CN104806042A - 一种多板式自动折叠舞台及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多板式自动折叠舞台及其控制方法，其包括三组舞台，第一组舞台和第三组舞台位于整体折叠舞台两端，第二组舞台位于中部，相邻两组舞台之间采用连接钢板连接，每组舞台均由两块舞台板构成，且每一组舞台下部分别设置有举升机构和电动推杆机构；第一组舞台端部设置有卷扬机，且位于卷扬机底座上设置有推拉装置；第三组舞台端部中间位置处设置有加强板，加强板上设置有通孔；举升机构、电动推杆机构和卷扬机均由控制器控制其工作。本发明的折叠舞台折叠后占地面积较小，约为其伸展状态的七分之一，使用本发明可有效实现舞台的折叠与舒展，使表演结束之后原舞台场地被空余出来以供其他活动使用，从而更加合理应用有限的场地，达到一地多用的目的。

Description

一种多板式自动折叠舞台及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种舞台及其控制方法，特别是关于一种多板式自动折叠舞台及其控制方法。

背景技术

舞台是为演员表演提供的空间，它可以使观众的注意力集中于演员的表演并获得理想的观赏效果。舞台通常由一个或多个平台构成，它们除普通舞台以外有的可以升降有的可以旋转，是礼堂的主要构成部分之一。

普通舞台只是由台面舞台地板及台底舞台支撑架的简单搭建而成的。由于工作量繁多且结构死板故这种舞台一般不进行拆卸或移动。然而随着社会的高速发展，人们生活水平的提高，人们对文化生活娱乐的需求增长，各企事业单位都需要有自己的礼堂去承办娱乐活动。在高等发达的城市中由于场地有限所以为其礼堂舞台设下了很多的局限因素，故而迫切需要一种新型且存放占地较小的可自动折叠式舞台来解决这一问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种多板式自动折叠舞台及其控制方法，其使用操作简便，占地面积小，安全性能较高，并能实现自动收放等功能。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种多板式自动折叠舞台，其特征在于：它包括三组舞台、三个举升机构、三个电动推杆机构、一个卷扬机、一个推拉装置和一个控制器，第一组所述舞台和第三组所述舞台位于整体折叠舞台两端，第二组所述舞台位于中部，相邻两组所述舞台之间采用连接钢板连接，每组所述舞台均由两块舞台板构成，且每一组舞所述台下部分别设置有一个所述举升机构和一个电动推杆机构；第一组所述舞台端部设置有所述卷扬机，且位于所述卷扬机底座上设置有所述推拉装置；第三组所述舞台端部中间位置处设置有加强板，所述加强板上设置有用于连接所述卷扬机钢丝绳的通孔；所述举升机构、电动推杆机构和卷扬机均由所述控制器控制其工作；每组所述舞台中的两块所述舞台板之间通过折叠单铰链连接；在两块所述舞台板相邻处，位于其中一块所述舞台板下部设置有一所述举升机构；位于每块所述舞台板两侧下部，沿所述舞台板纵向设置有用于安装滚动式车轮的一排双轮架和一排单轮架；两块所述舞台板相邻处的一侧轮架都采用所述单轮架，另一侧都采用所述双轮架；且各轮架与所述舞台板之间都采用轮架铰链连接；在相邻两组所述舞台上，相邻的两排所述双轮架结构呈交错设置，相邻两组所述舞台上各交错设置的所述双轮架之间由所述连接钢板固定连接；每块所述舞台板下部相邻的四个轮架之间采用联动杆连接，所述联动杆、双轮架、单轮架和举升机构形成平行四边形的联动机构。

每一所述举升机构都采用剪切式结构，其包括上端盖、丝杠、十字形交叉梁、举升电机、丝杠螺母和下端盖，所述十字形交叉梁的交叉处采用销钉连接；所述丝杠一端连接所述十字形交叉梁上部一端，且所述丝杠该端还连接所述举升电机；所述丝杠另一端套设所述丝杠螺母后连接所述十字形交叉梁上部另一端；所述丝杠上部设置有所述上端盖，所述十字形交叉梁下部设置有所述下端盖，且所述十字形交叉梁下部一端固定在所述下端盖上，另一端设置有车轮；位于所述下端盖底部也设置有滚动式车轮，该滚动式车轮与所述十字形交叉梁下部另一端上的车轮运动方向成90度角。

