CN106231168A - 一种多功能摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明的一种多功能摄像机，其特征在于：包括壳体、摄像头、电机和传动部件；所述电机连接所述传动部件，所述传动部件连接所述摄像头，所述电机的正转或反转，通过所述传动部件，带动所述摄像头进行俯仰运动或水平旋转；所述传动部件还滑动连接于所述壳体上，所述电机的正转或反转，带动所述传动部件连同所述摄像头进行竖直升降。由单电机驱动，可以进行全方位摄像。

Description

一种多功能摄像机

技术领域

本发明涉及一种注塑模具结构，具体涉及一种注塑模具中的二次顶出结构。

背景技术

监控摄像机是一种半导体成像器件，具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点，被广泛应用于安防系统中。监控摄像机安全防范系统中，图像的生成当前主要是来自CCD摄像机，也可将存储的电荷取出使电压发生变化，具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。

但是，现有的摄像机有几点不足，第一，部分摄像机无法控制监控角度，需要人为手动调节，十分不方便；第二，部分高科技摄像机可以自由调节角度，但是用到多个电机驱动，成本过高；第三，几乎所有摄像机都无法实现摄像头的升降。

因此，如何对现有的摄像机进行改进，使其克服上述问题是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种由单电机驱动，可以进行全方位摄像的多功能摄像机。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种多功能摄像机，其特征在于：包括壳体、摄像头、电机和传动部件；所述电机连接所述传动部件，所述传动部件连接所述摄像头，所述电机的正转或反转，通过所述传动部件，带动所述摄像头进行俯仰运动或水平旋转；所述传动部件还滑动连接于所述壳体上，所述电机的正转或反转，带动所述传动部件连同所述摄像头进行竖直升降。

具体的，所述传动部件包括支架、棘轮轴、正向棘轮、凸轮、推杆、连杆、弹簧、反向棘轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、齿轮轴、行星齿轮、齿轮环、滑动杆、固定电磁铁、拉簧、移动电磁铁和丝杠；

所述电机设置于支架上，所述棘轮轴沿水平反向连接所述电机，所述正向棘轮设置于所述棘轮轴上，且具有一定的轴向自由度，不具有周向自由度，所述凸轮转动连接于所述支架上，所述正向棘轮和所述凸轮的接触部位为棘轮结构，所述推杆沿竖直方向滑动连接于所述支架上，所述摄像头转动连接于所述支架上，所述推杆和所述摄像头之间转动连接有连杆，所述推杆和所述支架之间设置有弹簧，使所述推杆始终接触所述凸轮；所述电机正转时，所述正向棘轮能带动所述凸轮转动，进而推动所述推杆，使所述摄像头进行俯仰运动；所述电机反转时，所述正向棘轮不再带动所述凸轮转动；

所述反向棘轮设置于所述棘轮轴上，且具有一定的轴向自由度，不具有周向自由度，所述第一锥齿轮转动连接于所述支架上，且转动轴处于水平方向，所述反向棘轮和所述第一锥齿轮的接触部位为棘轮结构，所述第二锥齿轮转动连接于所述支架上，且转动轴处于竖直方向，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合，所述齿轮轴一端固定于所述第二锥齿轮上，所述行星齿轮固定于所述齿轮轴的另一端，所述齿轮环沿竖直方向滑动连接于所述壳体上，所述行星齿轮和所述齿轮环啮合，且所述行星齿轮转动时能沿所述齿轮环内部行走，所述丝杠固定于所述支架，且处于所述齿轮环中心位置，所述丝杠和所述壳体的接触部位为丝杠副结构；所述电机反转时，所述反向棘轮能带动所述第一锥齿轮转动，进而带动所述第二锥齿轮连同所述行星齿轮转动，使所述传动部件以所述丝杠为转动轴，沿所述齿轮环内部转动，使所述摄像头进行水平旋转；所述电机正转时，所述反向棘轮不再带动所述第一锥齿轮转动；

所述滑动杆沿水平方向滑动连接于所述支架上，所述滑动杆接触所述正向棘轮和所述反向棘轮，并控制两者的轴向移动，所述固定电磁铁固定于所述支架上，所述移动电磁铁固定于所述滑动杆上，且所述移动电磁铁和所述固定电磁铁通电时相互排斥，所述拉簧连接所述固定电磁铁和所述移动电磁铁，使所述滑动杆带动所述正向棘轮紧贴所述凸轮，带动所述反向棘轮紧贴所述第一锥齿轮；所述移动电磁铁和所述固定电磁铁通电时，所述滑动杆发生水平方向位移，带动所述正向棘轮脱离所述凸轮，使其不再具有棘轮结构，还带动所述反向棘轮远离所述第一锥齿轮，使其不再具有棘轮结构，而具有同步转动结构，实现所述电机正转反转都会相应带动第一锥齿轮的正转反转，而不带动所述凸轮转动，且由于所述丝杠和所述壳体的接触部位为丝杠副结构，使所述传动部件以所述丝杠为转动轴，沿所述齿轮环内部转动的同时，能发生沿竖直方向的直线移动，使所述摄像头进行竖直升降。

