CN112228724B - 一种具备快速响应的精密俯仰装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备快速响应的精密俯仰装置，包括俯仰支架，俯仰支架包括支撑台，支撑台上两侧相对设有第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱和第二支撑柱之间可转动的连接有俯仰头，俯仰头包括角度测量系统和动力驱动系统，角度测量系统设置在第一支撑柱上，动力驱动系统设置在第二支撑柱上，还设有安全限位装置，安全限位装置设置在第一支撑柱上。本发明采用抱轴方式将直流力矩电机与传动轴相连提供俯仰动力，同时采用旋转变压器实时采集角度信息，具有传动精度高，适应能力强，响应迅速等特点，且结构紧凑，安装调整方便，成本低廉，性能稳定,工作可靠。

Description

一种具备快速响应的精密俯仰装置

技术领域

本发明涉及光电设备技术领域，尤其是涉及一种具备快速响应的精密俯仰装置。

背景技术

随着光电技术的发展，光电监控设备在交通、公安、消防、通信等领域得到了广泛应用，为满足大范围监控的需求，应用了俯仰转动系统和方位转动系统。现有的俯仰系统中，普遍采用的是齿形带传动和增量编码器组合的型式，实现俯仰转动和角度信息采集，其结构紧凑、传动效力高，但同时制造和安装精度要求很高，中心距要求严格，因此系统装调难度大，成本较高，此外，增量编码器对高温、严寒、潮湿、高速、高震动等恶劣环境下的实用性不理想，容易受到干扰而导致出现测量定位不准确。

中国专利CN 101035202A本发明涉及监视器用俯仰装置，是由扫视连接部和至少由一个以上的俯仰支撑部相互垂直构成的俯仰框；位于俯仰框的一侧，为摄像单元的俯仰提供动力的俯仰马达；贯通安装于俯仰支撑部并传送俯仰马达的动力，使摄像单元做中心旋转，同时可接受俯仰马达的动力的第一俯仰轴；第一俯仰轴贯通于通孔部，使俯仰支撑部上的第一俯仰轴旋转的轴承；在俯仰支撑部上支撑轴承的同时，在第一俯仰轴上对摄像单元的重力起支撑作用的轴承架组成。该结构俯仰控制精度低，在密封性和响应速度方面存在缺陷，受使用环境的影响较大，因此需要改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具备快速响应的精密俯仰装置，解决了俯仰转动精度不高，传动效率低，安装要求高，系统装调难度大，成本高，受使用环境影响较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种具备快速响应的精密俯仰装置，包括俯仰支架，俯仰支架包括支撑台，支撑台上两侧相对设有第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱和第二支撑柱之间可转动的连接有俯仰头，俯仰头包括角度测量系统和动力驱动系统，角度测量系统设置在第一支撑柱上，动力驱动系统设置在第二支撑柱上；

还设有安全限位装置，安全限位装置设置在第一支撑柱上。

优选方案中，所述第一支撑柱设有第一支撑板和用于连接第一支撑板的第一盖板，第一支撑板设有第一凸台，第一凸台上设有第一固定孔，第一固定孔内设有旋变座，旋变座包括第一圆台和第二圆台，第一圆台和第二圆台为空腔结构，第一圆台和第二圆台分别设有第一圆孔和第二圆孔，第一圆孔内穿设有第一旋转轴，第一旋转轴的一侧固设有第一法兰盘，第一法兰盘通过螺钉和俯仰头连接，第二圆台内固设有限位台，限位台位于第二圆台外侧；

第一旋转轴包括相对设置的第一键槽、第二键槽和多个阶台，各个阶台的直径不同，靠近第一法兰盘的阶台直径较大，第二键槽位于第一键槽一侧，第一键槽距离直径较小的阶台较近。

优选方案中，所述第二支撑柱设有第二支撑板和用于连接第二支撑板的第二盖板，第二支撑板设有第二凸台，第二凸台上设有第二固定孔，第二固定孔内设有电机轴承座，电机轴承座包括第三圆台和第四圆台，第三圆台和第四圆台为空腔结构，第三圆台和第四圆台分别设有第三圆孔和第四圆孔，第三圆孔内穿设有第二旋转轴，第二旋转轴的一侧固设有第二法兰盘，第二法兰盘通过螺钉和俯仰头连接；

