專利名稱：升降舞臺(tái)及其控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及舞臺(tái)，是一種多點(diǎn)支撐整體升降的舞臺(tái)。
現(xiàn)有技術(shù)中，小型升降舞臺(tái)有采用剪刀式提升裝置，既舞臺(tái)地板固定在剪刀式架的上端，下端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使剪刀架下端縮放，則舞臺(tái)地板產(chǎn)生升降。這種提升裝置，使得舞臺(tái)地板下面的設(shè)施復(fù)雜，耗用材料多，而且必需把它們放在較深的地坑中，施工復(fù)雜，價(jià)造也高;這種裝置也不適用在樓面上建造升降舞臺(tái)。對(duì)一般大、中型升降舞臺(tái)，大都采用分塊多點(diǎn)提升，即把舞臺(tái)分成若干塊，每塊舞臺(tái)地板下面裝有升降機(jī)構(gòu)，此升降機(jī)構(gòu)有千斤頂式平臺(tái)升降機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)拖動(dòng)并控制的平臺(tái)升降機(jī)構(gòu)等多種。這種分塊多點(diǎn)提升的升降舞臺(tái)最大的問題是每塊舞臺(tái)地板的升降程度可能有差異，造成使用不便。聯(lián)邦德國(guó)于1979年3月1日公布了一種“高度可調(diào)的舞臺(tái)地板”，專利申請(qǐng)?zhí)枮镈T2738-563。其主要特點(diǎn)是在地板角上裝有電機(jī)驅(qū)動(dòng)的、用離合器相連接的千斤頂。這種千斤頂式升降舞臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不適宜于大型舞臺(tái)或整體舞臺(tái)使用。蘇聯(lián)于1980年10月5日公布了一種“舞臺(tái)地板”專利，專利號(hào)為SU767-327，其主要特征是舞臺(tái)與安裝在地基上的四個(gè)升舉器相聯(lián)，升舉器受馬達(dá)和運(yùn)動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)，使舞臺(tái)作升降和傾斜運(yùn)動(dòng)。這樣的升降舞臺(tái)其不足(1)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，4個(gè)升降器的鋼性連接的制造及安裝都很困難，不適宜在樓面上安裝使用;(2)控制困難，只能靠人工操作電磁離合器來連接升降軸，很難達(dá)到舞臺(tái)的同步升降。美國(guó)于1986年7月15日公布了一種“劇院起升平臺(tái)”的專利，專利號(hào)為US4600085，其主要特征是平臺(tái)與具有用驅(qū)動(dòng)螺旋桿操縱的伸縮式支柱相連接，伸縮式支柱通過同步鏈條相連接。這樣的起升平臺(tái)每一升降點(diǎn)要用三節(jié)以上伸縮式支柱支撐，結(jié)構(gòu)和工藝都較復(fù)雜、加工、安裝要求高，用同步鏈條控制各升降點(diǎn)升降的同步性不能得到充分保證。
本發(fā)明提供了一種整體升降的多點(diǎn)支撐式升降舞臺(tái)，即在整體式舞臺(tái)下面設(shè)置有多點(diǎn)能同步上升或下降的升降裝置，并設(shè)置了多個(gè)位移探測(cè)器和導(dǎo)軌限位器，以保證多點(diǎn)升降的同步性和平穩(wěn)性。
本發(fā)明的任務(wù)通過以下方案達(dá)到在用鋼格柵和地板拼裝成的整體舞臺(tái)下面地基上設(shè)置有n個(gè)(n＝3、4……)由電機(jī)和減速器驅(qū)動(dòng)的升降裝置，升降裝置中與減速器輸出齒輪相嚙合的垂直升降螺桿連接于舞臺(tái)地板的下表面上，同時(shí)，在此下表面上相應(yīng)于每一組升降裝置設(shè)置有一套位移探測(cè)裝置和導(dǎo)軌式定位限位裝置。
為防止舞臺(tái)地板上升及下降過程中可能出現(xiàn)的“咬死”現(xiàn)象，在本設(shè)計(jì)中于升降螺桿與舞臺(tái)地板下表面相連接處安放有軟墊塊。如果在

圖1頂升點(diǎn)③處設(shè)置球形萬向接頭，則舞臺(tái)臺(tái)面就可以在45°內(nèi)任意傾斜(利用微處理機(jī)定量控制)。上述位移探測(cè)裝置由與舞臺(tái)地板相連的齒條及與該齒條相嚙合的傳感器組成。導(dǎo)軌式定位限位裝置由固定垂直導(dǎo)軌床、導(dǎo)軌體及裝在其上的限位撞塊組成。
