基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的制作方法

本实用新型属于舞台设备技术领域，更具体地说，是涉及一种基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机。

背景技术：

演艺舞台电动吊杆驱动机广泛应用在舞台机械设备的电动吊杆等吊挂类设备中，舞台电动吊杆驱动机在剧院、电视台演播厅、多功能厅、会议厅用于提升演出背景幕布、会标、灯具或其它演出道具等。在演艺舞台机械设备中，通常需要配备多台电动吊杆驱动机对演出背景幕布、会标、灯具或其它演出道具进行提升吊挂作业。然而，当前集中控制多台电动吊杆驱动机的控制系统都是集中安装在一个电控箱内的中空设备，再用连接线分别独立地将中空设备系统连接于不同场地位置的多台电动吊杆驱动机。由于这种传统的吊杆驱动机与电气控制单元是相互分离的，在吊杆驱动机的实际工作应用中，需要将连接至中空设备的主电源线、控制信号线连接至吊杆驱动机，就会存在线路复杂及布线凌乱造成现场施工难度大、现场布线工作量大引起施工工期长且整个线路抗干扰能力差、线路故障不易排除等诸多问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机，克服现有技术电气控制系统与吊杆驱动机与电气控制单元是分离而造成线路复杂、施工量大、抗干扰性差且线路故障不易排除等缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机，包括底座、分别固定设置于所述底座左右两相对侧的第一支架及第二支架、转动安装于所述第一支架和所述第二支架之间的卷筒、用于驱动所述卷筒转动的伺服电机、以及用于对所述伺服电机进行减速制动的电磁制动器、固定设置于所述第一支架上对应所述伺服电机位置的电气柜、以及用于对所述吊杆驱动机进行控制的分布式控制系统，所述伺服电机固定安装于所述第一支架上，且所述伺服电机的输出轴同时连接于所述卷筒的一端和所述电磁制动器，所述分布式控制系统包括用户操作的操作输入单元、根据所述操作输入单元输入的控制命令进行远程控制的中央控制单元、用于对所述伺服电机起到控制作用的多个电气控制单元、以及将所述中央控制单元发出的远程控制信号无线传输至所述电气控制单元的无线网络通信单元，所述电气控制单元设置于所述电气柜中。

进一步地，所述操作输入单元包括移动输入装置。

进一步地，所述移动输入装置为笔记本电脑。

进一步地，所述电气控制单元包括用于对所述伺服电机进行调速控制的变频调速控制驱动柜。

进一步地，所述电气控制单元包括用于对所述伺服电机进行定速控制的定速控制驱动柜。

进一步地，所述伺服电机采用垂直电机，所述垂直电机的输出轴同时连接所述卷筒与所述电磁制动器。

进一步地，还包括限位连接轴，所述限位连接轴的一端与所述垂直电机的输出轴相连，所述限位连接轴的另一端与所述电磁制动器相连接。

进一步地，还包括用于调整钢丝绳与所述卷筒之间距离的定距杆。

进一步地，还包括用于防止钢丝绳发生排绳紊乱的压绳组件，所述压绳组件包括两端分别固定设置于所述第一支架和所述第二支架上的压绳杆、以及滚动设置于所述压绳杆上的压绳辊。

本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机，将电气控制单元安装于吊杆驱动机电气柜内实现吊杆驱动机的机电一体化，并通过无线网络通信单元将中央控制单元发出的远程控制信号无线传输至电气控制单元，通过一体集成安装于吊杆驱动机电气柜内的电气控制单元控制该吊杆驱动机的伺服电机，达到中央控制单元的控制台只需要接上网线输入及接收相关信号就可以通过电气控制单元控制吊杆驱动机的运行，克服传统吊杆驱动机与电气控制单元是分离而造成线路复杂、施工量大、抗干扰性差且线路故障不易排除等缺陷，减少了大量的布线，提高了控制系统的抗干扰性和稳定性，同时解决了吊杆驱动机伺服电机的信号线长不能超过十米的应用难点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的侧视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的电气柜的侧视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的分布式控制系统的逻辑框架流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请一并参阅图1至图5，现对本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机进行说明。本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机，包括用于固定安装整台吊杆驱动机的底座1、分别固定设置在底座1左右两相对侧的第一支架11及第二支架12、转动安装于第一支架11和第二支架12之间的卷筒3、用于驱动卷筒3转动的伺服电机4、以及用于对伺服电机4进行减速制动的电磁制动器5、通过法兰固定设置于第一支架11上对应伺服电机4位置的电气柜6，以及用于对吊杆驱动机进行控制的分布式控制系统10，伺服电机4固定安装在第一支架11上，且伺服电机4的输出轴同时连接于电磁制动器5和卷筒3的一端，分布式控制系统10包括用户操作的操作输入单元101、根据操作输入单元101输入的控制命令进行远程控制的中央控制单元102、用于对伺服电机4起到独立分散地控制作用的多个电气控制单元103、以及将中央控制单元102发出的远程控制信号无线传输至多个电气控制单元103的无线网络通信单元104，操作输入单元101通过以太网与中央控制单元102电气连接，控制单元通过以太网与无线网络通信单元104电气连接，无线网络通信单元104与各电气控制单元103之间通过wifi实现无线传输，电气控制单元103设置于电气柜6中，以达到将设置有电气控制单元103的电气柜6与吊杆驱动机集成安装于一体，在实现吊杆驱动机机电一体化同时并达到分布式控制控制的目的。

