一種舞檯燈具光束成型切割系統及舞檯燈具的製作方法

2023-06-15 03:14:01

專利名稱：一種舞檯燈具光束成型切割系統及舞檯燈具的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於舞檯燈具技術領域，特別是涉及一種用於舞檯燈具光束成型切割系統及應用該切割系統的舞檯燈具。
背景技術：
舞臺技術領域中，通常在舞檯燈具的光源與出光物鏡之間設置有光束成形組件，用於攔截光束以便獲得帶有特定橫截面的光束。切割組件是典型的光束成形組件之一，可用於獲取任意形狀外廓的光束，還可以調節光束的大小。在舞臺表演中，燈光師會根據劇情或場景的需要將燈具投射出的光斑切
割出各種形狀。在現有技術中，切割組件的傳動結構一般是採用絲杆或螺杆等傳動結構，這種結構雖然可以實現驅動切割組件的目的，但是存在著以下缺陷(I)傳動速度過慢，很難使切割組件獲得較快的切割速度，從而影響舞檯燈具的光束切割效果及舞臺表演效果；(2)佔用空間較大，從而使得整個燈具的體積比較大而且顯得比較笨重；(3)運動不靈活，切割組件的操作自由度受到一定限制，使得有些光束形狀效果無法通過切割獲得。而其它類型的傳動結構，往往結構複雜，佔用較大的機動空間，不能同時滿足既能減小燈具體積又能實現快速切割、靈活運動的需求。
發明內容本實用新型的發明目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種切割速度快、燈具體積小的用於舞檯燈具光束成型切割系統。為實現上述發明目的，本實用新型採用如下技術方案，一種舞檯燈具光束成型切割系統，包括支架；若干組切割片，每組切割片分別設置在與光束正交的不同平面內並能沿其所在的平面內移動；若干對執行機構，每對執行機構與一組對應的切割片連接；每個執行機構包括驅動電機和傳動機構，所述驅動電機裝設在支架上；所述傳動機構包括推桿、凸輪和導向板，其中凸輪與驅動電機固定連接，推桿的一端與切割片活動連接，另一端與凸輪活動連接，導向板裝設在支架上，凸輪、推桿和導向板配合將驅動電機輸出軸的旋轉運動轉化為推桿的直線運動。所述凸輪上設有凸輪槽，所述推桿通過從動件插裝在凸輪槽內；所述推桿上設有推桿導向槽；凸輪上位於驅動電機輸出軸延長線固設有導柱，所述導柱伸入推桿導向槽內並與推桿導向槽形成間隙配合；所述導向板上設有導向槽，導向槽內設置有連接組件，所述連接組件一端與對應的推桿連接後插接於對應的導向槽內，另一端與對應的切割片連接，導向槽與推桿導向槽在同一直線上或者相互平行。[0012]所述導柱位於導向槽中心線延長線上。在所述導柱的上方還連接有墊片，所述墊片的外徑大於推桿導向槽的寬度。所述切割片的兩側分別設置有第一耳式結構和第二耳式結構，第一耳式結構上設置有圓孔，第二耳式結構上設置有滑動槽，所述圓孔和滑動槽分別與推桿通過連接組件活動連接。所述連接組件包括連接銷和限位導柱，連接銷分別穿過推桿的安裝孔及切割片上的圓孔或滑動槽，並與推桿的安裝孔、切割片上的圓孔或滑動槽間隙配合；限位導柱連接在連接銷的末端並插設在對應的導向槽中。所述切割片共設置四組，所述導向板為兩塊，四組切割片裝設在兩塊導向板之間，每兩組切割片的連線垂直。所述支架包括固定架和旋轉盤，所述固定架固定在燈具外殼的內壁上，旋轉盤通過旋轉驅動機構與固定架連接且可以相對固定架旋轉，導向板、驅動電機固設在旋轉盤上。所述旋轉驅動機構包括固設在固定架上的齒條、固設在旋轉盤上的齒輪、以及固設在旋轉盤上的旋轉電機，旋轉電機的電機軸與齒輪的中心孔連接，齒輪與齒條嚙合連接。一種應用上述任一舞檯燈具光束成型切割系統的舞檯燈具。本實用新型的有益效果I、採用凸輪推桿機構作為傳動件，可以將驅動電機產生的旋轉運動轉化為推桿沿著導向板的導向槽方向的往返直線運動，故可獲得較快的切割速度，且能輕易地獲得非常好的切割頻閃效果。2、本實用新型的凸輪推桿機構結構簡單、體積小、布局合理，可合理利用舞檯燈具內部空間，基本不佔用額外的機動空間，因而減小了整個切割系統的體積，從而大大地減小了舞檯燈具的體積，可方便運輸及存儲放置。3、本實用新型尺寸緊湊、體積小、安全可靠、裝配工藝簡單和生產成本低。

