一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备的制作方法

本实用新型涉及建筑幕墙检测技术领域，更具体的说是涉及一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备。

背景技术：

随着建筑幕墙的广泛运用,其质量问题不容乐观、建筑幕墙施工企业施工水平良莠不齐。建筑幕墙检测作为检验幕墙工程质量的必备环节。根据标准《gbt+18250-2015建筑幕墙层间变形性能分级及检测方法》要求，需要用一定的载荷控制或变形控制模拟地震或风载荷作用，对幕墙进行反复加载，进行x、y、z空间三维层间变形检测。但是现有的检测设备无法满足最新的检测要求。

因此，如何提供一种能够对幕墙进行x、y、z空间三维层间变形检测的智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备，不仅能够实现实时自动加载的精准控制，保证检测的高精度要求，提高检测的安全性，同时能够实现幕墙x、y、z空间三维层间变形同步实时检测，并能通过自身活动梁的辅助刚度机构保证幕墙检测设备有足够的刚度，更好的适应不同型号幕墙或不同工作任务。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备，包括固定梁、活动梁、辅助刚度机构、检测组件、控制柜和驱动所述活动梁在x、y、z三个互相垂直方向运动的xz轴驱动行走机构、y轴驱动行走机构；其中所述xz轴驱动行走机构设置有两个，对称连接在所述固定梁一侧面的两端；所述y轴驱动行走机构连接在所述固定梁上，并且位于两个所述xz轴驱动行走机构之间；所述活动梁通过所述xz轴驱动行走机构和所述y轴驱动行走机构设置在所述固定梁上方，并且所述辅助刚度机构位于所述活动梁与所述固定梁之间；所述检测组件包括安装在所述固定梁上的x轴位移传感器、y轴位移传感器和z轴位移传感器，所述活动梁上设置有分别与x轴位移传感器、y轴位移传感器和z轴位移传感器相匹配的触板。

优选的，在上述一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备中，所述固定梁的长轴方向为y轴方向，所述xz轴驱动行走机构和所述y轴驱动行走机构设置在所述固定梁x轴方向一侧。

优选的，在上述一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备中，所述xz轴驱动行走机构包括x轴伺服电机、x轴丝杠升降机、x轴万向球轴承支架、x轴万向球轴承、z轴伺服电机、z轴丝杠升降机、z轴万向球轴承支架、z轴万向球轴承、限位框架和动力传递梁；

其中所述动力传递梁包括梁体、连接部和丝杠升降机安装部，所述连接部位于所述梁体一端，所述梁体通过所述连接部与所述活动梁连接；所述丝杠升降机安装部位于所述梁体另一端；所述丝杠升降机安装部包括互相垂直的x轴丝杠升降机安装板和z轴丝杠升降机安装板；所述限位框架与所述固定梁固定连接，所述限位框架的y轴方向开口设置，所述限位框架x轴方向且靠近所述固定梁的侧面上开设有动力传递梁伸出口，所述限位框架上开设有x轴伺服电机移动开口；

所述x轴丝杠升降机安装在所述x轴丝杠升降机安装板上，所述x轴伺服电机的输出轴与所述x轴丝杠升降机的输入轴通过轴套传动连接，并且x轴伺服电机的壳体与所述x轴丝杠升降机的壳体固定连接；所述x轴万向球轴承支架设置有两个，分别通过法兰安装在所述x轴丝杠升降机的螺杆两端，所述x轴万向球轴承通过螺栓连接在所述x轴万向球轴承支架上,并且所述x轴万向球轴承滑动抵接在所述限位框架的内壁上；

所述z轴丝杠升降机安装在所述z轴丝杠升降机安装板上，所述z轴伺服电机的输出轴与所述z轴丝杠升降机的输入轴通过轴套传动连接，并且z轴伺服电机的壳体与所述z轴丝杠升降机的壳体固定连接；所述z轴万向球轴承支架设置有两个，分别通过法兰安装在所述z轴丝杠升降机的螺杆两端，所述z轴万向球轴承通过螺栓连接在所述z轴万向球轴承支架上,并且所述z轴万向球轴承滑动抵接在所述限位框架的内壁上。

