CN114995027A - 一种相机云台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄像器械技术领域，具体涉及一种相机云台。该相机云台包括：安装架；密封盒，安装在安装架上，密封盒的周向外壁至少部分透明设置以形成第一透光结构；密封套筒机构，安装在安装架上并套设在密封盒的外部，密封套筒机构包括嵌套设置的外套筒和内套筒，外套筒的周向外壁上开设有第一开口，内套筒的周向外壁上开设有第二开口。内套筒和外套筒能够相对转动，使第一开口和第二开口重合以形成第二透光结构，或使第一开口和第二开口错开。其中，当第一开口和第二开口错开时，通过密封盒和密封套筒机构可形成双层防尘结构，将工业相机与外界环境隔离开来，有效防止灰尘和机加工切屑等污染物接触或进入工业相机，避免工业相机受损。

Description

一种相机云台

技术领域

本发明涉及摄像器械技术领域，具体涉及一种相机云台。

背景技术

在自动化生产的工业现场常设置有工业相机云台，在工业相机云台上安装有工业相机，利用工业相机可进行图像数据的采集。

然而，由于目前所使用的工业相机云台的功能较为单一，其往往仅着重于工业相机的安装固定，所以在实际中常会出现以下问题：工业现场存在较多的灰尘或机加工切屑，现有的工业相机云台不能对工业相机进行有效防护，会导致灰尘和机加工切屑等污染物接触甚至进入工业相机，造成工业相机受损。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的工业相机云台不能有效防止灰尘和机加工切屑等污染物接触或进入工业相机的缺陷，从而提供一种相机云台。

为了解决上述问题，本发明提供了一种相机云台，其包括安装架、密封盒和密封套筒机构。密封盒安装在安装架上，密封盒用于容纳相机，密封盒的周向外壁至少部分透明设置以形成第一透光结构；密封套筒机构安装在安装架上，密封套筒机构套设在密封盒的外部，密封套筒机构包括嵌套设置的外套筒和内套筒，外套筒的周向外壁上开设有第一开口，内套筒的周向外壁上开设有第二开口。其中，内套筒和外套筒能够相对转动，以使第一开口和第二开口重合，形成与第一透光结构正对的第二透光结构，或使第一开口与第二开口错开。

可选地，安装架包括条状的铝型材，铝型材的一端伸入密封套筒机构内设置，并分别与密封盒和密封套筒机构连接。

可选地，密封盒包括：盒体，盒体的周向的一侧开口设置；透明板，盖设在盒体的开口处，以形成第一透光结构。

可选地，内套筒被配置为能够在相机开启时相对外套筒转动至第一位置，使第一开口和第二开口重合，形成与第一透光结构正对的第二透光结构；内套筒还被配置为能够在相机关闭时相对外套筒转动至第二位置，使第一开口与第二开口错开。

可选地，密封套筒机构还包括：第一端盖，固定盖设在外套筒的一端；回转支承，设置在密封套筒机构内，回转支承包括可相对转动的内圈和外圈。其中，内圈和外圈中的第一个与第一端盖固定连接，内圈和外圈中的第二个与内套筒固定连接。

可选地，第一端盖包括第一环座和盖板。其中，第一环座设置在外套筒的一端，第一环座上沿周向设置有第一环槽，外套筒的端部插接在第一环槽内；盖板盖设在第一环座不与外套筒相连的一端。

可选地，相机云台还包括驱动电机。驱动电机安装在安装架上，驱动电机与内圈和外圈中的第二个传动连接，以驱动内圈和外圈相对转动。

可选地，相机云台还包括传动机构。传动机构包括相啮合的齿轮和内齿圈。其中，齿轮固定套设在驱动电机的输出轴上，内齿圈与内圈和外圈中的第二个同轴固定连接。

可选地，驱动电机设置在内套筒的内部。

可选地，密封套筒机构还包括第二环座。第二环座与内圈和外圈中的第二个同轴固定连接，第二环座上沿周向设置有第二环槽，内套筒插接在第二环槽上。

本发明具有以下优点：

1、将工业相机装入密封盒中，并使工业相机的镜头正对第一透光结构。依此，在工业相机开启时，使内套筒相对外套筒转动至第一开口和第二开口重合，可形成与第一透光结构正对的第二透光结构，从而使外部光线依次通过第二透光结构和第一透光结构进入工业相机的镜头，保证工业相机正常采集图像。之后，在工业相机关闭时，再使内套筒相对外套筒转动至第一开口和第二开口错开，即可通过密封盒和密封套筒机构形成双层防尘结构，将工业相机与外界环境隔离开来，有效防止灰尘和机加工切屑等污染物接触或进入工业相机，避免工业相机受损。

