一种具有大角度旋转检测功能的舞台灯的制作方法

1.本发明涉及舞台灯技术领域，更具体地，涉及一种具有大角度旋转检测功能的舞台灯。


背景技术：

2.舞台灯为了改变光斑的投射位置，会使灯头绕支撑臂进行大角度的旋转，支撑臂绕机箱进行大角度的旋转，为了改变光斑的效果，内部的部分效果件也会进行大角度的旋转，旋转角度甚至会超过360度，尤其是舞台灯的支撑臂，绕机箱旋转的最大角度一般会达到630度左右。普通的角位置检测器都只能检测360度以内的角度变化，对于超过360度的旋转，无法判断其所处的旋转周期，需要增加多个定位点来识别旋转周期，或者换用价格更昂贵的可以判断旋转周期的角位置检测器，导致对超过360度的旋转角度检测成本提高。


技术实现要素：

3.本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种具有大角度旋转检测功能的舞台灯，可以利用普通的角位置检测器对超过360度的旋转角度进行检测，有效降低成本。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有大角度旋转检测功能的舞台灯，包括支撑件、枢接于所述支撑件的枢接件、相互啮合传动的第一旋转轮与第二旋转轮，且所述第一旋转轮的中心线与所述枢接件的旋转中心线重合，还包括对所述第二旋转轮的自转角度进行检测的角位置检测器，其中所述第一旋转轮静止，所述第二旋转轮随着所述枢接件的转动绕所述第一旋转轮进行公转，或者所述第一旋转轮跟随所述枢接件同步自转，所述第二旋转轮位置固定；所述第二旋转轮与所述第一旋转轮的传动比大于1：1，当所述枢接件从第一极限位置旋转超过360度到达第二极限位置时，所述第二旋转轮的旋转角度小于360度。
5.所述具有大角度旋转检测功能的舞台灯通过传动比大于1：1的所述第二旋转轮与所述第一旋转轮，将所述枢接件超过360度的旋转，转换为所述第二旋转轮360度以内的旋转，并利用角位置检测器对所述第二旋转轮的旋转角度进行检测，当所述第一旋转轮静止，所述第二旋转轮随着所述枢接件的转动绕所述第一旋转轮进行公转时，所述第一旋转轮相当于相对所述枢接件反相旋转了相同角度，当所述第一旋转轮跟随所述枢接件同步自转，所述第二旋转轮位置固定时，所述第一旋转轮跟随所述枢接件同相旋转了相同角度，所以根据所述第二旋转轮与所述第一旋转轮的传动比，可以推算出所述枢接件的同步旋转角度。本发明利用普通的角位置检测器就实现了对超过360度旋转角度的检测，不需要增加多个定位点来识别旋转周期，或者换用价格更昂贵的可以判断旋转周期的角位置检测器，有效的降低了成本。
6.进一步地，当所述第一旋转轮静止，所述第二旋转轮随着所述枢接件的转动绕所述第一旋转轮进行公转时，所述枢接件的枢接轴固定于所述支撑件，所述枢接件通过固定
连接的轴套枢接于所述枢接轴，所述第一旋转轮与所述第二旋转轮均位于所述枢接件内，所述第一旋转轮固定于所述枢接轴，所述第二旋转轮枢接于所述枢接件。当所述枢接件转动时，所述第一旋转轮及所述枢接轴均静止不转，所述轴套跟随所述枢接件同步自转，所述第二旋转轮随着所述枢接件的转动绕所述第一旋转轮进行公转，并同步进行自转，通过所述角位置检测器检测所述第二旋转轮的旋转角度，计算传动比即可得知所述第一旋转轮相对于所述枢接件的反相旋转角度，从而得出所述枢接件的旋转角度。将所述第一旋转轮与所述第二旋转轮均设置于所述枢接件内可以节省所述支撑件内的空间。
7.进一步地，当述第一旋转轮跟随所述枢接件同步自转，所述第二旋转轮位置固定时，所述枢接件与枢接轴固定连接，所述枢接轴转动枢接于所述支撑件上固定连接的轴套，所述第一旋转轮与所述第二旋转轮均位于所述支撑件内，所述第一旋转轮固定于所述枢接轴，所述第二旋转轮枢接于所述支撑件。当所述枢接件转动时，所述枢接轴于所述第一旋转轮跟随所述枢接件同步转动，所述轴套静止不转，所述第二旋转轮位置也固定不动，仅在所述第一旋转轮的带动下自转，通过所述角位置检测器检测所述第二旋转轮的旋转角度，计算传动比即可得知所述第一旋转轮与所述枢接件的同步旋转角度。将所述第一旋转轮与所述第二旋转轮均设置于所述支撑件内可以便于防水结构的设计。
8.进一步地，所述第二旋转轮与所述第一旋转轮的传动比大于3：2。这样所述第二旋转轮旋转达到360度时，所述枢接件最大旋转角度至少可以达到540度，满足一般的大角度旋转需求。
9.进一步地，所述枢接件从第一极限位置旋转到达第二极限位置时，最大旋转角度范围在540度至720度之间。符合舞台灯内元器件的通常旋转范围。
10.进一步地，所述枢接件的所述第一极限位置和/或所述第二极限位置由限位件限定。即在物理结构上限制所述枢接件的旋转范围，避免所述枢接件旋转超范围造成连接所述枢接件与所述支撑件的线路损坏。
11.进一步地，所述第二旋转轮与所述第一旋转轮间接啮合。由于所述第二旋转轮与所述第一旋转轮的传动比大于1：1，所以所述第二旋转轮的半径一般大于所述第一旋转轮，在所述第二旋转轮与所述第一旋转轮之间设置传动件使所述第二旋转轮与所述第一旋转轮间接啮合，可以实现将所述第二旋转轮安装的与所述第一旋转轮距离较远，寻找适合的位置进行安装。