电机轴承座中间设有定位装置；

第二旋转轴包括第三键槽和多个阶台，各个阶台的直径不同，靠近第一法兰盘的阶台直径较大，第三键槽距离直径较小的阶台较近。

优选方案中，所述角度测量系统包括旋转变压器和旋变连接环，旋转变压器包括第一连接部和第二连接部，第一连接部通过螺钉和第二圆台连接，第二连接部通过螺钉和旋变连接环连接，旋变连接环套设于第一旋转轴一侧，旋变连接环通过第一连接键和第一旋转轴连接，第一连接键固设于第一键槽内。

优选方案中，所述安全限位装置包括机械限位单元和电气限位单元，机械限位单元包括限位杆和限位支撑圈，限位杆通过螺钉和限位台连接，限位杆位于第二圆台内侧，限位支撑圈通过第二连接键和第一旋转轴连接，第二连接键固设于第二键槽内，电气限位单元包括两个相对设置的限位装置，限位装置和第二圆台的第一底板固定连接，限位装置位于第一底板距离限位台较远的一侧。

优选方案中，所述限位支撑圈包括两个相对设置的挡块，挡块向限位台倾斜，挡块距离限位台较近一侧设有弹簧柱，挡块距离限位台较远一侧设有压块，限位装置包括限位支架，限位支架和第一底板通过螺钉固定连接，限位支架上设有微动开关，微动开关上设有触片，触片向限位台倾斜。

优选方案中，所述动力驱动系统包括电机，电机包括定子部和转子部，转子部内穿设有法兰，电机位于第四圆孔内，定子部通过螺钉和第四圆台的第二底板连接固定，转子部和法兰连接，法兰通过第三连接键和第二旋转轴连接，第三连接键固设于第三键槽内，法兰端面和第二旋转轴端面分别和第三法兰盘通过螺钉连接；所述法兰上设有定位孔，定位孔形状和定位装置相匹配。

优选方案中，所述俯仰支架还设有固定装置，固定装置包括相对设置的固定座和镶套，固定座位于第一支撑板外侧，固定座包括滑道，滑道内设有插销和用于限制插销移动的多个卡槽，卡槽内设有限位件，插销设有限位槽，限位槽外形和限位件相匹配，镶套位于俯仰头外侧，镶套设有限位孔，限位孔形状和插销相匹配。

优选方案中，所述第一支撑板设有第一空腔，第二支撑板设有第二空腔，第一旋转轴为中空结构，第二旋转轴为中空结构 。

优选方案中，所述支撑台中部设有第三固定孔，第三固定孔可拆卸的连接有用于驱动俯仰支架绕支撑台台面法线转动的旋转装置，旋转装置包括转台，转台固设于支撑台中间，支撑台下部还设有止口。

本发明一种具备快速响应的精密俯仰装置的有益效果：

1、直流力矩电机与传动轴采用抱轴方式连接提供俯仰动力，运动平稳，同步性好，灵敏度高，可快速启停，无过冲，并且结构紧凑，安装调整方便；

2、角度测量系统采用旋转变压器，结构简单，抗干扰能力强，使用寿命长，能适应各种恶劣环境；

3、含有光学零件的部位单独封装，系统维护性好，利于节省维修时间，减少维修成本；

4、装置测量精度高，可达≤0.01°，利于测量、跟踪目标；

5、采用矩形结构安装光电传感器，适装型好，空间利用率高，成本低廉，既实现了有效的功能，又利于减少体积重量。

本发明采用抱轴方式将直流力矩电机与传动轴相连提供俯仰动力，同时采用旋转变压器实时采集角度信息，具有传动精度高，适应能力强，响应迅速等特点，并且结构紧凑，安装调整方便，成本低廉，性能稳定,工作可靠。本发明在操作时可以更好地确保摄像单元拍摄图像的效果，同时也能减少俯仰装置的配件，在降低制造成本的同时，提高了操作稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明整体示意图；