每个所述双轮架上都设置有限位支架，通过所述限位支架连接所述滚动式车轮。

每一所述电动推杆机构都包括电动推杆、定长杆、转动铰链和推杆滚柱；所述电动推杆的一端和定长杆的一端分别通过所述转动铰链连接在一块所述舞台板下部，所述电动推杆的另一端与所述定长杆的另一端铰接在一起后连接所述推杆滚柱；所述电动推杆的电机电连接至所述控制器。

所述推拉装置包括蜗轮蜗杆、蜗杆螺母和驱动电机；所述蜗轮蜗杆与固定于地面上的所述驱动电机连接，所述驱动电机双向带动所述蜗轮蜗杆；所述蜗杆螺母设置在所述卷扬机底座上。

相邻两组所述舞台之间存在有空隙，该空隙处设置有活动舞台板。

一种如上述多板式自动折叠舞台的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括折叠舞台的折叠控制方法和折叠舞台的伸展控制方法，所述折叠控制方法包括以下步骤：1)控制三个举升机构升高，使每组舞台中的两块舞台板之间具有一夹角，同时，并控制卷扬机做收绳运动；2)在完成步骤1)之后，控制卷扬机匀速将第一组舞台折叠起来，并控制第一组舞台上的举升机构收缩复位；3)将第一组舞台一直折叠到其底部两限位支架相接触后，第一组舞台无法再继续折叠，随着卷扬机的匀速拉动，拉力传向第二组舞台故开始折叠第二组舞台，同时控制第二组舞台板举升机构进行收缩复位运动；与此类似再将第三组舞台板进行折叠，最终完成舞台折叠；4)舞台完全折叠以后，通过推拉装置带动舞台整体横向平移以调节其存放位置。

所述步骤1)中，控制第一组所述舞台、第二组所述舞台和第三组所述舞台相应的举升机构升起高度关系为h1>h2>h3，h1为第一组所述舞台上的举升机构升起高度，h2为第二组所述舞台上的举升机构升起高度，h3为第三组所述舞台上的举升机构升起高度。

所述伸展控制方法包括以下步骤：1)首先伸展第三组舞台，控制第三组舞台上的电动推杆机构工作，将两块舞台板推开，同时控制卷扬机做放绳运动；2)在完成上述步骤之后，第三组舞台中两块舞台板之间的夹角变大后，利用舞台板自身重力并控制卷扬机匀速放绳将舞台伸展，同时控制电动推杆机构收缩复位；3)控制举升机构伸长着地，然后以举升机构的缓慢降低并配合控制卷扬机持续放绳，将第三组舞台板伸展铺平；与其类似依次将第二组、第一组舞台伸展铺平；4)舞台完全伸展以后，通过推拉装置带动舞台整体横向平移以调节其摆放位置。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明是由电力驱动来实现舞台折叠与放平铺展两种状态的表演舞台，在有娱乐节目或讲座之类的活动时，可将舞台放平铺展以供使用；在节目或讲座结束以后，可通过电力驱动将舞台自动折叠收起存放到一个较小的空间当中。这样不仅实现了表演时表演者对舞台的需求，同时也实现了表演结束后将舞台折叠收起后空余出更多的场地可供其他活动使用，如舞台收起后，可将乒乓球台桌摆设到该空余场地以供其工作人员平时休闲运动使用，这样可以有效合理利用场地资源。2、本发明舞台折叠过程由举升机构配合卷扬机拉伸功能协同完成，舞台伸展过程由三个电动推杆机构配合卷扬机反转放绳来协同完成。卷扬机配备有变频器，可对卷扬机转速进行适时调节控制，保证各电动机构运动的协调性，操作简单，实现了自动收放功能。3、本发明在整体处于完全伸展或折叠状态时，可使用推拉装置带动舞台整体进行横向移动，将舞台调节到最佳位置。4、本发明在处于折叠状态时占地面积较小，仅为其伸展状态占地面积的七分之一左右，故节约出很大的活动场地以供其他活动使用。5、本发明在舞台折叠后采用反向锁死机构及限位支架，可防止舞台在以外情况下受到其他干扰而自行滑动伸展造成意外伤害，故其安全性能较高。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是本发明中一组舞台局部结构示意图；