2、安装架包括条状的铝型材，铝型材的一端伸入密封套筒机构内设置，并分别与密封盒和密封套筒机构连接，整体结构十分紧凑，且环境适应性强。

3、密封盒包括盒体和透明板，盒体的周向的一侧开口设置，透明板盖设在盒体的开口处以形成第一透光结构。在工业相机工作过程中，通过密封盒可为工业相机提供一个始终相对密闭的环境，防止灰尘和机加工切屑等污染物接触甚至进入工业相机。同时，在工业相机工作时，通过透明板的设置还能够使外部光线射进工业相机的镜头，保证工业相机正常采集图像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提供的相机云台的立体结构示意图一(第一开口与第二开口重合)；

图2示出了本发明实施例提供的相机云台的立体结构示意图二(第一开口与第二开口错开)；

图3示出了本发明实施例提供的相机云台中的密封盒与工业相机配合的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的相机云台的爆炸结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的相机云台中驱动电机处的剖视结构示意图；

图6示出了本发明实施例提供的相机云台中驱动电机处的立体结构示意图。

附图标记说明：

100、工业相机；

1、安装架；

2、密封盒；21、盒体；22、透明板；23、相机安装板；

3、密封套筒机构；31、外套筒；311、第一开口；32、内套筒；321、第二开口；33、第一端盖；331、第一环座；332、盖板；3321、避让孔；34、第二端盖；35、回转支承；351、内圈；352、外圈；36、第二环座；

4、驱动电机；

5、电机固定架；51、第一固定板；52、第二固定板；

6、传动机构；61、齿轮；62、内齿圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供了一种相机云台，如图1-图4所示，其包括安装架1、密封盒2和密封套筒机构3。密封盒2安装在安装架1上，密封盒2用于容纳相机，密封盒2的周向外壁至少部分透明设置以形成第一透光结构。密封套筒机构3安装在安装架1上并套设在密封盒2的外部，密封套筒机构3包括嵌套设置的外套筒31和内套筒32，外套筒31的周向外壁上开设有第一开口311，内套筒32的周向外壁上开设有第二开口321。

其中，内套筒32和外套筒31之间能够相对转动，以使第一开口311和第二开口321重合(图1所示情形)，形成与第一透光结构正对的第二透光结构，或者使第一开口311与第二开口321错开(图2所示情形)。可以理解的是，对于第一透光结构和第二透光结构，其均可供外部光线透过，以使外部光线照射到相机的镜头上，进而供相机采集图像。

本实施例中，相机设置为工业相机100。示例性地，工业相机100为双目相机。

应用上述相机云台时，工业相机100装入密封盒2中，且工业相机100的镜头正对第一透光结构。在此基础上，在工业相机100开启时，使内套筒32相对外套筒31转动至第一开口311和第二开口321重合，可形成第二透光结构。由于第二透光结构与第一透光结构正对，所以外部光线可依次通过第二透光结构和第一透光结构进入工业相机100的镜头，保证工业相机100正常工作。之后，在工业相机100关闭时，再使内套筒32相对外套筒31转动至第一开口311和第二开口321错开，即可通过密封盒2和密封套筒机构3形成双层防尘结构，将工业相机100与外界环境隔离开来，有效防止灰尘和机加工切屑等污染物接触或进入工业相机100，避免工业相机100受损。

下面，对该相机平台中各组成部分的设置作进一步介绍。

对于安装架1，其主体为条状的铝型材，铝型材的一端伸入密封套筒机构3内设置，并分别与密封盒2和密封套筒机构3连接。按此设置，整体结构十分紧凑，且环境适应性强。

具体地，以图1所示方向为例，铝型材的上端伸入密封套筒机构3设置并与密封盒2连接，铝型材的下端伸出密封套筒机构3设置。实际安装时，铝型材的下端可以通过膨胀螺钉或螺栓等固定在地面上，也可以固定在工业现场的其它设备上。

