CN202746876U - 一种用于自动测量的云台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于自动测量的云台，其特征在于：它包括云台底座，云台底座的顶部固定连接空心轴，空心轴的另一端转动连接水平旋转台，水平旋转台的顶部设置有第一、第二步进电机；第一步进电机连接竖向设置的第一蜗杆，第一蜗杆与设置在水平旋转台下方的第一涡轮啮合，第一涡轮与通过轴承和轴承座设置在水平旋转台上的第二蜗杆同轴固定连接，第二蜗杆与固定设置在云台底座上的第二涡轮啮合；第二步进电机的输出轴连接横向设置在水平旋转台上方的第三蜗杆，第三蜗杆与第三涡轮啮合，第三涡轮与通过轴承和轴承座设置在水平旋转台上的第四蜗杆同轴固定连接；第四蜗杆与第四涡轮啮合，第四涡轮与俯仰轴同轴连接；俯仰轴的两端穿过设置在水平旋转台上的支撑架固定连接云台摇臂。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种云台，特别是关于一种用于为摄相机及红外测温传感器提供水平、仰俯两个方向转动角度，以便于其进行自动测量的云台。
背景技术
目前，电力系统正向着大电网、高可靠性和高自动化水平的方向迅猛发展，对电网运行自动化、智能化的监控水平已成为国内外高度重视的关键问题。而要实现对电网运行自动化、智能化的监控，必须具有能够为摄像机和红外测温传感器提供水平、仰俯两个方向转动角度的云台，而且该云台必须能够提供精确的控制位置、体积小、传动稳定。
现有技术中的云台例如：1）公开号为CN1184248A，发明名称为“数控谐波云台”的发明申请专利，其方位和俯仰运动都是通过精密步进谐波传动实现，其结构是由底座、箱体、电机、传动部件组成，方位箱和俯仰箱两个部份均由步进电机、谐波齿轮传动、轴系和箱体组成，方位箱的轴线垂直于俯仰箱的轴线，方位运转由柔轮输出实现，俯仰运转由刚轮输出实现；其存在的不足是：方位运转由柔轮输出实现会降低该云台的负荷，其所造成的齿轮间隙过大，严重影响了运行精度和其上负载的图像质量；该云台还没有一个自己的平衡位置，不能为用户提供准确的方位信息。2）公开号为CN1443963A，发明名称为“预置定位可控云台”的发明专利，其包括壳体、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，由于其采用的电机和控制位置的方式结构复杂，致使该云台体积大，负载能力小，位置精确度不高，传动不稳定。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种体积小巧、结构简单紧凑、俯仰角度范围大，能快速准确地为摄相机及红外测温传感器提供精确位置，以便于其进行自动测量的云台。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种用于自动测量的云台，其特征在于：它包括一云台底座，所述云台底座的顶部固定连接一空心轴的一端，所述空心轴的另一端竖直向上通过轴承和轴承座连接一水平旋转台，所述水平旋转台的顶部设置有第一步进电机和第二步进电机；所述第一步进电机的输出轴连接竖向设置的第一蜗杆，所述第一蜗杆穿过所述水平旋转台与设置在所述水平旋转台下方的第一涡轮相啮合，所述第一涡轮与横向设置的第二蜗杆同轴固定连接，所述第二蜗杆通过轴承和轴承座设置在所述水平旋转台上，所述第二蜗杆与第二涡轮啮合，所述第二涡轮固定设置在所述云台底座上；所述第二步进电机的输出轴连接横向设置在所述水平旋转台上方的第三蜗杆，所述第三蜗杆与第三涡轮啮合，所述第三涡轮与横向设置的第四蜗杆同轴固定连接，所述第四蜗杆通过轴承和轴承座设置在所述水平旋转台上、第三蜗杆的上方；所述第四蜗杆与第四涡轮啮合，所述第四涡轮与横向设置的俯仰轴同轴连接，所述俯仰轴设置在所述第四蜗杆的上方；所述俯仰轴的两端通过轴承和轴承座分别连接一支撑架，两个所述支撑架固定设置在所述水平旋转台上，所述俯仰轴的两端穿出相应端的所述支撑架固定连接云台摇臂。