图2是本发明整体俯视示意图；

图3是本发明整体A-A向剖面示意图；

图4是本发明第一支撑柱安装示意图；

图5是本发明第二支撑柱安装示意图；

图6是本发明第一支撑柱结构示意图；

图7是本发明第二支撑柱结构示意图；

图8是本发明第一支撑柱内部断面图；

图9是本发明第一支撑柱内部C处放大图；

图10是本发明安全限位装置左视图；

图11是本发明安全限位装置整体示意图；

图12是本发明A-A向第一支撑柱示意图；

图13是本发明第一支撑柱D处放大图；

图14是本发明A-A向第二支撑柱示意图；

图15是本发明第二支撑柱E处放大图；

图16是本发明定位装置示意图；

图17是本发明第一旋转轴示意图；

图18是本发明第二旋转轴示意图；

图19是本发明限位支撑圈整体示意图；

图20是本发明限位支撑圈前视示意图；

图21是本发明限位支撑圈俯视示意图；

图22是本发明限位支撑圈F-F向剖面示意图；

图23是本发明旋变座整体示意图；

图24是本发明旋变座俯视示意图；

图25是本发明电机轴承座示意图；

图26是本发明电机轴承座视示意图；

图27是本发明电机安装整体示意图；

图28是本发明电机安装俯视示意图；

图29是本发明电机安装右视示意图；

图30是本发明固定装置整体示意图；

图31是本发明固定装置左视示意图；

图32是本发明固定装置B-B向剖面锁紧示意图；

图33是本发明固定装置B-B向剖面松开示意图。

图中：俯仰支架1；俯仰头2；保护盖201；后盖202；腔室203；角度测量系统3；旋转变压器301；旋变连接环302；第一连接部303；第二连接部304；旋变调整压圈305；防松槽306；安全限位装置4；机械限位单元401；电气限位单元402；限位杆403；限位支撑圈404；挡块405；弹簧柱406；压块407；限位装置408；限位支架409；微动开关410；触片411；圆槽412；接触板413；调整钉414；连接杆415；动力驱动系统5；第一支撑柱6；第一支撑板601；第一盖板602；第一凸台603；第一固定孔604；第一旋转轴605；第一法兰盘606；旋变座607；第一圆台608；第二圆台609；第一圆孔610；第二圆孔611；限位台612；第一键槽613；第二键槽614；第一底板615；第一轴承616；第二轴承617；第一隔圈618；第二隔圈619；第二支撑柱7；第二支撑板701；第二盖板702；第二凸台703；第二固定孔704；第二旋转轴705；第二法兰盘706；电机轴承座707；第三圆台708；第四圆台709；第三圆孔710；第四圆孔711；第三键槽712；电机713；法兰714；第二底板715；第三法兰盘716；定子部717；转子部718；第三轴承719；第四轴承720；定位座721；盖板722；通槽723；第三隔圈724；第四隔圈725；定位装置726；定位孔727；支撑台8；第三固定孔801；转台802；止口803；螺纹孔804；支撑台上板805；支撑台下板806；电气接口807；固定装置9；固定座901；插销902；镶套903；滑道904；卡槽905；限位孔906；限位件907；限位槽908；固定钉909；挡圈10；第一压圈11；第二压圈12；第一密封接插件13；第二密封接插件14；光电控制板15；第三密封接插件16；第一航空插座17；第二航空插座18；第一空腔19；第二空腔20。

具体实施方式

实施例1

如图1~33所示，一种具备快速响应的精密俯仰装置，包括俯仰支架1，俯仰支架1包括支撑台8，支撑台8上两侧相对设有第一支撑柱6和第二支撑柱7，第一支撑柱6和第二支撑柱7之间可转动的连接有俯仰头2，俯仰头2包括角度测量系统3和动力驱动系统5，角度测量系统3设置在第一支撑柱6上，动力驱动系统5设置在第二支撑柱7上；

