一种用于大合唱的多功能舞台及其操作方法与流程

本发明属于舞台设施技术领域，具体涉及一种用于大合唱的多功能舞台及其操作方法。

背景技术：

大合唱是艺术表演中的经典节目，表演前，为了增加观看的层次感经常需要在舞台上搭站位用台阶，并合理的摆放指挥站位台，这种方法繁琐，且劳动效率低，准备用时长，站位不便于调整，指挥台的高度和转角想要调整的话，比较费事费力。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种用于大合唱的多功能舞台及其操作方法，以便解决现有技术中的不足。

本发明的技术方案是：一种用于大合唱的多功能舞台，包括底座，所述底座上表面开设有圆形通槽，所述圆形通槽内套装有转动装置，所述转动装置中心内嵌有升降回转装置，围绕升降回转装置均布的设置有多个可隐藏式高度可调节的支撑装置，所述转动装置前方的底座上表面上开设有矩形通槽，所述矩形通槽内还设置有平移旋转装置，所述底座上设置有控制器、显示器和供电模块，所述显示器分别与控制器和供电模块电连接，所述控制器与供电模块电连接，所述转动装置、升降回转装置、支撑装置和平移旋转装置上分别根据需要设置有直线位移和角度的检测装置，所述检测装置、转动装置、升降回转装置、支撑装置和平移旋转装置均分别与控制器电连接。

优选的，所述转动装置包括与圆形通槽的内壁滑动连接的回转体，所述回转体包括同轴且固定连接的第一转动体和第二转动体，第二转动体位于第一转动体的下方，且第二转动体上同轴连接有绝对式光电编码器一，所述绝对式光电编码器一与控制器电连接，所述第一转动体的上表面与底座上表面平齐，所述第一转动体的下表面上开设有上环形槽，第一转动体的下方设置有与第二转动体同轴套装的环形支撑件，所述环形支撑件上表面上开设有与上环形槽位置相对的下环形槽，所述下环形槽和上环形槽的横截面均是半圆形，下环形槽和上环形槽构成的空间内设置有滚珠，所述环形支撑件和第二转动体之间套装有第一轴承；所述环形支撑件和底座之间架设有支撑板，所述支撑板上设置有与供电模块电连接的第二电机，所述第二电机的输出轴上连接有蜗杆，所述蜗杆与第一转动体的下部啮合传动。

优选的，所述第一转动体的上表面上开设有通孔，所述第二转动体的上表面上开设有盲孔，所述盲孔与通孔同轴且直径相等，所述盲孔与通孔组成的空间内设置有升降回转装置，所述升降回转装置包括设置在盲孔底部的第二轴承，所述第二轴承内套装有传动杆，且传动杆上同轴连接有绝对式光电编码器二，所述绝对式光电编码器二与控制器电连接，所述传动杆的上端与第一旋转件固定连接，所述第一旋转件的上端设置有升降装置，所述升降装置的顶端设置有转盘；所述通孔和盲孔的孔壁上内嵌有检测转盘的高度位置的直线位移传感器，所述直线位移传感器与控制器电连接；所述第一旋转件的右侧设置有第二旋转件，所述第二旋转件与第一旋转件传动连接，所述第二旋转件的中心轴通过联轴器与第一电机的输出轴连接，所述第一电机与供电模块电连接。

优选的，所述升降装置是剪叉式升降机。

优选的，所述第一转动体的上表面上周向均布多个异形槽孔，所述异形槽孔内设置有支撑装置，所述支撑装置包括多个液压缸，每两个液压缸为一组，液压缸的顶头上设置有脚踏，所述脚踏有多个且长度从外圈向内圈长度逐次递减。

优选的，所述平移旋转装置包括架设在底座两侧壁上的传动丝杠，所述传动丝杠的一端穿过底座的侧壁连接第三电机，所述第三电机与供电模块电连接，所述传动丝杠的另一端同轴连接有绝对式光电编码器三，所述绝对式光电编码器三与控制器电连接，所述传动丝杠上设置有螺母座，所述螺母座上表面与底座上表面平齐，所述螺母座上表面开设有凹槽，所述凹槽的底面固定与供电模块电连接的第四电机，所述第四电机上设置有与控制器电连接的绝对式光电编码器四，所述第四电机的输出轴上连接第三转动体，所述第三转动体的上表面与螺母座上表面平齐，螺母座的左右两侧设置有伸缩防护板，所述伸缩防护板架设在底座上的矩形通槽上方，与伸缩防护板的两端相邻的底座内壁上分别设置有与控制器电连接的极限限位开关一和极限限位开关二。

