CN103810955A - 一种层叠式旋转视频艺术柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种层叠式旋转视频艺术柱，包括底座和若干个旋转单元，旋转单元包括中心固定轴，相邻的旋转单元的中心固定轴轴接，位于端部的旋转单元的中心固定轴还与底座连接，中心固定轴上套设固定有蜗轮和径向推力轴承，径向推力轴承外套设有连接环，连接环通过直角连接件与支撑板连接，支撑板上设置有板支架，板支架上通过轴承设置有蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，板支架上还设置有驱动蜗杆旋转的驱动装置。本发明结构紧凑节省空间，便于安装调试以及增加辅助功能。并且根据需求可灵活实现视频画面的分屏以及图像拼接。

Description

一种层叠式旋转视频艺术柱

技术领域

本发明涉及机电控制领域，具体涉及一种层叠式旋转视频艺术柱。适用于多媒体展示、广告宣传、交通标示、创意舞台、人机交互展示。

背景技术

在不同的公共场合比如文化广场，步行街，购物厅，展览展示厅，候机或候车厅，影院或剧院前厅等，我们所见到的视频广告均是平面的，静态的，单一的。这些视频展示牌包含的信息量少，展示形式呆板，缺乏活力，广告效果不尽如人意。这里所提出的视频艺术柱是一种立体的，层叠的，各层间可独立旋转的动态视频柱，它不仅可以分屏同时在360度方向上向周围展示画面信息，它的最大优点是视频画面还可以灵活拼接，根据脚本情节需要随时可将同向的视频板由独立画面拼成一幅大的整体画面，因而大大增强了艺术效果和广告效应，吸引了大众的眼球。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的问题，提供一种层叠式旋转视频艺术柱，具有内部结构紧凑、满足多自由度运动，实现多屏视频画面的动态拼接融合以及全方位无死角的展示效果。

    本发明的目的可通过下列技术方案实现：

一种层叠式旋转视频艺术柱，包括底座，还包括若干个旋转单元，旋转单元包括中心固定轴，相邻的旋转单元的中心固定轴轴接，位于端部的旋转单元的中心固定轴还与底座连接，中心固定轴上套设固定有蜗轮和径向推力轴承，径向推力轴承外套设有连接环，连接环通过直角连接件与支撑板连接，支撑板上设置有板支架，板支架上通过轴承设置有蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，板支架上还设置有驱动蜗杆旋转的驱动装置。

如上所述的驱动装置包括套设在蜗杆一端的大带轮、固定在板支架上的伺服电机和与伺服电机的旋转轴轴接的小带轮，小带轮与大带轮之间通过链条或者皮带连接。

如上所述的径向推力轴承为两个，分别套设在中心固定轴的上下端。

如上所述的支撑板为三个，均匀分布在中心固定轴的周向，相邻的支撑板的端部之间通过连接角件设置有视频板。

如上所述的连接角件为折弯件，折弯角度为30度，连接角件一端与支撑板固定连接，另一端设置有腰型孔，视频板通过螺栓固定在腰型孔内。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、主体是由每层可独立旋转，每层旋转单元上面有三个夹角为60°的三块视频板，通过控制电机及视频配合时间轴实现多层旋转体的协调动作，以实现视频画面的分屏及图像融合拼接。因本发明的每层旋转单元是通过带止口的法兰盘固定连接的，所以可根据需要往上叠加视频柱叠层层数；

2、采用行星蜗轮蜗杆传动机构的方式，比采用大小齿轮传动机构，链条链轮传动机构等要更加结构紧凑节省空间，便于安装调试以及增加辅助功能；

3、此发明主要用于展览展示领域，本层叠式旋转视频艺术柱是立体、动态的，并且根据需求可灵活实现视频画面的分屏以及图像拼接，极具特色及创意。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3是中心固定轴与支撑板连接结构示意图；

图4是旋转单元的俯视结构示意图；

图5是旋转单元的正视结构示意图；

图6为本发明的控制系统框图。

图中：1-底座；2-伺服电机；3-小带轮；4-蜗轮；5-蜗杆；6-板支架；7-支撑板；8-电滑环；9-直角连接件；10-径向推力轴承；11-连接环；12-法兰盘；13-中心固定轴；14-视频板；15-连接角件；16-大带轮。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，一种层叠式旋转视频艺术柱，包括下端的底座1和上面的三层旋转体，整个层叠式旋转视频艺术柱包含：底座1、伺服电机2、小带轮3、蜗轮4、蜗杆5、板支架6、C型的支撑板7、电滑环8、直角连接件9、径向推力轴承10、连接环11、法兰盘12、中心固定轴13、视频板14、连接角件15、大带轮16。

