CN114017619B - 适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器及云台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器及云台，包括相互套置的旋转轴、主动轴和法兰轴，旋转轴为一端设置凸轮的空心轴，空心轴外部固定从动轮，凸轮椭圆形外壁径向通过柔性轴承与柔轮连接；柔轮固定在主动轴端部，主动轴外由内及外套设旋转轴和法兰轴；主动轴和从动轮之间可旋转地支撑，旋转轴和法兰轴之间可旋转地支撑；钢轮固定在法兰轴上，且法兰轴与轴套式的安装法兰固定连接，在安装法兰内部通过轴承可旋转地设置空心轴状输出法兰。能够在不改变传统云台结构的前提下兼容传统云台、系统平衡性好、精度高，背隙小、具有高传递精度、成本低且能批量生产。

Description

适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器及云台
技术领域
本发明属于监控云台传动技术领域，具体涉及一种适于监控云台用的谐波传动减速器及采用该谐波减速器的云台。
背景技术
传统的监控云台采用同步带传动或者涡轮蜗杆实现传递动力和减速目的，具有结构简单和成本低的优势。但随着监控云台技术的发展，特别是球机联动技术的要求，同步带传动和涡轮蜗杆的传动精度低、速比小的缺点就突显出来。
谐波减速器具有结构紧凑、体积小、质量轻、承载能力大、背隙小与传动精度高等优点，被广泛应用于工业机器人、航空航天、精密机床领域中。谐波减速机由钢轮、柔轮和波发生器构成，椭圆变形的波发生器安装在具有弹性的柔轮内部，波发生器转动迫使柔轮齿形与钢轮齿形周期性啮合和分离，进而实现少齿差减速的效果。
但是常规谐波减速器则无法直接应用到传统监控云台中，一是由于传统云台的体积空间都比较大，谐波减速器无法简单安装并适用于传统的传动系统。如将现有谐波减速器简单应用到传动监控云台以满足高精度需求，则必须要改变监控云台的结构，为适应常规谐波减速器的大小，云台结构改变后体积不得不减小，以及云台的重心平衡度是否与谐波运行精度匹配也面临着结构失衡和兼容的考验；再就是由于结构改变，造成生产和制造成本的进一步增加；最后由于谐波减速器本身的昂贵价格和工艺限制，也没有企业能进行成熟的工业化批量生产，制约了高精度云台技术和相应谐波减速器的发展。
发明内容
本发明要要解决的技术问题是提供一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器及云台，能够在不改变传统云台结构的前提下兼容传统云台、系统平衡性好、精度高，背隙小、具有高传递精度、成本低且能批量生产。
本发明所采用的技术方案是：
一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：包括相互套置的旋转轴、主动轴和法兰轴，旋转轴为一端设置凸轮的空心轴，空心轴外部固定从动轮，凸轮椭圆形外壁径向通过柔性轴承与柔轮连接；柔轮固定在主动轴端部，主动轴外由内及外套设旋转轴和法兰轴；主动轴和从动轮之间可旋转地支撑，旋转轴和法兰轴之间可旋转地支撑；钢轮固定在法兰轴上，且法兰轴与轴套式的安装法兰固定连接，在安装法兰内部通过轴承可旋转地设置空心轴状输出法兰。
上述技术方案中，主动轴端沿轴向通过压板对安装法兰内部的轴承进行轴向限位。
上述技术方案中，主动轴和从动轮之间通过深沟球轴承可旋转地支撑连接；深沟球轴承内圈固定在主动轴上，且设置轴用弹性挡圈对深沟球轴承轴向限位。
上述技术方案中，旋转轴和法兰轴之间通过双列角接触轴承可旋转地支撑连接。
上述技术方案中，在安装法兰内部通过圆锥滚子轴承可旋转地设置空心轴状输出法兰。
上述技术方案中，主动轴一端设置轴端法兰盘，轴端法兰盘将柔轮的端盖抵压在压板和轴端法兰盘之间并固定于压板的一端。
上述技术方案中，旋转轴套置在主动轴中段外部，主动轴设置限位台阶用于将旋转轴轴向限位；从动轮安装在旋转轴上且套置在主动轴和旋转轴外部。
上述技术方案中，旋转轴中段外部套接空心的多台阶法兰轴，法兰轴的窄端与旋转轴中段之间径向设置双列角接触轴承；双列角接触轴承固定在法兰轴上并与钢轮连接；在法兰轴的第二级台阶内壁设置钢轮，柔轮的筒体壁面插入钢轮的内圈中并与钢轮内齿面相配合；在柔轮内壁和旋转轴轴端的凸轮外壁之间设置柔性轴承。
上述技术方案中，主动轴从从动轮中伸出在外的一端连接检测板。
一种云台，其特征在于，至少在水平回转方向上采用上述的适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，同步轮与外部电机输出轴的小带轮通过同步带构成带传动。
