CN111365689B - 一种智能升降机系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能升降机系统，其包括基座和运动平台，所述基座上设有电机、处理器、变频器和滚筒，滚筒上缠绕有绳索，电机驱动滚筒转动，运动平台位于基座下方，基座通过绳索与运动平台相连，滚筒的一侧设有光电编码器，处理器分别与光电编码器和变频器通信连接；变频器用于检测电机的电流与电压，变频器设有阈值，当变频器检测到电机的电压值和电流值超过阈值时，变频器向处理器报错，电机停止运行；光电编码器用于检测滚筒转速和旋转的圈数，处理器根据光电编码器发送的数据计算运动平台的实际速度和实际位置，并根据目标速度和目标位置调整电机的运行。通过设置变频器和光电编码器避免运动平台超载和超速，确保升降机能安全运行。

Description

一种智能升降机系统

技术领域

本发明涉及舞台设备领域，特别是涉及一种智能升降机系统。

背景技术

在演播厅、演唱会、晚会等娱乐场所中，为了营造绚丽的舞台效果，经常会将灯具设置为可升降式的，是灯具发出的光束能上下浮动，从而产生灯光飘浮的绚丽效果，其中为了让灯具能上下移动，通常要将灯具安装在升降机上，在演出舞台上，为了产生绚丽的灯光效果，升降机需要反复上下移动，然而目前用于升降舞台设备的升降机性能和可靠性还不够完善，升降机在反复的上下移动时需要对升降机实时监控，如何在确保既有绚丽的灯光效果，又确保升降机处于安全可靠的状态成为了一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能升降机系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种智能升降机系统，其包括基座和运动平台，所述基座上设有电机、处理器、变频器和滚筒，所述滚筒上缠绕有绳索，所述电机驱动所述滚筒转动，所述运动平台位于所述基座下方，所述基座通过所述绳索与所述运动平台相连，所述滚筒的一侧设有光电编码器，所述处理器分别与所述光电编码器和所述变频器通信连接；所述变频器用于检测所述电机的电流与电压，所述变频器设有阈值，当所述变频器检测到所述电机的电压值和电流值超过阈值时，所述变频器向所述处理器报错，所述电机停止运行；所述光电编码器用于检测所述滚筒转速和旋转的圈数，所述处理器根据所述光电编码器发送的数据计算所述运动平台的实际速度和实际位置，并根据目标速度和目标位置调整所述电机的运行。

进一步地，所述运动平台上设有限位柱，所述基座的底面对应所述限位柱设有限位块，所述限位块的底面设有限位槽，所述限位槽的大小与所述限位柱的大小相匹配。

进一步地，所述限位槽内设有控制电机运转的行程开关，当所述限位柱接触所述行程开关时，所述行程开关向所述处理器发送接触信号，所述处理器通过所述变频器控制所述电机停止运行或往反方向转动。

进一步地，所述电机的一侧设有减速机，所述减速机与所述滚筒相连接，所述电机通过所述减速机减速，所述减速机带动所述滚筒转动，所述减速机设有自锁机构。

进一步地，所述运动平台位于所述基座下方，所述运动平台上设有弹性机构，所述弹性机构包括弹簧、固定部和拉件，所述固定部固定在所述运动平台上，所述拉件设有夹板，所述弹簧夹在所述夹板和固定部之间，所述绳索自所述滚筒向下延伸，所述绳索远离所述滚筒的一端与所述拉件相连接，当所述绳索拉动所述拉件时，所述弹簧受力压缩。

进一步地，所述拉件包括拉杆和拉动部，所述拉杆的一端与所述拉动部相连，所述拉杆穿过所述固定部和所述夹板，所述拉杆与所述夹板螺纹连接，所述拉动部位于所述固定部远离所述弹簧的一侧，且所述拉动部与所述固定部相抵接，所述拉动部与所述绳索相连接。

进一步地，所述运动平台上设有滑轮，所述弹簧和所述拉杆皆朝水平方向延伸，所述绳索自所述滚筒向下延伸并经过所述滑轮换向后与所述拉动部相连接。

进一步地，所述基座上设有两个所述滚筒，每个滚筒的一侧皆设有同轴旋转的转动齿轮，两个转动齿轮外套有传动链条，两个转动齿轮之间通过所述传动链条传动，每个滚筒上绕有两条绳索，所述运动平台对应四条绳索设有四个弹性机构，四个弹性机构呈平行四边形分布。

本发明的有益效果为：通过设置所述变频器和所述光电编码器检测所述运动平台是否超载和超速，确保运动平台在带动灯具做舞台表演时，工作人员能实时监控运动平台的状态，第一时间察觉隐患。

