沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构及其运动方法与流程

本发明涉及沙盘模型技术领域，尤其涉及一种沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构及其运动方法。

背景技术：

随着经济的发展，现在各地都大面积兴起形形色色的标志性及代表性建筑设施，而作为建筑业应用而生的沙盘模型也必须得跟紧前进的步伐，在沙盘模型设计中怎么样能重点突出这些代表性建筑，成了必要的重点元素。

以往的沙盘在标志性建筑物都是以分层升降或全方位旋转的方式进行展示，这样的展示都存在着各自的优点和缺点，也不能很好的给人们带来视觉上感观的重大突破。开合、升降及旋转一体的动态结构结合了分层升降及全方位旋转的的优点，再在这基础上增加了开合及升降演示建筑破土而出的视觉感观。

而开合、升降及旋转一体的动态结构就很好的实现了这一要求；开合及升降很好的在人们视觉上展现出标志性的建筑在那个地方以什么的样式破土建设；分层升降及360度旋转能让该建筑全面无死角的展示在人们面前，让人们详细及全方位的进行解读。

技术实现要素：

针对上述中存在的不足之处，本发明提供一种沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构及其运动方法，该结构实现了在沙盘演示重点突出设计项目的破土而出的感觉及分层次全方位展示的效果。

为实现上述目的，本发明提供一种沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构，包括总体钢架、剪刀交叉升降机构、旋转支撑机构、两个滑盖机构和模型分层升降机构；所述剪刀交叉升降机构活动安装在总体钢架的中心位置内，所述旋转支撑机构居中固定在剪刀交叉升降机构上，所述模型分层升降机构安装在该旋转支撑机构上且可进行360度旋转；所述总体钢架的两个长边位置上安装有滑开机构，两个滑盖机构活动安装在滑开机构上，且两个滑盖机构在滑开机构上进行反向运动；

模型分层升降机构进行逐层下降复位，复位后所述剪刀交叉升降机构下降后带动模型分层升降机构下降到位后，两个滑盖机构沿着滑开机构向中间位置移动，移动至两者接触后，剪刀交叉升降机构、旋转支撑机构和模型分层升降机构三者罩在该两个滑盖机构内；

所述两个滑盖机构分别沿着滑开机构向两侧滑开到位后，剪刀交叉升降机构进行上升运动，剪刀交叉升降机构上升到位后，模型分层升降机构进行逐层上升运动；模型分层升降机构上升到位后，旋转支撑机构带动模型分层升降机构进行360度旋转。

其中，每个滑开机构均包括第一电机、安装在总体钢架顶端长边上的圆柱形直线导轨和设置在圆柱形直线导轨侧边的齿条；所述圆柱形直线导轨的两端上均安装有多个滑块。

其中，每个滑盖机构均包括滑盖罩和设置在滑盖罩底端的滑开动力旋转轴，所述滑开动力旋转轴的两末端均设置有与齿条相适配的齿轮，所述滑盖罩的底端固定在对应的滑块上，所述第一电机通过第一左链条与左侧滑盖罩的齿轮驱动连接，所述第一电机通过第一右链条与右侧滑盖罩的齿轮驱动连接；第一电机转动后，通过第一右链条和第一左链条带动对应的滑开动力旋转轴进行转动，转动后带动齿轮咬合齿条并带动两个滑盖罩进行反向运动。

其中，每个滑盖机构均还包括第二电机，且每个滑盖罩的短边上均安装有滑盖动力旋转轴，且每个滑盖动力旋转轴上均连接有滑盖升降链条，且所述滑盖罩内套有圆柱直线轴承；所述第二电机通过第二左链条与其中一个滑盖动力旋转轴驱动连接，所述第二电机通过第二右链条与另一个滑盖动力旋转轴驱动连接；所述第二电机转动后，通过第二左链条和第二右链条给对应的滑盖动力旋转轴提供动力，滑盖动力旋转轴的转动带动滑盖升降链条运动后滑盖罩沿着圆柱直线轴承进行升降运动。

其中，所述模型分层升降机构包括安装在旋转支撑机构上的模型升降钢架、第三电机和多层由下至上依次分布的模型层板；所述模型升降钢架上安装有多个模型升降动力旋转轴，且每个模型升降旋转轴上均连接有模型升降链条；所述多层模型层板之间通过多个升降杆；所述第三电机通过模型升降链条与模型升降动力旋转轴驱动连接，且所述模型升降动力旋转轴与多个升降杆驱动连接。

其中，所述旋转支撑机构包括第四电机、旋转主体钢架和位于旋转主体钢架内中心位置的旋转支撑轴，所述模型升降钢架固定在旋转支撑轴上，所述第四电机与旋转支撑轴驱动连接，所述第四电机启动后，带动旋转支撑轴进行旋转并带动模型分层升降机构进行旋转。

其中，剪刀交叉升降机构包括剪刀交叉主体钢架、第五电机和刚性链条，所述剪刀交叉主体钢架上安装有升降链轮，所述第五电机通过刚性链条与升降链轮驱动连接。

为实现上述的目的，本发明还提供一种沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构的运动方法，该方法为：