上述裝置當(dāng)啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，與電機(jī)出軸相連接的減速器就帶動(dòng)升降螺桿升降，也即帶動(dòng)舞臺(tái)地板升降。舞臺(tái)地板的升降又帶動(dòng)與之相連的位移齒條和導(dǎo)軌體運(yùn)動(dòng)。齒條的升降即發(fā)出舞臺(tái)地板的位移信號(hào)，此位移信號(hào)傳遞到與之嚙合的傳感器中，傳感器則把信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)，經(jīng)控制系統(tǒng)對(duì)舞臺(tái)地板n個(gè)升降點(diǎn)位移信號(hào)統(tǒng)一處理后控制相應(yīng)電機(jī)的工作狀態(tài)，使舞臺(tái)作同步升降。導(dǎo)軌體則沿著固定導(dǎo)軌床運(yùn)動(dòng)，其作用是保證舞臺(tái)地板n個(gè)升降點(diǎn)作垂直運(yùn)動(dòng)，以保證舞臺(tái)地板平穩(wěn)地升降;同時(shí)，導(dǎo)軌上的限位撞塊保證了舞臺(tái)地板的安全升降，限位撞塊把位移極限信號(hào)傳送給控制系統(tǒng)，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明中的控制系統(tǒng)包括信號(hào)處理及控制部分和升降及制動(dòng)執(zhí)行電路部分。處理及控制部分由多路選通模擬轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、CPU中央處理器、鎖存器、存貯器、I/O通道、反相驅(qū)動(dòng)器、鍵盤及顯示器組成。舞臺(tái)地板n個(gè)位移信號(hào)由傳感器傳送到處理、控制電路的多路選通模擬轉(zhuǎn)換器中，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換傳送至CPU運(yùn)算處理后，再經(jīng)I/O通道從反相驅(qū)動(dòng)器的輸出端輸出，輸入到執(zhí)行電路，控制升降裝置升降或停止。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是升降裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以設(shè)計(jì)得較薄，解決了在沒有固定地坑或在樓面上建造升降舞臺(tái)的難題，并且，本發(fā)明中設(shè)置有位移探測(cè)裝置和定位限位裝置，使得舞臺(tái)地板的升降平穩(wěn)、安全、操作和維護(hù)方便。本發(fā)明適用于劇院演出舞臺(tái)，也適用于賓館、大廈、演講廳的會(huì)議或演出舞臺(tái)。
現(xiàn)結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明的多點(diǎn)支撐及升降機(jī)構(gòu)中一組升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。(其它組升降裝置均與此相同)。
圖2為本發(fā)明控制系統(tǒng)中升降及制動(dòng)執(zhí)行電路中的電源控制電路圖。其中ZH為轉(zhuǎn)換開關(guān)，K為總閘刀空氣開關(guān)，DZ1為空氣開關(guān)，ZL為整流電路。
圖3為執(zhí)行電路中的驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)電路圖。
圖4為本發(fā)明控制系統(tǒng)中的信號(hào)處理及控制電路圖。
由圖1知，舞臺(tái)地板由地板1和鋼格柵2構(gòu)成，升降裝置由電機(jī)5、蝸輪減速器6及升降螺桿4構(gòu)成。該升降裝置安量在舞臺(tái)地板下面的機(jī)座11上。電機(jī)5通過連軸器與減速器的蝸桿相連接，蝸桿與蝸輪相嚙合，蝸輪的軸心處制有內(nèi)齒圈，升降螺桿4與此內(nèi)齒圈相嚙合。升降螺桿4的頂部通過軟墊塊3與舞臺(tái)地板的下表面相連接，升降螺桿4的下部插入充滿潤(rùn)滑油的套管13中。由圖1見，在每一個(gè)安裝升降裝置的機(jī)座11上均配置有一套拉移探測(cè)裝置，由齒條7和傳感器9構(gòu)成，齒條7的頂部通過十字接頭8與舞臺(tái)地板的下表面相連接。在本實(shí)施例中，傳感器9采用多卷電位器，該電位器的輸入端上的齒輪與齒條7相嚙合。舞臺(tái)地板位移變化時(shí)使得電位器的電量發(fā)生變化，從而在控制系統(tǒng)中測(cè)出并控制舞臺(tái)地板的位移量，及進(jìn)行n個(gè)升降點(diǎn)位移量的同步控制。由圖1見，在每一個(gè)升降裝置附近均裝有限定舞臺(tái)地板垂直升降的定位限位裝置，由導(dǎo)軌體10和固定垂直導(dǎo)軌床12構(gòu)成。