还设有安全限位装置4，安全限位装置4设置在第一支撑柱6上。俯仰头2包括保护盖201、后盖202和腔室203，保护盖201和后盖202通过螺钉连接，保护盖201内侧设有光电控制板15，腔室203内设有第三密封接插件16，俯仰支架1呈U形，第一支撑柱6内设有第一环形空腔，第二支撑柱7设有第二环形空腔，保护盖201横截面为圆角矩形，由此结构，俯仰支架1保证了适装性和经济性良好，第一环形空腔和第二环形空腔有利于简化加工工艺，减少装配两件的种类，圆角矩形有利于合理的利用结构空间，有效减少阻力，使得俯仰头2旋转更加灵活，俯仰支架1能够支撑俯仰头进行俯仰的动作，同时可拆卸的俯仰头结构能够方便的对俯仰头2内部进行多种设备和传感器的安装、检测和维修，角度测量系统3实时记录俯仰的角度，并通过安全限位装置4提供保障，安全限位装置对俯仰头2进行防呆处理，防止因为误操作或者惯性冲击对俯仰头造成损害，降低了使用成本，增加了整体的易用性，驱动系统为俯仰头2的旋转提供稳定的动力。

优选方案中，所述第一支撑柱6设有第一支撑板601和用于连接第一支撑板601的第一盖板602，第一支撑板601设有第一凸台603，第一凸台603上设有第一固定孔604，第一固定孔604内设有旋变座607，旋变座607包括第一圆台608和第二圆台609，第一圆台608和第二圆台609为空腔结构，第一圆台608和第二圆台609分别设有第一圆孔610和第二圆孔611，第一圆孔610内穿设有第一旋转轴605，第一旋转轴605的一侧固设有第一法兰盘606，第一法兰盘606通过螺钉和俯仰头2连接，第二圆台609内固设有限位台612，限位台612位于第二圆台609外侧；

第一旋转轴605包括相对设置的第一键槽613、第二键槽614和多个阶台，各个阶台的直径不同，靠近第一法兰盘606的阶台直径较大，第二键槽614位于第一键槽613一侧，第一键槽613距离直径较小的阶台较近。

优选的，第一旋转轴605上还套设有第一轴承616和第二轴承617，第一轴承616距离第一法兰盘606较近，第一轴承616通过第一隔圈618抵靠在旋变座607内端面，第二轴承617位于第一轴承616一侧，第一轴承616和第二轴承617之间设有第二隔圈619，第二轴承617远离第二隔圈619一侧还设有第一压圈11，第一旋转轴605为中空结构，第一旋转轴605内靠近第一法兰盘606一侧设有第一密封接插件13，第一密封接插件13和第一航空插座17连接。由此结构，第一压圈11能防止第一旋转轴605轴向窜动，在电机713的驱动下，旋变座607支撑第一旋转轴605从动转动，第一旋转轴605进而带动俯仰头2进行旋转。

优选方案中，所述第二支撑柱7设有第二支撑板701和用于连接第二支撑板701的第二盖板702，第二支撑板701设有第二凸台703，第二凸台703上设有第二固定孔704，第二固定孔704内设有电机轴承座707，电机轴承座707包括第三圆台708和第四圆台709，第三圆台708和第四圆台709为空腔结构，第三圆台708和第四圆台709分别设有第三圆孔710和第四圆孔711，第三圆孔710内穿设有第二旋转轴705，第二旋转轴705的一侧固设有第二法兰盘706，

第二法兰盘706通过螺钉和俯仰头2连接；

电机轴承座707中间设有定位装置726；优选的，定位装置726设有定位座721和盖板722，定位座721固定安装在电机轴承座707上，定位座721上设有通槽723，盖板722和定位座721螺纹连接，通槽723内设有滚珠，滚珠通过弹簧抵靠在盖板722内端面，滚珠可以沿弹簧轴线往复运动。

