CN201331661Y - 用于户外监控摄象机的全方位电动云台 - Google Patents

Abstract

用于户外监控摄象机的全方位电动云台，属于用于器械或其上制品的作为支承的机台或支架技术领域。本实用新型由水平及垂直转动装置、固定装置、密封装置和电控装置组成；水平及垂直转动装置由机箱外壳、多孔位固定轴承座、减速齿轮、带驱动齿轮的电机组成；固定装置由机箱外壳、减速齿轮、中柱、底座组成；密封装置由机箱外壳，侧盖，密封圈和小窗盖组成；电控装置由限位开关或者光电开关，拨码开关，电缆线束和控制电路板组成。本实用新型结构紧凑稳固，旋转扭矩大，负重抗偏摆能力强，定位精准，耐用抗损，适合全天候环境使用，能实现全方位定位进行全景(无盲区)监控，其整体机电性能高且可靠。

Description

用于户外监控摄象机的全方位电动云台

技术领域

本实用新型属于用于器械或其上制品的作为支承的机台或支架技术领域，具体涉及一种用于户外监控摄象机的全方位电动云台。

背景技术

目前，在远程监控中会普遍采用各式样的摄象机，小型的摄象机，特别是在户内环境使用的，通常会与云台制成一体；而较大、功能更专业的摄象机，尤其是用于户外全景(无盲区)监控使用的，则要配用高端的专业化电动云台，要求运行灵活平稳，性能稳定可靠，全天候使用，当对远程目标监控时会使用带有长焦距大变焦比的摄象镜头，其连同摄象机就会很重，这时还要求云台的旋转扭矩要大，结构紧凑稳固，负重抗偏摆能力强，并能在智能数字信号的控制下，能实现细微移动调节动作，使到达的位置精准。总之，对其整体机电性能要求高且可靠。

而现有的高端的专业电动云台，还主要依赖进口，它由水平转动装置和垂直俯仰装置组成，可以实现水平面上360度连续自由旋转，及垂直面上的自由俯仰摆动，其俯仰摆动动作是靠电机驱动蜗杆，蜗杆传动蜗轮，蜗轮转动摆动座来实现的。它存在旋转扭矩小，不适合与沉重的摄象机配用；摆动到极限位置就要停顿，然后只能做按原路返回的动作，故动作不够灵便；以及体积过大等不足。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于户外监控摄象机的全方位电动云台，以克服现有背景技术中存在的上述不足。

本实用新型的技术方案是：

由水平转动装置、垂直转动装置、固定装置、密封装置和电控装置组成；

组成的机械零件有：机箱外壳，中柱，底座，侧盖，多孔位固定轴承座，减速齿轮，带驱动齿轮的电机，导电环，小窗盖，密封圈；

组成的电子器件有：由位于减速齿轮的输出轴的跟部上凸起触发的限位开关，或者是由位于减速齿轮的轮沿上遮挡片触发的光电开关，拨码开关，电缆线束，控制电路板；

机箱外壳由弧面、侧面和底面组成，侧面上设有侧端轴孔，底面上设有底端轴孔；

中柱上设有上端电缆孔、侧端电缆孔；

底座上设有连接柱面、固定凸端和固定凸端上的云台固定孔；

侧盖上设有安放密封圈的密封圈槽、通孔和安放拨码开关或小窗盖的方窗；

多孔位固定轴承座上设有轴承安放槽和两个连接柱；

减速齿轮上设有输出轴和轴向通孔，减速齿轮的输出轴的跟部上设有触发限位开关用的凸起，或者在其轮沿上设有触发光电开关用的遮挡片，输出轴的端面上设有与中柱上端或与内装有摄象机的保护罩相连接的外接固定孔；

水平转动装置由机箱外壳、多孔位固定轴承座、减速齿轮、带驱动齿轮的电机和导电环组成，减速齿轮的输出轴置入轴承，连轴承安装在多孔位固定轴承座的轴承安放槽中，输出轴的端部位于机箱外壳的底端轴孔中，多孔位固定轴承座固定在机箱外壳的内部，导电环安装在减速齿轮的输出轴的轴向通孔中，带驱动齿轮的电机固定在多孔位固定轴承座上两个连接柱上并与减速齿轮啮合；