图4是本发明的相邻两组舞台连接示意图；

图5是本发明的一个舞台板结构示意图；

图6是本发明中一组舞台折叠时示意图；

图7是本发明的举升机构结构示意图；

图8是本发明的电动推杆机构结构示意图；

图9是本发明的整体舞台折叠初始状态示意图；

图10是本发明的第一组舞台即将折叠完成示意图；

图11是本发明的第一组舞台折叠完毕后折叠第二组舞台过程示意图；

图12是本发明的第三组舞台伸展初始状态示意图；

图13是本发明的第三组舞台伸展状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，通过下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明并容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

如图1～图5所示，本发明提供一种多板式自动折叠舞台，其包括三组舞台10、三个举升机构20、三个电动推杆机构30、一个卷扬机40、一个推拉装置和一个控制器，第一组舞台10和第三组舞台10位于整体折叠舞台的两端，第二组舞台10位于中部，其中，第一、第二、第三只是为了区分部件，并不代表重要程度和安装顺序。相邻两组舞台10之间采用连接钢板50连接，每组舞台10均由两块舞台板11构成，且每一组舞台10下部分别设置有一个举升机构20和一个电动推杆机构30。第一组舞台10端部设置有卷扬机40，且位于卷扬机40底座上设置有推拉装置；第三组舞台10端部中间位置处设置有加强板60，加强板60上设置有用于连接卷扬机40钢丝绳41的通孔61。举升机构20、电动推杆机构30和卷扬机40均由控制器控制其工作。由于三组舞台10结构及原理都相同，故以其中一组舞台10为例，对本发明进行详细介绍。

每组舞台10中的两块舞台板11之间通过折叠单铰链12连接；在两块舞台板11相邻处，位于其中一块舞台板11下部设置有一举升机构20。位于每块舞台板11两侧下部，沿舞台板11纵向设置有一排双轮架13和一排单轮架14，用于安装滚动式车轮15；两块舞台板11相邻处的一侧轮架都采用单轮架14，另一侧都采用双轮架13，即位于每组舞台10两端的轮架为双轮架13，位于每组舞台10中部的轮架为单轮架14；且各轮架与舞台板11之间都采用轮架铰链16连接。在相邻两组舞台10上，相邻的两排双轮架13结构呈交错设置，相邻两组舞台10上各交错设置的双轮架13之间由连接钢板50固定连接，以保证每组舞台10运动的一致性。每块舞台板11下部相邻的四个轮架之间采用联动杆17连接，由联动杆17、双轮架13、单轮架14和举升机构20形成平行四边形的联动机构，以保证在折叠或展开时各轮架动作的一致性。在舞台折叠过程中，每组舞台10以双轮架13上与舞台板11铰接处为中心慢慢向上转动，此时双轮架13的状态不会发生改变，而单轮架14和举升机构20架随舞台转动过程中慢慢向上运动。由于联动杆17的存在，两块舞台板11相对运动折叠时(如图6所示)，单轮架14与举升机构20都会向内收回，保证舞台在折叠过程中单轮架14及举升机构20不与舞台板11发生干涉。

上述实施例中，每个双轮架13上都设置有限位支架18，通过限位支架18连接滚动式车轮15，在舞台折叠时，相邻两组舞台10上的限位支架18相接触，通过限位支架18限定舞台板11的折叠位置，并带动另一组舞台10进行折叠。