第二旋转轴705包括第三键槽712和多个阶台，各个阶台的直径不同，靠近第一法兰盘606的阶台直径较大，第三键槽712距离直径较小的阶台较近。

优选的，第二旋转轴705上还套设有第三轴承719和第四轴承720，第一轴承719距离电机轴承座707较近，第三轴承719通过第三隔圈724抵靠在电机轴承座707内端面，第四轴承720位于第三轴承719一侧，第三轴承719和第四轴承720之间设有第四隔圈725，第四轴承720远离第四隔圈725一侧还设有第二压圈12，第二旋转轴705为中空结构，第二旋转轴705内靠近第二法兰盘706一侧设有第二密封接插件14，第二密封接插件14和第二航空插座18连接。由此结构，第二压圈12能防止第二旋转轴705轴向窜动，在电机713的驱动下，电机轴承座707支撑第二旋转轴705转动，第二旋转轴705进而带动俯仰头2进行旋转。

优选方案中，所述角度测量系统3包括旋转变压器301和旋变连接环302，旋转变压器301包括第一连接部303和第二连接部304，第一连接部303通过螺钉和第二圆台609连接，第二连接部304通过螺钉和旋变连接环302连接，旋变连接环302套设于第一旋转轴605一侧，旋变连接环302通过第一连接键和第一旋转轴605连接，第一连接键固设于第一键槽613内，旋变连接环302一侧还设有旋变调整压圈305，旋变调整压圈305上固设有防松槽306。由此结构,旋变调整压圈305可以保证角度测量系统整体安装调整便捷, 旋变连接环302和第一旋转轴605通过第一连接键紧密连接，同步性好，定位准确，测量时的精度高，同时锁紧可靠。

优选方案中，所述安全限位装置4包括机械限位单元401和电气限位单元402，机械限位单元401包括限位杆403和限位支撑圈404，限位杆403通过螺钉和限位台612连接，限位杆403位于第二圆台609内侧，限位支撑圈404通过第二连接键和第一旋转轴605连接，第二连接键固设于第二键槽614内，电气限位单元402包括两个相对设置的限位装置408，限位装置408和第二圆台609的第一底板615固定连接，限位装置408位于第一底板615距离限位台612较远的一侧，限位支撑圈404和旋变连接环302之间设有挡圈10，挡圈10两侧分别抵靠于限位支撑圈404和旋变连接环302。由此结构，保证限位支撑圈404轴向定位可靠，调校方便，机械限位杆403保证了限位支撑圈404能在设计角度范围内转动，从而提高了系统的稳定性，限位装置408则可以进一步提高俯仰头2的安全性，为俯仰头2提供双重保护。

优选方案中，所述限位支撑圈404包括两个相对设置的挡块405，挡块405向限位台612倾斜，挡块405距离限位台612较近一侧设有弹簧柱406，挡块405距离限位台612较远一侧设有压块407，限位装置408包括限位支架409，限位支架409和第一底板615通过螺钉固定连接，限位支架409上设有微动开关410，微动开关410上设有触片411，触片411向限位台612倾斜。优选的，挡块405设有圆槽412，弹簧柱406位于圆槽412内，弹簧柱406包括接触板413、连接杆415和调整钉414，连接杆415上套设有弹簧，连接杆415和调整钉415螺纹连接，弹簧柱406可以沿弹簧轴线往复运动，由此结构，当俯仰头2旋转到设定范围内的两端极值角度时，限位装置408则保证了当俯仰头2旋转时，压块407触碰压住微动开关410上的弹性触片411，微动开关410被触发，发送信号给主控芯片，进而控制电机713停止转动，当微动开关410使能失效时，俯仰头2继续转动，此时限位杆403会抵挡弹簧柱406继续转动，此时弹簧柱406被挤压，弹簧压缩，起到缓冲停机的作用，避免了对电机713的损害同时延长了机械限位单元401的使用寿命，精简了零件整体的使用数量。