垂直转动装置由机箱外壳、多孔位固定轴承座、减速齿轮、带驱动齿轮的电机和导电环组成，减速齿轮的输出轴置入轴承，连轴承安装在多孔位固定轴承座的轴承安放槽中，输出轴的端部位于机箱外壳的侧端轴孔中，多孔位固定轴承座固定在机箱外壳的内部，导电环安装在减速齿轮的输出轴的轴向通孔中，带驱动齿轮的电机固定在多孔位固定轴承座上两个连接柱上并与减速齿轮啮合；

固定装置由机箱外壳、减速齿轮、中柱、底座组成，中柱的下部套在底座上的连接柱面上并固定，其上端与位于机箱外壳的底端轴孔中的减速齿轮的输出轴相固定，底座通过其下方的固定凸端上的云台固定孔与外界基础相连接固定；

密封装置由机箱外壳，侧盖，密封圈和小窗盖组成，密封圈嵌入到侧盖的密封圈槽中，侧盖安装在机箱外壳的两侧，小窗盖安装在侧盖上的方窗上；

电控装置由限位开关或者光电开关，拨码开关，电缆线束和控制电路板组成，限位开关或者光电开关均安装在多孔位固定轴承座上，分别与减速齿轮上用于触发的凸起或者遮挡片相配合，拨码开关安装在侧盖上的方窗上，控制电路板安装在侧盖的内侧，电缆线束经中柱上的侧端电缆孔上端电缆孔，减速齿轮上输出轴的轴向通孔，导电环进入到机箱外壳中，接入到控制电路板上。

为提高机箱外壳的强度，在由弧面、侧面和底面之间的接合转角处，以及弧面自身的转角处，设有加强筋。

为提高减速齿轮上的输出轴的强度，在其输出轴的轴向通孔内设有凸棱。

本实用新型的使用方法：

将本实用新型在底座上通过其下方的固定凸端上的云台固定孔用螺栓与外界基础相连接固定，将内装有摄象机的保护罩安装在本实用新型侧端轴孔中输出轴的端面上，摄象机的线缆通过输出轴的轴向通孔进入到机箱外壳内，将电缆线束连接整理后，将房子放置密封圈的侧盖安装固定在机箱外壳上，用拨码开关设定好预留的地址位以便于远程定点控制。从本实用新型中柱上的侧端电缆孔引出的电缆线束进入到总控制室中，接入到控制电脑主机，电脑主机内有码转化器卡(实现控制232信号和485信号的转换)和硬盘录象卡(采集、录象和编辑，控制云台和镜头运动)，在监视器上阅览图像，用专用控制键盘上的控制杆来控制本实用新型和摄象机做准确的动作，总控制室中的控制信号和动力电源通过电缆线束进入到本实用新型中，控制电路板上有解码器，将控制信号变成具体的操作动作，如水平旋转加上垂直转动，就可以将摄象机镜头指向空间的任意方位(全方位)，加之摄象机镜头的变焦推拉的远近，观察中就能顾及到开阔环境还是远处的具体细节。

当需要对本实用新型和摄象机的水平和垂直转动范围进行控制，可利用安装在两个多孔位固定轴承座上的成对使用的两个限位开关和与其所配的凸起触发时产生的控制信号，来实施角度转动行程范围的控制。

摄象机如使用红外型号的并配用红外照射光源，还可以在夜间方便进行监控观察。

本实用新型的积极效果在于：

结构紧凑稳固，旋转扭矩大，负重抗偏摆能力强，定位精准，耐用抗损，适合全天候环境使用，能实现全方位定位进行全景(无盲区)监控，其整体机电性能高且可靠。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的后视图；

