本发明涉及舞台机械技术领域，特别涉及一种可输送雾气的摆臂机构。
背景技术：
云雾特效时一种常见的舞台特效形式，广泛运用于各大中小型剧场、演唱会现场、主题游乐园等娱乐设置中。随着各种游乐场所在各地兴建，特别是4d电影乐园性质的主题公园，云雾特效作为一种表演形式和一种可与游客进行互动的方式，得到了广泛的使用。
为了在舞台上制造云雾特效，现有的云雾特效产生方法是将用于输送雾气的管道埋设在舞台下方，使从雾气供应装置中产生的雾气通过该管道输送至设置在舞台上的多个出雾口，再通过出雾口将雾气排出，以产生云雾特效。这种云雾特效产生方法适用于出雾口为固定设置的舞台，只需将雾气供应装置、雾气管道和出雾口进行固定连接后就可使用。然而，在某些特殊的舞台上，例如某些新建的4d影院的舞台上，需要将低温云雾在短时间内喷射并铺满至某个翻转平台，使雾气跟随该翻转平台一起翻转，从而产生云雾特效，该翻转平台工作时可进行三自由度的旋转，运动范围较大，其周围需要相对空旷的环境，因此，若通过现有的通过固定连接的云雾特效产生方法将雾气输送至该翻转平台，则与翻转平台固定连接的雾气管道将严重阻碍翻转平台的工作。无法得到期望的云雾效果。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种摆臂机构及摆臂方法，当向例如上述翻转平台的雾气接收装置输送雾气时，该摆臂机构向上摆臂至水平位置用以输送雾气，雾气输送完毕后，该摆臂机构向下摆臂至垂直位置，使其与雾气接收装置分离。
为了实现上述目的，本发明提供一种摆臂机构，其设置于支撑部，用于向雾气接收装置输送雾气。摆臂机构包括摆臂主体和摆臂执行机构，摆臂主体的一端活动连接于支撑部上部，另一端为自由端；摆臂执行机构一端固定于支撑部下部，另一端活动连接与所述摆臂主体底部；摆臂执行机构驱动摆臂主体在垂直位置和水平位置之间进行摆臂动作。
所述摆臂主体进一步包括：
立体桁架；
转接组件，其一侧固定于支撑部，另一侧与立体桁架可旋转连接；以及
雾道，设置于立体桁架上，与雾气接收装置对接。
上述摆臂机构，其中支撑部包含上平台、下平台以及位于上平台和下平台之间的立柱，呈“工”状结构。
上述摆臂机构，其中转接组件固定于上平台的垂直面上，并在伸出上平台的垂直面的部分通过三角支架分别与上平台的顶面和底面固定。
上述摆臂机构，其中支撑部为可通过设置在其底部的活动组件进行移动或旋转。
上述摆臂机构，其中雾道一端设置有调节雾道出雾端位置的雾道调节装置，当摆臂主体摆动到水平位置时，雾道调节装置与雾气接收装置柔性对接。
上述摆臂机构，其中雾道调节装置上设置有多个位置调节组件。
上述摆臂机构，其中转接机构上设置有上限位装置和下限位装置。上限位装置调节或限制摆臂主体向上摆动时的最大摆动角度，下限位装置限制摆臂主体向下摆动时的停摆角度。
上述摆臂机构，其中上限位装置为限位调节螺栓，和/或，下限位装置为缓冲限位块。
上述摆臂机构，其中执行机构包括活塞杆式驱动组件和驱动控制组件。活塞杆式驱动组件的下端通过支座与支撑部固定，上端通过螺接杆与立体桁架可旋转连接；驱动控制组件驱动活塞杆式驱动组件的活塞杆伸缩。
上述摆臂机构，其中活塞杆式驱动组件还包括设置在其内部的位置传感器，用于测定活塞杆驱动组件中活塞的位置。
上述摆臂机构，其中活塞杆式驱动组件为气缸，包括缸体、设置于缸体内部的活塞以及活塞杆。活塞杆一端与活塞相连，另一端伸出缸体；活塞把缸体的内部空间分割为第一气室和第二气室；
驱动控制组件进一步包括：
气源；
减压过滤器，其进气口与气源连通；
三位五通电磁阀，其进气口与减压过滤器排气口连通，其第一出气口和第二出气口分别与第一气室和第二气室连通，其第一排气口用于排空气体；以及