圖I為本實用新型的總體結構示意圖。圖2為圖I所示結構的部分零件分解示意圖。圖3為本實用新型結構的驅動電機、傳動機構、切割片的連接示意圖。圖4為圖3所示結構中一組切割組件的示意圖。圖5為圖3所示結構中一組切割組件的分解示意圖。圖6為圖I所示切割片的結構示意圖。圖7為本實用新型切割系統的第一種切割狀態(即不對光束進行切割)的示意圖。圖8為本實用新型切割系統的第二種切割狀態(即部分切割光束)的示意圖。圖9為本實用新型切割系統的第三種切割狀態(即平行切割光束)的示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖詳細說明本實用新型的結構及工作原理。參照圖1-3所示，本實用新型所述舞檯燈具光束成型切割系統包括[0035]支架1，沿舞檯燈具的光束方向延伸並與舞檯燈具的外殼固定連接；四組切割片2組成的切割機構，每組切割片分別設置在與光束正交的不同平面內並能沿其所在的平面內移動；四對執行機構，每對執行機構與一組對應的切割片2連接；其中任一一個執行機構包括一個驅動電機6和一個傳動機構,驅動電機6固設在支架I上。如圖2至圖5所不,其中任一傳動機構包括推桿3、凸輪4和導向板5。其中導向板5共設置有兩塊，導向板5裝設在支架I上，四組切割片組成的切割裝置設置在兩塊導向板5之間,每塊導向板5上設有四條導向槽51,每個傳動機構對應一條導向槽51 ;凸輪4與驅動電機6的輸出軸固定連接，凸輪4上設有凸輪槽41 ;推桿3的一端上設有從動件7，推桿3通過從動件7插裝在凸輪槽41內；推桿3上設有推桿導向槽31 ;凸輪4上位於驅動電機輸出軸延長線固設有導柱43，導柱43位於對應的導向槽51中心線延長線上，導柱43伸入推桿導向槽31內並與推桿導向槽31形成間隙配合；每條導向槽51內設置有連接組件8，·連接組件8 —端與對應的傳動機構推桿3連接，另一端與對應的切割片2連接。如圖6-7所示，切割片2的兩側分別設置有第一耳式結構和第二耳式結構，第一耳式結構上設置有圓孔22，第二耳式結構上設置有滑動槽21，所述圓孔22和滑動槽21分別與對應的推桿3通過連接組件8活動連接。如圖5所示，連接組件8包括連接銷82和限位導柱81，連接銷82穿過推桿3的安裝孔32及切割片2上的圓孔22或滑動槽21，並與推桿的安裝孔32、切割片2上的圓孔22或滑動槽21間隙配合；如圖4，限位導柱81連接在連接銷82的末端(具體為限位導柱81設有中心孔，其中心孔與連接銷82為過盈配合，通過鉚釘連接或鉚接在一起)，可以對推桿3和切割片2進行限位作用，以防止連接銷82脫落，限位導柱81插設在對應的導向槽51中，用於引導對應的切割片2沿著導向槽51的方向運動。如圖5所示,作為優選，凸輪4還連接有軸套42 (凸輪4與軸套42優選為通過螺栓或螺釘連接)，軸套42與驅動電機6連接，軸套42上設有導柱43，優選導柱43與軸套42為一體成型。作為優選，在導柱43的上方還連接有墊片44,該墊片44的外徑大於推桿導向槽31的寬度，可防止導柱43從推桿導向槽31中脫出。該墊片44與導柱43的連接方式可以是過盈、點焊、鉚合或其它合適的方式。所述從動件7為滾子式從動件，優選為柱形件，如可以採用連接銷的形式。所述凸輪槽41的內輪廓形狀與從動件7的運動軌跡曲線形狀一致，槽的中心線即為從動件7的運動軌跡曲線，槽的寬度稍大於滾子式從動件7的直徑，恰可使從動件7在槽內自由運動。從動件7在位於推桿3的下表面與凸輪4上表面之間間隙內的部分還套有間隔柱71，用於定位從動件7。