CN110094604B - 一种云台结构 - Google Patents

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Abstract

一种云台结构，所述云台包括X向连接部、Y向连接部、Z向连接部、摄像机安装部、Z向连接部稳定机构。摄像机安装部和Y向连接部相连。Z向连接部稳定机构包括直线电机动子、动子线圈、直线电机定子、定子磁块、定子上连接板、弹簧、定子外壳、定子下连接板、驱动器、传感器。直线电机定子包括两块定子侧板，定子侧板的相邻侧面设有定子磁块安装槽，定子磁块固设在电子侧板上的定子磁块安装槽内；动子线圈和直线电机动子下端固连在一起；弹簧的下端支撑在定子下连接板上，直线电机动子的下端和弹簧的上端相连；直线电机动子的上端和Z向连接部相连；传感器设在直线电机动子或直线电机定子上，传感器和驱动器相连，驱动器和动子线圈相连。

Description

一种云台结构
技术领域
本发明涉及一种云台装置。
背景技术
云台是安装、固定摄像机的支撑设备，但现有云台是不可调整的。申请号201510289915.3，授权公告号CN 104991571 B，名称为“一种云台增稳装置及方法”公开了一种云台增稳装置：“主要包括：电池组、检测电路、电池组基座、电机、控制电路，其中，电池组位于电池组基座上；检测电路，用于检测当前时刻的状态信息，并输出检测信号至控制电路，所述检测信号携带当前时刻的状态信息；控制电路，用于接收所述检测信号，并根据所述当前时刻的状态信息、上一时刻的状态信息及上一时刻的驱动信号确定当前时刻的驱动信号；电机，用于根据控制电路输出的当前时刻的驱动信号驱动电池组旋转；所述电机的转子与电池组基座连接，电机的定子与云台基座连接。”但其所涉及的“云台系统21通过基座被绳索22悬吊在空中，可以执行X、Y、Z三个方向上的移动。”【见其说明书第0035段】但这样的移动显然有自由度过大之嫌，且“由于各种干扰存在，使云台基座绕着水平X、Y轴和垂直Z轴大幅转动”而该专利技术只能用于“减小云台基座绕着水平X、Y轴和垂直Z轴的摆荡幅度，并最终降低摄像机视轴晃动。”显然该专利技术适用场合受到非常大的限制，其工作稳定性也较差。
发明内容
本发明的主要发明目的，是提供一种可以稳定工作的云台结构。
本发明所用的第一种技术方案是：一种云台结构，所述云台包括X向连接部、Y向连接部、Z向连接部、摄像机安装部；摄像机安装部和Y向连接部相连。还包括Z向连接部稳定机构。Z向连接部稳定机构包括直线电机动子、动子线圈、直线电机定子、定子磁块、定子上连接板、弹簧、定子外壳、定子下连接板、驱动器、传感器；
直线电机定子包括两块定子侧板，两块定子侧板相互平行；两块定子侧板的上端均和定子上连接板固连，下端均和定子下连接板固连；定子侧板的相邻侧面设有定子磁块安装槽，定子磁块固设在定子磁块安装槽内；
定子侧板、定子上连接板和定子下连接板的连接体固设在定子外壳内；
动子线圈和直线电机动子下端固连在一起；弹簧的下端支撑在定子下连接板上，直线电机动子的下端和弹簧的上端相连；直线电机动子的上端和Z向连接部相连；
传感器设在直线电机动子或直线电机定子上，传感器和驱动器相连，驱动器和动子线圈相连。
在正常情况下，直线电机动子处于初始工作位置。当有振动导入、传感器将检测到振动信号，就会把振动信号反馈给驱动器，此时就会有相应的电流流经动子线圈，这样在磁场的相互作用下就会带动直线电机动子进行相应的线性移动以弥补因振动造成的位移，进而稳定云台。本发明是一种非常优秀的可以稳定工作的云台结构。