两位三通电磁阀，其进气口与三位五通电磁阀的第二排气口连通，其出气口用于排空气体。
上述摆臂机构，其中驱动控制组件还包括第一单向调压阀、第二单向调压阀和第三单向调压阀。第一气室通过第一单向调压阀与三位五通电磁阀的第一出气口连通；第二气室通过第二单向调压阀与三位五通电磁阀的第二出气口连通；两位三通电磁阀的出气口通过第三单向调压阀排空气体。
本发明还提供一种可利用上述摆臂机构的摆臂方法，其特征在于，包括：
上升步骤，摆臂执行机构控制摆臂主体从垂直位置向上摆动至水平位置；
对接步骤，调节雾道的出雾端位置，将雾气通过雾道输送至雾气接收装置；
下降步骤，摆臂执行机构控制摆臂主体从水平位置向下摆动至垂直位置。
上述摆臂方法，其中上升步骤包括：
设定摆臂主体向上摆动时的最大摆动角度；
摆臂执行机构控制所述摆臂主体向上摆动并控制摆动速度；
当摆臂主体摆动至最大摆平角度时，摆臂执行机构保持摆动主体的当前位置；
上述摆臂方法，其中下降步骤包括：
摆臂执行机构控制摆臂主体向下摆动并控制摆动速度；
当摆臂主体摆动至所述停摆角度时，摆臂执行机构在当前位置锁死所述摆臂主体。
综上所述，本发明的有益效果为：
将雾道设置在摆臂机构上，当需要产生雾气效果时，摆臂机构向上摆动至水平位置，通过雾道将雾气从摆臂机构一端的雾气供给装置提供给摆臂机构另一端的雾气接收装置，当雾气输送完毕时，摆臂机构向下摆臂至垂直位置，与雾气接收装置分离，不会对雾气接收装置随后执行的翻转、旋转等动作构成干扰。
附图说明
图1a为本发明实施方式的摆臂机构的侧视示意图；
图1b为本发明实施方式的摆臂机构的正视示意图；
图2a为本发明实施方式的摆臂机构的雾道调节装置的正视示意图；
图2b为本发明实施方式的摆臂机构的雾道调节装置的俯视示意图；
图3为本发明实施方式的摆臂机构的摆臂控制结构图；
图4为本发明实施方式的摆臂方法的流程图；
图5为本发明实施方式的摆臂方法的部分流程图；
图6为本发明实施方式的摆臂方法的部分流程图；
其中，附图标记
1：摆臂机构
10：摆臂主体
11：立体桁架
12：转接板
13：雾道
14：雾道调节装置
15：盖板
121：限位调节螺栓
122：缓冲限位块
141：对接口
142、143：调节槽孔
20：摆臂执行机构
21：气缸
22：支座组件
23：活塞杆
24：螺接杆
25：鱼眼接头
26：气动控制组件
211：下气室
212：上气室
231：活塞
232：位置传感器
261：三位五通电磁阀
262：两位三通电磁阀
263：气源
264：减压过滤器
265、266、267：单向调压阀
268：集气管
269：消音器
30：支撑部
31：上平台
32：下平台
33：立柱
34：脚轮
具体实施方式
下面结合附图和详细实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。
请参见图1a与图1b，图1a为本发明实施方式的摆臂机构1的侧视示意图，图1b为本发明实施方式的摆臂机构1的正视示意图。摆臂机构1包括固定在支撑部30上的摆臂主体10和摆臂执行机构20。如图1和图2所示，本实施方式中，支撑部30为一个钢结构平台，包括上平台31、下平台32和位于上平台31和下平台32之间的立柱33，呈“工”形结构，在其他实施方式中，支撑部30还可是只由一个平台和立柱组成的呈“t”形的支撑结构，或还可以只是一个垂直的前面，均可以达到固定摆臂机构1的作用。本实施方式中，在支撑部30的底部还设置有多了脚轮34，可使支撑部30在地面上移动或者旋转，从而带动摆臂机构10随着支撑部30一起移动或旋转，在其它实施方式中，用于使支撑部30移动或旋转的活动组件还可以是设置在地面上的轨道。使支撑部30嵌入轨道中，按照预设的轨道路径进行移动过旋转。
