一种五轴联动灯具载架的制作方法

1.本发明涉及一种灯具载架，特别涉及一种五轴联动灯具载架。


背景技术：

2.目前中国整车安全评价领域中，根据cncap2018法规需要外部9台高速摄像机获取车辆碰撞瞬间-10ms至410ms，车身机构变化，假人运动姿态，约束系统工作状况等信息。在试验开发阶段，需要对同款车型，同一类碰撞试验，做两次试验，比较相同位置高速摄像机位置中，碰撞瞬间车身机构变化，假人运动姿态，约束系统工作状况等信息的异同。所以针对每台高速摄像机定位，拍摄范围均有明确严格要求。
3.高速摄像机拍摄对现场灯光要求较高，传统灯具采用固定方式进行安装，针对不同测试试验、可能存在不同的盲点，因此需要通过调整灯光角度来进行补光。采用传统固定方式安装的灯具调试比较繁琐，且存在一定安全性问题。
4.所以，针对现有技术存在的不足，有必要设计一种五轴联动灯具载架，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种五轴联动灯具载架。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种五轴联动灯具载架，包括主梁，所述主梁的下方吊设有可沿x轴方向运动的框架，所述框架的下方吊设有可沿y轴方向运动的小车，所述小车中设有可在水平面内转动的安装板，所述安装板的下方吊设有可沿z轴方向运动以及可调整与水平面夹角角度的灯具安装架。
7.优选的技术方案为：所述主梁和所述框架均由工字钢制成；所述主梁由两根沿x轴方向且相互平行布置的工字钢构成；所述框架由四根焊接成长方形结构的工字钢构成；所述框架位于所述主梁的下方，构成所述框架长边的工字钢和构成所述主梁的工字钢相互垂直。
8.优选的技术方案为：所述框架的上侧设有x轴主动轮组和x轴从动轮组，所述x轴主动轮组和所述x轴从动轮组可滑动地设于构成所述主梁的工字钢上；所述x轴主动轮组由x轴伺服电机驱动。
9.优选的技术方案为：所述小车的上侧设有y轴主动轮组和y轴从动轮组，所述y轴主动轮组和所述y轴从动轮组可滑动地设于构成所述框架长边的工字钢上；所述y轴主动轮组由y轴伺服电机驱动。
10.优选的技术方案为：所述安装板呈圆形，所述安装板由设于所述小车顶侧的旋转伺服电机驱动绕其圆心转动，所述小车的底侧设有至少有三个用于支撑所述安装板的滑轮，所述滑轮绕所述安装板圆心周向等角度布置。
11.优选的技术方案为：所述滑轮的轴线指向所述安装板的圆心布置。
12.优选的技术方案为：所述安装板上设有两台卷扬机，一台所述卷扬机通过两根钢
丝绳和所述灯具安装架的一端连接，另一台所述卷扬机通过两根钢丝绳和所述灯具安装架的另一端连接；两台所述卷扬机同步驱动时，所述灯具安装架可沿z轴运动；两台所述卷扬机中仅有一台工作时，所述灯具安装架可调整水平角度。
13.优选的技术方案为：所述灯具安装架和所述小车之间还设有差速防坠器。
14.优选的技术方案为：所述主梁和所述框架的侧面均设有线槽，所述线槽中设有用于布置线缆的坦克链；所述小车的上侧设有用于布置线缆的线盒。
15.优选的技术方案为：还包括控制柜，所述控制柜同时和所述x轴伺服电机、所述y轴伺服电机、所述旋转伺服电机以及所述卷扬机连接。
16.由于上述技术方案运用，本发明具有的有益效果为：本发明提供的一种五轴联动灯具载架，安装板上设置有两个卷扬机，两个卷扬机分别固定连接灯具安装架的两端，通过控制两个卷扬机同步运行以实现灯具安装架的升降功能，通过控制其中一个卷扬机运行，另一个卷扬机静止以实现灯具安装架的水平角度调节的功能；并且，装有两个卷扬机的安装板还可被旋转伺服电机驱动在水平面内转动，进而带动灯具安装架转动；以上结构再结合主梁和框架提供的x轴、y轴位移功能，实现了灯具安装架五轴调节的功能，可从各个角度进行补光，满足不同试验场景使用。
附图说明
