[发明专利]舞台吊杆高度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种舞台吊杆高度测量装置，属于舞台吊杆高度自动检测与控制领域。

背景技术

舞台吊杆是舞台上用于悬挂灯光、幕布、场景等舞台用具的一种升降设备，演出时，舞台吊杆必须配合演出的情节，准确地升降到不同的高度，才能有效的服务于演出并体现其艺术效果。而在演出换场过程中往往是多道吊杆同时进行高度调整，并且吊杆换景均在场间黑场时进行，靠人工目测比较困难，这就要求有一种能够准确检测吊杆高度的传感装置，实时在线地向控制系统提供各道吊杆的高度信息，一旦达到预定高度，控制系统立即停止吊杆的升降动作，使吊杆准确地定位在设定的高度位置。

现有的吊杆高度检测装置，主要有两种：一种是利用多圈电位器，通过减速齿轮安装在吊杆减速机的输出轴上，这种检测装置虽然价格便宜，但检测精度较低，误差大，误差高达5-10cm；另一种是利用旋转编码器检测，但该设备价格昂贵，且与其配套的采集设备性能要求较高，采集设备的价格也较高，从而增加了整个检测装置的制造成本。

发明内容

本发明提供一种检测精度高、性价比较高、安装方便的舞台吊杆高度测量装置。

本发明采用了如下技术方案：一种舞台吊杆高度测量装置，其特征在于它包括码盘、接近开关以及可编程控制器：

所述码盘沿电机轴向安装在吊杆电机尾部轴上可随电机轴旋转，码盘位于接近开关的有效检测范围内；

所述接近开关固定在电机尾部端面上，其检测面正对着码盘，用于感应产生吊杆电机旋转脉冲信号；

所述接近开关以及吊杆电机的运转方向信号输出线与可编程控制器的输入线相连接；

所述可编程控制器根据输入的接近开关的脉冲信号、吊杆电机的运转方向信号以及预存入的脉冲步长，计算成吊杆的高度，实现吊杆高度的自动检测。

在本发明中，所述码盘由锁销固定在吊杆电机的尾部轴上，码盘外圆周面上沿电机轴向均匀排列若干个金属片，作为接近开关的检测对象；所述金属片为16个。

所述接近开关通过安装支架安装在电机尾部端面上；所述接近开关采用响应频率为500HZ、检测距离为4mm的圆柱型开关。

本测量装置中还包括行程开关，所述行程开关安装在吊杆的下极限位置，行程开关一路信号输出线与可编程控制器的输入线相连接，用于可编程控制器吊杆高度清零复位。

本发明的有益效果是：接近开关采用响应频率为500HZ、检测距离为4mm的圆柱型开关，通过安装支架将其固定在电机尾部端面上，接近开关的圆形检测面正对着码盘上的金属片，两者之间的距离在4mm以内，这样电机转1圈，码盘也转1圈，接近开关将产生16个脉冲信号，普通的吊杆电机一般是4极电机，其转速每分钟约为1440转，也就是24转/秒，接近开关每秒发出的脉冲信号为：24转/秒*16个/转＝384个，而吊杆机每秒最大行程约为400mm，由此我们可以算出高度测量装置的检测精度为：400mm/384脉冲＝1.042mm/脉冲，而舞台吊杆的检测精度通常要求在1cm以内即可。可见码盘外圆周面上的金属片越多，检测的精度越高，但同时考虑整个系统的数据处理要求，建议金属片个数在12-24之间。

本发明检测精度高，误差小，设备制造成本低，性价比高，安装方便，为舞台吊杆的自动控制系统提供了准确的位置信息，体现了准确实用的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

具体实施方式

图1中，码盘2安装在吊杆电机1的尾部轴上，并通过锁销将其固定住，码盘2外圆周边上沿电机轴向，等间距地均匀排列16个10*10*1的铁片，作为接近开关的检测对象。这样，当吊杆电机1高速旋转时，自制码盘2随电机轴一起旋转。

接近开关4固定在安装支架3上，而安装支架3则固定在吊杆电机1的尾部端盖上，吊杆电机1工作时，尾部端盖上的安装支架3及其上的接近开关4是静止不动的。接近开关采用响应频率为500HZ、检测距离为4mm、直径为12mm的圆柱型开关即可，接近开关的圆形检测面正对着码盘2上的铁片，两者之间的距离在4mm(接近开关的有效检测范围)以内。工作时，飞速旋转的吊杆电机1带着套在其上的码盘2做同步旋转，码盘2上的铁片周期性地通过接近开关4的正对面，每当有铁片通过接近开关4时，接近开关4都将产生一个脉冲。