本实用新型的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机基本工作原理：用户通过操作输入单元101输入需要控制的操作命令信息，无线网络通信单元104将中央控制单元102发出的远程控制信号无线传输至分散布置在舞台现场并安装于吊杆驱动机电气柜6内的电气控制单元103，该电气控制单元103独立地对吊杆驱动机的伺服电机4的工作运行模式起到控制作用，从而达到将分散布置在舞台场地的安装有带电气控制单元103电气柜6的吊杆驱动机实现机电一体化，并通过中央控制单元102根据施工或者演出需要对机电一体化的吊杆驱动机进行独立地控制，实现每台吊杆驱动机的工作控制均相互不干扰。即本实用新型的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机在运行时，中央控制单元102的控制台只需要接上网线输入及接收相关信号就可以通过电气控制单元103控制电气控制单元103，克服传统吊杆驱动机与电气控制单元103是分离而造成线路复杂、施工量大、抗干扰性差且线路故障不易排除等缺陷，减少了大量的布线，提高了控制系统的抗干扰性和稳定性，同时解决了吊杆驱动机伺服电机的信号线长不能超过十米的应用难点。

本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机，与现有技术相比，将电气控制单元103安装于吊杆驱动机电气柜6内实现吊杆驱动机的机电一体化，并通过无线网络通信单元104将中央控制单元102发出的远程控制信号无线传输至电气控制单元103，通过集成于吊杆驱动机电气柜6内的电气控制单元103控制该吊杆驱动机的伺服电机4，达到中央控制单元102的控制台只需要接上网线输入及接收相关信号就可以通过电气控制单元103控制吊杆驱动机的运行，克服传统吊杆驱动机与电气控制单元103是分离而造成线路复杂、施工量大、抗干扰性差且线路故障不易排除等缺陷，减少了大量的布线，提高了控制系统的抗干扰性和稳定性，同时解决了吊杆驱动机伺服电机的信号线长不能超过十米的应用难点。此外，本实用新型还可分散中央控制单元102的控制任务，实现中央控制单元102无线远程控制分散布置于舞台场地的多台机电一体化吊杆驱动机根据施工或者演出需要进行独立控制，并达到电气控制单元103一对一地控制对应的吊杆驱动机的目的，实现精确高效地分散控制，不需要舞台现场配置电气控制室、线路简单、现场施工工作量小、缩短施工工期短且提高整个线路抗干扰能力，适用于舞台演艺厅等狭小空间范围内应用。

具体地，中央控制单元102采用带有CPU的中央主控制器，无线网络通信单元104采用现有技术实现。

进一步地，作为本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的具体实施方式，操作输入单元101包括移动输入装置，移动输入装置采用便于移动携带的笔记本电脑，方便舞台现场的操作控制。

进一步地，如图5所示，作为本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的具体实施方式，电气控制单元103包括用于对吊杆驱动机进行调速控制的变频调速控制驱动柜20。采用变频调速控制驱动柜20与吊杆驱动机集成于一体，实现一对一变频调速控制，分散中央控制器的控制任务，提高系统效率。变频调速控制驱动柜20包括电气连接的变频器、制动电阻、控制开关、接触器、直流电源、抱闸控制回路和防尘冷却器。变频器可精准的完成位置控制，实现设备的精准定位。同时变频器可实现速度闭环，提高设备的控制精度及安全性。抱闸控制回路采用冗余配置，保证设备安全，变频调速控制驱动柜20采用防尘冷却处理，可以适合恶劣环境运行。

进一步地，如图5所示，作为本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的具体实施方式，电气控制单元103还包括用于对吊杆驱动机进行定速控制的定速控制驱动柜30。采用定速控制驱动柜30与吊杆驱动机集成于一体，实现一对一定速控制，分散中央控制单元102的控制任务，提高系统效率。定速控制驱动柜30包括电气连接的PLC控制器、控制开关、接触器、直流电源和防尘冷却装置。定速控制驱动柜30采用防尘冷却处理，适合恶劣环境运行。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的具体实施方式，伺服电机4采用现有技术的垂直电机，垂直电机的输出轴同时连接卷筒3与电磁制动器5。以减小吊杆驱动机的空间体积，从而节约吊杆驱动机的占用空间，不仅适合安装于大型演艺厅，还特别适合安装于电视台演播厅、多功能厅、会议厅等屋顶装修层狭小的空间之内的场所，通用性强。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的具体实施方式，机电一体化吊杆驱动机还包括用于连接电磁制动器5的限位连接轴7，限位连接轴7的一端与垂直电机4的输出轴相连，限位连接轴7的另一端与电磁制动器5相连。限位连接轴7的设置，便于电磁制动器5与垂直电机4连接，以及提高电磁制动器减速制动的的稳定性。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的具体实施方式，机电一体化吊杆驱动机还包括用于调整钢丝绳与卷筒3之间距离的定距杆8，定距杆8的两端分别安装于第一支架11和第二支架12上。定距杆8的设置，更加便于卷筒3对钢丝绳的卷扬提升。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的基于分布式舞台设备控制系统的机电一体化吊杆驱动机的具体实施方式，机电一体化吊杆驱动机还包括用于防止钢丝绳发生排绳紊乱的压绳组件9，压绳组件9包括两端分别固定设置在第一支架11和第二支架12的压绳杆91、以及滚动设置于压绳杆91上的压绳辊92，多个压绳辊92对应设置于卷筒2的各个绕绳空间内。压绳组件9的设置，避免了钢丝绳出现排绳紊乱、咬绳、压绳甚至绞绳的现象。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。