优选的，在上述一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备中，所述x轴万向球轴承在z轴和y轴方向与所述限位框架内壁之间均留有移动间隙；所述z轴万向球轴承在x轴和y轴方向与所述限位框架内壁之间均留有移动间隙。

优选的，在上述一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备中，所述y轴驱动行走机构包括两个y轴限位板和位于两个所述y轴限位板之间的y轴伺服电机、y轴丝杠升降机、y轴万向球轴承支架、y轴万向球轴承和y轴动力传递梁；

所述y轴丝杠升降机安装在所述y轴动力传递梁上，所述y轴动力传递梁与所述活动梁固定连接；所述y轴伺服电机的输出轴与所述y轴丝杠升降机的输入轴通过轴套传动连接，并且y轴伺服电机的壳体与所述y轴丝杠升降机的壳体固定连接；所述y轴万向球轴承支架设置有两个，分别通过法兰安装在所述y轴丝杠升降机的螺杆两端，所述y轴万向球轴承通过螺栓连接在所述y轴万向球轴承支架上,并且所述y轴万向球轴承滑动抵接在所述y轴限位板上；所述y轴限位板与所述固定梁固定连接。

优选的，在上述一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备中，所述y轴万向球轴承在z轴和x轴方向留有移动间隙。

优选的，在上述一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备中，辅助刚度机构包括承载架和承载万向球轴承，所述承载架与所述活动梁固定连接，所述承载万向球轴承安装在所述承载架与所述固定梁相对的一面。

优选的，在上述一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备中，所述x轴位移传感器和所述z轴位移传感器均设置有两个，所述y轴位移传感器设置有一个；所述x轴位移传感器、所述z轴位移传感器和所述y轴位移传感器分别通过支架安装在所述固定梁上。

优选的，在上述一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备中，所述x轴位移传感器、y轴位移传感器和z轴位移传感器均为直线位移检测器，所述直线位移检测使用带弹簧的可伸缩的测杆，测杆与其检测方向平行，所述测杆端部垂直抵接在所述触板上。

优选的，在上述一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备中，所述控制柜连接在所述固定梁上，位于所述y轴驱动行走机构一侧，所述控制柜与所述x轴伺服电机、y轴伺服电机、z轴伺服电机、x轴位移传感器、y轴位移传感器和z轴位移传感器电性连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备，本实用新型使用基于模块化的设计思想，集控制系统与机械系统有机结合，方便拆装，能够满足最新国家检测标准的要求。幕墙层间变形三维性能检测可实现一个方向或者多个方向的同步加载变形检测，且加载即可实现实时在线调速的高精度和准确控制。本实用新型的驱动行走机构结构紧凑，简单化，小型化，运动灵活，安全性、可靠性高，成本低、操作简单方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的立体结构示意图；

图2附图为本实用新型的主视图；

图3附图为xz轴驱动行走机构的结构示意图；

图4附图为图3中沿a-a的剖视图；

图5附图为动力传递梁的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备，不仅能够实现实时自动加载的精准控制，保证检测的高精度要求，提高检测的安全性，同时能够实现幕墙x、y、z空间三维层间变形同步实时检测，并能通过自身活动梁的辅助刚度机构保证幕墙检测设备有足够的刚度，更好的适应不同型号幕墙或不同工作任务。

本实用新型公开了一种智能模块化幕墙层间变形三维性能检测设备，包括固定梁1、活动梁2、辅助刚度机构3、检测组件、控制柜4和驱动活动梁2在x、y、z三个互相垂直方向运动的xz轴驱动行走机构5、y轴驱动行走机构6；其中xz轴驱动行走机构5设置有两个，对称连接在固定梁1一侧面的两端；y轴驱动行走机构6连接在固定梁1，并且位于两个xz轴驱动行走机构5之间；活动梁2通过xz轴驱动行走机构5和y轴驱动行走机构6设置在固定梁1上方，并且辅助刚度机构3位于活动梁2与固定梁1之间；检测组件包括安装在固定梁1上的x轴位移传感器7、y轴位移传感器8和z轴位移传感器9，活动梁2上设置有分别与x轴位移传感器7、y轴位移传感器8和z轴位移传感器9相匹配的触板。