作为优选，所述正向棘轮面向所述凸轮一面设置有正向棘齿，所述凸轮面向所述正向棘轮一面设置有正向挡块，所述正向棘齿和所述正向挡块构成棘轮结构；所述反向棘轮面向所述第一锥齿轮一面设置有反向棘齿，所述第一锥齿轮面向所述反向棘轮一面设置有反向挡块，所述正向棘齿和所述正向挡块构成棘轮结构；所述反向棘轮上还设置有固定爪，所述固定爪在所述反向棘轮远离所述第一锥齿轮时，与所述反向挡块配合，对两者进行周向固定，构成同步转动结构。

进一步的，所述正向棘轮周侧开设有正向滑槽，所述反向棘轮周侧开设有反向滑槽，所述滑动杆卡设于所述正向滑槽和所述反向滑槽内，控制所述正向棘轮和所述反向棘轮的水平移动，而不限制所述正向棘轮和所述反向棘轮的周向转动。

作为优选，所述壳体包括固定架、底板、底座和外壳，所述底座和所述底板均固定于所述固定架上，所述外壳滑动连接于所述底座上，所述外壳采用透明材料制作而成。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由单电机驱动，可以进行全方位摄像，具体表现为摄像头可以进行以下动作：

俯仰运动：固定电磁铁和移动电磁铁不通电，电机正转，正向棘轮能带动所述凸轮转动，进而推动所述推杆，使所述摄像头进行俯仰运动。

水平旋转：固定电磁铁和移动电磁铁不通电，电机反转，反向棘轮能带动第一锥齿轮转动，进而带动第二锥锥齿轮连同行星齿轮转动，使传动部件以丝杠为转动轴，沿齿轮环内部转动，使所述摄像头进行水平旋转。另外值得注意的一点是，虽然传动部件在转动的同时，会由于丝杠副结构而发生竖直方向的移动，但是在传动部件仅转动360度的时候，丝杠仅上升或下降一个齿，其竖直移动的距离较小，而360度的转动已经可以满足全方位水平旋转的目的了，所以在摄像头进行水平旋转的时候，可以忽略其竖直升降。

竖直升降：移动电磁铁和固定电磁铁通电，滑动杆发生水平方向位移，带动正向棘轮脱离凸轮，使其不再具有棘轮结构，还带动反向棘轮远离第一锥齿轮，使其不再具有棘轮结构，而具有同步转动结构，实现电机正转反转都会相应带动第一锥齿轮的正转反转，而不带动凸轮转动，且由于丝杠和壳体的接触部位为丝杠副结构，使传动部件以丝杠为转动轴，沿齿轮环内部转动的同时，能发生沿竖直方向的直线移动，使摄像头进行竖直升降。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的立体结构示意图；

图2是根据本发明的一个优选实施例的半剖视图；

图3是根据本发明的一个优选实施例的分解状体示意图；

图4和图5是根据本发明的一个优选实施例的竖直升降动作示意图；

图6是根据本发明的一个优选实施例的内部结构示意图；

图7是根据本发明的一个优选实施例中传动部件的分解状态示意图；

图8是根据本发明的一个优选实施例中正向棘轮接触凸轮、反向棘轮接触第一锥齿轮时的平面视图；

图9是根据本发明的一个优选实施例中正向棘轮脱离凸轮、反向棘轮远离第一锥齿轮时的平面视图；

图10是根据本发明的一个优选实施例中正向棘轮的立体结构示意图；

图11是根据本发明的一个优选实施例中凸轮的立体结构示意图；

图12是根据本发明的一个优选实施例中反向棘轮的立体结构示意图；

图13是根据本发明的一个优选实施例中第一锥齿轮的立体结构示意图；

图14是根据本发明的一个优选实施例中反向棘轮和第一锥齿轮远离时的同步转动结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。另外，本发明中方位名词的描述并不限制其具体方向，仅为区分不同方向的目的。

如图1～14所示，本发明的一个实施例包括壳体1、摄像头2、电机3和传动部件4；电机3连接传动部件4，传动部件4连接摄像头2，电机3的正转或反转，通过传动部件4，带动摄像头2进行俯仰运动或水平旋转；传动部件4还滑动连接于壳体1上，电机的正转或反转，带动传动部件4连同摄像头2进行竖直升降。