17.图1为本发明整体结构示意图。
18.图2为本发明框架、小车及灯具安装架的装配示意图。
19.以上附图中，1、主梁；2、框架；21、x轴主动轮组；22、x轴从动轮组；23、x轴伺服电机；3、小车；31、y轴主动轮组；32、y轴从动轮组；33、y轴伺服电机；4、安装板；41、旋转伺服电机；42、卷扬机；5、灯具安装架；6、线槽；7、线盒。
具体实施方式
20.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
21.请参阅图1-图2。须知，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
22.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.实施例：如图1-图2所示，为本发明提出的一种五轴联动灯具载架，包括主梁1、框架2、小车3、安装板4和灯具安装架5。主梁1的下方吊设有可沿x轴方向运动的框架2，框架2的下方吊设有可沿y轴方向运动的小车3，小车3中设有可在水平面内转动的安装板4，安装板4的下方吊设有可沿z轴方向运动以及可调整与水平面夹角角度的灯具安装架5。
24.其中，主梁1由两根沿x轴方向且相互平行布置的工字钢构成。框架2由四根焊接成长方形结构的工字钢构成。框架2位于构成主梁1的两根工字钢的下方，构成框架2长边的两根工字钢和构成主梁1的两根工字钢相互垂直布置。
25.框架2的上侧设有x轴主动轮组21和x轴从动轮组22，x轴主动轮组21和x轴从动轮组22可滑动地设于构成主梁1的两根工字钢上；x轴主动轮组21由x轴伺服电机23驱动， x轴伺服电机23驱动框架2沿x轴方向运动。
26.小车3的上侧设有y轴主动轮组31和y轴从动轮组32，y轴主动轮组31和y轴从动轮组32可滑动地设于构成框架2长边的两根工字钢上；y轴主动轮组31由y轴伺服电机33驱动，y轴伺服电机33驱动小车3沿y轴方向运动。
27.安装板4呈圆形，并由设于小车4顶侧的旋转伺服电机41驱动绕其圆心转动，小车4的底侧设有至少有三个用于支撑安装板的滑轮（未示出），滑轮绕安装板4圆心周向等角度布置。并且，滑轮的轴线指向安装板4的圆心布置，以便于滑轮和安装板4的底面滑动连接，即滑轮起到对安装板4的支撑作用，但不会干涉安装板4转动。
28.另外，安装板4上设有两台卷扬机42，一台卷扬机42通过两根钢丝绳和灯具安装架5的一端连接，另一台卷扬机42通过两根钢丝绳和灯具安装架5的另一端连接。需要调节灯具安装架5沿z轴运动时，同步驱动两台卷扬机42即可；需要调整灯具安装架5水平角度（v轴）时，仅驱动两台卷扬机42中一台工作即可。
29.具体的，灯具安装架5水平角度调整：位置水平时为 0
°
位置，可通过卷扬机42最大调整至与水平面成 60
°
。从水平位置调整至 60
°
位置完成时间，可在 30 秒至 180 秒无极连续调整。以上调整要求卷扬机42运转时，同步、无抖动、平稳、无极调速。所有数据应符合国家标准，以满足安全运行要求。
30.此外，灯具安装架5和小车3之间还设有差速防坠器（未画出），用于防止因卷扬机42故障导致灯具安装架5意外坠落的情况发生。
31.主梁1和框架2的侧面均设有用于布置坦克链的线槽6，小车3的上侧设有用于布置线缆的线盒7，线束装于坦克链中再置于线槽6中可避免线束外露，提高整体美观度。
32.本技术中的x轴伺服电机23、y轴伺服电机33、旋转伺服电机41和卷扬机42均和控制柜（未画出）连接，控制柜和遥控器远程通信连接。在现场进行灯光调试过程中，操作人员可通过遥控器进行灯光角度调节，方便现场调试到最佳灯光效果。
