CN1242197C - 预置定位可控云台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预置定位可控云台，属自动测量技术领域。其技术方案是：包括壳体、电机、电机、垂直转动支架、水平转动支架、齿轮传动副和解码控制器，其中：电机是同步电机；垂直转动支架铰接于壳体上，一电机固定在垂直转动支架上，其轴上固定的齿轮与固定在壳体上的齿轮啮合，形成齿轮传动副，在垂直转动支架上装有齿轮，它与铰接于壳体上的齿轮啮合，形成另一齿轮副，电位器固定在齿轮上，其调节轴与该齿轮轴连接，水平转动支架铰接于垂直转动支架上，水平转动支架的转动轴一端与电机的轴连接，另一端与电位器的调节轴连接。本发明的优点是：用普通同步电机代替步进电机或伺服电机，达到降低成本，简化结构目的。

Description

预置定位可控云台

技术领域

本发明属涉及一种预置定位可控云台，属自动测量技术领域。

背景技术

在现有技术中，预置定位可控云台有智能快球、球形云台、枪式云台等，其云台的转动，预置位的搜寻、锁定，一般由伺服电路控制步进电机或伺服电机的转动来达到。这种云台的最大缺点是成本高，目前还未出现利用低价的普通同步电机来实现预置定位功能的可控云台。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的不足，提出一种使用普通同步电机就能实现有预置定位功能的可控云台。本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

包括壳体3、第一电机2、第二电机4、垂直转动支架1、水平转动支架5、齿轮传动副19、20和解码控制器8，其中：

第一电机2、第二电机4是同步电机；

垂直转动支架1铰接于壳体3上，第一电机2固定在垂直转动支架1上，第一电机轴18上固定的第一齿轮17与固定在壳体3上的第二齿轮13啮合，形成第一齿轮传动副19，在垂直转动支架1上装有第四齿轮11，它与铰接于壳体3中心的第三齿轮16啮合，形成第二齿轮传动副20，第三齿轮16与第二齿轮13同轴安装，第二电位器9通过其调节轴10与第四齿轮11的轴连接安装在第四齿轮11上，水平转动支架5铰接于垂直转动支架1上，第二电机4固定在水平转动支架5上，水平转动支架5的转动轴一端与第二电机4的轴连接，另一端与第一电位器7的调节轴连接，垂直转动支架1的转动轴线与水平转动支架的转动轴线在空间相互垂直。

1.所述第一、第二电位器可由第一可变电容22和第二可变电容21等效置换，第一可变电容22通过其调节轴24与第四齿轮11的轴12连接安装在第四齿轮11上，第二可变电容通过其调节轴23与水平转动支架5的转动轴一端连接固定在水平转动支架5上。

2.所述第一、第二电位器可由第一光栅25、第二光栅26和光电管27等效置换，第一光栅25的轴与第三齿轮11的轴连接，第二光栅25的轴与水平转动支架5的转动轴一端连接，一一对应的光电管27置于所述第一、第二光栅的两侧。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是实施例二的结构示意图。

图4是实施例三的结构示意图。

图中1是垂直转动支架，2、4是第一、第二电机，3是壳体，5是水平转动支架，6、10是电位器调节轴，7、9是第一、二电电位器，8是解码控制器，11是第四齿轮，13是第二齿轮，16是第三齿轮，17是第一齿轮，14是轴承，15是轴，18是电机轴，19是第一齿轮传动副、20是第二齿轮传动副，21、22是第一、第二可变电容，23、24是可变电容的调节轴，25、26是第一、第二光栅，27是光电管。

具体实施方式

实施例1

对照图1、图2垂直转动支架1由轴承14与壳体3中心处的轴15连接，能绕轴15在水平面方向上作顺时针或逆时针转动，转动角度约355°度，转动由同步电机2带动。

第一同步电机2固定在垂直转动支架1上，它的转动轴18上装有第一齿轮17，第一齿轮17与第二齿轮13啮合，形成第一齿轮副19。第二齿轮13固定在轴15上，相对于轴15不转动，所以当第一齿轮17跟随同步电机2转动并与第二齿轮13啮合时，第一齿轮17除了自转外同时又绕第二齿轮13公转，以此带动垂直转动支架5转动，所以第二齿轮13、第一齿轮17及垂直转动支架1构成一行星齿轮传动机构。

第四齿轮11的一轴端与壳体3铰接，并与安装在轴15上的第三齿轮16啮合，第二电位器9的调节轴10与第四齿轮11的另一轴端连接，第二电位器9阻值范围0～5kΩ，当垂直转动支架1转动时，第四齿轮11除随之绕垂直转动支架1中心公转外并同时产生自转，并带动第二电位器9的调节轴转动，这样第二电位器9的调节轴10每一转动位置上的输出阻值都不同，其输出端y的电位V_y也随之变化，所以垂直转动支架1在水平面上每一转动角度θ，都有一V_y值与之对应，每一V_y值都输入到解码控制器8的模拟量输入端。

