CN107957669A - 一种基于bim技术的用于工程设计的多功能成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，包括BIM模型信息存储器、显示设备、服务器和至少两个信息采集机构，显示设备包括显示机构，显示机构包括驱动组件、两个支板和四个透光板，驱动组件包括驱动单元、转盘和四个紧固单元，驱动单元包括升降单元和两个抵靠单元，该基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备通过显示机构进行3D投影显示，方便工作人员观察到立体的BIM工程设计的模型，不仅如此，利用紧固单元可对不同体型的智能通讯显示设备进行紧固，升降单元和抵靠单元配合运行，既能实现转盘的升降还能带动转盘转动，从而便于调节3D模型的大小和角度，方便工作人员观察，从而提高了该成像设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及BIM应用设备领域，特别涉及一种基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备。
背景技术
BIM是Building Information Modeling的简称，即建筑信息模型，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化型和可出图性八大特点。BIM是一种全新的工程设计、施工、管理方法，以三维数字信息技术为举出，将规划、设计、建造、运行等各阶段的数据资料全部包含在模型之中，让建筑物整个生命周期中任何阶段的工作人员在使用该模型时，都能根据精确完成的数据做出有效、正确的决策。为了便于展示模型，方便工作人员观察使用，人们通常配合使用各种投影仪作成像设备。
但是现有的成像设备显示功能单一，仅能通过幕布显示2D模型，无法全面地展示工程设计中所需建立的3D模型，且显示角度单一固定不变，导致工作人员单次观察到的模型信息有限，从而降低了现有的成像设备的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，包括BIM模型信息存储器、显示设备、服务器和至少两个信息采集机构，所述BIM模型信息存储器和显示设备均与服务器电连接，所述信息采集机构包括集中器和至少两个传感器，所述传感器与集中器电连接，所述集中器与服务器电连接，显示设备包括底座、主体、天线和显示机构，所述主体固定在底座的上方的一侧，所述显示机构设置在底座的上方的另一侧，所述天线设置在主体的远离显示机构的一侧，所述主体上设有镜片和至少两个控制按键；
所述显示机构包括底板、顶板、驱动组件、两个支板和四个透光板，所述底板固定在底座的上方，两个支板分别设置在底板的两侧，所述支板的底端固定在底座上，所述顶板架设在两个支板上，所述驱动组件设置在顶板的下方，所述透光板的形状为等腰三角形，所述透光板倾斜设置，所述透光板的底边固定在底板上，四个透光板相互连接，所述透光板的两个腰分别与相邻的透光板的腰固定连接；
所述驱动组件包括驱动单元、转盘和四个紧固单元，所述驱动单元、转盘和紧固单元从上而下依次设置，所述驱动单元与转盘传动连接，所述紧固单元周向均匀分布在转盘上；
所述驱动单元包括升降单元和两个抵靠单元，两个抵靠单元分别设置在升降单元的两侧，所述升降单元包括第一电机、第一驱动轴和套管，所述第一电机固定在顶板的下方，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述套管套设在第一驱动轴上，所述套管与转盘固定连接，所述第一驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了便于调整套管的运动状态，所述抵靠单元包括吊杆、气泵、气缸、活塞和抵靠板，所述吊杆的顶端固定在顶板的下方，所述气缸固定在吊杆的底端，所述气泵固定在气缸上，所述气泵与气缸连通，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与抵靠板固定连接。
作为优选，为了防止吊杆受力变形，所述抵靠单元还包括固定板，所述固定板的一侧与支板固定连接，所述固定板的另一侧与气缸和吊杆固定连接。
作为优选，为了实现对转盘下方的无线通讯设备进行紧固，所述紧固单元包括第二电机、第一连杆、第二连杆、第三连杆和挤压块，所述第二电机固定在转盘的下方，所述第二电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与第三连杆的一端铰接，所述第三连杆的另一端与挤压块固定连接。
作为优选，为了固定第三连杆的移动方向，所述第三连杆的两侧设有限位组件，所述限位组件包括限位杆、限位环和凸块，所述凸块通过限位杆固定在挤压块的靠近第二电机的一侧，所述限位环套设在限位杆上，所述限位环固定在转盘的下方。
作为优选，为了使透光板与底板的夹角为45°，从而加强3D全息投影效果，所述透光板的顶角为70.5°。