优选方案中，所述动力驱动系统5包括电机713，电机713包括定子部717和转子部718，转子部718内穿设有法兰714，电机713位于第四圆孔711内，定子部717通过螺钉和第四圆台709的第二底板715连接固定，转子部718和法兰714连接，法兰714通过第三连接键和第二旋转轴705连接，第三连接键固设于第三键槽712内，法兰714端面和第二旋转轴705端面分别和第三法兰盘716通过螺钉连接，所述法兰714上设有定位孔727，定位孔727形状和定位装置726相匹配。优选的采用无框式力矩电机以使得整体结构紧凑，体积小，传递扭矩大，定位孔727采用半圆孔，由此结构，电机713的转子部718通过第三法兰盘716将扭矩传递给第二旋转轴705，保证了传动的平稳可靠，回转精度高，整体旋转无空回，启停反应迅捷。

优选方案中，所述俯仰支架1还设有固定装置9，固定装置9包括相对设置的固定座901和镶套903，固定座901位于第一支撑板601外侧，固定座901包括滑道904，滑道904内设有插销902和用于限制插销移动的多个卡槽905，卡槽905内设有限位件907，插销902设有限位槽908，限位槽908外形和限位件907相匹配，镶套903位于俯仰头2外侧，镶套903设有限位孔906，限位孔906形状和插销902相匹配。优选的，设有两个卡槽905，以使得夹持限位牢固的同时减少了体积，插销902包括前端、中部和后端，前端用于手动操作，中端贯穿滑道604，中端设有两个限位槽908，限位件907包括固定钉909，固定钉909和卡槽905螺纹连接，固定钉909一端套设有弹簧，弹簧前端设有滚珠，滚珠抵靠在限位槽908内，后端为锥形，限位孔906为锥形孔，由此结构，操作简便，在俯仰头2长时间不工作或者运输时，推动插销902，使得插销902上的锥形面进入镶套903上的限位孔906并紧密贴合，同时固定座901上的滚珠卡入插销902上的环形卡槽905，完成锁紧。

优选方案中，所述第一支撑板601设有第一空腔19，第二支撑板701设有第二空腔20，第一旋转轴605为中空结构，第二旋转轴705为中空结构 。优选的，第一空腔19和第二空腔20为环形，第一旋转轴605和第二旋转轴705内分别设有用于电气连接的航空插座17，由此机构，以使得简化加工工艺，减轻整体的重量，在连接在其他设备上时，受力均衡，第一旋转轴605和第二旋转轴705分别为中空结构，保证了旋转惯量小，控制更加精准，同时节约了线束的使用空间，并保证了线束稳定工作。

优选方案中，所述支撑台8中部设有第三固定孔801，第三固定孔801可拆卸的连接有用于驱动俯仰支架1绕支撑台8台面法线转动的旋转装置，旋转装置包括转台802，转台802固设于支撑台8中间位置，支撑台8下部还设有止口803。优选的，止口803一侧设有螺纹孔804，支撑台8包括支撑台上板805和支撑台下板806，支撑台下板806还设有电气接口807。由此结构，以使得转台802可以驱以支撑台8完成绕支撑台8台面法线进行360度旋转，辅助俯仰头2进行全方位的测量和监控，止口803可以方便快捷的与其他设备连接，螺纹孔804完成固定，电气接口807用于电源和控制信号的输入以及信息输出。

工作原理：

俯仰头2通过第一旋转轴605、旋变座607、第一轴承616、第二轴承617、第一隔圈618、第二隔圈619、和第二旋转轴705、电机轴承座707、第三轴承719、第四轴承720、第三隔圈724、第四隔圈725分别与俯仰支架1中的第一固定孔604、第二固定孔704连接，并用第一压圈11、第二压圈12压紧，防止俯仰头2轴向窜动。限位支撑圈404通过旋变调整压圈305压紧，轴向窜动通过挡圈10消除。为方便调试和维修，在第一旋转轴605、第二旋转轴705内部分别设有第一密封接插件13和第二密封接插件14，第一密封接插件13和第二密封接插件14分别和第一航空插座17及第二航空插座18连接，在俯仰头2保护壳201底部设有腔室203、光电控制板15和第三密封接插件16。

开始工作前，先打开插销902，使插销902上的锥形面完全脱离镶套903上的限位孔906，同时弹簧柱上的滚珠卡入插销902上的环形卡槽905，完成插销902的固定。

