演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统及控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统及其控制方法。包括水平吊挂装置、吊挂控制台和马达控制箱，所述水平吊挂装置包括悬挂装置、减速电机、编码器、传动齿轮、回转支承、灯具走线与承载装置。本发明实现在水平方向旋转任意角度的功能，可灵活、快捷地改变灯具空间位置。运行时能保持吊挂装置旋转平稳，噪音低。满足了现代演播厅、舞台对于灯光系统的配光控制灵活性和舞台灯具位置调整方便、快捷、精准的要求。
【专利说明】演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及演播室、舞台用装置及其控制方法，特别涉及一种演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着演播室、舞台建设的蓬勃发展以及科学技术的进步，人们对影视节目的清晰度要求也越来越高，而影视节目的高清晰度很大程度上取决于灵活控制配光的灯光系统和方便、快捷、精准地调整舞台灯位置，这就对用于悬挂灯具、音箱、景具等演播室、舞台专用设备的吊挂系统有了更高的要求。
[0003]目前，国内影视演播室、舞台等专业场所使用的杆式吊杆系统主要采用定滑轮提升技术和下收缆方式，一般有提升机、定滑轮、吊装装置和钢缆组成。其中提升机和定滑轮安装在灯光设备层的承重结构上；吊装装置悬垂于灯光设备层下，直接与多根钢缆的一端连接，钢缆的垂直部分和水平部分通过一定滑轮过渡，再连接至提升机的卷筒，因此吊装装置可以在提升机的驱动下做升降运动。例如，在中国专利号ZL03266898.8中公开了一种影视及文化演出场所使用的吊挂系统，包括一台提升机、一个吊装装置、至少一个定滑轮，以及一端与所述提升机相连、一端引至吊装装置、中间经定滑轮过渡的至少一根缆线，还包括至少一个固定在吊装装置上的动滑轮，至少一根缆线一端与建筑结构相连，并且其中间还经过滑轮过渡。本吊挂系统虽然减小了吊挂系统的自重，提高了吊挂效率，解决了设备安装方便和自由提升的问题。但是，包括该技术方案在内的传统的吊挂系统，不能解决吊挂装置在水平方向自由旋转的问题。已经不能满足演播厅、舞台对于灯光系统的配光控制灵活性和舞台灯具位置调整方便、快捷、精准的要求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种演播室、舞台用可旋转任意角度的水平吊挂系统及其控制方法，实现灵活、快捷地水平旋转吊挂系统，改变灯具空间位置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明首先提出了一种演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统，涉及垂直吊装装置，所述水平吊挂系统包括水平吊挂装置、吊挂控制台和马达控制箱，所述水平吊挂装置包括悬挂装置、编码器、减速电机、传动齿轮、回转支承、灯具走线和承载装置，所述悬挂装置连接于垂直吊装装置的下方，所述减速电机固定安装在悬挂装置上，所述减速电机的输出端连接所述传动齿轮，所述传动齿轮与所述回转支承连接，所述回转支承水平固定连接在所述悬挂装置的下方，所述灯具走线和承载装置固定连接在所述回转支承的下方；所述吊挂控制台与所述马达控制箱电连接，用于控制所述回转支承的运行；所述马达控制箱连接所述减速电机，用于控制所述减速电机的运转；所述编码器安装在所述减速电机低速端和传动齿轮的高速端之间，并与所述马达控制箱电连接，用于计算所述传动齿轮的转动角度。
[0006]优选的，水平吊挂系统还包括行程限位装置，所述行程限位装置安装在所述回转支承上，行程限位装置与所述吊挂控制台电连接。
[0007]优选的，水平吊挂系统还包括端子箱，所述端子箱安装在所述悬挂装置上，所述电缆线由收线篮进到所述端子箱，所述端子箱设有外部电力电缆与控制线缆的接入端子。
[0008]优选的，所述灯具走线与承载装置内设有电缆线和灯座，所述电缆线经所述回转支承的中心进入收线篮。
[0009]优选的，所述收线篮安装在所述悬挂装置上。
[0010]优选的，所述吊挂控制台与所述马达控制箱通过CAN总线连接。
[0011]优选的，所述马达控制箱还与所述垂直吊装装置的电动机电连接。
[0012]本发明同时提出了上述演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统的控制方法，包括以下步骤:
[0013]所述吊挂控制台设置所述回转支承的旋转角度值，