在摆臂主体10中，立体桁架11为矩形筒状的金属支架结构，是摆臂主体10的主要结构，转接板12的一侧固定在上平台31的垂直面上，另一侧通过可旋转的活动接头与立体桁架11连接，因此，摆臂主体10可将立体桁架11与转接板12的活动连接处作为轴心，在垂直位置和水平位置之间来回摆动。在其它实施方式中，用于将立体桁架11与钢结构平台30固定的转接组件还可以是三角悬臂，三角悬臂的一面与支撑部30固定，并将立体桁架11活动连接于三角悬臂的一个顶点，或其他合适的结构。
立体桁架11的顶部设置有用于输送雾气的雾道13，可通过雾道13将雾气传送到设置在摆臂主体10一端的雾气接收装置40以便雾气接收装置40在雾气输送完毕后产生雾气效果。在其他实施方式中，雾道13还可套设在立体桁架11的内部，或悬挂在立体桁架11的底部，当如本实施方式将雾道13架设在立体桁架11的顶部时，还可在雾道13的顶部还铺设由盖板15，从而在摆臂主体10向上摆动到水平位置时，防止相关人员误入摆臂区域造成跌落等意外事故。
本实施方式中，雾道13通过设置在其一端的雾道调节装置14与雾气接收装置40连接，当摆臂主体10处于水平位置时，通过雾道调节装置14可调节雾道13出雾口的位置，从而可将雾道13的出雾口与雾气接收装置40的进雾口对齐，雾道调节装置14的具体结构容后详述。
摆臂机构1通过摆臂执行机构20使得摆臂主体10的向上摆动动作或向下摆动动作，本实施方式中，摆臂执行机构20为气缸，包括缸体21，缸体21通过其下端的支座组件22与支撑部30固定连接，气缸活塞杆23上端连接有螺接杆24，通过调节螺接杆24的长度，从而调整气缸活塞杆23的长度，以便和摆臂主体10连接，通过鱼眼接头25将螺接杆24活动连接在立体桁架11的底部，通过缸体21的工作使得气缸活塞杆23来回伸缩，从而带动摆臂主体上下摆动。在其它实施方式中，摆臂执行机构20还可为液压驱动结构等其他合适的驱动结构。
转接板12上还设置有限位调节螺栓121和缓冲限位块122，应当了解到的是，本文“摆臂主体10向上摆动到水平位置”中的“水平位置”是指摆臂主体10可向上摆动到某个大致水平的位置，由于在不同的舞台上，雾气接收装置40设置的高度并不固定，摆臂主体10向上摆动时，为了能够使雾道13与雾气接收装置40处于同一高度，需要调节摆臂主体10向上摆动时的最大摆动角度。因此，本实施方式中，通过调节限位调节螺栓121的长度，从而调整调节并限制摆臂主体10向上摆动时的最大摆动角度，限位调节螺栓121设置在立体桁架11与转接板12活动连接处的正上方，当摆臂主体10向上摆动时，立体桁架11与限位调节螺栓121的一端刚性接触(如图1a所示)，从而限制摆臂主体10的最大摆动角度，限位调节螺栓121的长度越短，则摆臂主体10的最大摆动角度越大，反之限位调节螺栓121的长度越长，则摆臂主体10的最大摆动角度越小。缓冲限位块122设置在转接板12的底部，且位于限位调节螺栓121的正下方，当摆臂主体10向下摆动时，立体桁架11的底部与缓冲限位块122接触，从而限制摆臂主体10的停摆位置，同时，缓冲限位块122的阻尼机构还可在一定程度上减缓摆臂主体10向下摆动的速度。