工作时，由电机713、法兰714和第三法兰盘716组成的动力传递系统产生的扭矩通过第三连接键传动给第二旋转轴705，带动俯仰头2进行俯仰旋转，与俯仰头相连的第一旋转轴605通过第一连接键带动由旋转变压器301和旋变连接环302组成的角度测量系统3同步旋转，实时测量旋转角度值。当工作到极限位置时，来自电机713的扭矩通过第二连接键带动限位支撑圈404上的压块407压向限位装置408上微动开关410的触片411，微动开关410开始工作，使得电机713断电，俯仰头2立即停止在极限位置，如果微动开关410失效，则限位支撑圈404上的弹簧柱406继续压向限位杆403，迫使俯仰头2停留在极限位置，由此对俯仰头2进行双重的限位安全保护。

装置停止工作前，将俯仰头2旋转至水平零位，使得电机轴承座707上定位装置726工作，定位装置726的滚珠卡入法兰714上的定位孔727内，增强装置抗风性能。

在俯仰支架1两侧的第一空腔19和第二空腔20外，还设有第一盖板602和第二盖板702，起到密封和防护作用；与其他设备连接时，利用俯仰支架1底部的螺纹孔804和止口803即可快速实现连接，通过外部电气接口807，可实现电源和控制信号的输入以及角度、视频信息输出。

当装置长时间不需工作或运输时，推动插销902，使插销902上的锥形面进入镶套903上的限位孔906并紧密贴合，同时固定座901上的滚珠卡入插销902上的环形卡槽905内，完成锁紧的动作。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具备快速响应的精密俯仰装置，包括俯仰支架（1），其特征是：俯仰支架（1）包括支撑台（8），支撑台（8）上两侧相对设有第一支撑柱（6）和第二支撑柱（7），第一支撑柱（6）和第二支撑柱（7）之间可转动的连接有俯仰头（2），俯仰头（2）包括角度测量系统（3）和动力驱动系统（5），角度测量系统（3）设置在第一支撑柱（6）上，动力驱动系统（5）设置在第二支撑柱（7）上；

还设有安全限位装置（4），安全限位装置（4）设置在第一支撑柱（6）上；

所述第二支撑柱（7）设有第二支撑板（701）和用于连接第二支撑板（701）的第二盖板（702），第二支撑板（701）设有第二凸台（703），第二凸台（703）上设有第二固定孔（704），第二固定孔（704）内设有电机轴承座（707），电机轴承座（707）包括第三圆台（708）和第四圆台（709），第三圆台（708）和第四圆台（709）为空腔结构，第三圆台（708）和第四圆台（709）分别设有第三圆孔（710）和第四圆孔（711），第三圆孔（710）内穿设有第二旋转轴（705），第二旋转轴（705）的一侧固设有第二法兰盘（706），

第二法兰盘（706）通过螺钉和俯仰头（2）连接；

电机轴承座（707）中间设有定位装置（726）；

第二旋转轴（705）包括第三键槽（712）和多个阶台，各个阶台的直径不同，靠近第一法兰盘（606）的阶台直径较大，第三键槽（712）距离直径较小的阶台较近；

所述动力驱动系统（5）包括电机（713），电机（713）包括定子部（717）和转子部（718），转子部（718）内穿设有法兰（714），电机（713）位于第四圆孔（711）内，定子部（717）通过螺钉和第四圆台（709）的第二底板（715）连接固定，转子部（718）和法兰（714）连接，法兰（714）通过第三连接键和第二旋转轴（705）连接，第三连接键固设于第三键槽（712）内，法兰（714）端面和第二旋转轴（705）端面分别和第三法兰盘（716）通过螺钉连接；

