CN104793514A - 一种用于地面监视系统的光电伺服装置 - Google Patents

一种用于地面监视系统的光电伺服装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于地面监视系统的光电伺服装置，该装置用于接收地面监视系统的控制命令，并根据控制命令进行方位运动或者俯仰运动或者方位运动和俯仰的复合运动来进行监视，包括可见光成像装置、热成像装置、方位传动装置、俯仰传动装置和信号处理单元，所述方位传动装置可以带动所述可见光成像装置和所述热成像装置绕所述俯仰传动装置的轴线做360度转动，所述俯仰传动装置可以带动所述可见光成像装置和所述热成像装置做上下30度俯仰运动；所述信号处理单元用于接收地面监视系统的控制命令。本发明的有益效果：将可见光成像装置、热成像装置、方位传动装置、俯仰传动装置和信号处理单元于一体的高度集成化，使得各个组成部分机构更紧凑。

Description

一种用于地面监视系统的光电伺服装置
技术领域
本发明涉及监控领域，具体涉及一种用于地面监视系统的光电伺服装置。
背景技术
光电伺服装置是地面监视系统组成的一部分，其主要工作是根据接收到地面监视系统的控制命令来进行方位、俯仰运动或者方位、俯仰的复合运动，实时回报被监视目标的坐标及方位等，配合整个地面监视系统实现对一定角度范围内的区域进行监控。现有的光电伺服装置由于其各个组成部分分散，不能达到一体化的高度集成，而使得整个光电伺服装置存在体积大、重量过大以及制造难度大等缺陷，同时与地面监视系统设备分离，增加了若干附属设备，导致架设和撤收复杂。
发明内容
综上所述，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于地面监视系统的光电伺服装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于地面监视系统的光电伺服装置，该装置用于接收地面监视系统的控制命令，并根据控制命令进行方位运动或者俯仰运动或者方位运动和俯仰的复合运动来进行监视，包括可见光成像装置、热成像装置、方位传动装置、俯仰传动装置和信号处理单元，所述俯仰传动装置可水平的360度转动的处于所述方位传动装置的上方，所述可见光成像装置和所述热成像装置分别可上下俯仰的外接在所述俯仰传动装置的两侧，所述方位传动装置可以通过所述俯仰传动装置带动所述可见光成像装置和所述热成像装置做水平360度方位运动，所述俯仰传动装置可以带动所述可见光成像装置和所述热成像装置做相对于水平的上下30度俯仰运动；
所述信号处理单元处于所述方位传动装置的下方，所述信号处理单元用于接收地面监视系统的控制命令，并且根据控制命令通过所述方位传动装置、所述俯仰传动装置来控制所述可见光成像装置和所述热成像装置进行方位运动和/或俯仰运动进行拍摄，最后将所述可见光成像装置和所述热成像装置的拍摄数据发送给地面监视系统。
进一步，所述方位传动装置包括回转轴承、连接底座、方位壳体、方位轴和方位电机减速器组件，所述连接底座处于所述信号处理单元的上方，所述方位壳体处于所述连接底座的上方，所述方位轴竖直设置，其下端固定连接在所述连接底座上，所述方位轴的上端穿过所述方位壳体后向上延伸，在所述方位壳体内、所述方位轴的下部上套有所述回转轴承，所述方位电机减速器组件安装在所述方位壳体的内壁上，所述方位电机减速器组件通过所述回转轴承带动所述方位壳体绕所述方位轴做水平的360度转动。
进一步，所述回转轴承的内环通过轴套与所述方位壳体连接，所述回转轴承的外环固定连接所述连接底座，所述回转轴承的外环带有外齿，所述方位电机减速器组件的输出齿轮与所述外齿相互啮合。
进一步，在所述方位轴上还套有用于穿过信号线的汇流环。
进一步，所述俯仰传动装置包括俯仰电机、减速器、俯仰壳体、第一俯仰轴、第一俯仰轴承组件、第二俯仰轴、第二俯仰轴承组件和连轴节，所述可见光成像装置通过所述第一俯仰轴和所述第一俯仰轴承组件可绕第一俯仰轴上下俯仰的外接在所述俯仰壳体的一侧，所述热成像装置通过所述第二俯仰轴和所述第二俯仰轴承组件可绕第二俯仰轴上下俯仰的外接在所述俯仰壳体的另外一侧，所述俯仰电机和所述减速器组装后安装在所述俯仰壳体的内壁上，所述俯仰电机经过所述减速器后的输出传递给所述第二俯仰轴，所述第二俯仰轴通过连轴节连接所述第一俯仰轴。
