電腦搖頭舞臺(tái)燈結(jié)構(gòu)模組化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)

梁偉彬

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電腦搖頭舞臺(tái)燈結(jié)構(gòu)模組化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)

梁偉彬

廣州市浩洋電子股份有限公司，廣東 廣州 511400

結(jié)構(gòu)模組化在電腦搖頭舞臺(tái)燈領(lǐng)域的應(yīng)用不僅促進(jìn)了電腦搖頭舞臺(tái)燈一致性、通用性和可靠性的進(jìn)步，而且也大大節(jié)省了維護(hù)成本。當(dāng)前我國(guó)電腦搖頭舞臺(tái)燈行業(yè)引入了結(jié)構(gòu)模組化設(shè)計(jì)，讓整個(gè)舞臺(tái)燈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明朗，大幅提高了電腦搖頭舞臺(tái)燈生產(chǎn)一致性，有效提升了各類舞臺(tái)燈照明燈具的可靠性，對(duì)于舞臺(tái)燈領(lǐng)域的發(fā)展而言有著重要的促進(jìn)意義。因此，主要探討了結(jié)構(gòu)模組化的舞臺(tái)燈的設(shè)計(jì)以及工藝實(shí)現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)模組化；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電腦搖頭舞臺(tái)燈具有色彩表現(xiàn)能力出色、高節(jié)能以及使用壽命較長(zhǎng)等特點(diǎn)。這些都離不開結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和售后維護(hù)，因此其受到了業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)舞臺(tái)燈效果的要求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的老結(jié)構(gòu)舞臺(tái)燈設(shè)計(jì)已逐漸無(wú)法適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)對(duì)舞臺(tái)燈照明及色彩表現(xiàn)等功能的要求。

1 模組化結(jié)構(gòu)的舞臺(tái)燈設(shè)計(jì)

1.1 從模組化定義舞臺(tái)燈的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明朗

以往的舞臺(tái)燈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆裝麻煩，零件更換難，每次拆裝都要更換輔料（如扎線帶），在前期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中沒有規(guī)劃完整，電子模塊和負(fù)載模塊沒有精分到組件上，如電機(jī)驅(qū)動(dòng)板在燈頭前部分，而負(fù)載的步進(jìn)電機(jī)在燈頭后部分。它們之間要實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)關(guān)系就要從燈頭前部分到燈后部分連接一條長(zhǎng)長(zhǎng)的電線。這樣一來(lái)既不省材料，又不省結(jié)構(gòu)空間，維修起來(lái)很麻煩。還要測(cè)量每個(gè)驅(qū)動(dòng)IC是否正常，這樣就增加了裝配成本和維護(hù)成本。

專業(yè)電腦搖頭燈是集電子、機(jī)械、光學(xué)于一體的高科技產(chǎn)品。合格的專業(yè)電腦搖頭燈，必須穩(wěn)定可靠、光效優(yōu)良、定位準(zhǔn)確、散熱良好，燈體及材料結(jié)構(gòu)符合人機(jī)工程要求[1]。

按模組化來(lái)設(shè)計(jì)搖頭舞臺(tái)燈，我們就可以區(qū)分機(jī)箱組件、手臂組件及燈頭組件等三大模塊。以下我們介紹各模塊的設(shè)計(jì)。

機(jī)箱組件包括以下主要組件：機(jī)箱底板、開關(guān)電源、控制板及輸出面板。機(jī)箱底板模組結(jié)構(gòu)就是把吊掛零件、機(jī)箱散熱風(fēng)扇、開關(guān)電源熱量導(dǎo)出，有續(xù)規(guī)劃在一塊底板上。在此之前，機(jī)箱吊掛零件不在機(jī)箱底板內(nèi)，燈具要實(shí)現(xiàn)吊掛就要多安裝一個(gè)吊掛底板，多增加一個(gè)配件燈具的重量也會(huì)增加。對(duì)于機(jī)箱散熱風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，風(fēng)扇正面對(duì)著開關(guān)電源吹風(fēng)，但機(jī)箱的整體熱量根本沒有被風(fēng)扇帶到外面去，維護(hù)電源時(shí)又要拆掉風(fēng)扇，這樣的設(shè)計(jì)只有缺點(diǎn)沒有優(yōu)點(diǎn)。模組化的結(jié)構(gòu)是，吊掛底板和機(jī)箱底板共用一塊鈑金，機(jī)箱風(fēng)扇安裝到外殼上，直接簡(jiǎn)單化，這樣的設(shè)計(jì)也方便裝配?？刂瓢搴洼敵雒姘宥际窍扔缮⒓b配兩個(gè)小組件，等機(jī)箱底板模組完成后，前后控制板和輸出面板固定好，再把機(jī)箱的電源線和信號(hào)線接起來(lái)，機(jī)箱模組就完成了。