由此，本发明可以在不改变传统监控云台结构的基础上，采用包括钢轮和柔轮的谐波减速器，柔轮为带有端盖的杯型或帽型中空筒体，钢轮为齿圈结构，钢轮内齿面和柔轮外齿面相互配合，波发生器转动迫使柔轮齿形与钢轮齿形周期性啮合和分离。电机驱动小同步带轮，带动同步带，驱动谐波减速机上的具有大同步带轮的波发生器，实现监控云台的谐波减速传动方案，提高云台的传动精度和减速比。
相对于现有技术，本发明产生的有益效果是：
本发明的谐波减速器相对于传统云台减速机构来说，精度高，背隙小，成本低的和高传递精度的云台谐波减速机。
由于本发明的谐波减速器根据云台的俯仰机构设计和制造，安装到云台上后，云台主体框架结构不发生根本性改变，云台的重心平衡度没有改动，结构平衡性和兼容性得到充分保证，能够最大程度兼容传统云台框架结构，适应性非常广；
其次，由于本发明的谐波减速器可以中空走线，在同样结构空间下，能够有效减小云台体积空间，压缩云台尺寸。
再次，由于本发明的谐波减速器以特种金属材料或塑料一体加工成型，制造工艺稳定，能够批量化生产，传动精度高，背隙小，成本低，有利于推广应用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器的结构示意图。
图2为本发明柔轮的结构示意图。
图3为本发明钢轮的结构示意图。
图4为本发明旋转轴凸轮的结构示意图。
图5为本发明云台的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示，本发明适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器主要由柔轮4、钢轮10、设置在旋转轴12上的凸轮121构成。
如图2所示，柔轮4采用特种金属加工而成，为带有端盖42的杯型或帽型中空筒体；采用中空筒体结构，可以实现减速器的中空走线。柔轮中空筒体壁面41外表面设置与钢轮内表面齿形相配合的外齿面。端盖42中心设置轴孔43，轴孔43周围设置螺孔用于将柔轮固定。
如图3所示，钢轮10是齿圈结构，钢轮10的齿圈内壁设置内齿面，两个端面设置有固定螺栓孔用于将钢轮固定在安装法兰5上。
如附图4所示，旋转轴12为一端带有凸轮121的空心轴，凸轮121的外周为椭圆形。
旋转轴12套置在空心的主动轴8中段外部，主动轴8一端从从动轮13中伸出连接检测板9作定位检测用，另一端穿过旋转轴12后通过轴端法兰盘将柔轮4的端盖42抵压在压板6和轴端法兰盘之间，再用螺丝固定而将柔轮4固定在压板6的一端。主动轴8设置限位台阶用于将旋转轴12进行轴向限位。从动轮13安装在旋转轴12上且套置在主动轴8和旋转轴12外部；从动轮13和主动轴8之间有深沟球轴承7防止晃动；深沟球轴承7内圈固定在主动轴8上；轴用弹性挡圈16限位深沟球轴承7的轴向窜动。
旋转轴12中段外部套接空心的多台阶法兰轴11，法兰轴11的窄端与旋转轴12中段之间径向设置双列角接触轴承14；双列角接触轴承14固定在法兰轴11上并与钢轮10连接；在法兰轴11的第二级台阶内壁设置钢轮10，柔轮4的筒体壁面41插入钢轮10的内圈中并与钢轮内齿面相配合；在柔轮4的筒体壁面41和旋转轴12轴端的凸轮121外壁之间径向空间内设置柔性轴承15。由此，动力由从动轮13输入带动旋转轴12上的凸轮121发生旋转，凸轮121和柔性轴承15形成波发生器，波发生器转动迫使柔轮齿形与钢轮齿形周期性啮合和分离。
钢轮10通过端面的螺孔固定安装在安装法兰5上做固定端。
输出法兰3和安装法兰5均为端部带有法兰盘的空心轴，输出法兰3伸入安装法兰5的轴孔内形成内外套置的环形空间，两者法兰盘轴向端面相互接触而径向之间设置骨架密封圈2作为密封件。在输出法兰3和安装法兰5的环形空间内，压板6将圆锥滚子轴承1轴向限位在输出法兰3的法兰盘内端面做输出动力使用。
如图5所示，为采用本发明适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器17构成的云台，云台的俯仰减速器18可以采用本发明的适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器结构也可以采用其他谐波减速器，甚至是采用常规的减速机构。另外配置的电机驱动小同步带轮带动同步带(未图示)，动力经同步带由从动轮13输入至凸轮121，发生旋转进而带动柔轮旋转，实现减速功能，并经输出法兰输出。