进一步，所述减速器的输出端套有齿轮Ⅰ，所述第二俯仰轴上套有齿轮Ⅱ，所述齿轮Ⅰ和所述齿轮Ⅱ相互啮合。
进一步，在所述第一俯仰轴上套有扇形的限位块，在所述限位块对应的所述俯仰壳体内壁上设有下限位组件和上限位组件。
进一步，所述俯仰壳体通过紧固件固定连接在所述方位壳体的上方，并且所述方位轴贯穿所述俯仰壳体。
进一步，所述信号处理单元中的信号处理壳体底部的法兰盘与固定基座或车载基座用紧固件进行连接，所述信号处理壳体的顶部与所述连接底座用紧固件进行连接。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，将可见光成像装置、热成像装置、方位传动装置、俯仰传动装置和信号处理单元于一体的高度集成化，使得各个组成部分机构紧凑，从而使得光电伺服装置具有功耗低、体积小、重量轻、工艺性好、维修操作方便、架设撤收快捷和性价比高等特点，同时造型美观。
附图说明
图1为本发明的整体三维结构图；
图2为本发明的剖视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为图2的B-B剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、可见光成像装置，2、热成像装置，3、方位传动装置，4、俯仰传动装置，5、信号处理单元，6、回转轴承，7、连接底座，8、方位壳体，9、方位轴，10、方位电机减速器组件，11、汇流环，12、俯仰电机，13、减速器，14、俯仰壳体，15、第一俯仰轴，16、第一俯仰轴承组件，17、第二俯仰轴，18、第二俯仰轴承组件，19、连轴节，20、齿轮Ⅰ，21、齿轮Ⅱ，22、限位块，23、信号处理壳体，24、下限位组件，25、上限位组件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种用于地面监视系统的光电伺服装置，该装置用于接收地面监视系统的控制命令，并根据控制命令进行方位运动或者俯仰运动或者方位运动和俯仰运动的复合运动，包括可见光成像装置1、热成像装置2、方位传动装置3、俯仰传动装置4和信号处理单元5，所述俯仰传动装置4可水平的360度转动的处于所述方位传动装置3的上方，所述可见光成像装置1和所述热成像装置2分别可上下俯仰的外接在所述俯仰传动装置4的两侧，所述方位传动装置3通过所述俯仰传动装置4可以带动所述可见光成像装置1和所述热成像装置2做水平360度方位运动，所述俯仰传动装置4可以带动所述可见光成像装置1和所述热成像装置2做相对于水平的上下30度俯仰运动；
所述信号处理单元5处于所述方位传动装置3的下方，所述信号处理单元5用于接收地面监视系统的控制命令，并且根据控制命令通过方位传动装置3、所述俯仰传动装置4来控制所述可见光成像装置1和所述热成像装置2进行方位运动和/或者俯仰运动进行拍摄，最后将拍摄数据发送给地面监视系统。所述信号处理单元5包括信号处理壳体23，所述信号处理壳体23的底部设有法兰盘，所述法兰盘与固定基座或车载基座用紧固件进行连接，通过法兰盘来固定住整个光电伺服装置。
如图2所示，所述方位传动装置3包括回转轴承6、连接底座7、方位壳体8、方位轴9和方位减速器一体机10，所述连接底座7处于所述信号处理单元5的上方，所述方位壳体8处于所述连接底座7的上方，所述方位轴9竖直设置，其下端固定连接在所述连接底座7上，所述方位轴9的上端穿过所述方位壳体8后向上延伸，在所述方位壳体8内、所述方位轴9的下部套有所述回转轴承6，所述方位减速器一体机10安装在所述方位壳体8的内壁上。所述回转轴承6的内环通过轴套与所述方位壳体8连接，所述回转轴承6的外环固定连接所述连接底座7，所述回转轴承6的外环带有外齿，所述方位减速器一体机10的输出齿轮与所述外齿相互啮合。由于连接底座7是固定的，回转轴承2的外环与连接底座7固定连接，所以回转轴承2的外环不能转动，而回转轴承2的内环通过轴套与所述方位壳体8连接，因此回转轴承2的内环是可以旋转的，所述方位减速器一体机10转动便可以通过回转轴承6带动方位壳体8的旋转，实现了方位壳体8沿着方位轴9做水平360度方位运动。在所述方位轴9上还套有用于穿过信号线的汇流环11，信号线从汇流环11通过可以防止光电伺服装置转动的时候对信号线造成破坏。
