CN205377548U - 一种电机机械限位装置及其云台 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电机机械限位装置及其云台。该电机机械限位装置用于电机转动限制，包括：限位环、第一限位装置与第二限位装置，所述第一限位装置固定连接在电机转子上，所述第二限位装置固定在电机定子上，所述限位环与电机转子轴承连接，所述限位环凸起形成挡沿，所述第一限位装置与第二限位装置均位于挡沿周向转动的路径上。提供一种电机机械限位装置，该机械限位装置在电机转子上轴承连接限位环，并在电机转子上固定随动第一限位装置，在电机定子上固定第二限位装置，电机转动时先带动第一限位装置转动，第一限位装置转动至限位环处带动限位环一起转动，转动至第二限位装置处停止，从而使转子的转动角度超过了360°。

Description

一种电机机械限位装置及其云台
技术领域
本实用新型涉及一种限位装置，尤其涉及一种云台电机机械限位装置及其云台。
背景技术
三轴云台一般包括三个转轴，分别为控制云台沿Y轴转动的Yaw轴(偏航轴)，控制云台沿Z轴转动的Roll轴(翻滚轴)，控制云台沿X轴转动的Pitch轴(俯仰轴),X轴、Y轴与Z轴的方向为右手笛卡尔坐标系定义的方向。一般地，现有技术中Yaw轴与云台支架直接相连，带动云台绕Y轴旋转，由于Yaw轴与云台支架之间连接有线缆，所以Yaw轴不能带动云台支架无限制的转动，必须采取限位装置限定Yaw轴转子转动的最大角度。现有技术中，采用的两种限位方法分别为：机械式限位装置与软件限位装置，机械式限位装置一般采用固定在电机转子上的限位件与固定在定子上的止挡件进行限位，采用这种限位装置转子转动的角度被限制在360°以内，无法实现更大角度的转动。采用软件限位时，通过预设电机转动的最大转动角度，电机转子转动到最大转动角度时即停止，采用这种限位方法，对于电机的要求相当高，且要求控制程序稳定性要高达百分之百，如果出现依次控制程序失灵，连接在Yaw轴与云台支架之间的线缆将会被电机转子拉扯断裂。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电机机械限位装置，该机械限位装置在电机转子上轴承连接限位环，并在电机转子上固定随动第一限位装置，在电机定子上固定第二限位装置，电机转动时先带动第一限位装置转动，第一限位装置转动至限位环处带动限位环一起转动，转动至第二限位装置处停止，从而使转子的转动角度超过了360°。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种电机机械限位装置，用于电机转动限制，包括：限位环、第一限位装置与第二限位装置，所述第一限位装置固定连接在电机转子上，所述第二限位装置固定在电机定子上，所述限位环与电机转子轴承连接，所述限位环凸起形成挡沿，所述第一限位装置与第二限位装置均位于挡沿周向转动的路径上，所述第二限位装置上设有供第一限位装置穿过的区域。
进一步地，所述第一限位装置包括：连接环与第一连接杆，所述连接环套装固定在电机转子上，所述第一连接杆一端与连接环相连，另一端弯折形成档头，所述档头转动时通过推动挡沿带动限位环转动。
更进一步地，所述连接环位于限位环下方，所述档头位于第二限位装置下方。
更进一步地，所述第二限位装置包括：止挡件与第二连接杆，所述第二连接杆一端固定在定子上，另一端连接止挡件，所述第二连接杆与止挡件之间形成档头穿过区域。
更进一步地，所述电机转子的转动角度范围为大于0°小于720°。
为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种云台，包括带动云台整体转动的Yaw轴结构，所述云台绕Yaw轴结构转动，且所述转动预设定在一定范围内，所述云台还包括设置在Yaw轴结构上的电机机械限位装置，所述电机机械限位装置限定云台绕Yaw轴转动的最大角度。
进一步地，所述电机机械限位装置包括：限位环、第一限位装置与第二限位装置，所述第一限位装置固定连接在电机转子上，所述第二限位装置固定在电机定子上，所述限位环与电机转子轴承连接，所述限位环凸起形成挡沿，所述第一限位装置与第二限位装置均位于挡沿周向转动的路径上，所述第二限位装置上设有供第一限位装置穿过的区域。
更进一步地，所述第一限位装置包括：连接环与第一连接杆，所述连接环套装固定在电机转子上，所述第一连接杆一端与连接环相连，另一端弯折形成档头，所述档头转动时通过推动挡沿带动限位环转动。