示例性地，铝型材的横截面尺寸为50mm×100mm。

在其它实施例中，也可使铝型材分为两部分，其中一部分设置在密封套筒机构3外用以连接密封套筒机构3，另一部分设置在密封套筒机构3内用以连接密封盒2。

对于密封盒2，如图3所示，其包括盒体21和透明板22。其中，盒体21的周向的一侧开口设置；透明板22盖设在盒体21的开口处，以形成第一透光结构。使用时，将工业相机100放入盒体21内，并使工业相机100的镜头朝向盒体21的开口侧，再将透明板22盖到盒体21的开口上，即可完成安装。按此，在工业相机100工作过程中，通过密封盒2可为工业相机100提供一个始终相对密闭的环境，防止灰尘和机加工切屑等污染物接触甚至进入工业相机100。同时，在工业相机100工作时，通过透明板22的设置还能够使外部光线射进工业相机100的镜头，保证工业相机100正常采集图像。

优选地，透明板22设置为平板结构，以利于工业相机100摄像。

本实施例中，工业相机100整体呈条状；密封盒2的形状与工业相机100相适配，即也呈条状。安装时，密封盒2沿安装架1的长度方向固定在安装架1上，以使整体结构更加紧凑。

进一步地，在盒体21的内部还设置有相机安装板23，以便于固定工业相机100。

在其它实施例中，根据实际需要，也可在盒体21的其它侧设置透明板22，或直接将盒体21设置为透明盒体21，以形成透光结构。

对于密封套筒机构3，本实施例中，内套筒32和外套筒31的运行设置如下：内套筒32被配置为能够在相机开启时相对外套筒31转动至第一位置，使第一开口311和第二开口321重合，形成与第一透光结构正对的第二透光结构，以保证相机正常采集图像；内套筒32还被配置为能够在相机关闭时相对外套筒31转动至第二位置，使第一开口311与第二开口321错开，以防止灰尘进入密封套筒机构3的内部。

更具体地，外套筒31和内套筒32同轴设置。其中，外套筒31相对安装架1保持固定，第一开口311始终与密封盒2中的透明板22正对设置。内套筒32可绕自身轴线转动，以相对外套筒31转动。

尺寸方面，第一开口311的面积大于透明板22的面积，第一开口311的面积与第二开口321的面积基本一致。形状方面，第一开口311和第二开口321均设置为跑道形。

在其它实施例中，也可设置内套筒32相对安装架1保持固定，使第二开口321始终与密封盒2中的透明板22正对设置。此时，外套筒31可绕自身轴线转动，以相对内套筒32转动。按此，同样可实现第一开口311与第二开口321之间的错开或重合。

如图1和图5所示，密封套筒机构3还包括第一端盖33和回转支承35。其中，第一端盖33固定盖设在外套筒31的一端；回转支承35设置在密封套筒机构3内，回转支承35包括可相对转动的内圈351和外圈352。其中，内圈351和外圈352中的第一个与第一端盖33固定连接，内圈351和外圈352中的第二个与内套筒32固定连接。

按此设置，通过使内圈351相对外圈352转动，即可实现内套筒32和外套筒31之间的相对转动。

本实施例中，内圈351和外圈352中的第一个为内圈351，内圈351和外圈352中的第二个为外圈352，即：内圈351与第一端盖33固定连接，外圈352与内套筒32固定连接。此时，整体径向尺寸较小，结构较为紧凑。

在其它实施例中，也可设置内圈351和外圈352中的第一个为外圈352，内圈351和外圈352中的第二个为内圈351，即：外圈352与第一端盖33固定连接，内圈351与内套筒32固定连接。

以第一端盖33的结构而言，如图4和图5所示，其包括第一环座331和盖板332。其中，第一环座331设置在外套筒31的一端(外套筒31的下端)，在第一环座331上沿周向设置有第一环槽，外套筒31的端部插接在第一环槽内。盖板332盖设在第一环座331不与外套筒31相连的一端(第一环座331的下端)，以封闭第一环座331的开口。