導(dǎo)軌床12垂直固定在與地基相連的導(dǎo)軌座上，其上端裝有與控制系統(tǒng)相連通的二塊擋鐵，導(dǎo)軌體10固定連接在舞臺(tái)地板下表面上，并鑲配在導(dǎo)軌床12中，能沿導(dǎo)軌床12作垂直運(yùn)動(dòng)，此導(dǎo)軌體10的上、下端各裝有一塊撞塊15，當(dāng)舞臺(tái)地板頂升至極限位置時(shí)，下端撞塊15與導(dǎo)軌床12的下部擋鐵相接觸，控制系統(tǒng)即控制電機(jī)停轉(zhuǎn)，舞臺(tái)地板則停升;反之，當(dāng)舞臺(tái)地板下降至極限位置時(shí)，導(dǎo)軌體10上的上端撞塊與導(dǎo)軌床12的擋鐵相接觸，控制系統(tǒng)即行控制電機(jī)停轉(zhuǎn)，舞臺(tái)地板則停降。
參閱圖2、3，本實(shí)施例的控制方式有手動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)及自動(dòng)三種形式，撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)ZH即能轉(zhuǎn)換三種控制方式中的任一種。
1.手動(dòng)控制方式(以開機(jī)、上升為例)撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)ZH使觸點(diǎn)3、4接通。見圖3，使手動(dòng)按鈕QA1合上，此時(shí)中間繼電器J1得電，觸點(diǎn)接通，交流接觸器C11得電，指示燈XD11亮(指示上升運(yùn)行)，在空氣開關(guān)DZ1閉合的條件下電機(jī)5旋轉(zhuǎn)，此時(shí)制動(dòng)回路19、18斷開;當(dāng)按動(dòng)手動(dòng)停止按鈕TA(原處于常閉狀態(tài))，則J1斷電，C11失電而主觸點(diǎn)斷開(此時(shí)電機(jī)5還在慣性作用下旋轉(zhuǎn))，此時(shí)在16、20、19回路中延時(shí)釋放繼電器JS1得電，使得接觸器Z1接通，則制動(dòng)主回路工作，電機(jī)5的電樞回路通至R1能耗電阻上(見圖2)，使電樞的轉(zhuǎn)速迅速下降，達(dá)到制動(dòng)的目的，制動(dòng)時(shí)間由JS1預(yù)置，通過SJ1點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。
2.點(diǎn)動(dòng)控制方式撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)ZH使觸點(diǎn)5、6接通，則中間繼電器J3得電，J3各觸點(diǎn)使各點(diǎn)動(dòng)回路處于點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)按鈕DA11、DA12……等處于工作狀態(tài)，按下即動(dòng)，放松即關(guān)。
3.自動(dòng)控制方式撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)ZH使觸點(diǎn)1、2點(diǎn)接通，則中間繼電器J4得電，J4各觸點(diǎn)使各上升，下降回路處于工作狀態(tài)，由程控系統(tǒng)對(duì)虛線框內(nèi)的觸點(diǎn)進(jìn)行開與閉。
圖2中ZL是由四只晶體二極管組成的橋式整流電路，其作用是電動(dòng)機(jī)需在制動(dòng)時(shí)把單相交流電源整流為直流電源，對(duì)定子繞阻饋送制動(dòng)電流。停機(jī)時(shí)，由于SJ1觸點(diǎn)延時(shí)斷開，此時(shí)線圈Z1被激勵(lì)，其常開觸點(diǎn)Z1點(diǎn)全部閉合，整流變壓器B獲得電量并供給電機(jī)5的繞阻的直流，使其制動(dòng)。經(jīng)過一定時(shí)間，制動(dòng)完成SJ1分?jǐn)?，Z1斷電，則切斷直流電源。