33.所以，本发明具有以下优点：本发明提供的一种五轴联动灯具载架，安装板上设置有两个卷扬机，两个卷扬机分别固定连接灯具安装架的两端，通过控制两个卷扬机同步运行以实现灯具安装架的升降功能，通过控制其中一个卷扬机运行，另一个卷扬机静止以实现灯具安装架的水平角度调节的功能；并且，装有两个卷扬机的安装板还可被旋转伺服电机驱动在水平面内转动，进而带动灯具安装架转动；以上结构再结合主梁和框架提供的x轴、y轴位移功能，实现了灯具安
装架五轴调节的功能，可从各个角度进行补光，满足不同试验场景使用。
34.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种五轴联动灯具载架，包括主梁，其特征在于：所述主梁的下方吊设有可沿x轴方向运动的框架，所述框架的下方吊设有可沿y轴方向运动的小车，所述小车中设有可在水平面内转动的安装板，所述安装板的下方吊设有可沿z轴方向运动以及可调整与水平面夹角角度的灯具安装架。2.根据权利要求1所述的一种五轴联动灯具载架，其特征在于：所述主梁和所述框架均由工字钢制成；所述主梁由两根沿x轴方向且相互平行布置的工字钢构成；所述框架由四根焊接成长方形结构的工字钢构成；所述框架位于所述主梁的下方，构成所述框架长边的工字钢和构成所述主梁的工字钢相互垂直。3.根据权利要求2所述的一种五轴联动灯具载架，其特征在于：所述框架的上侧设有x轴主动轮组和x轴从动轮组，所述x轴主动轮组和所述x轴从动轮组可滑动地设于构成所述主梁的工字钢上；所述x轴主动轮组由x轴伺服电机驱动。4.根据权利要求3所述的一种五轴联动灯具载架，其特征在于：所述小车的上侧设有y轴主动轮组和y轴从动轮组，所述y轴主动轮组和所述y轴从动轮组可滑动地设于构成所述框架长边的工字钢上；所述y轴主动轮组由y轴伺服电机驱动。5.根据权利要求4所述的一种五轴联动灯具载架，其特征在于：所述安装板呈圆形，所述安装板由设于所述小车顶侧的旋转伺服电机驱动绕其圆心转动，所述小车的底侧设有至少有三个用于支撑所述安装板的滑轮，所述滑轮绕所述安装板圆心周向等角度布置。6.根据权利要求5所述的一种五轴联动灯具载架，其特征在于：所述滑轮的轴线指向所述安装板的圆心布置。7.根据权利要求6所述的一种五轴联动灯具载架，其特征在于：所述安装板上设有两台卷扬机，一台所述卷扬机通过两根钢丝绳和所述灯具安装架的一端连接，另一台所述卷扬机通过两根钢丝绳和所述灯具安装架的另一端连接；两台所述卷扬机同步驱动时，所述灯具安装架可沿z轴运动；两台所述卷扬机中仅有一台工作时，所述灯具安装架可调整水平角度。8.根据权利要求7所述的一种五轴联动灯具载架，其特征在于：所述灯具安装架和所述小车之间还设有差速防坠器。9.根据权利要求8所述的一种五轴联动灯具载架，其特征在于：所述主梁和所述框架的侧面均设有线槽，所述线槽中设有用于布置线缆的坦克链；所述小车的上侧设有用于布置线缆的线盒。10.根据权利要求9所述的一种五轴联动灯具载架，其特征在于：还包括控制柜，所述控制柜同时和所述x轴伺服电机、所述y轴伺服电机、所述旋转伺服电机以及所述卷扬机连接。

技术总结
一种五轴联动灯具载架，包括主梁，主梁下方吊设有可沿X轴方向运动的框架，框架下方吊设有可沿Y轴方向运动的小车，小车设有可在水平面内转动的安装板，安装板下方吊设有可沿Z轴方向运动以及可调整与水平面夹角角度的灯具安装架。本发明在安装板上设置两个卷扬机，两个卷扬机分别连接灯具安装架两端，控制两个卷扬机同步运行实现灯具安装架升降功能，仅控制其中一个卷扬机运行实现灯具安装架水平角度调节功能；并且，装有卷扬机的安装板还可被旋转伺服电机驱动在水平面内转动，进而带动灯具安装架转动；以上结构再结合主梁和框架提供的X轴、Y轴位移功能，实现了灯具安装架五轴调节功能，可从各个角度进行补光，满足不同试验场景使用。场景使用。场景使用。


技术研发人员：张庆丰
受保护的技术使用者：苏州微烁光学科技有限公司
技术研发日：2023.03.08
技术公布日：2023/7/31