如图3所示，所述俯仰传动装置4包括俯仰电机12、减速器13、俯仰壳体14、第一俯仰轴15、第一俯仰轴承组件16、第二俯仰轴17和第二俯仰轴承组件18和连轴节19，所述可见光成像装置1通过所述第一俯仰轴15和所述第一俯仰轴承组件18可绕第一俯仰轴15上下30度俯仰的外接在所述俯仰壳体14的一侧，所述热成像装置2通过所述第二俯仰轴17可绕第二俯仰轴17上下30度俯仰的外接在所述俯仰壳体14的另外一侧，所述俯仰电机12和所述减速器13安装在所述俯仰壳体14的内壁上，所述俯仰电机12的输出端套有齿轮Ⅰ20，所述第二俯仰轴17上套有齿轮Ⅱ21，所述齿轮Ⅰ20和所述齿轮Ⅱ21相互啮合。由上可知，俯仰电机12转动可以带动热成像装置2绕其轴线做上下30度俯仰运动。第二俯仰轴17通过连轴节19连接第一俯仰轴15，所以热成像装置2绕其轴线做上下30度俯仰运动的同时，可见光成像装置1在第二俯仰轴17的带动下也会同步绕其轴线做上下30度俯仰运动，实现了热成像装置2和可见光成像装置1分别绕各自的轴线做上下30度俯仰运动。在所述第一俯仰轴15上套有扇形状的限位块22，在所述限位块22对应的所述俯仰壳体14内壁上设有下限位组件24和上限位组件25。可见光成像装置1和热成像装置2上下俯仰运动一定角度后，限位块22会接触到下限位组件24或者上限位组件25，从而限制热成像装置2和可见光成像装置1的继续转动，保证可见光成像装置1和热成像装置2上下俯仰在30度角范围内，从而保证了设备的安全运行。
所述俯仰壳体14通过紧固件固定连接在所述方位壳体8的上方，并且所述方位轴9贯穿所述俯仰壳体14。所以方位壳体8沿着方位轴9做360度转动时，所述俯仰壳体14会随之做水平360度转动，最终可见光成像装置1和热成像装置2也会随着俯仰壳体14做水平360度转动，实现了可见光成像装置1和热成像装置2做水平360度转动。综上所述，本发明最终可以实现：
(1)可见光成像装置1和热成像装置2的水平360度转动；
(2)可见光成像装置1和热成像装置2分别绕各自的轴线的上下30度俯仰运动。
从而配合整个地面监视系统实现对一定角度范围内的区域进行监视。
综上所述，本发明提供的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，将可见光成像装置1、热成像装置2、方位传动装置3、俯仰传动装置4和信号处理单元5于一体的高度集成化，使得各个组成部分机构紧凑，从而使得光电伺服装置具有功耗低、体积小、重量轻、工艺性好、维修操作方便、架设撤收快捷和性价比高等特点，同时造型美观。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于地面监视系统的光电伺服装置，其特征在于，包括可见光成像装置(1)、热成像装置(2)、方位传动装置(3)、俯仰传动装置(4)和信号处理单元(5)，所述俯仰传动装置(4)可水平的360度转动的处于所述方位传动装置(3)的上方，所述可见光成像装置(1)和所述热成像装置(2)分别可上下俯仰的外接在所述俯仰传动装置(4)的两侧，所述方位传动装置(3)可以通过所述俯仰传动装置(4)带动所述可见光成像装置(1)和所述热成像装置(2)做水平360度方位运动，所述俯仰传动装置(4)可以带动所述可见光成像装置(1)和所述热成像装置(2)做相对于水平的上下30度俯仰运动；
所述信号处理单元(5)处于所述方位传动装置(3)的下方，所述信号处理单元(5)用于接收地面监视系统的控制命令，并且根据控制命令通过所述方位传动装置(3)、所述俯仰传动装置(4)来控制所述可见光成像装置(1)和所述热成像装置(2)进行方位运动和/或俯仰运动进行拍摄，最后将所述可见光成像装置(1)和所述热成像装置(2)的拍摄数据发送给地面监视系统。