[0014]通过CAN总线将指令发给马达控制箱，马达控制箱向减速电机发出旋转控制指令，
[0015]减速电机执行旋转；同时马达控制箱采集编码器发出的所述回转支承旋转角度的编码数据流，
[0016]当编码器所采集的旋转角度达到设定旋转角度值后，马达控制箱发出停止指令。
[0017]上述演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统的控制方法，对于实现水平吊挂系统的升降，包括以下步骤:
[0018]所述吊挂控制台设置所述水平吊挂旋转装置的高度值，
[0019]通过CAN总线将指令发给马达控制箱，所述马达控制箱向所述垂直吊装装置的电动机发出升降控制指令，
[0020]所述垂直吊装装置的马达进行升降运动，使所述水平吊挂旋转装置到达设定的高度。
[0021]更优选的，当行程限位装置发出信号后，所述马达控制箱向所述减速机发出停止指令。
[0022]本发明与现有技术相比，既能实现现有吊挂系统只能上升、下降的一般功能，又能达到在水平方向旋转任意角度的功能，可灵活、快捷地改变灯具空间位置，实现组合运行。同时运行时能保持吊挂装置旋转平稳，噪音低。满足了现代演播厅、舞台对于灯光系统的配光控制灵活性和舞台灯具位置调整方便、快捷、精准的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明所述的可旋转角度的水平吊挂系统的主视结构图；
[0024]图2为本发明所述的可旋转角度的水平吊挂系统的左视图。
[0025]图中，I一编码器，2一减速电机，3一传动齿轮，4一回转支承，5一回转支承罩，6—收线篮，7—端子箱，8—吊装管夹，9一灯具走线槽，10一7承载装置，11一第一连接管夹，12一行程限位装置，13—第二连接管夹，14一悬挂装置，15-电源插座。
【具体实施方式】
[0026]下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方理解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述发明:
[0027]如图1，2所示的本发明实施方式的演播室、舞台用可旋转的水平吊挂系统，包括水平吊挂装置、吊挂控制台和马达控制箱；水平吊挂装置包括编码器1、减速电机2、传动齿轮3、回转支承4、灯具走线槽9、承载装置10和悬挂装置14，悬挂装置14连接于垂直吊装装置下方，减速电机2固定安装在悬挂装置14上，减速电机2的输出端连接传动齿轮3，传动齿轮3与回转支承4连接，减速电机2用于驱动传动齿轮3，传动回转支承4做圆周运动，回转支承4重量轻、转动灵活,具有同时承受承重400KG的轴向、径向负荷和倾覆力矩,水平固定连接在悬挂装置14下方，回转支承4旋转角度范围为0-300度，旋转直径2米，运行时能保持平稳，而且噪音低。回转支承4外可安装回转支承罩5，能有效防止异物进入卡住齿轮。灯具走线槽9与承载装置10通过第二连接管夹13固定连接在回转支承4下方，与回转支承4 一起围绕回转支承4中心做旋转运动。承载装置10通过第一连接管夹11固定连接在灯具走线槽9下。灯具走线槽9内供电缆线走线，灯具走线槽9表面设有若干电源插座15，承载装置10上用于悬挂舞台照明大型灯具。电缆线经回转支承4的中心进入安装在悬挂装置14上的收线篮6，由收线篮6进入到设有外部电力电缆与控制线缆的接入端子的端子箱7。灯具走线槽9选用方管线槽，承载装置10选用钢管。电缆线有金属软管保护，既可以给电缆多层防护，也可使电缆线在方管线槽里有规律地旋转运动。
[0028]吊挂控制台与马达控制箱电连接，吊挂控制台经自动系统校零后设置水平吊挂系统的旋转角度值，以及水平吊挂系统上升/下降的高度值，通过CAN总线将指令发给马达控制箱。马达控制箱连接减速电机2，马达控制箱还与垂直吊装装置的电动机电连接。用于分别控制减速电机2的旋转以及垂直吊装装置上升/下降动作。编码器I安装在减速电机2的低速端与传动齿轮3的高速端之间，并与马达控制箱电连接，用于计算传动齿轮3的转动角度，回转支承4每旋转360度，编码器的脉冲有3418个，每一度就有9.5个脉冲，精度可以控制在3个脉冲内，即旋转角度精度为< 3度。行程限位装置安装在回转支承4上且与吊挂控制台电连接，通过软件逻辑限位和机械行程开关限位进行双重保护。
[0029]本发明的演播室、舞台用可旋转的水平吊挂系统的控制方法包括水平旋转和垂直旋转。