水平转动支架5的转动轴同心地分置于两端，其一端和第二同步电机4的轴连接，另一端和第一电位器7的调节轴6连接，第一电位器7安装在水平转动支架5上，其阻值范围也是0～5kΩ。第二同步电机4固定在水平转动支架5上，它带动水平转动支架5绕水平轴线在垂直平面里转动约90°。同上理，水平转动支架5在垂直面上每一转动角度φ，其第二电位器7的调节轴同步转动一角度，其x位置上有一输出阻值，与之对应的x端的输出电位V_x都输入到解码控制电路8的模拟量输入端。

这样上述两转动支架转动角度值θ和φ组合最终决定了转动支架1在空间上的转动的角度。这一机械转动量通过所述电位器转变成电信号输入到解码控制电器8中，这样解码控制器就能根据预先设置的云台位置参数，并一一比较不断输入的位置信号来决定云台的转动和锁定。

实施例2

对照图3，本实施例的结构基本与实施例1相同，只是用第一、第二可变电容21、22来代替原第一、第二电位器7、9，电容量变化范围0～1μF。第二可变电容22安装在第四齿轮11上，其调节轴24与第四齿轮11的另一端轴11连接，第一可变电容21、安装在垂直转动支架5上，第一可变电容21的调节轴23与水平转动支架5转动轴的一端连接。这样当上述两转动支架转动时，所述第一、第二可变电容的调节轴也随之转动，这一机械转动量通过所述第一、第二可变电容转变成电信号输入到解码控制器8中，并与解码控制器8中预先设置的位置坐标值进行比较来决定云台的转动和锁定。

实施例3

对照图4，本实施例结构基本与实施例1相同，只是用第一、第二光栅26、25来代替第一、第二电位器7、9，本实用新型也可在第二齿轮13的端面上直接制作出光栅，而不需再在原第二齿轮13上同轴安装一个光栅。在第一、第二光栅26、25的两侧一一对应位置上设置6对光电管27。当两转动支架转动时，通过第一、第二光栅26、25的光线也随之变化，并通过光电管转变成1/0的数字电信号，每一位置都有一6位数排列的1/0信号与之对应。这样当上述两转动支架转动时，所述第一、第二光栅轴也随之转动，这一机械转动量通过光电管27转变成电信号输入到解码控制电路8，并与解码控制电路中预先设置的位置坐标值进行比较来决定云台的转动和锁定。

Claims (3)

1.预置定位可控云台，包括壳体(3)、第一电机(2)、第二电机(4)、垂直转动支架(1)、水平转动支架(5)、齿轮传动副(19、20)和解码控制器(8)，其特征在于：

第一电机(2)、第二电机(4)是同步电机；

垂直转动支架(1)铰接于壳体(3)上，第一电机(2)固定在垂直转动支架(1)上，第一电机轴(18)上固定的第一齿轮(17)与固定在壳体(3)上的第二齿轮(13)啮合，形成第一齿轮传动副(19)，在垂直转动支架(1)上装有第四齿轮(11)，它与铰接于壳体(3)中心的第三齿轮(16)啮合，形成第二齿轮传动副(20)，第三齿轮(16)与第二齿轮(13)同轴安装，第二电位器(9)通过其调节轴(10)与第四齿轮(11)的轴连接安装在第四齿轮(11)上，水平转动支架(5)铰接于垂直转动支架(1)上，第二电机(4)固定在水平转动支架(5)上，水平转动支架(5)的转动轴一端与第二电机(4)的轴连接，另一端与第一电位器(7)的调节轴连接，垂直转动支架(1)的转动轴线与水平转动支架的转动轴线在空间相互垂直。

2.根据权利要求1所述的预置定位可控云台，其特征在于所述第一、第二电位器可由第一可变电容(22)和第二可变电容(21)等效置换，第一可变电容(22)通过其调节轴(24)与第四齿轮(11)的轴(12)连接安装在第四齿轮(11)上，第二可变电容通过其调节轴(23)与水平转动支架(5)的转动轴一端连接固定在水平转动支架(5)上。

3.根据权利要求1所述的预置定位可控云台，其特征在于所述第一、第二电位器可由第一光栅(25)、第二光栅(26)和光电管(27)等效置换，第一光栅(25)的轴与第三齿轮(11)的轴连接，第二光栅(25)的轴与水平转动支架(5)的转动轴一端连接，一一对应的光电管(27)置于所述第一、第二光栅的两侧。

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