作为优选，定子下连接板上设有调节结构；所述调节结构包括调节螺杆、轴承、弹簧座、锁紧螺母、调节螺杆头；
定子下连接板上设有和调节螺杆头适配的穿孔和用于安放轴承的轴承安放室；
调节螺杆头的上端面和轴承贴合；锁紧螺母和调节螺杆螺纹连接；弹簧支撑在弹簧座上。本优选方案，通过转动调节螺杆头，内盘就会上移或下移，从而带动弹簧座上移或下移，从而把Z向连接部调整到适当的位置。本优选方案，结构简单，摄像机安装部高低位置调整方便，适应性高。
作为优选，还包括有X向连接部稳定机构和Y向连接部稳定机构，X向连接部稳定机构的构成特征及Y向连接部稳定机构的构成特征均和Z向连接部稳定机构的构成特征相同。此时，本发明依旧通过Z向连接部稳定机构中的定子外壳内固定在一个安装座上。本优选方案可以极大地提高云台的工作稳定性，降低加工制造成本。
综上所述，本发明的有益效果是：可以有效提高云台工作的稳定性和适应性，是一种非常优秀的云台结构。
附图说明
图1：本发明实施例一的结构示意图；
图2：实施例一直线电机动子处于初始位置的示意图；
图3：实施例一的调节结构示意图；
图4：本发明实施例二的结构示意图；
图5：实施例二直线电机动子处于原始平衡位置的示意图；
图中：X向连接部1、Y向连接部2、Z向连接部3、摄像机安装部4、Z向连接部稳定机构5、直线电机动子5.1、减重孔5.11、动子线圈5.2、直线电机定子5.3、定子侧板5.31、定子磁块安装槽5.32、定子磁块5.4、定子上连接板5.5、弹簧5.6、定子外壳5.7、定子下连接板5.8、上端盖5.9、螺栓5.10。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例一：
如图1、图2、图3所示，本发明，一种云台结构，所述云台包括X向连接部1、Y向连接部2、Z向连接部3、摄像机安装部4、Z向连接部稳定机构5。摄像机安装部4和Y向连接部2相连；
Z向连接部稳定机构5包括直线电机动子5.1、动子线圈5.2、直线电机定子5.3、定子磁块5.4、定子上连接板5.5、弹簧5.6、定子外壳5.7、定子下连接板5.8，以及图中未示出的驱动器、传感器、护套；
定子下连接板5.8上设有调节结构5.8.1；所述调节结构5.8.1包括调节螺杆5.8.11、轴承5.8.12、弹簧座5.8.13、锁紧螺母5.8.14、调节螺杆头5.8.15、座盘连接杆5.8.16、内盘5.8.17；调节螺杆5.8.11和调节螺杆头5.8.15固连成一体；定子下连接板5.8上设有和调节螺杆头5.8.15适配的穿孔5.8.2和用于安放轴承5.8.12的轴承安放室5.8.3；定子外壳5.7上设有供座盘连接杆5.8.16穿过的连接杆穿孔槽5.72；调节螺杆头5.8.15的上端面和轴承5.8.12贴合；锁紧螺母5.8.14和调节螺杆5.8.11螺纹连接；内盘5.8.17和调节螺杆5.8.11螺纹连接；座盘连接杆5.8.16的内端和内盘5.8.17固连，外端和弹簧座5.8.13固连；弹簧5.6支撑在弹簧座5.8.13上。护套上设有观察窗以方便确认高低位置调整到位没有；
直线电机定子包括两块定子侧板5.31，两块定子侧板相互平行；两块定子侧板的上端均和定子上连接板固连，下端均和定子下连接板可拆固连；定子侧板的相邻侧面设有定子磁块安装槽5.32，定子磁块固设在定子磁块安装槽内；