图3是本实用新型的立体图(移去小窗盖)；

图4是本实用新型的另一角度的立体图(移去拨码开关)；

图5是本实用新型的主视图(移去侧盖，安装限位开关)；

图6是本实用新型图5在A-A向的剖视图；

图7是本实用新型图5在B-B向的剖视图；

图8是本实用新型的主视图(移去侧盖，安装光电开关和遮挡片)；

图9是本实用新型图8在C-C向的剖视图；

图10是本实用新型图8在D-D向的剖视图；

图11是本实用新型的示意图(移去侧盖、限位开关或光电开关)；

图12是本实用新型的立体图(移去侧盖、导电环、电缆线束、限位开关或光电开关)；

图13是本实用新型的示意图(安装摄象机和保护罩)；

图14是本实用新型的机箱外壳的立体图；

图15是本实用新型的侧盖的立体图；

图16是本实用新型的侧盖的另一角度的立体图；

图17是本实用新型的中柱的立体图；

图18是本实用新型的底座的立体图；

图19是本实用新型的多孔位固定轴承座的立体图；

图20是本实用新型的多孔位固定轴承座的另一角度的立体图；

图21是本实用新型的减速齿轮的立体图；

图22是本实用新型的减速齿轮的另一角度的立体图。

图1～2中：1——机箱外壳；2——中柱；3、4——侧盖；5、6——多孔位固定轴承座；7、8——减速齿轮；9、10——带驱动齿轮的电机；11、12——限位开关；13——拨码开关；14、15——导电环；16——电缆线束；17——弧面；18——侧面；19——底面；20——侧端轴孔；21——底端轴孔；22——加强筋；23——连侧盖固定孔；24——连轴承座固定孔；25——上端电缆孔；26——侧端电缆孔；27——连减速齿轮固定孔；28——连底座固定孔；29——连接柱面；30——连中柱固定孔；31——固定凸端；32——云台固定孔；33——密封圈槽；34——通孔；35——方窗；36——固定螺孔；37——小窗盖；38——密封圈；39——轴承安放槽；40——连外壳固定孔；41——连接柱；42——连电机固定孔；43——限位开关安装孔；44——输出轴；45——轴向通孔；46——凸棱；47——凸起；48——底座；49——控制电路板；50——摄象机；51——保护罩；52——外接固定孔；53——遮挡片；54——光电开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，见图1～22。

实施例1：

本实用新型由水平转动装置、垂直转动装置、固定装置、密封装置和电控装置组成。

见图1、11、14～22，组成的机械零件有：机箱外壳1，中柱2，底座48，2个侧盖3、4，2个多孔位固定轴承座5、6，2个减速齿轮7、8，2个带驱动齿轮的电机9、10，2个导电环14、15，小窗盖37，密封圈38。

见图2、5～11，组成的电子器件有：由位于减速齿轮7、8的输出轴44的跟部上凸起47触发的限位开关11、12两对共4个，拨码开关13，电缆线束16，控制电路板49。

见图14，机箱外壳1以铝合金为材质，利用模具制作成型材，再横向切割而成，它由弧面17、侧面18和底面19组成，侧面18上设有侧端轴孔20，底面19上设有底端轴孔21，侧面18和底面19上还各有4个连轴承座固定孔24；为提高机箱外壳1的强度，在由弧面17、侧面18和底面19之间的接合转角处，以及弧面17自身的转角处，设有4个加强筋22，在加强筋22的前后两端面上，各有4个连侧盖固定孔23。

见图15～16，侧盖3、4上设有安放密封圈38的密封圈槽33、4个通孔34和安放拨码开关13或小窗盖37的方窗35，方窗35上有2个固定螺孔36。

见图17，中柱2上设有上端电缆孔25、侧端电缆孔26，其上端有3个连减速齿轮固定孔27，底部有4个连底座固定孔28。

见图18，底座48上设有连接柱面29、固定凸端31和固定凸端31上的云台固定孔32，连接柱面29上有4个与连底座固定孔28对应的连中柱固定孔30。

见图19～20，多孔位固定轴承座5、6上设有轴承安放槽39和两个连接柱41，有轴承安放槽39的一侧的端面上有4个连外壳固定孔40，在另一侧，两个连接柱41上各有1个连电机固定孔42，在端面上有4个限位开关安装孔43，中间的2个为通孔，两侧的为盲孔。

见图21～22，减速齿轮7、8上设有输出轴44和轴向通孔45，减速齿轮7、8的输出轴44的跟部上设有触发限位开关11、12用的凸起47，为提高减速齿轮7、8上的输出轴44的强度，在其输出轴44的轴向通孔45内设有3个凸棱46，输出轴44的3个凸棱46的端面上设有与中柱2上端或与内装有摄象机50的保护罩51相连接的3个外接固定孔52。