[0030]水平吊挂系统的水平旋转控制包括以下步骤:吊挂控制台经自动系统校零后设置回转支承的旋转角度值；通过CAN总线将指令发给马达控制箱，马达控制箱向减速电机发出旋转控制指令；减速电机执行旋转；同时马达控制箱采集编码器发出的回转支承旋转角度的编码数据流；当编码器所采集的旋转角度达到设定旋转角度值后，马达控制箱发出停止指令。在回转支承水平旋转过程中，当行程限位装置发出信号后，吊挂控制台向马达控制箱发出停机指令，控制减速电机停止。
[0031]水平吊挂系统的上升/下降控制包括以下步骤:吊挂控制台设置水平吊挂旋转装置的高度值；通过CAN总线将指令发给马达控制箱，马达控制箱向垂直吊装装置的电动机发出升降控制指令；垂直吊装装置的马达进行升降运动，使水平吊挂旋转装置到达设定的高度。
[0032]水平吊挂系统的水平旋转控制与上升/下降控制可以不分先后、分别进行，或者同时进行。
[0033]以上显示和说明了本发明的主要特征、运行方法以及本发明的优点。但最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统，涉及垂直吊装装置，其特征在于:包括水平吊挂装置、吊挂控制台和马达控制箱，所述水平吊挂装置包括悬挂装置、减速电机、编码器、传动齿轮、回转支承、灯具走线与承载装置，所述悬挂装置连接于所述垂直吊装装置下方，所述减速电机固定安装在悬挂装置上，所述减速电机的输出端连接所述传动齿轮，所述传动齿轮与所述回转支承连接，所述回转支承水平固定连接在所述悬挂装置下方，所述灯具走线与承载装置固定连接在所述回转支承下方； 所述吊挂控制台与所述马达控制箱电连接； 所述马达控制箱连接所述减速电机，用于控制所述减速电机的运转； 所述编码器安装在减速电机的低速端与传动齿轮的高速端之间，并与所述马达控制箱电连接，用于计算传动齿轮的转动角度。
2.根据权利要求1所述的演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统，其特征在于:还包括行程限位装置，所述行程限位装置安装在所述回转支承上，行程限位装置与所述吊挂控制台电连接。
3.根据权利要求1所述的演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统，其特征在于:所述灯具走线与承载装置内设有电缆线和灯座，所述电缆线经所述回转支承的中心进入收线篮。
4.根据权利要求1所述的演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统，其特征在于:所述收线篮安装在所述悬挂装置上。
5.根据权利要求1所述的演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统，其特征在于:还包括端子箱，所述端子箱安装在所述悬挂装置上，所述电缆线由收线篮进到所述端子箱，所述端子箱设有外部电力电缆与控制线缆的接入端子。
6.根据权利要求1所述的演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统，其特征在于:所述吊挂控制台与所述马达控制箱通过CAN总线连接。
7.根据权利要求1所述的演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统，其特征在于:所述马达控制箱与所述垂直吊装装置的电动机电连接。
8.根据权利要求1至7之一所述的演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 所述吊挂控制台设置所述传动齿轮和回转支承的旋转角度值； 通过CAN总线将指令发给马达控制箱，马达控制箱向减速电机发出启动指令； 减速电机执行旋转；同时马达控制箱采集编码器发出的所述传动齿轮旋转角度的编码数据流； 当编码器所采集的旋转角度达到设定旋转角度值后，马达控制箱发出减速电机停止指令。
9.根据权利要求8所述的演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤: 所述吊挂控制台设置所述水平吊挂旋转装置的高度值， 通过CAN总线将指令发给马达控制箱，所述马达控制箱向所述垂直吊装装置的电动机发出升降控制指令， 所述垂直吊装装置的马达进行升降运动，使所述水平吊挂旋转装置到达设定的高度。
10.根据权利要求8所述的演播室、舞台用可旋转角度的水平吊挂系统的控制方法，其特征在于，当行程限位装置发出信号后，所述马达控制箱向所述减速机 发出停止指令。
【文档编号】B66F11/00GK103863973SQ201410114932
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】朱翔, 梁远涛, 倪翔斌, 王竞, 李玉宏, 何涛 申请人:佑图物理应用科技发展(武汉)有限公司