优选的，所述底座、脚踏、第三转动体、第一转动体和转盘的上表面结构相同，均包括从下到上依次排列的实木运动地板层、隔潮隔离层和消音减震层。

一种用于大合唱的多功能舞台的操作方法，包括以下操作步骤：

步骤一、按下控制开关，接通供电电源；

步骤二、按照需要有选择的按以下方法进行操作：

s1、当需要调整转动装置动作时，先在控制器的显示屏上对转动装置上的第二电机的转动速度和转动装置的目标转角进行设置，而后按下启动按钮即可；

s2、当需要调整升降回转装置动作时，先在控制器的显示屏上对升降回转装置上的第一电机的转动速度、升降回转装置的目标转角、升降回转装置的目标高度进行设置，而后按下启动按钮即可；

s3、当需要调整支撑装置动作时，先在控制器的显示屏上对支撑装置上的脚踏的目标状态进行设置，而后按下启动按钮即可；

s4、当需要调整平移旋转装置动作时，先在控制器的显示屏上对平移旋转装置上的第三电机的转速进行设置以确定螺母座的移动速度，而后可以有选择的在控制器的显示屏上对第四电机的转动速度进行设置，以确定第三转动体的转速，而后按下启动按钮即可。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于大合唱的多功能舞台的有益效果是：

1、本发明在舞台中部设置了转动装置，转动装置的上还设置了支撑装置，支撑装置内的脚踏的高度由液压缸进行控制，当需要使用脚蹬进行合唱排练或者表演时，可控制液压缸动作，将脚蹬一一伸出，不使用状态下，控制液压缸带动脚蹬收回，脚蹬上表面与底座上表面保持平齐，不影响别的节目或者训练的进行，同时，转动装置还可以绕着升降回转装置进行回转，完成周向的位置调整。

2、本发明的转动装置内嵌升降回转装置，升降回转装置与转动装置之间可以完成相对同向或者反向的转动，同时升降回转装置的高度可通过升降装置进行调整，完成相对复杂的换位。

3、本发明的底座上还设置有平移旋转装置，平移旋转装置的位置通过丝杆传动装置进行调整，完成横向位移，结合第四电机的控制，完成贯穿底座的平移动作和转向动作。

4、本发明操作简单，既能帮助演员完成队列调整，又可以增加观赏性，且装置的功能多样，实用性好，值得推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的aa向剖视图；

图3为本发明的bb向剖视图；

图4为本发明支撑装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、底座；2、环形支撑件；3、第一轴承；4、支撑板；5、第二电机；6、蜗杆；7、滚珠；8、第一转动体；9、第二旋转件；10、脚踏；11、转盘；12、升降装置；13、第一旋转件；14、传动杆；15、第二轴承；16、第一电机；17、第三转动体；18、螺母座；19、第四电机；20、液压缸；21、传动丝杠；22、伸缩防护板；23、第三电机；24、第二转动体。

具体实施方式

本发明提供了一种用于大合唱的多功能舞台及其操作方法，下面结合图1的结构示意图，对本发明进行说明。

如图1所示，本发明提供的一种用于大合唱的多功能舞台，包括底座1，所述底座1上表面开设有圆形通槽，所述圆形通槽内套装有转动装置，所述转动装置中心内嵌有升降回转装置，围绕升降回转装置均布的设置有多个可隐藏式高度可调节的支撑装置，所述转动装置前方的底座1上表面上开设有矩形通槽，所述矩形通槽内还设置有平移旋转装置，所述底座1上设置有控制器、显示器和供电模块，所述显示器分别与控制器和供电模块电连接，所述控制器与供电模块电连接，所述转动装置、升降回转装置、支撑装置和平移旋转装置上分别根据需要设置有直线位移和角度的检测装置，所述检测装置、转动装置、升降回转装置、支撑装置和平移旋转装置均分别与控制器电连接。

进一步的，所述转动装置包括与圆形通槽的内壁滑动连接的回转体，所述回转体包括同轴且固定连接的第一转动体8和第二转动体24，第二转动体24位于第一转动体8的下方，且第二转动体24上同轴连接有绝对式光电编码器一，所述绝对式光电编码器一与控制器电连接，所述第一转动体8的上表面与底座1上表面平齐，所述第一转动体8的下表面上开设有上环形槽，第一转动体8的下方设置有与第二转动体24同轴套装的环形支撑件2，所述环形支撑件2上表面上开设有与上环形槽位置相对的下环形槽，所述下环形槽和上环形槽的横截面均是半圆形，下环形槽和上环形槽构成的空间内设置有滚珠7，所述环形支撑件2和第二转动体24之间套装有第一轴承3；所述环形支撑件2和底座1之间架设有支撑板4，所述支撑板4上设置有与供电模块电连接的第二电机5，所述第二电机5的输出轴上连接有蜗杆6，所述蜗杆6与第一转动体8的下部啮合传动。