见图11～12、19～22，水平转动装置由机箱外壳1、多孔位固定轴承座5、减速齿轮7、带驱动齿轮的电机9和导电环14组成，减速齿轮7和轴承用压力机安装在多孔位固定轴承座5的轴承安放槽39中，减速齿轮7的输出轴44位于机箱外壳1的底端轴孔21中，多孔位固定轴承座5固定在机箱外壳1的内部，导电环14通过螺纹安装固定在减速齿轮7的输出轴44的轴向通孔45中，带驱动齿轮的电机9固定在多孔位固定轴承座5上两个连接柱41上并与减速齿轮7啮合。

见图11～12、19～22，垂直转动装置由机箱外壳1、多孔位固定轴承座6、减速齿轮8、带驱动齿轮的电机10和导电环15组成，减速齿轮8和轴承用压力机安装在多孔位固定轴承座6的轴承安放槽39中，减速齿轮8的输出轴44位于机箱外壳1的侧端轴孔20中，多孔位固定轴承座6固定在机箱外壳1的内部，导电环15通过螺纹安装固定在减速齿轮8的输出轴44的轴向通孔45中，带驱动齿轮的电机10固定在多孔位固定轴承座6上两个连接柱41上并与减速齿轮8啮合。

见图1～4、17～18，固定装置由机箱外壳1、减速齿轮7、中柱2、底座48组成，中柱2的下部套在底座48上的连接柱面29上并固定，其上端与位于机箱外壳1的底端轴孔21中的减速齿轮7的输出轴44相固定，底座48通过其下方的固定凸端31上的云台固定孔32与外界基础相连接固定。

见图1～10、15～16，密封装置由机箱外壳1，侧盖3、4，密封圈38和小窗盖37组成，密封圈38嵌入到侧盖3、4的密封圈槽33中，侧盖3、4安装在机箱外壳1的两侧，小窗盖37安装在侧盖3上的方窗35上。

见图5～11，电控装置由限位开关11、12，拨码开关13，电缆线束16和控制电路板49组成，限位开关11、12分别用4个限位开关安装孔43安装在2个多孔位固定轴承座5、6上，两者之间形成的控制转动行程夹角为350°，并分别与减速齿轮7、8上用于触发凸起47相配合，拨码开关13安装在侧盖4上的方窗35上，控制电路板49安装在侧盖4的内侧，电缆线束16经中柱2上的侧端电缆孔26、上端电缆孔25，减速齿轮7上输出轴44的轴向通孔45，导电环14进入到机箱外壳1中，接入到控制电路板49上。因有导电环1415，通过其中的电缆线束16不会因减速齿轮7、8的旋转而扭绞。

实施例2：

如见图8～10、19～20，将实施例1中的本实用新型组成的电子器件中的，由位于减速齿轮7、8的输出轴44的跟部上凸起47所触发的限位开关11、12有2对共4个，换成位于减速齿轮7、8的轮沿上遮挡片53所触发的2个光电开关54。

2个光电开关54通过连外壳固定孔40分别安装在多孔位固定轴承座5、6上，减速齿轮7、8的轮沿上分别粘接上触发光电开关54用的遮挡片53，随减速齿轮7、8转动均可通过光电开关54的凹槽，并触发产生控制信号，用于对本实用新型作归零提示。

其余同实施例1。

Claims (3)

1、一种用于户外监控摄象机的全方位电动云台，其特征在于：由水平转动装置、垂直转动装置、固定装置、密封装置和电控装置组成；

组成的机械零件有：机箱外壳(1)，中柱(2)，底座(48)，侧盖(3)、(4)，多孔位固定轴承座(5)、(6)，减速齿轮(7)、(8)，带驱动齿轮的电机(9)、(10)，导电环(14)、(15)，小窗盖(37)，密封圈(38)；

组成的电子器件有：由位于减速齿轮(7)、(8)的输出轴(44)的跟部上凸起(47)触发的限位开关(11)、(12)，或者是由位于减速齿轮(7)、(8)的轮沿上遮挡片(53)触发的光电开关(54)，拨码开关(13)，电缆线束(16)，控制电路板(49)；