本实施例中，参考图5，第一环座331上端的内侧向下凹设形成第一环槽，外套筒31下端的端部插接在第一环槽内。按此，可便于安装外套筒31，且实现安装时的准确定位。回转支承35则位于第一端盖33内，其中，内圈351即固定在盖板332的内侧。

示例性地，第一环座331可通过螺钉与盖板332固定连接，内圈351也可通过螺钉与盖板332固定连接。

优选地，如图4所示，在盖板332上还设置有避让孔3321，安装架1穿过避让孔3321伸入密封套筒机构3内设置。优选地，避让孔3321为矩形，以与安装架1的形状相适配，且可防止盖板332相对安装架1转动。

与第一环座331的设置类似，在密封套筒机构3中还设置有第二环座36。第二环座36与内圈351和外圈352中的第二个同轴固定连接，第二环座36上沿周向设置有第二环槽，内套筒32插接在第二环槽上。按此，可便于安装内套筒32，且实现安装时的准确定位。

本实施例中，如图5所示，第二环座36与外圈352同轴固定连接，二者均位于第一环座331内。第二环座36上端的外侧向下凹设形成第二环槽，内套筒32的下端的端部插接在第二环槽内。

对于密封套筒机构3，除第一端盖33外，其上还设置有第二端盖34，第二端盖34固定盖设在外套筒31的另一端(外套筒31的上端)。优选地，第二端盖34设置为平板结构。

为实现相机云台的自动化运行，如图4所示，在相机云台中还设置有驱动电机4。驱动电机4安装在安装架1上，驱动电机4与内圈351和外圈352中的第二个传动连接，以驱动所述内圈351和所述外圈352相对转动，进而使内套筒32和外套筒31相对转动。

如前所述，本实施例中，内圈351和外圈352中的第二个为外圈352。此时，内圈351保持固定，驱动电机4驱动外圈352转动，外圈352带动内套筒32相对外套筒31转动。

优选地，驱动电机4设置为步进电机，如57型步进电机(电机安装法兰的外框尺寸为57mm×57mm)。

位置方面，如图5所示，驱动电机4设置在内套筒32的内部，结构紧凑，整体密封性也更好。

本实施例中，考虑到驱动电机4的安装，在密封套筒机构3内还设置有电机固定架5，驱动电机4通过电机固定架5与安装架1固定连接。

具体地，如图6所示，电机固定架5包括第一固定板51和第二固定板52。其中，第一固定板51与安装架1贴合并固定连接，第二固定板52与第一固定板51固定连接，驱动电机4即安装在第二固定板52上。

如图4-图6所示，相机云台还包括传动机构6，传动机构6包括相啮合的齿轮61和内齿圈62。其中，齿轮61固定套设在驱动电机4的输出轴上，内齿圈62与内圈351和外圈352中的第二个同轴固定连接。

本实施例中，内齿圈62通过第二环座36与外圈352同轴固定连接。按此，驱动电机4运行时，驱动电机4的输出轴转动并带动齿轮61旋转，齿轮61再驱动内齿圈62转动。之后，第二环座36和外圈352均随内齿圈62同步转动，进而带动内套筒32转动。

可以看到，传动机构6的结构简单、紧凑，且可与步进电机配合以更精确地控制内套筒32的旋转角度。

整体上，以工业相机100为例，该相机云台的工作过程如下：

工业相机100未工作时，结合图2和图4所示，第二开口321与第一开口311错开，相机云台整体处于封闭状态，通过密封盒2和密封套筒机构3的双重防护将工业相机100与外界环境隔离开来；

当工业相机100接收到信号开始工作时，结合图4-图6所示，驱动电机4启动，通过齿轮61和内齿圈62带动第二环座36和外圈352同时转动，进而驱动内套筒32转动，使第二开口321与第一开口311重合，此时参照图1，工业相机100开启，工业相机100的镜头经透明板22、第二开口321和第一开口311观测到外界环境，执行图像采集任务；

当工业相机100接收到信号结束工作时，驱动电机4反向旋转，驱动内套筒32反向转动，使第二开口321与第一开口311再完全错开，重新将工业相机100与外界环境隔离开来。