为了进一步优化上述技术方案，固定梁1的长轴方向为y轴方向，xz轴驱动行走机构5和y轴驱动行走机构6设置在固定梁1x轴方向一侧。

为了进一步优化上述技术方案，xz轴驱动行走机构5包括x轴伺服电机51、x轴丝杠升降机52、x轴万向球轴承支架53、x轴万向球轴承54、z轴伺服电机55、z轴丝杠升降机56、z轴万向球轴承支架57、z轴万向球轴承58、限位框架59和动力传递梁510；

其中动力传递梁510包括梁体511、连接部512和丝杠升降机安装部513，连接部512位于梁体511一端，梁体511通过连接部512与活动梁2连接；丝杠升降机安装部513位于梁体511另一端；丝杠升降机安装部513包括互相垂直的x轴丝杠升降机安装板514和z轴丝杠升降机安装板515；限位框架59与固定梁1固定连接，限位框架59的y轴方向开口设置，限位框架59x轴方向且靠近固定梁1的侧面上开设有动力传递梁伸出口，限位框架59上开设有x轴伺服电机移动开口；

x轴丝杠升降机52安装在x轴丝杠升降机安装板514上，x轴伺服电机51的输出轴与x轴丝杠升降机52的输入轴通过轴套传动连接，并且x轴伺服电机51的壳体与x轴丝杠升降机52的壳体固定连接；x轴万向球轴承支架53设置有两个，分别通过法兰安装在x轴丝杠升降机52的螺杆两端，x轴万向球轴承54通过螺栓连接在x轴万向球轴承支架53上,并且x轴万向球轴承54滑动抵接在限位框架59的内壁上；

z轴丝杠升降机56安装在z轴丝杠升降机安装板515上，z轴伺服电机55的输出轴与z轴丝杠升降机56的输入轴通过轴套传动连接，并且z轴伺服电机55的壳体与z轴丝杠升降机56的壳体固定连接；z轴万向球轴承支架57设置有两个，分别通过法兰安装在z轴丝杠升降机56的螺杆两端，z轴万向球轴承58通过螺栓连接在z轴万向球轴承支架57上,并且z轴万向球轴承58滑动抵接在限位框架59的内壁上。

为了进一步优化上述技术方案，x轴万向球轴承54在z轴和y轴方向与限位框架59内壁之间均留有移动间隙；z轴万向球轴承58在x轴和y轴方向与限位框架59内壁之间均留有移动间隙。

为了进一步优化上述技术方案，y轴驱动行走机构6包括两个y轴限位板61和位于两个y轴限位板61之间的y轴伺服电机62、y轴丝杠升降机63、y轴万向球轴承支架64、y轴万向球轴承65和y轴动力传递梁；

y轴丝杠升降机63安装在y轴动力传递梁上，y轴动力传递梁与活动梁2固定连接；y轴伺服电机62的输出轴与y轴丝杠升降机63的输入轴通过轴套传动连接，并且y轴伺服电机62的壳体与y轴丝杠升降机63的壳体固定连接；y轴万向球轴承支架64设置有两个，分别通过法兰安装在y轴丝杠升降机63的螺杆两端，y轴万向球轴承65通过螺栓连接在y轴万向球轴承支架64上,并且y轴万向球轴承65滑动抵接在y轴限位板61上；y轴限位板61与固定梁1固定连接。

为了进一步优化上述技术方案，y轴万向球轴承65在z轴和x轴方向留有移动间隙。

为了进一步优化上述技术方案，辅助刚度机构3包括承载架31和承载万向球轴承32，承载架31与活动梁2固定连接，承载万向球轴承32安装在承载架31与固定梁1相对的一面。

活动梁2使用承载万向球轴接触固定梁1上的平面，保证活动梁2行走时能够承受z轴方向的重力，减少活动梁2、y轴动力传递梁和动力传递梁510的变形。

为了进一步优化上述技术方案，x轴位移传感器7和z轴位移传感器9均设置有两个，y轴位移传感器8设置有一个；x轴位移传感器7、z轴位移传感器9和y轴位移传感器8分别通过支架安装在固定梁1上。

为了进一步优化上述技术方案，x轴位移传感器7、y轴位移传感器8和z轴位移传感器9均为直线位移检测器，采用通用型–twm120分体位移传感器，直线位移检测使用带弹簧的可伸缩的测杆，测杆与其检测方向平行，测杆端部垂直抵接在触板上，可伸缩的测杆，可压缩、可回弹，精度高，可实现实时在线的幕墙变形检测及控制功能。