附图说明

附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明一实施例提供的系统框图；

图2为本发明一实施例提供的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的内部结构示意图；

图4为运动平台的结构示意图；

图5为基座的仰视图。

具体实施方式

如图1-3中所示，本发明一实施例提供的一种智能升降机系统，其包括基座100和运动平台200，所述智能升降机系统应用于演播厅、演唱会、晚会等娱乐场所中，所述运动平台200用于装载灯具，由所述运动平台200上的灯具产生绚丽的舞台效果。所述基座100上设有电机1、控制箱2和两个滚筒3，两个滚筒3沿水平方向延伸，且相互平行。每个滚筒3上缠绕有两条绳索4，所述绳索4为钢丝绳，每个滚筒3的一侧皆设有同轴旋转的转动齿轮31，两个转动齿轮31外套有传动链条32，两个转动齿轮31之间通过所述传动链条32传动，所述电机1的一侧设有减速机11，所述滚筒3的转轴与所述减速机11相连，所述电机1通过所述减速机11减速，所述减速机11再带动所述滚筒3转动，另一个滚筒3通过所述传动链条32随之转动，所述减速机11带有自锁机构，当所述电机1转速过快时，所述自锁机构动作，停止对所述滚筒3输出，所述滚筒3减速直到静止，避免所述运动平台200下坠从而影响舞台演出。

如图2-4中所示，所述运动平台200位于所述基座100下方，所述运动平台200上表面对应四条绳索4设有四个弹性机构5，四个弹性机构5呈平行四边形分布，每个弹性机构5与一条绳索4相连接，平行四边形的分布有助于所述运动平台200无论在上升或者下降时都能保持平稳。所述弹性机构5包括弹簧51、固定部52和拉件53，所述固定部52固定在所述运动平台200上，所述固定部52由三块垂直于运动平台200上表面的金属板组成，其中一块金属板上设有一个通孔。所述拉件53包括拉杆531和拉动部532，所述拉动部532为环状，且所述拉动部532的径长比所述通孔的直径大，所述拉动部532抵靠在所述固定部52的板面上，所述拉动部532与所述绳索4相连接。所述拉杆531为圆柱状，所述拉杆531的一端与所述拉动部532相连接，所述拉杆531的直径小于所述通孔的直径，所述拉杆531穿过所述通孔，所述拉杆531的外表面设有外螺纹，所述拉杆531的外表面套设有一块夹板533，所述夹板533上设有螺栓孔，所述螺栓孔与所述拉杆531通过所述外螺纹螺纹连接，所述弹簧51夹在所述夹板533和固定部52之间，而所述拉动部532位于所述固定部52远离所述弹簧51的一侧。用户可以通过旋转所述夹板533进而控制所述弹簧51的松紧，从而调整运动平台200在下降减速时所花的时间，从而控制了承载在运动平台200上的灯具的下降减速的时间，间接调整灯具产生的灯光效果，使之视觉效果让观众更满意。

如图2-4中所示，所述绳索4自所述滚筒3向下延伸，所述运动平台200上设有滑轮6，所述弹簧51和所述拉杆531皆朝水平方向延伸。所述绳索4自所述滚筒3向下延伸，经过所述滑轮6换向后呈水平方向延伸，直至与所述拉动部532相连接。通过设置所述滑轮6对所述绳索4进行换向，可以减小在所述弹性机构5在竖直方向占用的空间。当所述电机1运转将所述运动平台200往上拉时，所述绳索4拉动所述拉件53，所述夹板533压紧所述弹簧51，所述弹簧51受力压缩，所述弹簧51可以对所述运动平台200的上升起到一个缓冲作用，避免所述运动平台200的骤升对自身的损害，也减少所述绳索4骤升时产生的磨损；当所述电机1运转控制所述滚筒3释放绳索4时，所述弹簧51先从压紧的状态释放，延长所述运动平台200下降的时间，所述弹簧51可以对所述运动平台200的下降起到一个缓冲作用，减少所述绳索4骤降时产生的磨损，所述弹簧51可以使所述运动平台200在加速上升或加速下降时更平稳，也延长所述绳索4的使用寿命。当所述弹簧51在长时间使用磨损导致失去弹性时，所述固定部52也可以阻挡所述弹簧51和所述夹板533脱离所述固定部52，确保所述运动平台200还能继续运行，避免出现意外事故。由于在演出过程中，为了制造出上下漂浮的舞台灯光效果，需要让灯具能上下移动，其中承载灯具的运动平台200也需要反复上下移动，弹簧51的缓冲适应所述运动平台200进行上下反复运动，确保灯具产生的光效在足够绚丽的同时，光束的移动更加平稳，灯光效果更自然更稳定。