如圖2所示，支架I包括固定架11和旋轉盤12，所述固定架11固定在燈具外殼的內壁上，旋轉盤12通過旋轉驅動機構與固定架11連接，且可以相對固定架11旋轉。所述旋轉驅動機構包括固設在固定架11上的齒條13、固設在旋轉盤12上的齒輪14、以及固設在旋轉盤12上的旋轉電機15，旋轉電機15的電機軸與齒輪14的中心孔配合連接，齒輪14與齒條13嚙合連接。固定架11上設有容納旋轉盤12的中心開口。[0048]所述固定架11上設有呈圓周分布的若干個導向輪16，導向輪16的外周壁設有環形凹槽，所述旋轉盤12夾設在導向輪16的環形凹槽中，對旋轉盤12起到限位作用，以避免旋轉盤12的旋轉運動跑位等現象。所述旋轉盤12上設有容納各驅動電機6電機軸的圓孔，以使得電機軸延伸至凸輪4處與凸輪4的軸套42連接。所述旋轉盤12上設有用於光束通過的透光孔10。導向板5、驅動機構的驅動電機6均固設在旋轉盤12上。各切割片2設置在與光束軸線正交的不同平面內，每個切割片2均能夠沿著其相應的平面移動，且各切割片2不會相互觸碰。一個切割片2連接一對傳動機構、一對驅動機構，切割片2上的一端(滑動槽21)與其中一個傳動機構滑動連接，切割片2的另一端(圓孔22)與另一個傳動機構活動連接，每兩個切割片2、兩對傳動機構、兩對驅動機構、一個導向板5構成一組切割組件，共兩組切·表I]組件；其中，兩個導向板5的導向槽51的方向相互垂直，用於引導兩組切割組件分別沿著相互垂直的兩個方向移動。兩組切割組件互成90°設置，因而可以非常方便地切割出平行四邊形、梯形、三角形等各種圖案。任一切割片2的最大平移行程大於或等於透光孔10的直徑，且任一切割片2在最大平移行程的第一極限位置時，該切割片2與透光孔10完全分離，如圖7所示；當切割片2處於幹涉光束的位置時，該切割片2部分覆蓋透光孔10，如圖8和圖9所示；當切割片2處於第二極限位置時，該切割片2完全覆蓋透光孔10。一種舞檯燈具，包括燈具外殼和設置在外殼內的舞檯燈具光束成型切割系統。本實用新型的工作原理驅動電機6的電機軸輸出端與凸輪4固定連接，驅動電機6可以直接驅動凸輪4繞輸出軸轉動，由於傳動件7設置在凸輪4的凸輪槽41內，故凸輪4的轉動可以帶動傳動件7移動，進而帶動推桿3做凸輪曲線運動；由於導柱43被限定在推桿導向槽31內滑動，限位導柱81被限定在導向板5上的導向槽51內滑動，從而限定了推桿3隻能沿著導向板5的導向槽51作直線運動。因此，上述傳動機構可以將驅動電機6產生的旋轉運動轉化為推桿3沿著導向板5的導向槽51方向的往返直線運動。由於限位導柱81與切割片2的滑動槽21形成間隙配合併限定在所述滑動槽21內滑動，當推桿3推動限位導柱81在導向板5的導向槽51內滑動時，由運動矢量合成可知，限位導柱81將在切割片2的滑動槽21內滑動，並驅使切割片2繞著與切割片2另一端活動連接的導柱43的軸線轉動，切割片2部分地進入透光孔10中，從而實現了光束的斜向切害!]，如圖8所不；當一對驅動電機6以相同的速度相同的方向同時驅動一對推桿3時,如圖9所示，切割片2會平行地移入或移出透光孔10，因而可以實現光束的平行切割。由於所述切割片2組件通常被成對使用，並相對地設置在透光孔10的兩側，故切割片2處於最大切割狀態時需至少移入透光孔10的一半，才可能使用一對切割片2實現光束的完全切割(即閉光)。
權利要求1.一種舞檯燈具光束成型切割系統，包括 支架(I); 若干組切割片(2)，每組切割片分別設置在與光束正交的不同平面內並能沿其所在的平面內移動； 若干對執行機構，每對執行機構與一組對應的切割片(2)連接；其中每個執行機構包括驅動電機(6 )和傳動機構，所述驅動電機(6 )固設在支架(I)上； 其特徵在於，所述傳動機構包括推桿(3)、凸輪(4)和導向板(5)，其中凸輪(4)與驅動電機(6)的輸出軸固定連接，推桿(3)的一端與切割片(2)活動連接，另一端與凸輪(4)活動連接，導向板(5 )裝設在支架(I)上，推桿(3 )與凸輪(4 )和導向板(5 )配合將驅動電機(6)輸出軸的旋轉運動轉化為推桿(3)的直線運動。