参数方面，该相机云台的最大载荷不低于3kg，内部空间尺寸不小于70cm×20cm×5cm，对于工业相机100的重量和尺寸均具有较好的适应性。

综上，本实施例提供了一种相机云台，其主要具有以下优点：

1、通过密封盒2和密封套筒机构3形成双层防尘结构，能够将工业相机100与外界环境有效隔绝开来，避免工业相机100的光学、电子设备受外界粉尘等污染物的干扰而失效；

2、通过驱动机构等的设置可以使该相机云台实现自动启停，无需人工干预，自动化程度高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种相机云台，其特征在于，包括：

安装架(1)；

密封盒(2)，安装在所述安装架(1)上，所述密封盒(2)用于容纳相机，所述密封盒(2)的周向外壁至少部分透明设置以形成第一透光结构；

密封套筒机构(3)，安装在所述安装架(1)上，所述密封套筒机构(3)套设在所述密封盒(2)的外部，所述密封套筒机构(3)包括嵌套设置的外套筒(31)和内套筒(32)，所述外套筒(31)的周向外壁上开设有第一开口(311)，所述内套筒(32)的周向外壁上开设有第二开口(321)；

其中，所述内套筒(32)和所述外套筒(31)能够相对转动，以使所述第一开口(311)和所述第二开口(321)重合，形成与所述第一透光结构正对的第二透光结构，或使所述第一开口(311)与所述第二开口(321)错开。

2.根据权利要求1所述的相机云台，其特征在于，所述安装架(1)包括条状的铝型材，所述铝型材的一端伸入所述密封套筒机构(3)内设置，并分别与密封盒(2)和所述密封套筒机构(3)连接。

3.根据权利要求1所述的相机云台，其特征在于，所述密封盒(2)包括：

盒体(21)，所述盒体(21)的周向的一侧开口设置；

透明板(22)，盖设在所述盒体(21)的开口处，以形成所述第一透光结构。

4.根据权利要求1所述的相机云台，其特征在于，所述内套筒(32)被配置为能够在所述相机开启时相对所述外套筒(31)转动至第一位置，使所述第一开口(311)和所述第二开口(321)重合，形成与所述第一透光结构正对的第二透光结构；

所述内套筒(32)还被配置为能够在所述相机关闭时相对所述外套筒(31)转动至第二位置，使所述第一开口(311)与所述第二开口(321)错开。

5.根据权利要求1-4任一项所述的相机云台，其特征在于，所述密封套筒机构(3)还包括：

第一端盖(33)，固定盖设在所述外套筒(31)的一端；

回转支承(35)，设置在所述密封套筒机构(3)内，所述回转支承(35)包括可相对转动的内圈(351)和外圈(352)；

其中，所述内圈(351)和所述外圈(352)中的第一个与所述第一端盖(33)固定连接，所述内圈(351)和所述外圈(352)中的第二个与所述内套筒(32)固定连接。

6.根据权利要求5所述的相机云台，其特征在于，所述第一端盖(33)包括：

第一环座(331)，设置在所述外套筒(31)的一端，所述第一环座(331)上沿周向设置有第一环槽，所述外套筒(31)的端部插接在所述第一环槽内；

盖板(332)，盖设在所述第一环座(331)不与所述外套筒(31)相连的一端。

7.根据权利要求5所述的相机云台，其特征在于，所述相机云台还包括：

驱动电机(4)，安装在所述安装架(1)上，所述驱动电机(4)与所述内圈(351)和所述外圈(352)中的第二个传动连接，以驱动所述内圈(351)和所述外圈(352)相对转动。

8.根据权利要求7所述的相机云台，其特征在于，所述相机云台还包括：

传动机构(6)，所述传动机构(6)包括相啮合的齿轮(61)和内齿圈(62)；

其中，所述齿轮(61)固定套设在所述驱动电机(4)的输出轴上，所述内齿圈(62)与所述内圈(351)和所述外圈(352)中的第二个同轴固定连接。

9.根据权利要求7所述的相机云台，其特征在于，所述驱动电机(4)设置在所述内套筒(32)的内部。

10.根据权利要求5所述的相机云台，其特征在于，所述密封套筒机构(3)还包括：

第二环座(36)，与所述内圈(351)和所述外圈(352)中的第二个同轴固定连接，所述第二环座(36)上沿周向设置有第二环槽，所述内套筒(32)插接在所述第二环槽上。

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