上述各实施例中，如图7所示，每一举升机构20都采用剪切式结构，其包括上端盖、丝杠21、十字形交叉梁22、举升电机23、丝杠螺母24和下端盖25，十字形交叉梁22的交叉处采用销钉26连接。丝杠21一端连接十字形交叉梁22上部一端，且丝杠21该端还连接举升电机23，举升电机23电连接至控制器；丝杠21另一端套设丝杠螺母24后连接十字形交叉梁22上部另一端。丝杠21上部设置有上端盖，十字形交叉梁22下部设置有下端盖25，且十字形交叉梁22下部一端固定在下端盖25上，另一端设置有车轮27，可以在下端盖25上滑动。位于下端盖25底部也设置有滚动式车轮(图中未示出)，该滚动式车轮与十字形交叉梁22下部另一端上的车轮27运动方向成90度角。通过举升电机23带动丝杠21转动，进而使套在丝杠21上的丝杠螺母24沿丝杠21做横向运动，从而改变举升机构20的整体高度，达到举升的效果。

上述各实施例中，如图8所示，每一电动推杆机构30都包括电动推杆31、定长杆32、转动铰链33和推杆滚柱34。电动推杆31的一端和定长杆32的一端分别通过转动铰链33连接在一块舞台板11下部，电动推杆31的另一端与定长杆32的另一端铰接在一起后连接推杆滚柱34。电动推杆31的电机电连接至控制器。由控制器控制该电机工作，电动推杆31的电动推缸使推杆长度发生改变，使定长杆32可围绕其与舞台板11铰接处做圆周运动。当电动推杆31的电推缸处于初始位置即推杆未被推出的时候，定长杆32与电动推杆31均贴向舞台板11以节省空间；当电动推杆31的电推缸缓缓将推杆推出时，定长杆32做圆周转动，运动一定时间后推杆滚柱34触碰到该组舞台的另一块舞台板11，在电推缸继续将推杆推出的过程中，推杆滚柱34便将另一块舞台板11缓缓推开。当该组舞台10被舒放到一定程度时，舞台板11的自身重力起到主动力的作用，将该组舞台10伸展开来。

上述各实施例中，卷扬机40配设有变频器，该变频器由控制器控制其工作。卷扬机40上还设置有反向锁死机构，在卷扬机40突然断电的情况下由于其反向锁死无法反转，故拉动舞台的卷扬机40钢丝绳41也无法继续伸长，有效的防止了舞台在突然断电的情况下自行滑动伸展所带来的危险。

上述各实施例中，推拉装置包括蜗轮蜗杆、蜗杆螺母和驱动电机。蜗轮蜗杆与固定于地面上的驱动电机连接，由该驱动电机双向带动蜗轮蜗杆；蜗杆螺母设置在卷扬机40底座上。在蜗杆转动时，蜗杆螺母会沿蜗杆运动，同时带动卷扬机40、舞台整体以及卷扬机40底座沿卷扬机底座导轨运动。

上述各实施例中，相邻两组舞台10之间存在有空隙，该空隙处设置有活动舞台板(图中未示出)，以补齐舞台台面。在折叠舞台时，将活动舞台板移走即可。

本发明还提供一种多板式自动折叠舞台的控制方法，该控制方法包括折叠舞台的折叠控制方法和折叠舞台的伸展控制方法。其中，折叠控制方法包括以下步骤：

1)控制三个举升机构20升高，使每组舞台中的两块舞台板11之间具有一定的夹角(如图9所示)，同时，并控制卷扬机40做收绳运动；

为保证折叠顺序依次折叠第一组舞台、第二组舞台，最后是第三组舞台，所以需要控制相应的举升机构20升起高度关系为h1>h2>h3，h1为第一组舞台上的举升机构20升起高度，h2为第二组舞台上的举升机构20升起高度，h3为第三组舞台上的举升机构20升起高度。

在该过程中由于举升机构20的升高而导致折叠舞台整体长度变短，在此过程中为了避免钢丝绳松动，要控制卷扬机40做收绳运动。而折叠舞台总体长度变化为非匀速变化，所以卷扬机40收绳速度也要经其调频器来调节以达到整体协调的效果。

