正裝置，該裝置通過(guò)步進(jìn)電機(jī)裝置及控制系統(tǒng)的作用實(shí)現(xiàn)對(duì)微孔鋁薄板進(jìn)行一定程度的球面預(yù)校正。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種多曲率球幕微孔鋁板預(yù)校正裝置，該裝置包括下支撐結(jié)構(gòu)1、上支撐結(jié)構(gòu)4、下方電動(dòng)推桿2、上方電動(dòng)推桿5；目標(biāo)微孔鋁薄板3為平面結(jié)構(gòu)，目標(biāo)微孔鋁薄板3置于下方電動(dòng)推桿2、上方電動(dòng)推桿5之間。

下方電動(dòng)推桿2、上方電動(dòng)推桿5加載過(guò)程中，使目標(biāo)微孔鋁薄板3由平面向球面進(jìn)行塑形變形。

下方電動(dòng)推桿2安裝在下支撐結(jié)構(gòu)1上，上方電動(dòng)推桿5安裝在上支撐結(jié)構(gòu)4上；下方電動(dòng)推桿2、上方電動(dòng)推桿5均由各電動(dòng)推桿組成；對(duì)目標(biāo)微孔鋁薄板3加載之前，下方電動(dòng)推桿2的各電動(dòng)推桿形成目標(biāo)微孔鋁薄板3所需校正曲率的凹形球面結(jié)構(gòu)，上方電動(dòng)推桿5的各電動(dòng)推桿形成目標(biāo)微孔鋁薄板3所需校正曲率的凸形球面結(jié)構(gòu)。

所述電動(dòng)推桿包括定制橡膠頭6、橡膠頭固定結(jié)構(gòu)7、球面副結(jié)構(gòu)8、推桿9、推桿外殼10、光軸導(dǎo)軌11、直線位移傳感器12、行星減速器13、步進(jìn)電機(jī)14、石墨潤(rùn)滑銅軸套15、絲杠16、絲杠螺母17、角接觸軸承18。

步進(jìn)電機(jī)14的輸出軸與行星減速器13連接，行星減速器13與絲杠16連接，絲杠16與行星減速器13的連接處設(shè)有角接觸軸承18，用以支撐絲杠16；絲杠螺母17通過(guò)螺紋配合與絲杠16連接；絲杠16與絲杠螺母17的外部安裝有推桿外殼10。

絲杠螺母17與推桿9連接，推桿9的端部與球面副結(jié)構(gòu)8連接；推桿外殼10的外部周向設(shè)有兩組對(duì)稱的固定塊，各固定塊通過(guò)光軸導(dǎo)軌11與球面副結(jié)構(gòu)8連接；所述固定塊與光軸導(dǎo)軌11之間設(shè)有石墨潤(rùn)滑銅軸套15；推桿外殼10的外部周向設(shè)有一直線位移傳感器12。

通過(guò)兩組固定塊與光軸導(dǎo)軌11的軸向配合以及直線位移傳感器12保證推桿9與球面副結(jié)構(gòu)8的運(yùn)動(dòng)精度；球面副結(jié)構(gòu)8與定制橡膠頭6通過(guò)橡膠頭固定結(jié)構(gòu)7固定連接；所述下方電動(dòng)推桿2的定制橡膠頭6表面為平面結(jié)構(gòu)；所述上方電動(dòng)推桿5的定制橡膠頭6表面為球面結(jié)構(gòu)；通過(guò)定制橡膠頭6表面的平面結(jié)構(gòu)、球面結(jié)構(gòu)布置，可有效減小在加載過(guò)程中微孔鋁薄板3表面的小局部不均勻變形，以提高校正精度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。

1、本發(fā)明采用控制系統(tǒng)可改變曲率的大小實(shí)現(xiàn)多曲率自由調(diào)節(jié)，大大降低現(xiàn)有技術(shù)中采用的開(kāi)模帶來(lái)的成本費(fèi)用，且效率高、易操作。

2、本發(fā)明與低成本的傳統(tǒng)微孔鋁板平面拼接相比，一定程度上改善了畫面違和感問(wèn)題以及降低了施工難度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的關(guān)鍵組件結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明的關(guān)鍵組件剖視結(jié)構(gòu)圖。