更进一步地，所述第二限位装置包括：止挡件与第二连接杆，所述第二连接杆一端固定在定子上，另一端连接止挡件，所述第二连接杆与止挡件之间形成档头穿过区域。
更进一步地，所述Yaw轴结构的电机为伺服电机。
本实用新型的有益效果是：提供一种电机机械限位装置，该机械限位装置在电机转子上轴承连接限位环，并在电机转子上固定随动第一限位装置，在电机定子上固定第二限位装置，电机转动时先带动第一限位装置转动，第一限位装置转动至限位环处带动限位环一起转动，转动至第二限位装置处停止，由于电机转子的转动的实际角度为，第一限位装置与限位环之间的夹角，加上限位环与第二限位装置之间的夹角，又由于第二限位装置上设有供第一限位装置穿过的区域，所以两个角度的和大于360°。
附图说明
图1为本实用新型电机机械限位装置第一种实施方式示意图；
图2为本实用新型电机机械限位装置第二种实施方式示意图；
图3为本实用新型电机机械限位装置第三种实施方式示意图；
图4为本实用新型云台示意图。
附图标记说明：10、限位环；11、挡沿；12、第一限位装置；13、第二限位装置；14、第三连接杆；15、第四连接杆；16、档头穿过的区域；17、档头；20、Yaw轴；21、定子；22、转子。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图和实施方式对本实用新型进行详细说明。
实施例1
请参阅图1，一种电机机械限位装置，用于电机转动限制，包括：限位环10、第一限位装置12与第二限位装置13，第一限位装置12固定连接在电机转子22上，第二限位装置13固定在电机定子21上，限位环10与电机转22子轴承连接，限位环10凸起形成挡沿11，第一限位装置12与第二限位装置13均位于挡沿11周向转动的路径上，第二限位装置13上设有供第一限位装置12穿过的区域(图未示)。具体地，第一限位装置12包括：连接环(图未示)与第一连接杆(图未示)，连接环套装固定在电机转子上，第一连接杆一端与连接环相连，另一端弯折形成档头(图未示)，档头转动时通过推动挡沿带动限位环转动，连接环位于限位环下方，档头位于第二限位装置13下方。第二限位装置包括：止挡件(图未示)与第二连接杆(图未示)，第二连接杆一端固定在定子上，另一端连接止挡件，第二连接杆与止挡件之间形成档头穿过区域。其中止挡件为连接在第二连接杆上的与档头形状一致的块状凸起，根据具体应用场景的不同，档头与止挡件的形状能够为(不限于)：柱形、三角形或球形。第二连接杆连接在止挡件的外侧，故止挡件与定子之间形成了一个供档头穿过的缺口。
请参阅图2，作为本实用新型的一种选择性实施例，一种电机机械限位装置，用于电机转动限制，包括：限位环10、第一限位装置12与第二限位装置13，第一限位装置12固定连接在电机转子22上，第二限位装置13固定在电机定子21上，限位环10与电机转子22轴承连接，限位环10凸起形成挡沿11，第一限位装置12与第二限位装置13均位于挡沿周向转动的路径上，第二限位装置13上设有供第一限位装置12穿过的区域(未标识)。具体地，第一限位装置12包括：第三连接杆14与第三连接杆一端凸起形成的档头17，第三连接杆14另一端固定在电机转子22上，档头17转动时通过推动挡沿11带动限位环10转动，第三连接杆14位于限位环10上方，档头17位于第二限位装置13上方。第二限位装置包括：止挡件(未标识)，止挡件为固定在定子上的止挡块(未标识)，止挡块的高度小于档头17底部与定子21之间的距离，故止挡件上方的区域为供档头通过的区域。其中止挡件与档头的形状一致，根据具体应用场景的不同，档头与止挡件的形状能够为(不限于)：柱形、三角形、方形或球形。
请参阅图3，作为本实用新型的另一种选择性实施例，一种电机机械限位装置，用于电机转动限制，包括：限位环10、第一限位装置12与第二限位装置13，第一限位装置12固定连接在电机转子22上，第二限位装置13固定在电机定子21上，限位环10与电机转子22轴承连接，限位环10凸起形成挡沿11，第一限位装置12与第二限位装置13均位于挡沿周向转动的路径上，第二限位装置13上设有供第一限位装置12穿过的区域。具体地，第一限位装置12包括：第四连接杆15与第四连接杆一端凸起形成的档头17，第四连接杆15另一端固定在电机转子22上，档头17转动时通过推动挡沿11带动限位环10转动，第四连接杆15位于限位环10上方，档头17位于第二限位装置13上方。第二限位装置13包括：止挡件(未标识)，止挡件为中部开设有弧形通道的止挡块(未标识)，弧形通道的大小与档头底部相配合，形成供档头穿过的区域16。