2)在完成步骤1)之后，控制卷扬机40匀速将第一组舞台折叠起来(如图10所示)，并控制第一组舞台上的举升机构20收缩复位。

由于在该过程中举升机构20离开地面不能继续提供支持力，所以应同时控制第一组舞台上的举升机构20收缩复位。

3)将第一组舞台一直折叠到其底部两限位支架18相接触后，第一组舞台无法再继续折叠，随着卷扬机40的匀速拉动，拉力传向第二组舞台故开始折叠第二组舞台(如图11所示)，同时控制第二组舞台板11举升机构20进行收缩复位运动。与此类似再将第三组舞台板11进行折叠，最终完成舞台折叠。

4)舞台完全折叠以后，通过推拉装置带动舞台整体横向平移以调节其存放位置。

伸展控制方法包括以下步骤：

1)首先伸展第三组舞台，控制第三组舞台上的电动推杆机构30工作，将两块舞台板11推开(如图12所示)，同时控制卷扬机40做放绳运动；

由于舞台伸展为舞台折叠的逆过程，为保证安全应需先伸展第三组舞台。在伸展舞台初期电动推杆机构30将两块舞台板11推开，两块舞台板11之间的夹角逐渐变大，所以整体折叠舞台长度变长，而整体折叠舞台长度为非匀速变化所以卷扬机40也应由其变频器调节放绳速度以使整体运动协调。

2)在完成步骤1)之后，第三组舞台中两块舞台板11之间的夹角变大后，可利用舞台板11自身重力并控制卷扬机40匀速放绳将舞台伸展，同时控制电动推杆机构30收缩复位(如图13所示)。

在该过程中由于电动推杆机构30不能够再提供推力，所以同时需要控制电动推杆机构30收缩复位。

3)控制举升机构20伸长着地，然后以举升机构20的缓慢降低并配合控制卷扬机40持续放绳，将第三组舞台板11伸展铺平；与其类似依次将第二组、第一组舞台伸展铺平；

如图13所示，将第三组舞台伸展至一定位置时，由于该状态下舞台板11与地面夹角γ太小，所以仅凭卷扬机40拉力系统无法提供足够的拉力，故需控制其举升机构20伸长着地。

4)舞台完全伸展以后，通过推拉装置带动舞台整体横向平移以调节其摆放位置。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，同时本发明所提供的机械结构原理及控制方法的应用并不仅局限于折叠舞台，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，以衍生出原理相同的折叠机构(如太阳能折叠电池板或某些大型、重型折叠装备)均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种多板式自动折叠舞台，其特征在于：它包括三组舞台、三个举升机构、三个电动推杆机构、一个卷扬机、一个推拉装置和一个控制器，第一组所述舞台和第三组所述舞台位于整体折叠舞台两端，第二组所述舞台位于中部，相邻两组所述舞台之间采用连接钢板连接，每组所述舞台均由两块舞台板构成，且每一组舞所述台下部分别设置有一个所述举升机构和一个电动推杆机构；第一组所述舞台端部设置有所述卷扬机，且位于所述卷扬机底座上设置有所述推拉装置；第三组所述舞台端部中间位置处设置有加强板，所述加强板上设置有用于连接所述卷扬机钢丝绳的通孔；所述举升机构、电动推杆机构和卷扬机均由所述控制器控制其工作；

每组所述舞台中的两块所述舞台板之间通过折叠单铰链连接；在两块所述舞台板相邻处，位于其中一块所述舞台板下部设置有一所述举升机构；位于每块所述舞台板两侧下部，沿所述舞台板纵向设置有用于安装滚动式车轮的一排双轮架和一排单轮架；两块所述舞台板相邻处的一侧轮架都采用所述单轮架，另一侧都采用所述双轮架；且各轮架与所述舞台板之间都采用轮架铰链连接；在相邻两组所述舞台上，相邻的两排所述双轮架结构呈交错设置，相邻两组所述舞台上各交错设置的所述双轮架之间由所述连接钢板固定连接；每块所述舞台板下部相邻的四个轮架之间采用联动杆连接，所述联动杆、双轮架、单轮架和举升机构形成平行四边形的联动机构。