它还包括一外壳，所述外壳将所述云台底座、水平旋转台、两个支撑架、两个步进电机、空心轴、俯仰轴、以及各个涡轮和蜗杆罩设在内；其中，所述云台底座的底部穿出所述外壳连接所述基座，所述俯仰轴的两端依次穿出相应端的所述支撑架和外壳分别固定连接所述云台摇臂的两端。
所述外壳为方形体，所述外壳顶部与所述云台摇臂连接的位置位于所述外壳顶部的一侧，且该侧向上凸起，高于所述外壳顶部的其他位置。
所述云台底座的顶部设置有一圆柱形的中心台，所述中心台固定连接所述空心轴的一端，所述第二涡轮固定设置在所述中心台的外周。
所述云台摇臂上设置有摄像机和红外测温传感器。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型包括云台底座，云台底座通过空心轴连接水平旋转台，水平旋转台上设置有第一步进电机，第一步进电机通过一套蜗轮蜗杆机构能够带动水平旋转台相对于云台基座转动，达到云台水平旋转的目的。2、本实用新型的水平旋转台上还设置有第二步进电机，第二步进电机通过另外一套涡轮蜗杆机构能够使云台摇臂实现俯仰转动。3、本实用新型由于水平、仰俯分别采用两套涡轮蜗杆传动实现，因此，在很小的空间内能够大大的提高速比，而使步进电机每一步的精度得到提高。4、本实用新型由于采用涡轮蜗杆传动，因此，在步进电机不动的时候，云台的水平及仰俯动作都会自锁，增加了机械的稳定性。5、本实用新型由于仰俯角受外形的限制，而采用仰俯轴偏移在外壳的一边的结构，因此，仰俯的角度可变量得到了提高，仰角可达74度。本实用新型结构紧凑、设置巧妙，能够快速而准确地为摄像机、红外测温传感器等设备提供精确位置，可广泛用于自动测量、监测、巡视过程中。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细的描述。
本实用新型包括一云台底座1，云台底座1的底部固定设置在一基座2上，云台底座1的顶部设置有一圆柱形的中心台，中心台上固定连接一空心轴的一端，空心轴的另一端竖直向上通过轴承和轴承座连接一水平旋转台3的中部位置，水平旋转台3通过空心轴能够相对于云台底座1水平转动。水平旋转台3的顶部设置有第一步进电机4和第二步进电机5。
本实用新型第一步进电机4的输出轴连接竖向设置的第一蜗杆6，第一蜗杆6穿过水平旋转台3与设置在水平旋转台3下方的第一涡轮7相啮合，第一涡轮7与横向设置的第二蜗杆8同轴固定连接，第二蜗杆8通过轴承和轴承座设置在水平旋转台3上，第二蜗杆8与第二涡轮9啮合，第二涡轮9固定设置在云台底座1圆柱形的中心台的外周。第二蜗杆8与第二涡轮9啮合，能够带动水平旋转台3相对于云台底座1水平旋转。
本实用新型第二步进电机5的输出轴连接横向设置在水平旋转台3上方的第三蜗杆10，第三蜗杆10与第三涡轮11啮合，第三涡轮11与横向设置的第四蜗杆12同轴固定连接，第四蜗杆12通过轴承和轴承座设置在水平旋转台3上、第三蜗杆10的上方。第四蜗杆12与第四涡轮13啮合，第四涡轮13与横向设置的俯仰轴14同轴连接，俯仰轴14设置在第四蜗杆13的上方。俯仰轴14的两端通过轴承和轴承座分别连接一支撑架15，两个支撑架15固定设置在水平旋转台3上，俯仰轴14的两端对应穿出相应端的支撑架15分别固定连接一云台摇臂16的两端。
上述实施例中，在水平旋转台3外侧可以固定设置有一外壳17，外壳17将云台底座1、水平旋转台3、两个支撑架15、两个步进电机、空心轴、俯仰轴14、以及各个涡轮和蜗杆罩设在内；其中，云台底座1的底部穿出外壳17连接基座2，俯仰轴14的两端依次穿出相应端的支撑架15和外壳17分别固定连接云台摇臂16的两端。外壳17整体为方形体，外壳17的顶部与云台摇臂16连接的位置偏于外壳17顶部的一侧，且该侧向上凸起，高于外壳17顶部的其他位置，以使云台摇臂16的俯仰角度可变量得到提高。