作为优选，为了保证透光板材质的坚固同时便于通光，所述透光板为钢化膜。
作为优选，为了防止底板反光，影响3D投影成像效果，所述底板的颜色为黑色。
作为优选，为了便于无线数据传输，所述主体内设有蓝牙。
作为优选，为了便于实现有线数据传输和存储，所述主体上还设有若干USB接口。
本发明的有益效果是，该基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备通过显示机构进行3D投影显示，方便工作人员观察到立体的BIM工程设计的模型，不仅如此，利用紧固单元可对不同体型的智能通讯显示设备进行紧固，提高了实用性，升降单元和抵靠单元配合运行，既能实现转盘的升降还能带动转盘转动，从而便于调节3D模型的大小和角度，方便工作人员观察，与传统的显示机构相比，该显示机构功能多样化，能够满足人们不同的需求，从而提高了该成像设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备的***原理图；
图2是本发明的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备的显示设备的结构示意图；
图3是本发明的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备的显示机构的结构示意图；
图4是本发明的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备的驱动组件的结构示意图；
图5是本发明的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备的紧固单元的结构示意图；
图中：1.BIM模型信息存储器，2.显示设备，3.服务器，4.集中器，5.传感器，6.底座，7.主体，8.天线，9.镜片，10.控制按键，11.底板，12.顶板，13.支板，14.透光板，15.转盘，16.第一电机，17.第一驱动轴，18.套管，19.吊杆，20.气泵，21.气缸，22.活塞，23.抵靠板，24.固定板，25.第二电机，26.第一连杆，27.第二连杆，28.第三连杆，29.挤压块，30.限位杆，31.限位环，32.凸块，33.USB接口。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，包括BIM模型信息存储器1、显示设备2、服务器3和至少两个信息采集机构，所述BIM模型信息存储器1和显示设备2均与服务器3电连接，所述信息采集机构包括集中器4和至少两个传感器5，所述传感器5与集中器4电连接，所述集中器4与服务器3电连接，显示设备2包括底座6、主体7、天线8和显示机构，所述主体7固定在底座6的上方的一侧，所述显示机构设置在底座6的上方的另一侧，所述天线8设置在主体7的远离显示机构的一侧，所述主体7上设有镜片9和至少两个控制按键10；
该多功能成像设备中，由多个信息采集机构中的传感器5采集数据后，通过集中器4将这些数据进行整合、分析、并处理，而后将处理后的数据通过服务器3进行数据上传，BIM模型信息存储器1根据服务器3中的数据建立相应的工程设计的模型，由显示设备2中的天线8与服务器3进行无线通讯连接，并获取BIM模型信息存储器1所搭建的工程设计所需要的模型后，通过镜片9投影到墙壁或者幕布上进行2D成像显示，为了加强成像效果，在主体7的另一侧，由显示机构显示BIM工程模型的3D结构，并通过显示机构调整3D结构的显示大小和显示角度，方便工作人员进行全方位的观察。
如图3所示，所述显示机构包括底板11、顶板12、驱动组件、两个支板13和四个透光板14，所述底板11固定在底座6的上方，两个支板13分别设置在底板11的两侧，所述支板13的底端固定在底座6上，所述顶板12架设在两个支板13上，所述驱动组件设置在顶板12的下方，所述透光板14的形状为等腰三角形，所述透光板14倾斜设置，所述透光板14的底边固定在底板11上，四个透光板14相互连接，所述透光板14的两个腰分别与相邻的透光板14的腰固定连接；
通过驱动组件夹持一些智能通讯显示设备2，如手机、IPAD等，在夹持前，利用主体7内的蓝牙与这些智能通讯显示设备2进行匹配后，由驱动组件带动这些智能通讯设备进行上下移动和旋转。智能通讯显示设备2与主体7无线连接，显示出图像和视频文件，这些源文件同时对模型的前、后、左、右四个面一起投影，利用透光板14产生了全息的效果，由于反射光线是透明的，因此也能同时看到模型后面的东西，于是就产生了全息投影的效果，进而方便了工作人员对BIM模型进行全面的观察。
所述驱动组件包括驱动单元、转盘15和四个紧固单元，所述驱动单元、转盘15和紧固单元从上而下依次设置，所述驱动单元与转盘15传动连接，所述紧固单元周向均匀分布在转盘15上；