12.进一步地，所述第二旋转轮与所述第一旋转轮通过同步带啮合传动。同步带传动更为节省空间，并且由于所述第二旋转轮与所述第一旋转轮之间的传动力较小，仅需要带动所述第二旋转轮旋转即可，同步带不会被紧绷到变形，传动误差小。
13.进一步地，所述第一旋转轮中心具有过线孔。连接所述枢接件与所述支撑件的线路可以从所述过线孔中穿过，实现单一枢接轴的过线功能。
14.进一步地，所述角位置检测器包括附着于所述第二旋转轮中心的磁铁，以及相对于所述第二旋转轮静止的磁编码器，所述磁编码器与所述磁铁相对设置。磁编码器与磁铁的配合，精度比一般的角位置检测器高，并且不易受到舞台灯内光线的干扰，稳定性强。
15.进一步地，所述枢接件内部具有发光体。所述发光体发出的光线投射后形成光斑，产生各种舞台效果。
16.进一步地，所述支撑件为舞台灯的机箱，所述枢接件为舞台灯的支撑臂与灯头，所
述灯头枢接于所述支撑臂。由于所述支撑臂的旋转范围较大，一般超过540度，所以利用所述角位置检测器可以最终实现对所述支撑臂旋转角度的检测。
17.附图说明
18.图1是本发明具有大角度旋转检测功能的舞台灯整体结构示意图。
19.图2是图1中a部位的放大结构示意图。
20.图3是本发明具有大角度旋转检测功能的舞台灯的剖视结构示意图。
21.图4是图3中b部位的放大结构示意图。
22.图中：100、第一旋转轮；110、过线孔；200、第二旋转轮；300、同步带；400、角位置检测器；410、磁铁；420、磁编码器；500、枢接轴；510、驱动轮；520、电机；600、轴套；700、灯头；800、支撑臂；900、机箱。
23.具体实施方式
24.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
25.如图1至图4，本发明提供一种具有大角度旋转检测功能的舞台灯，包括支撑件、枢接于所述支撑件的枢接件、相互啮合传动的第一旋转轮100与第二旋转轮200，且所述第一旋转轮100的中心线与所述枢接件的旋转中心线重合，还包括对所述第二旋转轮200的自转角度进行检测的角位置检测器400，其中所述第一旋转轮100静止，所述第二旋转轮200随着所述枢接件的转动绕所述第一旋转轮100进行公转，或者所述第一旋转轮100跟随所述枢接件同步自转，所述第二旋转轮200位置固定；所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100的传动比大于1：1，当所述枢接件从第一极限位置旋转超过360度到达第二极限位置时，所述第二旋转轮200的旋转角度小于360度。
26.所述具有大角度旋转检测功能的舞台灯通过传动比大于1：1的所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100，将所述枢接件超过360度的旋转，转换为所述第二旋转轮200的360度以内的旋转，并利用角位置检测器400对所述第二旋转轮200的旋转角度进行检测，当所述第一旋转轮100静止，所述第二旋转轮200随着所述枢接件的转动绕所述第一旋转轮100进行公转时，所述第一旋转轮100相当于相对所述枢接件反相旋转了相同角度，当所述第一旋转轮100跟随所述枢接件同步自转，所述第二旋转轮200位置固定时，所述第一旋转轮100跟随所述枢接件同相旋转了相同角度，所以根据所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100的传动比，可以推算出所述枢接件的同步旋转角度。本发明利用普通的角位置检测器400就实现了对超过360度旋转角度的检测，不需要增加多个定位点来识别旋转周期，或者换用价格更昂贵的可以判断旋转周期的角位置检测器400，有效的降低了成本。
27.在本发明优选地实施例中，当所述第一旋转轮100静止，所述第二旋转轮200随着
所述枢接件的转动绕所述第一旋转轮100进行公转时，所述枢接件的枢接轴500固定于所述支撑件，所述枢接件通过固定连接的轴套600枢接于所述枢接轴500，所述第一旋转轮100与所述第二旋转轮200均位于所述枢接件内，所述第一旋转轮100固定于所述枢接轴500，所述第二旋转轮200枢接于所述枢接件。当所述枢接件转动时，所述第一旋转轮100及所述枢接轴500均静止不转，所述轴套600跟随所述枢接件同步自转，所述第二旋转轮200随着所述枢接件的转动绕所述第一旋转轮100进行公转，并同步进行自转，通过所述角位置检测器400检测所述第二旋转轮200的旋转角度，计算传动比即可得知所述第一旋转轮100相对于所述枢接件的反相旋转角度，从而得出所述枢接件的旋转角度。将所述第一旋转轮100与所述第二旋转轮200均设置于所述枢接件内可以节省所述支撑件内的空间。
28.此时所述枢接件的驱动电机520位于所述枢接件内，被所述驱动电机520啮合驱动的驱动轮510固定于所述枢接轴500上，相对于所述枢接轴500静止不动。