直线电机定子上端插置在定子外壳内，定子下连接板的上端凸入定子外壳内，定子下连接板的下端的外径大于弹簧的外径、定子外壳的外径小于弹簧的内径；定子下连接板的下端和定子外壳可拆固连；动子线圈设于定子外壳内并位于设在两个定子侧板上的定子磁块相邻的两个侧面之间；
直线电机动子上端的外径大于下端的外径；动子线圈通过若干螺栓和直线电机动子下端固连在一起，相应地定子外壳上设有竖直走向的开槽5.71以供把动子线圈和直线电机动子相连在一起的螺栓5.10的上下移动用；
弹簧的下端支撑在定子下连接板上，弹簧的上端和直线电机动子的下端固连；
护套的下端支撑在定子下连接板的下端上，直线电机动子的下端插置在护套的上端内；
驱动器和动子线圈相连；传感器设在直线电机动子或直线电机定子上，传感器和驱动器相连。
如图2所示，处于初始工作位置的动子线圈5.2在实际工作中如果因为外界振动因素出现偏离初始工作位置，就会依情况向上或向下移动以稳定云台在初始工作位置上。
实施例二：
实施例二与实施例一的不同点在于，实施例二中还包括有X向连接部稳定机构和Y向连接部稳定机构；X向连接部稳定机构的构成特征和Y向连接部稳定机构的构成特征均与Z向连接部稳定机构5的构成特征相同。实施例一增加X向连接部稳定机构和Y向连接部稳定机构的具体方法和增加后的具体结构特征，根据实施例一容易获得，因此在此不做赘述。
实施例三：
如图4、图5所示，本发明，一种云台结构，所述云台包括X向连接部1、Y向连接部2、Z向连接部3、摄像机安装部4、Z向连接部稳定机构5；摄像机安装部4和Y向连接部2相连；
Z向连接部稳定机构5包括直线电机动子5.1，动子线圈5.2，直线电机定子5.3，定子磁块5.4，定子上连接板5.5，弹簧5.6，定子下连接板5.8，以及图中未示出的定子外壳、驱动器、传感器；
定子下连接板5.8上设有调节结构5.8.1；所述调节结构5.8.1包括调节螺杆5.8.11、轴承5.8.12、弹簧座5.8.13、锁紧螺母5.8.14、调节螺杆头5.8.15；定子下连接板5.8上设有和调节螺杆头5.8.16适配的穿孔5.8.2和用于安放轴承5.8.12的轴承安放室5.8.3；调节螺杆头5.8.15的上端面和轴承5.8.12贴合；锁紧螺母5.8.14和调节螺杆5.8.11螺纹连接；弹簧座5.8.13和调节螺杆5.8.11连接；弹簧5.6支撑在弹簧座5.8.13上；
直线电机定子5.3包括两块定子侧板5.31；两块定子侧板5.31相互平行；定子侧板5.31的上端均和定子上连接板5.5固连，下端均和定子下连接板可拆固连；定子侧板5.31、定子上连接板5.5和定子下连接板的连接体固设在定子外壳内；
定子侧板5.31的相邻侧面设有定子磁块安装槽5.32，定子磁块5.4固设在定子磁块安装槽5.32内；
定子上连接板5.5上设有一个通孔；直线电机动子5.1的上端穿过所述通孔后和Z向连接部3相连，直线电机动子5.1的下端插在定子磁块5.4之间，直线电机动子5.1的下端的端部的宽度大于直线电机动子5.1的上端的宽度，直线电机动子5.1的下端的端部和动子线圈5.2的上端相连；
弹簧设在定子磁块5.4之间；弹簧的下端支撑在定子下连接板上，直线电机动子5.1的下端和弹簧的上端相连；
驱动器和动子线圈5.2相连；传感器设在直线电机动子5.1或直线电机定子5.3上，传感器和驱动器相连。
作为优选，定子上连接板5.5上固定有上端盖5.9，上端盖上设有供直线电机动子5.1穿过的通孔。进一步地优选，直线电机动子5.1上设有减重孔5.11，本实施例所述减重孔5.11为四角圆角过渡的长孔，具体结构细节在此不做赘述。