由圖4知，本實(shí)施例的信號(hào)處理及控制系統(tǒng)由多路選通模擬轉(zhuǎn)換器24、A/D轉(zhuǎn)換器25、CPU中央處理器26，鎖存器28、存貯器29、I/O通道30、鍵盤32、顯示器27、31、及反相驅(qū)動(dòng)器33、35組成。整體舞臺(tái)地板n個(gè)位移信號(hào)經(jīng)多卷電位器21接收并變換成電量后，經(jīng)過上、下限量程調(diào)節(jié)器22、23處理并把輸出線性較好的信號(hào)送給信號(hào)處理及控制系統(tǒng)的多路選通模擬轉(zhuǎn)換器24，由CPU控制選通的n個(gè)傳感器中某一路信號(hào)進(jìn)至A/D轉(zhuǎn)換器25中，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后一路送至顯示器27，另一路信號(hào)輸入CPU，經(jīng)CPU運(yùn)算處理后輸入I/O通道30去控制監(jiān)視運(yùn)行。通過對(duì)鍵盤32置數(shù)，實(shí)現(xiàn)功能控制。CPU可對(duì)I/O輸出通道30進(jìn)行輸出控制，以控制舞臺(tái)地板各升降點(diǎn)的同步運(yùn)行。由圖4見，輸出回路是通過反相驅(qū)動(dòng)器33經(jīng)光電隔離器34再次反相給反相驅(qū)動(dòng)器35的，最終控制信號(hào)由反相驅(qū)動(dòng)器35的觸點(diǎn)輸出至圖2、圖3所示的執(zhí)行電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。
本實(shí)施例中整體舞臺(tái)地板的支撐及升降點(diǎn)取n＝4。實(shí)際中根據(jù)舞臺(tái)地板的大小及承重選擇設(shè)計(jì)n的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種在舞臺(tái)地板下面設(shè)置有由電機(jī)和減速器驅(qū)動(dòng)的用螺旋桿支撐使舞臺(tái)整體升降的多點(diǎn)支撐式升降舞臺(tái)，其特征在于在整體舞臺(tái)地板下面的機(jī)座上設(shè)置有n組與舞臺(tái)地板下表面相連接的升降裝置，n套位移探測(cè)裝置和n套導(dǎo)軌式定位限位裝置，并且(1)n套位移探測(cè)裝置中每一套探測(cè)裝置由與舞臺(tái)地板下表面相連接的齒條7及與該齒條嚙合的傳感器9組成；(2)n套導(dǎo)軌式定位限位裝置中每一套定位限位裝置由導(dǎo)軌體10和固定垂直導(dǎo)軌床12及裝在其上的限位擋鐵14和撞塊15構(gòu)成，導(dǎo)軌體10固定在舞臺(tái)地板下表面上并鑲配入導(dǎo)軌床12中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降舞臺(tái)，其特征在于升降裝置中的升降螺桿4與舞臺(tái)地板下表面相連接處安放有軟墊塊3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的升降舞臺(tái)，其特征在于位移探測(cè)裝置中的齒條7通過十字接頭8與舞臺(tái)地板下表面相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的升降舞臺(tái)，其特征為所述的傳感器9是多卷電位器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升降舞臺(tái)，其特征為所述的傳感器9是多卷電位器。
6.一種用于如權(quán)利要求1所述升降舞臺(tái)的控制系統(tǒng)，包括信號(hào)處理及控制電路部分和升降及制動(dòng)執(zhí)行電路部分，信號(hào)處理及控制電路部分是一種由A/D轉(zhuǎn)換器25、中央處理器(CPU)26、鎖存器28、存貯器29、I/O通道30、鍵盤32及顯示器等器件組成的微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于信號(hào)處理及控制電路中其輸入端設(shè)置有多路選通模擬轉(zhuǎn)換器24，在輸出端設(shè)置有兩只反相驅(qū)動(dòng)器33、35，在此兩只反相驅(qū)動(dòng)器之間設(shè)置有2n只光電隔離器34。
全文摘要
本發(fā)明是一種多點(diǎn)支撐整體升降的舞臺(tái)，其主要特點(diǎn)是在整體舞臺(tái)地板下面的機(jī)座上設(shè)置有多個(gè)與舞臺(tái)地板下表面相連接的、由電機(jī)、減速器和升降螺桿組成的升降裝置，并且在舞臺(tái)地板的下表面上還設(shè)置有與多個(gè)升降裝置相應(yīng)的位移探測(cè)裝置和導(dǎo)軌式定位限位裝置，本升降舞臺(tái)用微計(jì)算器控制系統(tǒng)進(jìn)行程序控制，也可采用手動(dòng)或點(diǎn)動(dòng)方式控制。本升降舞臺(tái)升降平穩(wěn)、安全、造價(jià)低，操作維護(hù)方便。
文檔編號(hào)A63J1/02GK1040327SQ8810556
公開日1990年3月14日 申請(qǐng)日期1988年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月15日
發(fā)明者朱潮鳴 申請(qǐng)人:朱潮鳴