手臂組件包括以下主要組件：手臂支撐架、左手臂及右手臂。手臂模塊化以手臂支撐架為主，支撐左右手臂兩個(gè)組件的模塊。在此之前，手臂上的水平垂直掃描電機(jī)更換非常麻煩，基本上要把整個(gè)手臂拆散。模塊化之后，把左右手臂組件細(xì)化，把垂直掃描電機(jī)裝配到右手臂上，整個(gè)組件上就包含了電機(jī)、皮帶及傳導(dǎo)皮帶輪；左手臂裝有電機(jī)驅(qū)動(dòng)板；最后把左右手臂裝到已經(jīng)裝有水平掃描電機(jī)的水平支撐架上。模塊完成之后直接架在底機(jī)箱上，再把通往燈頭的電源線、信號(hào)線、燈泡線和地線連上，等待燈頭裝配。

燈頭組件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，也很緊湊，其中包括燈座組件、混色組件、圖案盤組件、切割組件及調(diào)焦放大組件。有部分燈型沒有混色系統(tǒng)及切割系統(tǒng)。在此之前，燈座組件和調(diào)焦放大組件基本上是一體的，中間就留出空位放混色組件、圖案盤組件和切割組件，但中間的組件任意拆裝。比如要先裝好混色組件才能裝圖案盤組件，不能反過(guò)來(lái)拆裝；而且前期設(shè)計(jì)規(guī)劃中沒有考慮線路板擺放，基本都放在調(diào)焦放大組件上，所有各組件的電機(jī)線都要從燈頭前部分連到后部分，整個(gè)燈頭就顯得有很多電機(jī)線在連接。如果要拆裝組件就要把電機(jī)線拔掉，這樣的維護(hù)也是很麻煩的。按現(xiàn)在模塊化設(shè)計(jì)，燈座組件就可以做到獨(dú)立拆分，不與調(diào)焦放大組產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。燈座組件是燈頭散熱的關(guān)鍵。它主要的負(fù)載電子零件有燈泡和風(fēng)扇，所以它的電機(jī)線也是很少的，零件擺放的設(shè)計(jì)也符合易裝易拆的要求。

1.2 分組模組化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

如圖1所示，圖本結(jié)構(gòu)涉及一種燈具模塊化安裝結(jié)構(gòu)及具有該安裝結(jié)構(gòu)的舞臺(tái)燈，其中安裝結(jié)構(gòu)包括1撐臂、2燈具模塊組件、7模塊組件支撐板以及3彈性壓緊組件，所述燈具模塊組件連接在模塊組件支撐板上，所述3彈性壓緊組件設(shè)于支撐臂內(nèi)側(cè)的相對(duì)位置，且各3彈性壓緊組件形成一夾持空間，用于插裝夾緊模塊組件支撐板，每個(gè)彈性壓緊組件用于夾緊模塊組件支撐板的上、下表面。本設(shè)計(jì)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

在此之外還有混色組件、圖案盤組件和切割組件的電機(jī)驅(qū)動(dòng)線路板都設(shè)計(jì)在組件上，節(jié)省了多余長(zhǎng)度的電機(jī)線。當(dāng)某組件出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)IC損壞時(shí)可以及時(shí)查明原因，而且拆卸也很方便，直接扣下電源線和信號(hào)線就可以了。還有一點(diǎn)是各個(gè)組件可以任意插拔，可以更換其他燈型的模組，實(shí)現(xiàn)多功能、多效果。因?yàn)閷?duì)程序做稍微改動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)，所以模塊化通用性很強(qiáng)，燈光效果實(shí)現(xiàn)多彩變化也很容易。