如图4所示，所述驱动单元包括升降单元和两个抵靠单元，两个抵靠单元分别设置在升降单元的两侧，所述升降单元包括第一电机16、第一驱动轴17和套管18，所述第一电机16固定在顶板12的下方，所述第一电机16与第一驱动轴17传动连接，所述套管18套设在第一驱动轴17上，所述套管18与转盘15固定连接，所述第一驱动轴17的外周设有外螺纹，所述套管18内设有内螺纹，所述套管18内的内螺纹与第一驱动轴17上的外螺纹相匹配。
升降单元运行时，由第一电机16带动第一驱动轴17旋转，当两个抵靠单元抵靠在套管18的表面时，第一驱动轴17上的外螺纹与套管18内的内螺纹作用，从而带动套管18上下移动，进而改变了四个透光板14所形成的全息投影的大小，当两个抵靠单元与套管18分离后，第一驱动轴17带动套管18旋转，从而带动转盘15转动，使四个透光板14形成的模型转动，便于工作人员从多个角度进行观察。
如图4所示，所述抵靠单元包括吊杆19、气泵20、气缸21、活塞22和抵靠板23，所述吊杆19的顶端固定在顶板12的下方，所述气缸21固定在吊杆19的底端，所述气泵20固定在气缸21上，所述气泵20与气缸21连通，所述活塞22的一端设置在气缸21内，所述活塞22的另一端与抵靠板23固定连接。
气泵20改变气缸21中气压的大小，根据气压的强弱，使活塞22发生移动，从而使抵靠板23抵靠在套管18表面或远离套管18，当抵靠板23抵靠在套管18表面时，第一驱动轴17的转动能够带动套管18上下移动，当抵靠板23远离套管18时，第一驱动轴17的转动杆能够通过套管18带动转盘15转动。
作为优选，为了防止吊杆19受力变形，所述抵靠单元还包括固定板24，所述固定板24的一侧与支板13固定连接，所述固定板24的另一侧与气缸21和吊杆19固定连接。利用固定的固定板24，使吊杆19通过固定板24与支板13相连，防止抵靠板23抵靠在套管18表面后会受力变形。
如图5所示，所述紧固单元包括第二电机25、第一连杆26、第二连杆27、第三连杆28和挤压块29，所述第二电机25固定在转盘15的下方，所述第二电机25与第一连杆26传动连接，所述第一连杆26通过第二连杆27与第三连杆28的一端铰接，所述第三连杆28的另一端与挤压块29固定连接。
第二电机25运行，带动第一连杆26转动杆，通过第二连杆27使第三连杆28来回移动，进而带动挤压块29靠近或远离转盘15的圆心，从而方便人们在转盘15的下方放置各种智能通讯显示设备2，并对这些智能通讯显示设备2进行固定。
作为优选，为了固定第三连杆28的移动方向，所述第三连杆28的两侧设有限位组件，所述限位组件包括限位杆30、限位环31和凸块32，所述凸块32通过限位杆30固定在挤压块29的靠近第二电机25的一侧，所述限位环31套设在限位杆30上，所述限位环31固定在转盘15的下方。利用限位环31固定了限位杆30的移动方向，从而使第三连杆28的移动方向得到固定，使挤压块29移动更为稳定。
作为优选，为了使透光板14与底板11的夹角为45°，从而加强3D全息投影效果，所述透光板14的顶角为70.5°。当透光板14与底板11的夹角为45°时，由于45°夹角的正弦值为0.707，其反正切值所对应的角度为35.26°，将该角度乘以2即可获得透光板14的顶角约为70.5°。
作为优选，为了保证透光板14材质的坚固同时便于通光，所述透光板14为钢化膜。由于钢化膜材质坚固，在四个透光板14相互支撑倾斜设置的同时不会产生变形影响投影成像效果，且钢化膜便于通光，因此保证了3D全息投影的效果。
作为优选，利用黑色吸收光线能力强的特点，为了防止底板11反光，影响3D投影成像效果，所述底板11的颜色为黑色。
作为优选，为了便于无线数据传输，从而方便和各类智能通讯显示设备2进行匹配，所述主体7内设有蓝牙。
作为优选，为了便于实现有线数据传输和存储，所述主体7上还设有若干USB接口33。
该多功能成像设备中，利用显示机构能够达3D全息投影显示的效果，在BIM模型成像时，由智能通讯显示设备2与主体7匹配连接，通过显示图像对模型的前、后、左、右四个面一起投影，利用透光板14产生了全息的效果，由于反射光线是透明的，因此也能同时看到模型后面的东西，于是就产生了全息投影的效果，进而方便了工作人员对BIM模型进行全面的观察，不仅如此，通过紧固单元可对不同体型的智能通讯显示设备2进行紧固，提高了实用性，并利用升降单元可改变透光板14与智能通讯显示设备2的距离，便于控制3D模型的大小，同时还能带动转盘15转动，使模型转动，方便工作人员从多个角度进行观察。
与现有技术相比，该基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备通过显示机构进行3D投影显示，方便工作人员观察到立体的BIM工程设计的模型，不仅如此，利用紧固单元可对不同体型的智能通讯显示设备2进行紧固，提高了实用性，升降单元和抵靠单元配合运行，既能实现转盘15的升降还能带动转盘15转动，从而便于调节3D模型的大小和角度，方便工作人员观察，与传统的显示机构相比，该显示机构功能多样化，能够满足人们不同的需求，从而提高了该成像设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，包括BIM模型信息存储器(1)、显示设备(2)、服务器(3)和至少两个信息采集机构，所述BIM模型信息存储器(1)和显示设备(2)均与服务器(3)电连接，所述信息采集机构包括集中器(4)和至少两个传感器(5)，所述传感器(5)与集中器(4)电连接，所述集中器(4)与服务器(3)电连接，其特征在于，显示设备(2)包括底座(6)、主体(7)、天线(8)和显示机构，所述主体(7)固定在底座(6)的上方的一侧，所述显示机构设置在底座(6)的上方的另一侧，所述天线(8)设置在主体(7)的远离显示机构的一侧，所述主体(7)上设有镜片(9)和至少两个控制按键(10)；