第二电机反转通过第二右链条和第二左链条给两侧的滑盖动力旋转轴提供动力，滑盖动力旋转轴的旋转带动滑盖升降链条使滑盖罩缓缓下降至复位；

滑盖罩复位后，第一电机反转通过第一左链条及第一右链条带动滑开动力旋转轴，滑开动力旋转轴上的齿轮传动咬合滑开机构上齿条带动滑盖机构沿着圆柱形导轨向两侧滑开；

滑盖机构向两侧滑开到位后，第五号电机启动正传带动刚性链条使剪刀交叉升降机构平稳上升；

剪刀交叉升降机构上升到位，第三电机启动正传通过模型升降链条给两模型升降动力旋转轴提供旋转动力，模型升降动力旋转轴旋转带动模型升降链条缓缓提升模型升降钢架，推动多个升降杆使模型层板实现逐层升降；

模型升降到位后，第四电机启动，带动旋转支撑轴旋转，实现整个模型分层升降机构360度旋转。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构及其运动方法，该结构主要包括剪刀交叉升降机构、旋转支撑机构、两个滑盖机构和模型分层升降机构；剪刀交叉升降机构可带动旋转支撑机构和模型分层升降机构进行整体升降运动，模型分层升降机构也可进行分层升降运动，且模型分层升降机构可进行360度旋转；该结构在运动时模型分层升降机构进行逐层下降复位，复位后所述剪刀交叉升降机构下降后带动模型分层升降机构下降到位后，两个滑盖机构沿着滑开机构向中间位置移动，移动至两者接触后，剪刀交叉升降机构、旋转支撑机构和模型分层升降机构三者罩在该两个滑盖机构内；两个滑盖机构分别沿着滑开机构向两侧滑开到位后，剪刀交叉升降机构进行上升运动，剪刀交叉升降机构上升到位后，模型分层升降机构进行逐层上升运动；模型分层升降机构上升到位后，旋转支撑机构带动模型分层升降机构进行360度旋转。上述结构的改进，实现了分层升降及全方位旋转的目的，且在这基础上增加了滑盖机构和滑开机构的开合升降演示建筑破土而出的视觉感观，由此达到了分层次及全方位展示的效果。

附图说明

图1为本发明沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构的第一状态图；

图2为本发明沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构的第二状态图。

主要元件符号说明如下：

10、总体钢架

11、剪刀交叉升降机构

111、剪刀交叉主体钢架112、第五电机113、刚性链条

12、旋转支撑机构

121、第四电机122、旋转主体钢架123、旋转支撑轴

13、滑盖机构

131、滑盖罩132、滑开动力旋转轴133、齿轮134、第二电机135、滑盖动力旋转轴136、滑盖升降链条137、圆柱直线轴承138、第二左链条139、第二右链条

14、模型分层升降机构

141、模型升降钢架142、第三电机143、模型层板144、模型升降动力旋转轴145、模型升降链条146、升降杆

15、滑开机构

151、第一电机152、圆柱形直线导轨153、齿条154、滑块155、第一右链条156、第一左链条。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1-2，本发明提供的沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构，包括总体钢架10、剪刀交叉升降机构11、旋转支撑机构12、两个滑盖机构13和模型分层升降机构14；剪刀交叉升降机构活动安装在总体钢架的中心位置内，旋转支撑机构居中固定在剪刀交叉升降机构上，模型分层升降机构安装在该旋转支撑机构上且可进行360度旋转；总体钢架的两个长边位置上安装有滑开机构15，两个滑盖机构活动安装在滑开机构上，且两个滑盖机构在滑开机构上进行反向运动；

模型分层升降机构进行逐层下降复位，复位后剪刀交叉升降机构下降后带动模型分层升降机构下降到位后，两个滑盖机构沿着滑开机构向中间位置移动，移动至两者接触后，剪刀交叉升降机构、旋转支撑机构和模型分层升降机构三者罩在该两个滑盖机构内；

两个滑盖机构分别沿着滑开机构向两侧滑开到位后，剪刀交叉升降机构进行上升运动，剪刀交叉升降机构上升到位后，模型分层升降机构进行逐层上升运动；模型分层升降机构上升到位后，旋转支撑机构带动模型分层升降机构进行360度旋转。

在本实施例中，每个滑开机构15均包括第一电机151、安装在总体钢架顶端长边上的圆柱形直线导轨152和设置在圆柱形直线导轨侧边的齿条153；圆柱形直线导轨的两端上均安装有多个滑块154。

在本实施例中，每个滑盖机构13均包括滑盖罩131和设置在滑盖罩底端的滑开动力旋转轴132，滑开动力旋转轴的两末端均设置有与齿条相适配的齿轮133，滑盖罩的底端固定在对应的滑块上，第一电机151通过第一左链条156与左侧滑盖罩的齿轮驱动连接，第一电机通过第一右链条155与右侧滑盖罩的齿轮驱动连接；第一电机转动后，通过第一右链条和第一左链条带动对应的滑开动力旋转轴进行转动，转动后带动齿轮咬合齿条并带动两个滑盖罩进行反向运动。上述的结构，实现了滑盖机构的左右运动。