如图1-5中所示，所述运动平台200上设有限位柱7，所述基座100的底面对应所述限位柱7设有限位块8，所述限位块8的底面设有限位槽，所述限位槽的槽口朝下，所述限位槽的大小与所述限位柱7的大小相匹配，当所述运动平台200靠近到所述底座时，所述限位柱7嵌入所述限位槽内，所述限位槽阻止所述运动平台200继续往上升，防止所述弹性机构5撞击所述底座。所述限位槽内还设有行程开关81，当所述限位柱7接触所述行程开关81时，所述行程开关81向所述处理器发送接触信号，所述处理器通过所述变频器控制所述电机1停止运行或往反方向转动，避免所述电机1过度转动从而扯断所述绳索4。所述行程开关所述滚筒3的一侧设有用于检测所述滚筒3转速的光电编码器9，所述光电编码器9包括光栅盘91和一个光电检测装置92，所述光栅盘91固定在所述滚筒3的转轴的一端，所述光栅盘91随所述滚筒3的转动而转动，所述光电检测装置92用于检测所述光栅盘91的转速和旋转的圈数转从而检测所述滚筒3的转速旋转的圈数。

如图1-2中所示，所述控制箱2内设有处理器和变频器，所述处理器分别与所述光电编码器9和所述变频器通信连接，所述变频器用于检测所述电机1的电流与电压，所述变频器设有阈值，当所述变频器检测到所述电机1的电压值和电流值超过阈值时，所述变频器向所述处理器报错，所述电机1停止运行，避免所述运动平台200超载从而发生事故。所述光电编码器9在检测出所述滚筒3转速和旋转的圈数后，再算出运动平台200的运动速度和运动的距离，从而获得所述运动平台200的实际速度和实际位置，再根据用户实际需要所述运动平台200所要到达的目标位置和所需的目标速度，进而调整所述电机1的转速，使之能正确到达目标位置。所述智能升降机系统机构简单，成本低，通过设置所述变频器和所述光电编码器9检测所述运动平台200超载和超速，确保运动平台200在带动灯具做舞台表演时，工作人员能实时监控运动平台200的状态，从而让工作人员能第一时间察觉隐患，确保运动平台200能安全运行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种智能升降机系统，其特征在于，包括基座和运动平台，所述基座上设有电机、处理器、变频器和滚筒，所述滚筒上缠绕有绳索，所述电机驱动所述滚筒转动，所述运动平台位于所述基座下方，所述基座通过所述绳索与所述运动平台相连，所述滚筒的一侧设有光电编码器，所述处理器分别与所述光电编码器和所述变频器通信连接；所述变频器用于检测所述电机的电流与电压，所述变频器设有阈值，当所述变频器检测到所述电机的电压值和电流值超过阈值时，所述变频器向所述处理器报错，所述电机停止运行；所述光电编码器用于检测所述滚筒转速和旋转的圈数，所述处理器根据所述光电编码器发送的数据计算所述运动平台的实际速度和实际位置，并根据目标速度和目标位置调整所述电机的运行；

所述运动平台位于所述基座下方，所述运动平台上设有弹性机构，所述弹性机构包括弹簧、固定部和拉件，所述固定部固定在所述运动平台上，所述拉件设有夹板，所述弹簧夹在所述夹板和固定部之间，所述绳索自所述滚筒向下延伸，所述绳索远离所述滚筒的一端与所述拉件相连接，当所述绳索拉动所述拉件时，所述弹簧受力压缩；

所述基座上设有两个所述滚筒，每个滚筒的一侧皆设有同轴旋转的转动齿轮，两个转动齿轮外套有传动链条，两个转动齿轮之间通过所述传动链条传动，每个滚筒上绕有两条绳索，所述运动平台对应四条绳索设有四个弹性机构，四个弹性机构呈平行四边形分布。

2.根据权利要求1所述的智能升降机系统，其特征在于：所述运动平台上设有限位柱，所述基座的底面对应所述限位柱设有限位块，所述限位块的底面设有限位槽，所述限位槽的大小与所述限位柱的大小相匹配。

3.根据权利要求2所述的智能升降机系统，其特征在于：所述限位槽内设有控制电机运转的行程开关，当所述限位柱接触所述行程开关时，所述行程开关向所述处理器发送接触信号，所述处理器通过所述变频器控制所述电机停止运行或往反方向转动。

4.根据权利要求1所述的智能升降机系统，其特征在于：所述电机的一侧设有减速机，所述减速机与所述滚筒相连接，所述电机通过所述减速机减速，所述减速机带动所述滚筒转动，所述减速机设有自锁机构。

5.根据权利要求1所述的智能升降机系统，其特征在于：所述拉件包括拉杆和拉动部，所述拉杆的一端与所述拉动部相连，所述拉杆穿过所述固定部和所述夹板，所述拉杆与所述夹板螺纹连接，所述拉动部位于所述固定部远离所述弹簧的一侧，且所述拉动部与所述固定部相抵接，所述拉动部与所述绳索相连接。

6.根据权利要求5所述的智能升降机系统，其特征在于：所述运动平台上设有滑轮，所述弹簧和所述拉杆皆朝水平方向延伸，所述绳索自所述滚筒向下延伸并经过所述滑轮换向后与所述拉动部相连接。

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