实施例四：
实施例四与实施例三的不同点在于，实施例四中还包括有X向连接部稳定机构和Y向连接部稳定机构；X向连接部稳定机构的构成特征和Y向连接部稳定机构的构成特征均与Z向连接部稳定机构5的构成特征相同。实施例一增加X向连接部稳定机构和Y向连接部稳定机构的具体方法和增加后的具体结构特征，根据实施例一容易获得，因此在此不做赘述。
以上所述之具体实施例仅为本发明较佳的实施方式，而并非以此限定本发明的具体实施结构和实施范围。事实上，依据本发明所述之形状、结构和设计目的也可以作出一些等效的变化。因此，凡依照本发明所述之形状、结构和设计目的所作出的一些等效变化理应均包含在本发明的保护范围内，也即这些等效变化都应该受到本发明的保护。

Claims (3)

1.一种云台结构，所述云台包括X向连接部（1）、Y向连接部（2）、Z向连接部（3）、摄像机安装部（4）；摄像机安装部（4）和Y向连接部（2）相连；其特征是：
还包括Z向连接部稳定机构（5）；Z向连接部稳定机构（5）包括直线电机动子（5.1）、动子线圈（5.2）、直线电机定子（5.3）、定子磁块（5.4）、定子上连接板（5.5）、弹簧（5.6）、定子外壳、定子下连接板（5.8）、驱动器、传感器；
直线电机定子包括两块定子侧板（5.31），两块定子侧板相互平行；两块定子侧板的上端均和定子上连接板固连，下端均和定子下连接板固连；定子侧板的相邻侧面设有定子磁块安装槽（5.32），定子磁块固设在定子磁块安装槽内；
定子侧板（5.31）、定子上连接板（5.5）和定子下连接板的连接体固设在定子外壳内；
动子线圈和直线电机动子下端固连在一起；弹簧的下端支撑在定子下连接板上，直线电机动子（5.1）的下端和弹簧的上端相连；直线电机动子（5.1）的上端和Z向连接部（3）相连；
传感器设在直线电机动子（5.1）或直线电机定子（5.3）上，传感器和驱动器相连，驱动器和动子线圈（5.2）相连；
定子下连接板（5.8）上设有调节结构（5.8.1）；所述调节结构（5.8.1）包括调节螺杆（5.8.11）、轴承（5.8.12）、弹簧座（5.8.13）、锁紧螺母（5.8.14）、调节螺杆头（5.8.15）、座盘连接杆（5.8.16）、内盘（5.8.17）；调节螺杆（5.8.11）和调节螺杆头（5.8.15）固连成一体；定子下连接板（5.8）上设有和调节螺杆头（5.8.16）适配的穿孔（5.8.2）和用于安放轴承（5.8.12）的轴承安放室（5.8.3）；定子外壳（5.7）上设有供座盘连接杆（5.8.16）穿过的连接杆穿孔槽（5.72）；调节螺杆头（5.8.15）的上端面和轴承（5.8.12）贴合；锁紧螺母（5.8.14）和调节螺杆（5.8.11）螺纹连接；内盘（5.8.17）和调节螺杆（5.8.11）螺纹连接；座盘连接杆（5.8.16）的内端和内盘（5.8.17）固连，外端和弹簧座（5.8.13）固连；弹簧（5.6）支撑在弹簧座（5.8.13）上。
2.根据权利要求1所述的一种云台结构，其特征是：还包括有X向连接部稳定机构；X向连接部稳定机构的构成特征和Z向连接部稳定机构（5）的构成特征相同。
3.根据权利要求1所述的一种云台结构，其特征是：还包括有Y向连接部稳定机构；Y向连接部稳定机构的构成特征和Z向连接部稳定机构（5）的构成特征相同。
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