机箱外壳(1)由弧面(17)、侧面(18)和底面(19)组成，侧面(18)上设有侧端轴孔(20)，底面(19)上设有底端轴孔(21)；

中柱(2)上设有上端电缆孔(25)、侧端电缆孔(26)；

底座(48)上设有连接柱面(29)、固定凸端(31)和固定凸端(31)上的云台固定孔(32)；

侧盖(3)、(4)上设有安放密封圈(38)的密封圈槽(33)、通孔(34)和安放拨码开关(13)或小窗盖(37)的方窗(35)；

多孔位固定轴承座(5)、(6)上设有轴承安放槽(39)和两个连接柱(41)；

减速齿轮(7)、(8)上设有输出轴(44)和轴向通孔(45)，减速齿轮(7)、(8)的输出轴(44)的跟部上设有触发限位开关(11)、(12)用的凸起(47)，或者在其轮沿上设有触发光电开关(54)用的遮挡片(53)，输出轴(44)的端面上设有与中柱(2)上端或与内装有摄象机(50)的保护罩(51)相连接的外接固定孔(52)；

水平转动装置由机箱外壳(1)、多孔位固定轴承座(5)、减速齿轮(7)、带驱动齿轮的电机(9)和导电环(14)组成，减速齿轮(7)的输出轴(44)置入轴承，连轴承安装在多孔位固定轴承座(5)的轴承安放槽(39)中，输出轴(44)的端部位于机箱外壳(1)的底端轴孔(21)中，多孔位固定轴承座(5)固定在机箱外壳(1)的内部，导电环(14)安装在减速齿轮(7)的输出轴(44)的轴向通孔(45)中，带驱动齿轮的电机(9)固定在多孔位固定轴承座(5)上两个连接柱(41)上并与减速齿轮(7)啮合；

垂直转动装置由机箱外壳(1)、多孔位固定轴承座(6)、减速齿轮(8)、带驱动齿轮的电机(10)和导电环(15)组成，减速齿轮(8)的输出轴(44)置入轴承，连轴承安装在多孔位固定轴承座(6)的轴承安放槽(39)中，输出轴(44)的端部位于机箱外壳(1)的侧端轴孔(20)中，多孔位固定轴承座(6)固定在机箱外壳(1)的内部，导电环(15)安装在减速齿轮(8)的输出轴(44)的轴向通孔(45)中，带驱动齿轮的电机(10)固定在多孔位固定轴承座(6)上两个连接柱(41)上并与减速齿轮(8)啮合；

固定装置由机箱外壳(1)、减速齿轮(7)、中柱(2)、底座(48)组成，中柱(2)的下部套在底座(48)上的连接柱面(29)上并固定，其上端与位于机箱外壳(1)的底端轴孔(21)中的减速齿轮(7)的输出轴(44)相固定，底座(48)通过其下方的固定凸端(31)上的云台固定孔(32)与外界基础相连接固定；

密封装置由机箱外壳(1)，侧盖(3)、(4)，密封圈(38)和小窗盖(37)组成，密封圈(38)嵌入到侧盖(3)、(4)的密封圈槽(33)中，侧盖(3)、(4)安装在机箱外壳(1)的两侧，小窗盖(37)安装在侧盖(3)上的方窗(35)上；

电控装置由限位开关(11)、(12)或者光电开关(54)，拨码开关(13)，电缆线束(16)和控制电路板(49)组成，限位开关(11)、(12)或者光电开关(54)均安装在多孔位固定轴承座(5)、(6)上，分别与减速齿轮(7)、(8)上用于触发的凸起(47)或者遮挡片(53)相配合，拨码开关(13)安装在侧盖(4)上的方窗(35)上，控制电路板(49)安装在侧盖(4)的内侧，电缆线束(16)经中柱(2)上的侧端电缆孔(26)、上端电缆孔(25)，减速齿轮(7)上输出轴(44)的轴向通孔(45)，导电环(14)进入到机箱外壳(1)中，接入到控制电路板(49)上。

2、如权利要求1所述的一种用于户外监控摄象机的全方位电动云台，其特征在于：在机箱外壳(1)的弧面(17)、侧面(18)和底面(19)之间的接合转角处，以及弧面(17)自身的转角处，设有加强筋(22)。

3、如权利要求1所述的一种用于户外监控摄象机的全方位电动云台，其特征在于：减速齿轮(7)、(8)上的输出轴(44)的轴向通孔(45)内设有凸棱(46)。

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