请继续参见图2a和图2b，图2a为本发明实施方式的摆臂机构的雾道调节装置14的正视示意图，图2b为本发明实施方式的摆臂机构的雾道调节装置14的俯视示意图。雾道调节装置14设置有对接口141，当摆臂主体10向上摆动至和雾气接收装置40高度相同的水平位置时，经由雾道13输送的雾气通过对接口141输送至与其连接的雾气接收装置40，本实施方式中，对接口141采用柔性连接方式，避免对接时损坏雾道13和雾气接收装置40，即使摆臂主体10处于与雾气接收装置40高度相同的水平位置也并不能保证雾道14和雾气接收装置40完全对齐，因此，在本实施方式中，雾道调节装置14设置有调节槽孔142(如图2a所示)，通过调节槽孔142可在左右方向(即图2a的左右方向)调整对接口141的位置以便与雾气接收装置40完全对齐，雾道调节装置14还设置有调节槽孔143(如图2b所示)，通过调节槽孔143可在前后方向(即图2b的上下方向)调整对接口141的位置以便与雾气接收装置40完全对齐。
请继续参见图3，图3为本发明实施方式的摆臂控制结构图。气动控制组件26控制摆臂执行机构20的动作，从而实现摆臂主体的上下摆动。缸体21被与活塞杆23连接的活塞231分割为下气室211和上气室212，本实施方式中，活塞杆23上还设置有位置传感器231，位置传感器231将其检测而得活塞231位置信号发送至气动控制组件26；上气室212和下气室211分别通过单向调压阀265和266连接三位五通电磁阀261的出气口a1和b1，同时，三位五通电磁阀261的进气口p1通过减压过滤器264与气源相连，排气口o1可将三位五通电磁阀261内多余的气体排出，排气口o2连接二位三通电磁阀262的进气口p2，二位三通电磁阀262出气口a2通过单向调压阀267将二位三通电磁阀262内的气体排出，另外，三位五通电磁阀261和二位三通电磁阀262受控于位置传感器231发送的活塞位置信号，另外，在本发明的较佳实施方式中，排气口o1和单向调压阀267还可与具有消音器269的集气管268连通，使得从排气口o1和单向调压阀267排出的气体经由消音器269排出到外界，有效降低了摆臂机构20工作时的噪音。
因此，气动控制组件26的工作方式为：三位五通电磁阀261根据活塞位置信号控制进气口p1和出气口a1导通，或与出气口b1导通，从而控制气源263中的气体经由三位五通电磁阀261流向上气室212或下气室211，由于上气室212或下气室211的气体变化，使得活塞杆23伸缩，最终带动摆臂主体10上下摆动；例如当进气口p1和出气口b1导通时，来自气源263的气体经由减压过滤器264并通过进气口p1和出气口b1流进下气室211，下气室211的气体变多，将活塞杆23推出21，带动摆臂主体10向上摆动；同时，上气室212和出气口a1之间的单向调压阀265，以及下气室211和出气口b1之间的单向调压阀266可调节各出气口流向对应气室的气压，从而调节气体流进各气室的速度，实现调节摆臂主体10的摆动速度，另外，在单向调压阀266和267进行调压的同时，三位五通电磁阀261内多余气体可通过排气口o1排出；应当了解到的是，当气体流进其中一个气室时，另一个气室中的多余气体将通过与其相连的出气口从排气口o2排出，例如当下气室211进气时，上气室212的多余气体通过出气口a1回到三位五通电磁阀261，并从排气口o2排出；本实施方式中，排气口o2通过两位三通电磁阀262与单相调压阀267相连，其中两位三通电磁阀262可控制排气通道的导通与断开，单相调压阀267可调节排气压力，通向实现了对摆臂主体10的摆动速度的进一步控制。