本实用新型中，安装电机机械限位装置的电机转动角度的范围为：大于0°小于720°，其限制角度大小的因素在于，档头、挡沿与限位件三者接触后所占夹角的大小，故转子转动的实际角度为：720°减去档头、挡沿与限位件三者接触后所占夹角。
本实用新型的具体工作流程为：电机转子转动，带动与转子固定连接的第一限位装置同步转动，第一限位装置转动一定角度后，档头与限位环上的挡沿接触，限位环与转子轴承连接，所以在转子转动时限位环不转动，当档头与挡沿接触后推动限位环一起转动，限位环与档头一起转动一定角度后，限位环与第二相位装置相接触，并停止转动。第一限位装置在与限位环接触之前可能经过第二限位装置所在的位置。
实施例2
请参阅图4，一种云台，包括带动云台整体转动的Yaw(偏航)轴20结构，云台绕Yaw轴结构转动，且所述转动预设定在一定范围内，云台还包括设置在Yaw轴结构上的电机机械限位装置，电机机械限位装置限定云台绕Yaw轴转动的最大角度。Yaw轴结构上使用的电机机械限位装置，为实施例1中所说的电机机械限位装置。
本实施方式中，云台采用双重限位装置，机械式限位装置与软件限位装置。其中Yaw轴结构采用的电机为伺服电机，能够根据脉冲进行精确角度控制，在伺服电机控制程序中设定最大转动角度，使电机的转动保证在限定的范围内。采用电机机械限位装置作为软件控制的保险限位装置，防止任何原因导致的电机转动失控故障，保护云台能够在电机失控的情况下，不破坏内部线缆。
本实用新型的有益效果是：采用双重角度限位装置，保证了云台转动的可靠性。其中采用电机机械限位装置，能够使云台支架实现超306°旋转，提高了云台性能。
需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，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实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机机械限位装置，用于电机转动限制，其特征在于，包括：限位环、第一限位装置与第二限位装置，所述第一限位装置固定连接在电机转子上，所述第二限位装置固定在电机定子上，所述限位环与电机转子轴承连接，所述限位环凸起形成挡沿，所述第一限位装置与第二限位装置均位于挡沿周向转动的路径上，所述第二限位装置上设有供第一限位装置穿过的区域。
2.根据权利要求1所述电机机械限位装置，其特征在于，所述第一限位装置包括：连接环与第一连接杆，所述连接环套装固定在电机转子上，所述第一连接杆一端与连接环相连，另一端弯折形成档头，所述档头转动时通过推动挡沿带动限位环转动。
3.根据权利要求2所述电机机械限位装置，其特征在于，所述连接环位于限位环下方，所述档头位于第二限位装置下方。
4.根据权利要求3所述电机机械限位装置，其特征在于，所述第二限位装置包括：止挡件与第二连接杆，所述第二连接杆一端固定在定子上，另一端连接止挡件，所述第二连接杆与止挡件之间形成档头穿过区域。
5.根据权利要求1～4任意一项所述电机机械限位装置，其特征在于，所述电机转子的转动角度范围为大于0°小于720°。
6.一种云台，包括带动云台整体转动的Yaw轴结构，所述云台绕Yaw轴结构转动，且所述转动预设定在一定范围内，其特征在于，所述云台还包括设置在Yaw轴结构上的电机机械限位装置，所述电机机械限位装置限定云台绕Yaw轴转动的最大角度。
7.根据权利要求6所述云台，其特征在于，所述电机机械限位装置包括：限位环、第一限位装置与第二限位装置，所述第一限位装置固定连接在电机转子上，所述第二限位装置固定在电机定子上，所述限位环与电机转子轴承连接，所述限位环凸起形成挡沿，所述第一限位装置与第二限位装置均位于挡沿周向转动的路径上，所述第二限位装置上设有供第一限位装置穿过的区域。
8.根据权利要求7所述云台，其特征在于，所述第一限位装置包括：连接环与第一连接杆，所述连接环套装固定在电机转子上，所述第一连接杆一端与连接环相连，另一端弯折形成档头，所述档头转动时通过推动挡沿带动限位环转动。
9.根据权利要求8所述云台，其特征在于，所述第二限位装置包括：止挡件与第二连接杆，所述第二连接杆一端固定在定子上，另一端连接止挡件，所述第二连接杆与止挡件之间形成档头穿过区域。
10.根据权利要求6～9任意一项所述云台，其特征在于，所述Yaw轴结构的电机为伺服电机。
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