由此，本实施例在不改变传统监控云台结构的基础上实现了监控云台用谐波减速器及云台的技术改造。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：包括相互套置的旋转轴、主动轴和法兰轴，旋转轴为一端设置凸轮的空心轴，空心轴外部固定从动轮，旋转轴套置在空心的主动轴中段外部，主动轴一端从从动轮中伸出；凸轮椭圆形外壁径向通过柔性轴承与柔轮连接；柔轮固定在主动轴端部，主动轴外由内及外套设旋转轴和法兰轴；主动轴和从动轮之间可旋转地支撑，旋转轴和法兰轴之间可旋转地支撑；钢轮固定在法兰轴上，且法兰轴与轴套式的安装法兰固定连接，在安装法兰内部通过轴承可旋转地设置空心轴状输出法兰。
2.根据权利要求1所述的一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：主动轴端沿轴向通过压板对安装法兰内部的轴承进行轴向限位。
3.根据权利要求1所述的一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：主动轴和从动轮之间通过深沟球轴承可旋转地支撑连接；深沟球轴承内圈固定在主动轴上，且设置轴用弹性挡圈对深沟球轴承轴向限位。
4.根据权利要求1所述的一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：旋转轴和法兰轴之间通过双列角接触轴承可旋转地支撑连接。
5.根据权利要求1所述的一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：在安装法兰内部通过圆锥滚子轴承可旋转地设置空心轴状输出法兰。
6.根据权利要求2所述的一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：主动轴一端设置轴端法兰盘，轴端法兰盘将柔轮的端盖抵压在压板和轴端法兰盘之间并固定于压板的一端。
7.根据权利要求1所述的一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：主动轴设置限位台阶用于将旋转轴轴向限位。
8.根据权利要求1所述的一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：旋转轴中段外部套接空心的多台阶的法兰轴，法兰轴的窄端与旋转轴中段之间径向设置双列角接触轴承；双列角接触轴承固定在法兰轴上并与钢轮连接；在法兰轴的第二级台阶内壁设置钢轮，柔轮的筒体壁面插入钢轮的内圈中并与钢轮内齿面相配合；在柔轮内壁和旋转轴轴端的凸轮外壁之间设置柔性轴承。
9.根据权利要求1所述的一种适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，其特征在于：主动轴从从动轮中伸出在外的一端连接检测板。
10.一种云台，其特征在于，至少在水平回转方向上采用上述权利要求1-9任一项所述的适于水平回转驱动的监控云台用谐波减速器，同步轮与外部电机输出轴的小带轮通过同步带构成带传动，动力从所述同步轮上输入从动轮，从动轮带动凸轮发生旋转。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08296704A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Japan Servo Co Ltd 調和形減速機構
CN2750307Y (zh) * 2004-12-10 2006-01-04 张天成 电动式机械加载器
CN202162808U (zh) * 2011-07-13 2012-03-14 江阴纳尔捷机器人有限公司 高效一体式回转头
CN104500689A (zh) * 2014-12-15 2015-04-08 朱祖良 行星谐波齿轮减速器
CN207715677U (zh) * 2017-12-22 2018-08-10 众合天成智能装备（廊坊）有限公司 一种谐波减速器
CN113404838A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 无锡巨蟹智能驱动科技有限公司 一种道闸用谐波减速机及道闸装置
CN113404837A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 无锡巨蟹智能驱动科技有限公司 一种搭载谐波减速机的轻型舵机

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