2.如权利要求1所述的一种多板式自动折叠舞台，其特征在于：每一所述举升机构都采用剪切式结构，其包括上端盖、丝杠、十字形交叉梁、举升电机、丝杠螺母和下端盖，所述十字形交叉梁的交叉处采用销钉连接；所述丝杠一端连接所述十字形交叉梁上部一端，且所述丝杠该端还连接所述举升电机；所述丝杠另一端套设所述丝杠螺母后连接所述十字形交叉梁上部另一端；所述丝杠上部设置有所述上端盖，所述十字形交叉梁下部设置有所述下端盖，且所述十字形交叉梁下部一端固定在所述下端盖上，另一端设置有车轮；位于所述下端盖底部也设置有滚动式车轮，该滚动式车轮与所述十字形交叉梁下部另一端上的车轮运动方向成90度角。

3.如权利要求1所述的一种多板式自动折叠舞台，其特征在于：每个所述双轮架上都设置有限位支架，通过所述限位支架连接所述滚动式车轮。

4.如权利要求2所述的一种多板式自动折叠舞台，其特征在于：每个所述双轮架上都设置有限位支架，通过所述限位支架连接所述滚动式车轮。

5.如权利要求1～4任一项所述的一种多板式自动折叠舞台，其特征在于：每一所述电动推杆机构都包括电动推杆、定长杆、转动铰链和推杆滚柱；所述电动推杆的一端和定长杆的一端分别通过所述转动铰链连接在一块所述舞台板下部，所述电动推杆的另一端与所述定长杆的另一端铰接在一起后连接所述推杆滚柱；所述电动推杆的电机电连接至所述控制器。

6.如权利要求1～4任一项所述的一种多板式自动折叠舞台，其特征在于：所述推拉装置包括蜗轮蜗杆、蜗杆螺母和驱动电机；所述蜗轮蜗杆与固定于地面上的所述驱动电机连接，所述驱动电机双向带动所述蜗轮蜗杆；所述蜗杆螺母设置在所述卷扬机底座上。

7.如权利要求1～4任一项所述的一种多板式自动折叠舞台，其特征在于：相邻两组所述舞台之间存在有空隙，该空隙处设置有活动舞台板。

8.一种如权利要求1～7任一项所述多板式自动折叠舞台的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括折叠舞台的折叠控制方法和折叠舞台的伸展控制方法，所述折叠控制方法包括以下步骤：

1)控制三个举升机构升高，使每组舞台中的两块舞台板之间具有一夹角，同时，并控制卷扬机做收绳运动；

2)在完成步骤1)之后，控制卷扬机匀速将第一组舞台折叠起来，并控制第一组舞台上的举升机构收缩复位；

3)将第一组舞台一直折叠到其底部两限位支架相接触后，第一组舞台无法再继续折叠，随着卷扬机的匀速拉动，拉力传向第二组舞台故开始折叠第二组舞台，同时控制第二组舞台板举升机构进行收缩复位运动；与此类似再将第三组舞台板进行折叠，最终完成舞台折叠；

4)舞台完全折叠以后，通过推拉装置带动舞台整体横向平移以调节其存放位置。

9.如权利要求8所述的一种多板式自动折叠舞台的控制方法，其特征在于：所述步骤1)中，控制第一组所述舞台、第二组所述舞台和第三组所述舞台相应的举升机构升起高度关系为h1>h2>h3，h1为第一组所述舞台上的举升机构升起高度，h2为第二组所述舞台上的举升机构升起高度，h3为第三组所述舞台上的举升机构升起高度。

10.如权利要求8所述的一种多板式自动折叠舞台的控制方法，其特征在于：所述伸展控制方法包括以下步骤：

1)首先伸展第三组舞台，控制第三组舞台上的电动推杆机构工作，将两块舞台板推开，同时控制卷扬机做放绳运动；

2)在完成上述步骤之后，第三组舞台中两块舞台板之间的夹角变大后，利用舞台板自身重力并控制卷扬机匀速放绳将舞台伸展，同时控制电动推杆机构收缩复位；

3)控制举升机构伸长着地，然后以举升机构的缓慢降低并配合控制卷扬机持续放绳，将第三组舞台板伸展铺平；与其类似依次将第二组、第一组舞台伸展铺平；

4)舞台完全伸展以后，通过推拉装置带动舞台整体横向平移以调节其摆放位置。