请继续参见图4，图4为本发明实施方式的摆臂方法的流程图。在步骤s102，摆臂执行机构20控制摆臂主体10从垂直位置向上摆动至水平位置，以便在后续操作中将雾道13与雾气接收装置40对接，从而输送雾气至雾气接收装置40，本实施方式中，通过气动控制组件26控制缸体21使得活塞杆23伸出，带动摆动主体向上摆动，三位五通电磁阀261控制进气口p1和出气口b1导通，使气源263中的气体流进下气室211，将活塞杆23推出缸体21，同时上气室212中的多余气体通过出气口a1回到三位五通电磁阀261，并从排气口o2排出；在步骤s103，雾道调节组件14调整雾道13的出雾端位置，与雾道13一端的雾气接收装置40对接，本实施方式中，通过调节槽孔142和143调节雾道13的出雾端的左右位置或前后位置，使得雾道13的出雾端与雾气接收装置40对齐后柔性对接；在步骤s104，摆臂执行机构20控制摆臂主体10从水平位置向下摆回至垂直位置，本实施方式中，过气动控制组件26控制缸体21使得活塞杆23缩回，带动摆动主体向下摆动，三位五通电磁阀261控制进气口p1和出气口a1导通，使气源263中的气体流进上气室212，将活塞杆23推进缸体21内，同时下气室211中的多余气体通过出气口b1回到三位五通电磁阀261，并从排气口o2排出。
请继续参见图5，图5为本发明实施方式的摆臂方法的步骤s102的部分流程图，步骤s102包含步骤s201～s203，在步骤s201，调节摆臂主体10的最大向上摆动角度，使得摆臂主体10向上摆动至水平位置时，使得摆动主体10与雾气接收装置40处于同一高度，本实施方式中，通过调节限位调节螺栓121的长度，从而调整调节并限制摆臂主体10向上摆动时的最大摆动角度，限位调节螺栓121的长度越短，则摆臂主体10的最大摆动角度越大，反之限位调节螺栓121的长度越长，则摆臂主体10的最大摆动角度越小。在步骤s202，摆臂主体10向上摆动时，摆臂执行机构20控制上限摆动的速度，实施方式中，通过调整单向调压阀266的进气压力与单向调压阀267的排气压力，以控制下气室211的进气速度和上气室212的排气速度，从而控制摆臂主体10向上摆动速度，另外，在本步骤中，还可控制支撑部30通过底部的脚轮34进行移动或旋转，使摆臂机构1可随着支撑部30进行移动或旋转至正对于雾气接收装置40的位置；在步骤s203，当摆臂主体10向上摆动至水平位置后，控制摆臂执行机构20使得摆臂主体10保持在水平位置，本实施方式中，当立体桁架11与限位螺栓121刚性接触时，或当位置传感器231测得的活塞位置为与向上最大摆动角度相对应的位置时，三位五通电磁阀261断电，使得进气口p1和出气口a1和b1均断开，使得气体为无法流进上下气室，从而保证摆臂主体10保持在水平位置。
请继续参见图6，图6为本发明实施方式的摆臂方法的步骤s104的部分流程图，步骤s104包含步骤s401和s402；在步骤s401，摆臂主体10向下摆动时，摆臂执行机构20控制向下摆动的速度，本实施方式中，通过调整单向调压阀265的进气压力与单向调压阀267的排气压力，以控制上气室212的进气速度和上气室211的排气速度，从而控制摆臂主体10向下摆动速度；在步骤s402，当摆臂主体10向下摆动至垂直位置后，控制摆臂执行机构20在垂直位置锁定摆臂主体10，本实施方式中，当立体桁架11与缓冲限位块122接触时，或当位置传感器231测得的活塞位置为与垂直位置相对应的位置时，三位五通电磁阀261断电，使得进气口p1和出气口a1和b1均断开，使得气体为无法流进上下气室，从而将摆臂主体10锁定在垂直位置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的普通技术人员可根据本发明的构思进行各种变化与修饰，但这些变化与修饰都应落入本发明所附权利要求的保护范围。