进一步的，所述第一转动体8的上表面上开设有通孔，所述第二转动体24的上表面上开设有盲孔，所述盲孔与通孔同轴且直径相等，所述盲孔与通孔组成的空间内设置有升降回转装置，所述升降回转装置包括设置在盲孔底部的第二轴承15，所述第二轴承15内套装有传动杆14，且传动杆14上同轴连接有绝对式光电编码器二，所述绝对式光电编码器二与控制器电连接，所述传动杆14的上端与第一旋转件13固定连接，所述第一旋转件13的上端设置有升降装置12，所述升降装置12的顶端设置有转盘11；所述通孔和盲孔的孔壁上内嵌有检测转盘11的高度位置的直线位移传感器，所述直线位移传感器与控制器电连接；所述第一旋转件13的右侧设置有第二旋转件9，所述第二旋转件9与第一旋转件13传动连接，所述第二旋转件9的中心轴通过联轴器与第一电机16的输出轴连接，所述第一电机16与供电模块电连接。

进一步的，所述升降装置12是剪叉式升降机。

进一步的，所述第一转动体8的上表面上周向均布多个异形槽孔，所述异形槽孔内设置有支撑装置，所述支撑装置包括多个液压缸20，每两个液压缸20为一组，液压缸20的顶头上设置有脚踏10，所述脚踏10有多个且长度从外圈向内圈长度逐次递减。

进一步的，所述平移旋转装置包括架设在底座1两侧壁上的传动丝杠21，所述传动丝杠21的一端穿过底座1的侧壁连接第三电机23，所述第三电机23与供电模块电连接，所述传动丝杠21的另一端同轴连接有绝对式光电编码器三，所述绝对式光电编码器三与控制器电连接，所述传动丝杠21上设置有螺母座18，所述螺母座18上表面与底座1上表面平齐，所述螺母座18上表面开设有凹槽，所述凹槽的底面固定与供电模块电连接的第四电机19，所述第四电机19上设置有与控制器电连接的绝对式光电编码器四，所述第四电机19的输出轴上连接第三转动体17，所述第三转动体17的上表面与螺母座18上表面平齐，螺母座18的左右两侧设置有伸缩防护板22，所述伸缩防护板22架设在底座1上的矩形通槽上方，与伸缩防护板22的两端相邻的底座1内壁上分别设置有与控制器电连接的极限限位开关一和极限限位开关二，所述极限限位开关一和极限限位开关二对螺母座的极限位置进行限定，防止安全事故发生。

进一步的，所述底座1、脚踏10、第三转动体17、第一转动体8和转盘11的上表面结构相同，均包括从下到上依次排列的实木运动地板层、隔潮隔离层和消音减震层，起到隔音消噪、防潮减震的良好使用效果。

一种用于大合唱的多功能舞台的操作方法，包括以下操作步骤：

步骤一、按下控制开关，接通供电电源；

步骤二、按照需要有选择的按以下方法进行操作：

s1、当需要调整转动装置动作时，先在控制器的显示屏上对转动装置上的第二电机5的转动速度和转动装置的目标转角进行设置，而后按下启动按钮即可；

s2、当需要调整升降回转装置动作时，先在控制器的显示屏上对升降回转装置上的第一电机16的转动速度、升降回转装置的目标转角、升降回转装置的目标高度进行设置，而后按下启动按钮即可；

s3、当需要调整支撑装置动作时，先在控制器的显示屏上对支撑装置上的脚踏10的目标状态进行设置，而后按下启动按钮即可；

s4、当需要调整平移旋转装置动作时，先在控制器的显示屏上对平移旋转装置上的第三电机23的转速进行设置以确定螺母座18的移动速度，而后可以有选择的在控制器的显示屏上对第四电机19的转动速度进行设置，以确定第三转动体17的转速，而后按下启动按钮即可。

其中，所述控制器是单片机，所述单片机是西门子s7-200。

本发明在舞台中部设置了转动装置，转动装置上还设置了支撑装置，支撑装置内的脚踏的高度由液压缸进行控制，当需要使用脚蹬进行合唱排练或者表演时，可用控制器控制液压缸动作，将脚蹬一一伸出后，合唱演员站在脚蹬上进行表演，不使用状态下，控制液压缸带动脚蹬收回，脚蹬上表面与底座上表面保持平齐，不影响别的节目或者训练的进行，同时，转动装置还可以绕着升降回转装置进行回转，完成周向的位置调整。使用时，当需要转动装置动作时，先在控制器的显示屏上对转动装置上的第二电机的转动速度和转动装置的目标转角进行设置，而后按下启动按钮，第二电机开始按照预设的转动速度旋转，并将动力传递给蜗杆，蜗杆与与第一转动体的下部啮合传动，带动第一转动体旋转，第一转动体旋转的同时，绝对式光电编码器一不断采集信号，并将采集到的转角信号发送给控制器，控制器将收到的转角信号与预设的目标转角进行对比，当收到的转角信号与预设的目标转角相等时，控制器发出指令给第二电机停止转动，完成第一转动体的周向转角的调整，实现脚蹬的周向变位。