为了进一步优化上述技术方案，控制柜4连接在固定梁1上，集控制系统与机械系统于一体，结构紧凑；位于y轴驱动行走机构6一侧，控制柜4与x轴伺服电机51、y轴伺服电机62、z轴伺服电机55、x轴位移传感器7、y轴位移传感器8和z轴位移传感器9电性连接。

为了进一步优化上述技术方案，活动梁2端面有多组连接孔，可灵活适应大小不同型号的幕墙进行安装检测，适应不同的工况。两端设有专门的凹陷，使得活动梁2外面与固定梁1处于同一平面，内面在行走中不发生干涉。

工作原理：

x轴方向的移动过程为：x轴伺服电机51根据在控制柜4的控制下转动，驱动x轴丝杠升降机52动作，由于x轴丝杠升降机52的丝杠通过x轴万向球轴承54限位在限位框架59内，无法沿x轴方向移动，因此导致x轴丝杠升降机52开始在x方向移动，由于x轴丝杠升降机52与动力传递梁510连接，所以动力传递梁510开始移动，动力传递梁510又和活动梁2连接，所以活动梁2在xz轴驱动行走机构5的驱动下开始按照x轴方向移动；

此时，z轴万向球轴承58与限位框架59、y轴万向球轴承65与y轴限位板61分别组成滑道，保证活动梁2只在x轴方向拥有自由度。由于活动梁2与比较重的幕墙连接，所以辅助刚度机构3顶住固定梁1，于其它非x轴方向的y轴万向球轴承65、z轴万向球轴承58一起组成滑道，保证刚度。

由于活动梁2在x轴方向移动，所以活动梁2上设置与x轴位移传感器7相匹配的触板也沿x轴方向移动，使其压迫或释放测杆，从而使x轴位移传感器7检测位移量，并将实时位移数据给控制柜4，一旦位移达到目标值，控制柜4确保伺服电机准确停止。

z轴方向的移动过程为：z轴伺服电机55根据在控制柜4的控制下转动，驱动z轴丝杠升降机56动作，由于z轴丝杠升降机56的丝杠通过z轴万向球轴承58限位在限位框架59内，无法沿z轴方向移动，因此导致z轴丝杠升降机56开始在z方向移动，由于z轴丝杠升降机56与动力传递梁510连接，所以动力传递梁510开始移动，动力传递梁510又和活动梁2连接，所以活动梁2在xz轴驱动行走机构5的驱动下开始按照z轴方向移动；

此时，x轴万向球轴承54与限位框架59、y轴万向球轴承65与y轴限位板61分别组成滑道，保证活动梁2只在z轴方向拥有自由度。

由于活动梁2在z轴方向移动，所以活动梁2上设置与z轴位移传感器9相匹配的触板也沿z轴方向移动，使其压迫或释放测杆，从而使z轴位移传感器9检测位移量，并将实时位移数据给控制柜4，一旦位移达到目标值，控制柜4确保伺服电机准确停止。

y轴方向的移动过程为：y轴伺服电机62根据在控制柜4的控制下转动，驱动y轴丝杠升降机63动作，由于y轴丝杠升降机63的丝杠通过y轴万向球轴承65限位在y轴限位板61之间，无法沿y轴方向移动，因此导致y轴丝杠升降机63开始在y方向移动，由于y轴丝杠升降机63与y轴动力传递梁连接，所以y轴动力传递梁开始移动，y轴动力传递梁又和活动梁2连接，所以活动梁2在y轴驱动行走机构6的驱动下开始按照y轴方向移动；

此时，x轴万向球轴承54与限位框架59、z轴万向球轴承58与限位框架59分别组成滑道，保证活动梁2只在y轴方向拥有自由度。

由于活动梁2在y轴方向移动，所以活动梁2上设置与y轴位移传感器8相匹配的触板也沿y轴方向移动，使其压迫或释放测杆，从而使y轴位移传感器8检测位移量，并将实时位移数据给控制柜4，一旦位移达到目标值，控制柜4确保伺服电机准确停止。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。