29.在其它实施例中，当述第一旋转轮100跟随所述枢接件同步自转，所述第二旋转轮200位置固定时，所述枢接件与枢接轴500固定连接，所述枢接轴500转动枢接于所述支撑件上固定连接的轴套600，所述第一旋转轮100与所述第二旋转轮200均位于所述支撑件内，所述第一旋转轮100固定于所述枢接轴500，所述第二旋转轮200枢接于所述支撑件（未图示）。当所述枢接件转动时，所述枢接轴500于所述第一旋转轮100跟随所述枢接件同步转动，所述轴套600静止不转，所述第二旋转轮200位置也固定不动，仅在所述第一旋转轮100的带动下自转，通过所述角位置检测器400检测所述第二旋转轮200的旋转角度，计算传动比即可得知所述第一旋转轮100与所述枢接件的同步旋转角度。将所述第一旋转轮100与所述第二旋转轮200均设置于所述支撑件内可以便于防水结构的设计。
30.此时所述枢接件的驱动电机520位于所述支撑件内，被所述驱动电机520啮合驱动的驱动轮510同样固定于所述枢接轴500上，相对于所述枢接轴500静止不动。
31.在本发明优选地实施例中，所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100的传动比大于3：2。这样所述第二旋转轮200旋转达到360度时，所述枢接件最大旋转角度至少可以达到540度，满足一般的大角度旋转需求。
32.可选地，所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100的传动比小于5：2，避免所述第二旋转轮200为了实现更大的传动比，导致半径过大，占用舞台灯内的空间。
33.在本发明优选地实施例中，所述枢接件从第一极限位置旋转到达第二极限位置时，最大旋转角度范围在540度至720度之间。符合舞台灯内元器件的通常旋转范围。
34.可选地，所述枢接件从第一极限位置旋转到达第二极限位置时，最大旋转角度范围为630度。
35.在本发明优选地实施例中，所述枢接件的所述第一极限位置和/或所述第二极限位置由限位件限定。即在物理结构上限制所述枢接件的旋转范围，避免所述枢接件旋转超范围造成连接所述枢接件与所述支撑件的线路损坏。
36.可选地，所述限位件可以由设置于所述枢接件上的一根限位柱、与所述枢接轴500相固定的一根限位柱及套设在所述枢接轴500上的拨杆组成，为目前的舞台灯常用限位结构，不再赘述。
37.在本发明优选地实施例中，所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100间接啮合。由于所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100的传动比大于1：1，所以所述第二旋转轮200
的半径一般大于所述第一旋转轮100，在所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100之间设置传动件使所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100间接啮合，可以实现将所述第二旋转轮200安装的与所述第一旋转轮100距离较远，寻找适合的位置进行安装。
38.在本发明优选地实施例中，所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100通过同步带300啮合传动。同步带300传动更为节省空间，并且由于所述第二旋转轮200与所述第一旋转轮100之间的传动力较小，仅需要带动所述第二旋转轮200旋转即可，同步带300不会被紧绷到变形，传动误差小。
39.在本发明优选地实施例中，所述第一旋转轮100中心具有过线孔110。连接所述枢接件与所述支撑件的线路可以从所述过线孔110中穿过，实现单一枢接轴500的过线功能。尤其是当所述枢接件仅具有一个所述枢接轴500时，其既要起到支撑所述枢接件，又要实现过线功能，通过在所述第一旋转轮100中心设置过线孔110，从而实现单一枢接轴500的过线功能。
40.在本发明优选地实施例中，所述角位置检测器400包括附着于所述第二旋转轮200中心的磁铁410，以及相对于所述第二旋转轮200静止的磁编码器420，所述磁编码器420与所述磁铁410相对设置。磁编码器420与磁铁410的配合，精度比一般的角位置检测器400高，并且不易受到舞台灯内光线的干扰，稳定性强。
41.可选地，所述磁铁410通过安装架固定于所述第二旋转轮200上，便于安装。
42.在本发明优选地实施例中，所述枢接件内部具有发光体。所述发光体发出的光线投射后形成光斑，产生各种舞台效果。
43.在本发明优选地实施例中，所述支撑件为舞台灯的机箱900，所述枢接件为舞台灯的支撑臂800与灯头700，所述灯头700枢接于所述支撑臂800。由于所述支撑臂800的旋转范围较大，一般超过540度，所以利用所述角位置检测器400可以最终实现对所述支撑臂800旋转角度的检测。
44.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。