2.根據權利要求I所述的舞檯燈具光束成型切割系統，其特徵在於，所述凸輪(4)上設有凸輪槽(41)，所述推桿(3)通過從動件(7)插裝在凸輪槽(41)內；所述推桿(3)上設有推桿導向槽(31);凸輪(4)上位於驅動電機輸出軸延長線固設有導柱(43),所述導柱(43)伸入推桿導向槽(31)內並與推桿導向槽(31)形成間隙配合；所述導向板(5 )上設有導向槽(51),導向槽(51)與推桿導向槽(31)在同一直線上或者相互平行,導向槽(51)內設置有連接組件(8 )，所述連接組件(8 ) 一端與對應的推桿(3 )連接後插接於對應的導向槽(51)內，另一端與對應的切割片(2)連接。
3.根據權利要求2所述的舞檯燈具光束成型切割系統，其特徵在於，所述導柱(43)位於導向槽(51)中心線延長線上。
4.根據權利要求2所述的舞檯燈具光束成型切割系統，其特徵在於，在所述導柱(43)的上方還連接有墊片(44)，所述墊片(44)的外徑大於推桿導向槽(31)的寬度。
5.根據權利要求2所述的舞檯燈具光束成型切割系統，其特徵在於，所述切割片(2)的兩側分別設置有第一耳式結構和第二耳式結構，第一耳式結構上設置有圓孔(22)，第二耳式結構上設置有滑動槽(21)，所述圓孔(22)和滑動槽(21)分別與對應的推桿(3)通過連接組件(8)活動連接。
6.根據權利要求2所述的舞檯燈具光束成型切割系統，其特徵在於，所述連接組件(8)包括連接銷(82 )和限位導柱(81)，連接銷(82 )穿過推桿(3 )的安裝孔(32 )及對應的切割片(2)上的圓孔(22)或滑動槽(21)，並與推桿的安裝孔(32)、切割片(2)上的圓孔(22)或滑動槽(21)間隙配合；限位導柱(81)連接在連接銷(82)的末端並插裝在對應的導向槽(51)中。
7.根據權利要求I所述的舞檯燈具光束成型切割系統，其特徵在於，所述切割片(2)共設置四組，所述導向板(5)為兩塊，四組切割片(2)裝設在兩塊導向板(5)之間，每兩組切割片(2)的連線垂直。
8.根據權利要求I所述的舞檯燈具光束成型切割系統，其特徵在於，所述支架(I)包括固定架(11)和旋轉盤(12)，所述固定架(11)固定在燈具外殼的內壁上，旋轉盤(12)通過旋轉驅動機構與固定架(11)連接且可以相對固定架(11)旋轉，導向板(5)、驅動電機(6)固設在旋轉盤(12)上。
9.根據權利要求8所述的舞檯燈具光束成型切割系統，其特徵在於，所述旋轉驅動機構包括固設在固定架(11)上的齒條(13)、固設在旋轉盤(12)上的齒輪(14)、以及固設在旋轉盤(12 )上的旋轉電機(15 )，旋轉電機(15 )的電機軸與齒輪(14 )的中心孔連接，齒輪(14 )與齒條(13)嚙合連接。
10.一種應用權利要求1-9所述任一舞檯燈具光束成型切割系統的舞檯燈具。
專利摘要本實用新型公開了一種舞檯燈具光束成型切割系統，包括支架；若干組切割片，每組切割片分別設置在與光束正交的不同平面內並能沿其所在的平面內移動；若干對執行機構，每對執行機構與一組對應的切割片連接；每個執行機構包括驅動電機和傳動機構，所述驅動電機裝設在支架上；所述傳動機構包括推桿、凸輪和導向板，其中凸輪與驅動電機固定連接，推桿的一端與切割片活動連接，另一端與凸輪活動連接，導向板裝設在支架上，凸輪、推桿和導向板配合將驅動電機輸出軸的旋轉運動轉化為推桿的直線運動，可獲得較快的切割速度，同時，凸輪推桿機構結構簡單、體積小、布局合理。
文檔編號F21V14/00GK202733791SQ20122039479
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者劉建華 申請人:廣州彩熠燈光有限公司