所述显示机构包括底板(11)、顶板(12)、驱动组件、两个支板(13)和四个透光板(14)，所述底板(11)固定在底座(6)的上方，两个支板(13)分别设置在底板(11)的两侧，所述支板(13)的底端固定在底座(6)上，所述顶板(12)架设在两个支板(13)上，所述驱动组件设置在顶板(12)的下方，所述透光板(14)的形状为等腰三角形，所述透光板(14)倾斜设置，所述透光板(14)的底边固定在底板(11)上，四个透光板(14)相互连接，所述透光板(14)的两个腰分别与相邻的透光板(14)的腰固定连接；
所述驱动组件包括驱动单元、转盘(15)和四个紧固单元，所述驱动单元、转盘(15)和紧固单元从上而下依次设置，所述驱动单元与转盘(15)传动连接，所述紧固单元周向均匀分布在转盘(15)上；
所述驱动单元包括升降单元和两个抵靠单元，两个抵靠单元分别设置在升降单元的两侧，所述升降单元包括第一电机(16)、第一驱动轴(17)和套管(18)，所述第一电机(16)固定在顶板(12)的下方，所述第一电机(16)与第一驱动轴(17)传动连接，所述套管(18)套设在第一驱动轴(17)上，所述套管(18)与转盘(15)固定连接，所述第一驱动轴(17)的外周设有外螺纹，所述套管(18)内设有内螺纹，所述套管(18)内的内螺纹与第一驱动轴(17)上的外螺纹相匹配。
2.如权利要求2所述的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，其特征在于，所述抵靠单元包括吊杆(19)、气泵(20)、气缸(21)、活塞(22)和抵靠板(23)，所述吊杆(19)的顶端固定在顶板(12)的下方，所述气缸(21)固定在吊杆(19)的底端，所述气泵(20)固定在气缸(21)上，所述气泵(20)与气缸(21)连通，所述活塞(22)的一端设置在气缸(21)内，所述活塞(22)的另一端与抵靠板(23)固定连接。
3.如权利要求2所述的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，其特征在于，所述抵靠单元还包括固定板(24)，所述固定板(24)的一侧与支板(13)固定连接，所述固定板(24)的另一侧与气缸(21)和吊杆(19)固定连接。
4.如权利要求1所述的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，其特征在于，所述紧固单元包括第二电机(25)、第一连杆(26)、第二连杆(27)、第三连杆(28)和挤压块(29)，所述第二电机(25)固定在转盘(15)的下方，所述第二电机(25)与第一连杆(26)传动连接，所述第一连杆(26)通过第二连杆(27)与第三连杆(28)的一端铰接，所述第三连杆(28)的另一端与挤压块(29)固定连接。
5.如权利要求1所述的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，其特征在于，所述第三连杆(28)的两侧设有限位组件，所述限位组件包括限位杆(30)、限位环(31)和凸块(32)，所述凸块(32)通过限位杆(30)固定在挤压块(29)的靠近第二电机(25)的一侧，所述限位环(31)套设在限位杆(30)上，所述限位环(31)固定在转盘(15)的下方。
6.如权利要求1所述的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，其特征在于，所述透光板(14)的顶角为70.5°。
7.如权利要求1所述的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，其特征在于，所述透光板(14)为钢化膜。
8.如权利要求1所述的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，其特征在于，所述底板(11)的颜色为黑色。
9.如权利要求1所述的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，其特征在于，所述主体(7)内设有蓝牙。
10.如权利要求1所述的基于BIM技术的用于工程设计的多功能成像设备，其特征在于，所述主体(7)上还设有若干USB接口(33)。
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