所述法兰（714）上设有定位孔（727），定位孔（727）形状和定位装置（726）相匹配。

2.根据权利要求1所述一种具备快速响应的精密俯仰装置，其特征是：所述第一支撑柱（6）设有第一支撑板（601）和用于连接第一支撑板（601）的第一盖板（602），第一支撑板（601）设有第一凸台（603），第一凸台（603）上设有第一固定孔（604），第一固定孔（604）内设有旋变座（607），旋变座（607）包括第一圆台（608）和第二圆台（609），第一圆台（608）和第二圆台（609）为空腔结构，第一圆台（608）和第二圆台（609）分别设有第一圆孔（610）和第二圆孔（611），第一圆孔（610）内穿设有第一旋转轴（605），第一旋转轴（605）的一侧固设有第一法兰盘（606），第一法兰盘（606）通过螺钉和俯仰头（2）连接，第二圆台（609）内固设有限位台（612），限位台（612）位于第二圆台（609）外侧；

第一旋转轴（605）包括相对设置的第一键槽（613）、第二键槽（614）和多个阶台，各个阶台的直径不同，靠近第一法兰盘（606）的阶台直径较大，第二键槽（614）位于第一键槽（613）一侧，第一键槽（613）距离直径较小的阶台较近。

3.根据权利要求1所述一种具备快速响应的精密俯仰装置，其特征是：所述角度测量系统（3）包括旋转变压器（301）和旋变连接环（302），旋转变压器（301）包括第一连接部（303）和第二连接部（304），第一连接部（303）通过螺钉和第二圆台（609）连接，第二连接部（304）通过螺钉和旋变连接环（302）连接，旋变连接环（302）套设于第一旋转轴（605）一侧，旋变连接环（302）通过第一连接键和第一旋转轴（605）连接，第一连接键固设于第一键槽（613）内。

4.根据权利要求1所述一种具备快速响应的精密俯仰装置，其特征是：所述安全限位装置（4）包括机械限位单元（401）和电气限位单元（402），机械限位单元（401）包括限位杆（403）和限位支撑圈（404），限位杆（403）通过螺钉和限位台（612）连接，限位杆（403）位于第二圆台（609）内侧，限位支撑圈（404）通过第二连接键和第一旋转轴（605）连接，第二连接键固设于第二键槽（614）内，电气限位单元（402）包括两个相对设置的限位装置（408），限位装置（408）和第二圆台（609）的第一底板（615）固定连接，限位装置（408）位于第一底板（615）距离限位台（612）较远的一侧。

5.根据权利要求4所述一种具备快速响应的精密俯仰装置，其特征是：所述限位支撑圈（404）包括两个相对设置的挡块（405），挡块（405）向限位台（612）倾斜，挡块（405）距离限位台（612）较近一侧设有弹簧柱（406），挡块（405）距离限位台（612）较远一侧设有压块（407），限位装置（408）包括限位支架（409），限位支架（409）和第一底板（615）通过螺钉固定连接，限位支架（409）上设有微动开关（410），微动开关（410）上设有触片（411），触片（411）向限位台（612）倾斜。

6.根据权利要求1所述一种具备快速响应的精密俯仰装置，其特征是：所述俯仰支架（1）还设有固定装置（9），固定装置（9）包括相对设置的固定座（901）和镶套（903），固定座（901）位于第一支撑板（601）外侧，固定座（901）包括滑道（904），滑道（904）内设有插销（902）和用于限制插销移动的多个卡槽（905），卡槽（905）内设有限位件（907），插销（902）设有限位槽（908），限位槽（908）外形和限位件（907）相匹配，镶套（903）位于俯仰头（2）外侧，镶套（903）设有限位孔（906），限位孔（906）形状和插销（902）相匹配。

7.根据权利要求2所述一种具备快速响应的精密俯仰装置，其特征是：所述第一支撑板（601）设有第一空腔（19），第二支撑板（701）设有第二空腔（20），第一旋转轴（605）为中空结构，第二旋转轴（705）为中空结构 。

8.根据权利要求1所述一种具备快速响应的精密俯仰装置，其特征是：所述支撑台（8）中间设有第三固定孔（801），第三固定孔（801）可拆卸的连接有用于驱动俯仰支架（1）绕支撑台（8）台面法线转动的旋转装置，旋转装置包括转台（802），转台（802）固设于支撑台（8）中部，支撑台（8）下部还设有止口（803）。

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