如图1、图2所示，中心固定轴13与带有止口定位的法兰盘12通过螺钉连接，在中心固定轴13的上部和下部分别装有径向推力轴承10，径向推力轴承10的外圈装有连接环11，直角连接件9与连接环11通过螺钉固定连接，连接环11与C型的支撑板7通过螺栓固定连接，蜗杆5和伺服电机2装在板支架6上，小带轮3装在伺服电机2的输出轴端，大带轮16装在蜗杆5的一端，小带轮3与大带轮16通过同步带传动，板支架6通过螺栓与C型的支撑板7固定连接，蜗轮4装在中心固定轴13上，蜗杆5与蜗轮4相啮合，视频板14与每层相邻的C型的支撑板7上下端安装的连接角件15通过螺栓固定连接。

如图3、图4所示，连接环11的外围分别加工出三个在圆周上均匀分布的连接平面，直角连接件9通过螺钉与连接环11上的连接平面固定连接，连接环11与C型的支撑板7通过直角连接件9固定连接，每层的三块C型的支撑板7相隔120°，C型的支撑板7的上部和下部装有连接角件15，连接角件15是折弯件，折弯角度为30°，视频板14与C型的支撑板7上下端的连接角件15 通过螺栓相连接，连接角件15上开有腰型孔，通过腰型孔可以调整每层上面的三个视频板14的装配位置关系，以实现三块视频板的良好拼接。

如图5所示，小带轮3装在伺服电机2的输出轴端，大带轮16装在蜗杆5的一端，蜗杆5和伺服电机2固定安装在板支架6上，板支架6固定安装在C型的支撑板7上，当电机工作开始旋转后，带动小带轮3旋转，小带轮3通过同步带带动大带轮16旋转，大带轮16带动蜗杆5旋转，由于蜗轮5固定在中心固定轴13上，因此由于啮合反作用力，蜗杆5连同与之固定相连接的板支架6、大带轮16、小带轮3、伺服电机2、C型的支撑板7将一起绕着中心固定轴13的轴线做旋转运动。

在层叠式旋转视频艺术柱运行的过程中，每层可以独立旋转，并且在旋转过程中，适当时还需让同一方向的各层画面拼接后同步运行。换言之，整个装置各层都在按一个固定的时间轴协调运行，以配合各视频板的画面播放序列是在“分屏”“合屏”过程中有序进行。因此，首先在机械上要求每一层能够独立运转，相互之间的运动不能牵扯和干扰，即要求是一种积木层叠式的设计；其次要求每一层的旋转机构为了满足同一个时间轴，因而每层配备的机电伺服驱动系统必须完全相同，以便提供一致的基本运动参数。

控制系统从信号传输上分为两部分：图像传输部分和多自由度的运动信号传输部分，图像传输部分主要是利用计算机将多媒体内容通过Matlab软件实现终端显示播放，而播放进程处于中控系统的监视之下；运动信号传输部分则是由中控系统发送的运动指令，经单片机处理之后通过运算放大器、驱动芯片等组成的模块，驱动伺服电机，完成各层视频板的旋转。为了实现播放内容和旋转运动的协调一致，即按导演所给出的脚本要求，时而“分屏”，时而“组屏”，所有的旋转运动指令，包含位置，速度，加速度，正反向等，都要求中控系统严格按事先编好的视频演播程序来同步发送指令。所以运动指令序列是受到播放进程的时间约束的。这种播放系统，利用的是一种动态多自由度数字标牌（Dynamic Multi Degree of Freedom Digital Signage, DFDS）原理[1~3],将数字显示本身和多自由度运动完美的结合起来。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种层叠式旋转视频艺术柱，包括底座（1），其特征在于，还包括若干个旋转单元，旋转单元包括中心固定轴（13），相邻的旋转单元的中心固定轴（13）轴接，位于端部的旋转单元的中心固定轴（13）还与底座（1）连接，中心固定轴（13）上套设固定有蜗轮（4）和径向推力轴承（10），径向推力轴承（10）外套设有连接环（11），连接环（11）通过直角连接件（9）与支撑板（7）连接，支撑板（7）上设置有板支架（6），板支架（6）上通过轴承设置有蜗杆（5），蜗杆（5）与蜗轮（4）啮合，板支架（6）上还设置有驱动蜗杆（5）旋转的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种层叠式旋转视频艺术柱，其特征在于，所述的驱动装置包括套设在蜗杆（5）一端的大带轮（16）、固定在板支架（6）上的伺服电机（2）和与伺服电机（2）的旋转轴轴接的小带轮（3），小带轮（3）与大带轮（16）之间通过链条或者皮带连接。

3.根据权利要求2所述的一种层叠式旋转视频艺术柱，其特征在于，所述的径向推力轴承（10）为两个，分别套设在中心固定轴（13）的上下端。

4.根据权利要求2所述的一种层叠式旋转视频艺术柱，其特征在于，所述的支撑板（7）为三个，均匀分布在中心固定轴（13）的周向，相邻的支撑板（7）的端部之间通过连接角件（15）设置有视频板（14）。

5.    根据权利要求4所述的一种层叠式旋转视频艺术柱，其特征在于，所述的连接角件（15）为折弯件，折弯角度为30度，连接角件（15）一端与支撑板（7）固定连接，另一端设置有腰型孔，视频板（14）通过螺栓固定在腰型孔内。

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