其中，壳体1包括固定架11、底板12、底座13和外壳14，底座13和底板12均固定于固定架11上，外壳14滑动连接于底座13上，外壳14采用透明材料制作而成。

关键之处在于，传动部件4包括支架401、棘轮轴402、正向棘轮403、凸轮404、推杆405、连杆406、弹簧407、反向棘轮408、第一锥齿轮409、第二锥齿轮410、齿轮轴411、行星齿轮412、齿轮环413、滑动杆414、固定电磁铁415、拉簧416、移动电磁铁417和丝杠418。并分别通过以下结构，实现摄像头2的俯仰运动、水平旋转和竖直升降。

实现俯仰运动的主要结构如下：电机3设置于支架401上，棘轮轴402沿水平反向连接电机3，正向棘轮403设置于棘轮轴402上，且具有一定的轴向自由度，不具有周向自由度，凸轮404转动连接于支架401上，正向棘轮403和凸轮404的接触部位为棘轮结构，推杆405沿竖直方向滑动连接于支架401上，摄像头2转动连接于支架401上，推杆405和摄像头2之间转动连接有连杆406，推杆405和支架401之间设置有弹簧407，使推杆405始终接触凸轮404；电机3正转时，正向棘轮403能带动凸轮404转动，进而推动推杆405，使摄像头2进行俯仰运动。

实现水平旋转的主要结构如下：反向棘轮408设置于棘轮轴402上，且具有一定的轴向自由度，不具有周向自由度，第一锥齿轮409转动连接于支架401上，且转动轴处于水平方向，反向棘轮408和第一锥齿轮409的接触部位为棘轮结构，第二锥齿轮410转动连接于支架401上，且转动轴处于竖直方向，第一锥齿轮409和第二锥齿轮410啮合，齿轮轴411一端固定于第二锥齿轮上，行星齿轮412固定于齿轮轴411的另一端，齿轮环413沿竖直方向滑动连接于壳体1上，行星齿轮412和齿轮环413啮合，且行星齿轮412转动时能沿齿轮环413内部行走，丝杠418固定于支架，且处于齿轮环413中心位置，丝杠418和壳体1的接触部位为丝杠副结构；电机3反转时，反向棘轮408能带动第一锥齿轮409转动，进而带动第二锥齿轮410连同行星齿轮412转动，使传动部件4以丝杠418为转动轴，沿齿轮环413内部转动，使摄像头2进行水平旋转。

实现竖直升降的主要结构如下：滑动杆414沿水平方向滑动连接于支架401上，滑动杆414接触正向棘轮403和反向棘轮408，并控制两者的轴向移动，固定电磁铁415固定于支架401上，移动电磁铁417固定于滑动杆414上，且移动电磁铁417和固定电磁铁415通电时相互排斥，拉簧416连接固定电磁铁415和移动电磁铁417，使滑动杆414带动正向棘轮403紧贴凸轮404，带动反向棘轮408紧贴第一锥齿轮409；移动电磁铁417和固定电磁铁405通电时，滑动杆414发生水平方向位移，带动正向棘轮403脱离凸轮404，使其不再具有棘轮结构，还带动反向棘轮408远离第一锥齿轮409，使其不再具有棘轮结构，而具有同步转动结构，实现电机3正转反转都会相应带动第一锥齿轮409的正转反转，而不带动凸轮404转动，且由于丝杠418和壳体1的接触部位为丝杠副结构，使传动部件4以丝杠418为转动轴，沿齿轮环413内部转动的同时，能发生沿竖直方向的直线移动，使摄像头2进行竖直升降。

进一步具体的结构，正向棘轮403面向凸轮404一面设置有正向棘齿4031，凸轮404面向正向棘轮403一面设置有正向挡块4041，正向棘齿4031和正向挡块4041构成棘轮结构；反向棘轮408面向第一锥齿轮409一面设置有反向棘齿4081，第一锥齿轮409面向反向棘轮408一面设置有反向挡块4091，正向棘齿4081和正向挡块4091构成棘轮结构；反向棘轮408上还设置有固定爪4082，固定爪4082在反向棘轮408远离第一锥齿轮409时，与反向挡块4091配合，对两者进行周向固定，构成同步转动结构。

正向棘轮403周侧开设有正向滑槽4032，反向棘轮408周侧开设有反向滑槽4083，滑动杆414卡设于正向滑槽4032和反向滑槽4083内，控制正向棘轮403和反向棘轮408的水平移动，而不限制正向棘轮403和反向棘轮408的周向转动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种多功能摄像机，其特征在于：包括壳体、摄像头、电机和传动部件；所述电机连接所述传动部件，所述传动部件连接所述摄像头，所述电机的正转或反转，通过所述传动部件，带动所述摄像头进行俯仰运动或水平旋转；所述传动部件还滑动连接于所述壳体上，所述电机的正转或反转，带动所述传动部件连同所述摄像头进行竖直升降。