本发明的转动装置内嵌升降回转装置，升降回转装置与转动装置之间可以完成相对同向或者反向的转动，同时升降回转装置的高度可通过升降装置进行调整，完成相对复杂的换位。使用时，如果需要调整转盘的周向转角和高度，先在控制器的显示屏上对升降回转装置上的第一电机的转动速度、升降回转装置的目标转角、升降回转装置的目标高度进行设置，待合唱指挥或者表演者在转盘上站定后，按下启动按钮，此时剪叉式升降机接收到控制器的信息后，开始上升，同时，直线位移传感器不断采集信号，并将采集到的直线位移信号发送给控制器，控制器将收到的直线位移信号与预设的目标高度值进行对比，当收到的直线位移信号数值与预设的目标高度值相等时，控制器发出指令给剪叉式升降机停止，同时，控制器发出指令给第一电机开始动作，带动第二旋转件转动，与第二旋转件传动连接的第一旋转件同时转动，转盘也同步转动，绝对式光电编码器二同时开始不断采集信号，并将采集到的转角信号发送给控制器，控制器将收到的转角信号与预设的目标转角进行对比，当收到的转角信号与预设的目标转角相等时，控制器发出指令给第一电机停止转动，完成目标转动角度的调整后停止。表演者还可以站在转盘上表演，实现上升加转动或者下降加转动的复合运动效果，方便观众多角度全方位的观察表演者的动作。

本发明的底座上还设置有平移旋转装置，平移旋转装置的位置通过丝杆传动装置进行调整，完成横向位移，结合第四电机的控制，完成贯穿底座的平移动作和转向动作。使用时，当需要调整第三转动体的转角时，可在控制器的显示屏上对第四电机的转动速度和第三转动体的目标转角进行设置，而后按下启动按钮，第四电机点动旋转即可带动第三转动体完成目标转角的调整，或者第四电机长动旋转即可带动第三转动体完成旋转运动。进行第三转动体的目标转角的调整时，控制器发送指令给第四电机，第四电机开始旋转的同时绝对式光电编码器四同步开始不断采集转角信号，并将采集到的转角信号发送给控制器，控制器将收到的转角信号与预设的目标转角进行对比，当收到的转角信号与预设的目标转角相等时，控制器发出指令给第四电机停止转动，完成第三转动体的目标转角的调整。当需要调整螺母座的移动速度时，可在控制器的显示屏上对平移旋转装置上的螺母座的移动速度进行设置，而后按下启动按钮，控制器将设定的螺母座的移动速度换算到第三电机的转速上后发送指令给第三电机，第三电机开始按照指令信息中指定的旋转转速进行旋转，完成螺母座的移动速度的设定。需要限定螺母座的位移量时，可在控制器的显示屏上对螺母座的位移量进行设置，而后按下启动按钮，控制器发送指令给第三电机，第三电机按照预设的转动速度旋转带动传动丝杠旋转，传动丝杠上的螺母座即可发生相对的左、右移运动，实现螺母座位置的调整，第三电机旋转的同时绝对式光电编码器三同步开始不断采集信号，并将采集到的信号发送给控制器进行累加，将丝杠的旋转圈数转化为螺母座的位移量，位移量与预设的位移量相等时，控制器发出指令给第三电机停止转动，即可实现螺母座的位移量的控制，伸缩防护板和螺母座的运动方向始终一致，实现底座上表面的安全防护，表演者可以站在第三转动体上表演，螺母座结合第三转动体的运动实现边移动边转动的效果，方便观众多角度全方位的观察表演者的动作，给人以良好的舞台视觉感受。

当进行合唱表演前，先在控制器的显示屏上对支撑装置上的脚踏目标状态进行设置，将目标状态设置为升起状态，而后可根据需要对转动装置、升降回转装置和平移旋转装置进行设置后按下启动按钮即可，也可以在表演中间有选择的对转动装置、升降回转装置和平移旋转装置进行状态的调整，提高舞台效果的可观赏性，达到好的视觉效果。合唱表演结束，不需要使用脚蹬时，可将支撑装置上的脚踏目标状态设置为下降状态，脚蹬下降到与底座的上表面平齐时停止，即可进行其他节目的表演，不需要工作人员来回的搬运辅助设施，提高了表演前的准备工作效率。

本发明操作简单，舞台换位的准备用时少，减少了工作人员的工作量，提高了工作效率，既能帮助演员完成队列调整，又可以增加观赏性，装置的功能多样，实用性好，值得推广。

以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。