圖1 分組模組安裝圖

2 模組化結(jié)構(gòu)的舞臺(tái)燈生產(chǎn)

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促進(jìn)了各類物資需求的不斷提升，尤其是以汽車、電子、家電等工業(yè)制品為代表的工業(yè)品的需求在不斷提升。傳統(tǒng)的粗放型的生產(chǎn)模式正在逐步被自動(dòng)化生產(chǎn)線所取代，在提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率、產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)也極大地節(jié)約了人力成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)線依托于不斷發(fā)展的工業(yè)機(jī)器人以及電子控制技術(shù)的發(fā)展，在總結(jié)分析工業(yè)品生產(chǎn)流程的基礎(chǔ)上采用細(xì)分化的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)[2]。

由于舞臺(tái)燈內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，因此現(xiàn)在生產(chǎn)自動(dòng)化的水平，基本不可能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。因?yàn)槲枧_(tái)燈不是單一、產(chǎn)量大的產(chǎn)品，它要經(jīng)過(guò)人工精準(zhǔn)調(diào)試才可以實(shí)現(xiàn)一致效果，所以要提高產(chǎn)能必須在生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品設(shè)計(jì)下功夫。以下就介紹生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)線怎樣實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能翻一番。

（1）生產(chǎn)工藝

舞臺(tái)燈的生產(chǎn)需要一份完整的清單和作業(yè)指導(dǎo)。清單前期規(guī)劃就要把模組的零件歸類在一起。一個(gè)模組一份清單，在產(chǎn)線上按照裝配組別投料，先把模組裝配完成，然后放置在半成品運(yùn)輸架上等待總裝，模組大概完成總數(shù)量的70%，即開始流水線總裝配。這時(shí)候模塊化就派上用場(chǎng)了。以機(jī)箱組件為主架子，一個(gè)一個(gè)組件往上裝，裝配完成后連接電源線和信號(hào)線，之后負(fù)責(zé)電子的人員檢查電路是否正確，再通電亮泡；裝配完成后就進(jìn)行效果調(diào)試，品質(zhì)檢驗(yàn)合格后直接包裝入倉(cāng)。整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)非常緊湊。應(yīng)確保前期模組沒問題，否則流水線出現(xiàn)問題就將全部停工，給公司帶來(lái)巨大的損失。

（2）產(chǎn)品設(shè)計(jì)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求模塊化，以簡(jiǎn)單、輕便為重點(diǎn)，目的是為了生產(chǎn)和售后維護(hù)更便捷。

3 結(jié)語(yǔ)

相比于傳統(tǒng)電腦搖頭舞臺(tái)燈結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)無(wú)論是在節(jié)省成本、便捷生產(chǎn)，還是便捷售后維護(hù)上，都有著較大的優(yōu)勢(shì)。這得益于電腦搖頭舞臺(tái)燈模塊化結(jié)構(gòu)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)以及優(yōu)良的制作工藝。因此有關(guān)方面應(yīng)再接再厲，不斷糾正自身不足、積極開拓創(chuàng)新，從而為電腦搖頭舞臺(tái)燈行業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

[1]趙紅兵. 舞臺(tái)燈光中的搖頭電腦燈構(gòu)造淺析[J]. 戲劇叢刊，2009（4）：86.

[2]馬工證. 淺析自動(dòng)化生產(chǎn)線操作手單元的機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制程序設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)科技博覽，2017（22）：61.

Computerized Head Stage Light Structual Modularization Design and Production

Liang Weibin

Guangzhou Golden Sea Electronic Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 511400

The application of structural modularization in the field of computer moving head stage light not only promotes the advancement of the consistency, versatility and reliability of the computer moving head stage light, but also greatly saves maintenance costs. At present, China’s computerized head stage light industry has introduced a structural modular design, so that the entire stage light structure is simple and clear, significantly improving the production consistency of the computerized head stage light, effectively improving the reliability of all kinds of light fixtures for stage light. The development of the field has an important promotion significance. Therefore, the design of the structural modularization stage light and the realization of the process are mainly discussed.

structural modularization; simple structure; design and implementation

TN42

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