2.根据权利要求1所述的多功能摄像机，其特征在于：所述传动部件包括支架、棘轮轴、正向棘轮、凸轮、推杆、连杆、弹簧、反向棘轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、齿轮轴、行星齿轮、齿轮环、滑动杆、固定电磁铁、拉簧、移动电磁铁和丝杠；

所述电机设置于支架上，所述棘轮轴沿水平反向连接所述电机，所述正向棘轮设置于所述棘轮轴上，且具有一定的轴向自由度，不具有周向自由度，所述凸轮转动连接于所述支架上，所述正向棘轮和所述凸轮的接触部位为棘轮结构，所述推杆沿竖直方向滑动连接于所述支架上，所述摄像头转动连接于所述支架上，所述推杆和所述摄像头之间转动连接有连杆，所述推杆和所述支架之间设置有弹簧，使所述推杆始终接触所述凸轮；所述电机正转时，所述正向棘轮能带动所述凸轮转动，进而推动所述推杆，使所述摄像头进行俯仰运动；所述电机反转时，所述正向棘轮不再带动所述凸轮转动；

所述反向棘轮设置于所述棘轮轴上，且具有一定的轴向自由度，不具有周向自由度，所述第一锥齿轮转动连接于所述支架上，且转动轴处于水平方向，所述反向棘轮和所述第一锥齿轮的接触部位为棘轮结构，所述第二锥齿轮转动连接于所述支架上，且转动轴处于竖直方向，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合，所述齿轮轴一端固定于所述第二锥齿轮上，所述行星齿轮固定于所述齿轮轴的另一端，所述齿轮环沿竖直方向滑动连接于所述壳体上，所述行星齿轮和所述齿轮环啮合，且所述行星齿轮转动时能沿所述齿轮环内部行走，所述丝杠固定于所述支架，且处于所述齿轮环中心位置，所述丝杠和所述壳体的接触部位为丝杠副结构；所述电机反转时，所述反向棘轮能带动所述第一锥齿轮转动，进而带动所述第二锥齿轮连同所述行星齿轮转动，使所述传动部件以所述丝杠为转动轴，沿所述齿轮环内部转动，使所述摄像头进行水平旋转；所述电机正转时，所述反向棘轮不再带动所述第一锥齿轮转动；

所述滑动杆沿水平方向滑动连接于所述支架上，所述滑动杆接触所述正向棘轮和所述反向棘轮，并控制两者的轴向移动，所述固定电磁铁固定于所述支架上，所述移动电磁铁固定于所述滑动杆上，且所述移动电磁铁和所述固定电磁铁通电时相互排斥，所述拉簧连接所述固定电磁铁和所述移动电磁铁，使所述滑动杆带动所述正向棘轮紧贴所述凸轮，带动所述反向棘轮紧贴所述第一锥齿轮；所述移动电磁铁和所述固定电磁铁通电时，所述滑动杆发生水平方向位移，带动所述正向棘轮脱离所述凸轮，使其不再具有棘轮结构，还带动所述反向棘轮远离所述第一锥齿轮，使其不再具有棘轮结构，而具有同步转动结构，实现所述电机正转反转都会相应带动第一锥齿轮的正转反转，而不带动所述凸轮转动，且由于所述丝杠和所述壳体的接触部位为丝杠副结构，使所述传动部件以所述丝杠为转动轴，沿所述齿轮环内部转动的同时，能发生沿竖直方向的直线移动，使所述摄像头进行竖直升降。

3.根据权利要求2所述的多功能摄像机，其特征在于：所述正向棘轮面向所述凸轮一面设置有正向棘齿，所述凸轮面向所述正向棘轮一面设置有正向挡块，所述正向棘齿和所述正向挡块构成棘轮结构；所述反向棘轮面向所述第一锥齿轮一面设置有反向棘齿，所述第一锥齿轮面向所述反向棘轮一面设置有反向挡块，所述正向棘齿和所述正向挡块构成棘轮结构；所述反向棘轮上还设置有固定爪，所述固定爪在所述反向棘轮远离所述第一锥齿轮时，与所述反向挡块配合，对两者进行周向固定，构成同步转动结构。

4.根据权利要求3所述的多功能摄像机，其特征在于：所述正向棘轮周侧开设有正向滑槽，所述反向棘轮周侧开设有反向滑槽，所述滑动杆卡设于所述正向滑槽和所述反向滑槽内，控制所述正向棘轮和所述反向棘轮的水平移动，而不限制所述正向棘轮和所述反向棘轮的周向转动。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的多功能摄像机，其特征在于：所述壳体包括固定架、底板、底座和外壳，所述底座和所述底板均固定于所述固定架上，所述外壳滑动连接于所述底座上，所述外壳采用透明材料制作而成。