在本实施例中，每个滑盖机构均还包括第二电机134，且每个滑盖罩的短边上均安装有滑盖动力旋转轴135，且每个滑盖动力旋转轴上均连接有滑盖升降链条136，且滑盖罩内套有圆柱直线轴承137；第二电机通过第二左链条138与其中一个滑盖动力旋转轴驱动连接，第二电机通过第二右链条139与另一个滑盖动力旋转轴驱动连接；第二电机转动后，通过第二左链条和第二右链条给对应的滑盖动力旋转轴提供动力，滑盖动力旋转轴的转动带动滑盖升降链条运动后滑盖罩沿着圆柱直线轴承进行升降运动。上述结构，实现了滑盖机构的上下升降运动。

在本实施例中，模型分层升降机构14包括安装在旋转支撑机构上的模型升降钢架141、第三电机142和多层由下至上依次分布的模型层板143；模型升降钢架上安装有多个模型升降动力旋转轴144，且每个模型升降旋转轴上均连接有模型升降链条145；多层模型层板之间通过多个升降杆146；第三电机通过模型升降链条与模型升降动力旋转轴驱动连接，且模型升降动力旋转轴与多个升降杆驱动连接。第三电机启动正传通过模型升降链条给模型升降动力旋转轴提供旋转动力，模型升降动力旋转轴旋转带动四角的模型升降链条缓缓提升模型升降钢架，推动升降杆使模型实现逐层升降。模型分层升降机构的下降运动通过第三电机启动反传，其原理与上升是一样的。

在本实施例中，旋转支撑机构12包括第四电机121、旋转主体钢架122和位于旋转主体钢架内中心位置的旋转支撑轴123，模型升降钢架固定在旋转支撑轴上，第四电机与旋转支撑轴驱动连接，第四电机启动后，带动旋转支撑轴进行旋转并带动模型分层升降机构进行旋转。由此实现了模型分层升降机构绕着旋转支撑轴进行360度旋转。

在本实施例中，剪刀交叉升降机构11包括剪刀交叉主体钢架111、第五电机1112和刚性链条113，剪刀交叉主体钢架上安装有升降链轮，第五电机通过刚性链条与升降链轮驱动连接。通过第五电机的正反转实现剪刀交叉主体钢架进行升降运动。

为实现上述的目的，本发明还提供一种沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构的运动方法，该方法为：

第二电机反转通过第二右链条和第二左链条给两侧的滑盖动力旋转轴提供动力，滑盖动力旋转轴的旋转带动滑盖升降链条使滑盖罩缓缓下降至复位；

滑盖罩复位后，第一电机反转通过第一左链条及第一右链条带动滑开动力旋转轴，滑开动力旋转轴上的齿轮传动咬合滑开机构上齿条带动滑盖机构沿着圆柱形导轨向两侧滑开；

滑盖机构向两侧滑开到位后，第五号电机启动正传带动刚性链条使剪刀交叉升降机构平稳上升；

剪刀交叉升降机构上升到位，第三电机启动正传通过模型升降链条给两模型升降动力旋转轴提供旋转动力，模型升降动力旋转轴旋转带动模型升降链条缓缓提升模型升降钢架，推动多个升降杆使模型层板实现逐层升降；

模型升降到位后，第四电机启动，带动旋转支撑轴旋转，实现整个模型分层升降机构360度旋转。

上述结构实现了该沙盘模型中剪刀交叉升降机构和模型分层升降机构的上升、两个滑盖机构沿着两侧滑开，模型分层升降机构在旋转支撑机构上进行旋转，最终状态如图1所示；剪刀交叉升降机构和模型分层升降机构的下降，两个滑盖机构向中间并合，将模型分层升降机构罩在其内，模型分层升降机构在旋转支撑机构上进行旋转，最终状态如图2所示。

相较于现有技术的情况，本发明提供的沙盘的开合、升降及旋转一体的动态结构及其运动方法，该结构主要包括剪刀交叉升降机构、旋转支撑机构、两个滑盖机构和模型分层升降机构；剪刀交叉升降机构可带动旋转支撑机构和模型分层升降机构进行整体升降运动，模型分层升降机构也可进行分层升降运动，且模型分层升降机构可进行360度旋转；该结构在运动时模型分层升降机构进行逐层下降复位，复位后所述剪刀交叉升降机构下降后带动模型分层升降机构下降到位后，两个滑盖机构沿着滑开机构向中间位置移动，移动至两者接触后，剪刀交叉升降机构、旋转支撑机构和模型分层升降机构三者罩在该两个滑盖机构内；两个滑盖机构分别沿着滑开机构向两侧滑开到位后，剪刀交叉升降机构进行上升运动，剪刀交叉升降机构上升到位后，模型分层升降机构进行逐层上升运动；模型分层升降机构上升到位后，旋转支撑机构带动模型分层升降机构进行360度旋转。上述结构的改进，实现了分层升降及全方位旋转的目的，且在这基础上增加了滑盖机构和滑开机构的开合升降演示建筑破土而出的视觉感观，由此达到了分层次及全方位展示的效果。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。