2.根据权利要求1所述的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，其特征在于，所述方位传动装置(3)包括回转轴承(6)、连接底座(7)、方位壳体(8)、方位轴(9)和方位电机减速器组件(10)，所述连接底座(7)处于所述信号处理单元(5)的上方，所述方位壳体(8)处于所述连接底座(7)的上方，所述方位轴(9)竖直设置，其下端固定连接在所述连接底座(7)上，上端穿过所述方位壳体(8)后向上延伸，在所述方位壳体(8)内、所述方位轴(9)的下部上套有所述回转轴承(6)，所述方位电机减速器组件(10)安装在所述方位壳体(8)的内壁上，所述方位电机减速器组件(10)通过所述回转轴承(6)带动所述方位壳体(8)绕所述方位轴(9)做水平的360度转动。
3.根据权利要求2所述的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，其特征在于，所述回转轴承(6)的内环通过轴套与所述方位壳体(8)连接，所述回转轴承(6)的外环固定连接所述连接底座(7)，所述回转轴承(6)的外环带有外齿，所述方位电机减速器组件(10)的输出齿轮与所述外齿相互啮合。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，其特征在于，在所述方位轴(9)上还套有用于穿过信号线的汇流环(11)。
5.根据权利要求2或3所述的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，其特征在于，所述俯仰传动装置(4)包括俯仰电机(12)、减速器(13)、俯仰壳体(14)、第一俯仰轴(15)、第一俯仰轴承组件(16)、第二俯仰轴(17)、第二俯仰轴承组件(18)和连轴节(19)，所述可见光成像装置(1)通过所述第一俯仰轴(15)和所述第一俯仰轴承组件(16)可绕第一俯仰轴(15)上下俯仰的外接在所述俯仰壳体(14)的一侧，所述热成像装置(2)通过所述第二俯仰轴(17)和所述第二俯仰轴承组件(18)可绕第二俯仰轴(17)上下俯仰的外接在所述俯仰壳体(14)的另外一侧，所述俯仰电机(12)和所述减速器(13)组装后安装在所述俯仰壳体(14)的内壁上，所述俯仰电机(12)经过所述减速器(13)后的输出传递给所述第二俯仰轴(17)，所述第二俯仰轴(17)通过连轴节(19)连接所述第一俯仰轴(15)。
6.根据权利要求5所述的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，其特征在于，所述减速器(13)的输出端套有齿轮Ⅰ(20)，所述第二俯仰轴(17)上套有齿轮Ⅱ(21)，所述齿轮Ⅰ(20)和所述齿轮Ⅱ(21)相互啮合。
7.根据权利要求5或6所述的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，其特征在于，在所述第一俯仰轴(15)上套有扇形的限位块(22)，在所述限位块(22)对应的所述俯仰壳体(14)内壁上设有下限位组件(24)和上限位组件(25)。
8.根据权利要求5或6所述的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，其特征在于，所述俯仰壳体(14)通过紧固件固定连接在所述方位壳体(8)的上方，并且所述方位轴(9)贯穿所述俯仰壳体(14)。
9.根据权利要求8所述的一种用于地面监视系统的光电伺服装置，其特征在于，所述信号处理单元(5)中的信号处理壳体(23)底部的法兰盘与固定基座或车载基座用紧固件进行连接，所述信号处理壳体(23)的顶部与所述连接底座(7)用紧固件进行连接。
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