上述实施例中，云台摇臂16上可以固定设置有摄像机18和红外测温传感器19，摄像机18和红外测温传感器19的外侧设有设备防护罩20，形成自动测量巡视装置。
上述实施例中，第一步进电机4和第二步进电机5电连接供电设备和控制系统，控制系统可以采用现有技术实现，在此不再详细说明。
本实用新型采用两套涡轮蜗杆传动结构来增大速比，其具体操作方法为：
当第一步进电机4得到脉冲信号后，带动第一蜗杆6旋转，由于第一蜗杆6与第一涡轮7啮合，因此第一蜗杆6带动第一涡轮7旋转；由于第一涡轮7与第二蜗杆8同轴连接，因此第二蜗杆8旋转；由于第二蜗杆8与第二涡轮9啮合，而第二蜗杆8通过轴承和轴承座设置在水平旋转台3上，第二涡轮9固定在云台底座1的中心台上，所以第二蜗杆8将带动水平旋转台3围绕第二涡轮9旋转，达到云台水平旋转的目的。
当第二步进电机5得到脉冲信号后，带动第三蜗杆10旋转，由于第三蜗杆10与第三涡轮11啮合，因此第三蜗杆10带动第三涡轮11旋转；由于第三涡轮11与第四蜗杆12同轴连接，因此第四蜗杆12旋转；由于第四蜗杆12与第四涡轮13啮合，因此第四蜗杆12带动第四涡轮13旋转，由于第四涡轮13与俯仰轴14同轴连接，因此第四涡轮13将带动俯仰轴14旋转；而俯仰轴14的两端固定连接云台摇臂16，从而达到云台仰俯旋转的目的。
上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (6)
1.一种用于自动测量的云台，其特征在于：它包括一云台底座，所述云台底座的顶部固定连接一空心轴的一端，所述空心轴的另一端竖直向上通过轴承和轴承座连接一水平旋转台，所述水平旋转台的顶部设置有第一步进电机和第二步进电机；
所述第一步进电机的输出轴连接竖向设置的第一蜗杆，所述第一蜗杆穿过所述水平旋转台与设置在所述水平旋转台下方的第一涡轮相啮合，所述第一涡轮与横向设置的第二蜗杆同轴固定连接，所述第二蜗杆通过轴承和轴承座设置在所述水平旋转台上，所述第二蜗杆与第二涡轮啮合，所述第二涡轮固定设置在所述云台底座上；
所述第二步进电机的输出轴连接横向设置在所述水平旋转台上方的第三蜗杆，所述第三蜗杆与第三涡轮啮合，所述第三涡轮与横向设置的第四蜗杆同轴固定连接，所述第四蜗杆通过轴承和轴承座设置在所述水平旋转台上、第三蜗杆的上方；所述第四蜗杆与第四涡轮啮合，所述第四涡轮与横向设置的俯仰轴同轴连接，所述俯仰轴设置在所述第四蜗杆的上方；所述俯仰轴的两端通过轴承和轴承座分别连接一支撑架，两个所述支撑架固定设置在所述水平旋转台上，所述俯仰轴的两端穿出相应端的所述支撑架固定连接云台摇臂。
2.如权利要求1所述的一种用于自动测量的云台，其特征在于：它还包括一外壳，所述外壳将所述云台底座、水平旋转台、两个支撑架、两个步进电机、空心轴、俯仰轴、以及各个涡轮和蜗杆罩设在内；其中，所述云台底座的底部穿出所述外壳连接基座，所述俯仰轴的两端依次穿出相应端的所述支撑架和外壳分别固定连接所述云台摇臂的两端。
3.如权利要求2所述的一种用于自动测量的云台，其特征在于：所述外壳为方形体，所述外壳顶部与所述云台摇臂连接的位置位于所述外壳顶部的一侧，且该侧向上凸起，高于所述外壳顶部的其他位置。
4.如权利要求1或2或3所述的一种用于自动测量的云台，其特征在于：所述云台底座的顶部设置有一圆柱形的中心台，所述中心台固定连接所述空心轴的一端，所述第二涡轮固定设置在所述中心台的外周。
5.如权利要求1或2或3所述的一种用于自动测量的云台，其特征在于：所述云台摇臂上设置有摄像机和红外测温传感器。
6.如权利要求4所述的一种用于自动测量的云台，其特征在于：所述云台摇臂上设置有摄像机和红外测温传感器。
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