CN2092655U - 电动云台 - Google Patents

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CN2092655U
CN2092655U CN 91213783 CN91213783U CN2092655U CN 2092655 U CN2092655 U CN 2092655U CN 91213783 CN91213783 CN 91213783 CN 91213783 U CN91213783 U CN 91213783U CN 2092655 U CN2092655 U CN 2092655U
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synchronous pulley
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Inventor
陈望
常淳良
许炳根
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JIANGNAN AUTOMATIZATION EQUIPMENT PLANT CHANGZHOU CITY
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Abstract

一种能够作水平和垂直两个方向回转并自锁定 位的固定装置，用于各种摄像机或其它监视器等。它 由电机，底盘、箱体、传动机构及调节机构组成。电机 经同步齿形带和蜗轮蜗杆二～四级减速，控制电动云 台转动，其调节范围水平方向0°～355°，垂直俯仰 各0°～90°。用同步齿形带替代多级蜗轮蜗杆和 齿轮传动，不仅克服了重心偏置的缺点，自重减轻，而 且传动效率提高1/3，由于能够吸收传动过程中的 振动，噪声降低至50分贝以下。

Description

本实用新型涉及一种固定装置，特别是一种能够作水平方向和垂直方向回转调节并自锁定位的固定装置。广泛用于各种规格的电视摄像机及其它监视器等。
电动云台是指能支承并使摄像机按所需方向转动的装置。它应达到我国电子工业部颁标准SJ2465～84“通用型应用电视云台总技术条件”中的有关规定。即水平方向转动速度为1.8°～9°／秒，旋转角度大于300°；垂直方向转动速度为1°～6°／秒，旋转角度分别为向上15°、30°、45°、60°、90°五种，向下30°、45°、60°、90°四种；水平方向和垂直方向转角回差精度小于1°；在承受最大负载时，噪声应小于50分贝；在水平和垂直方向转动停止时，具有良好的自锁性能。为了满足这些技术条件，必须采用平稳及振动小的多级减速机构。目前使用的电动云台通常采用二～三级蜗轮蜗杆传动或在二～三级蜗轮蜗杆传动之后再加一级齿轮传动的结构。这两种云台其水平和垂直方向回转平稳，自锁性能好，但多级蜗轮蜗杆的传动效率低，其转角回差精度和噪声均超出标准规定，整个云台结构较复杂，重心偏置在电机侧，蜗轮蜗杆加工工艺难度较大，往往影响使用精度。
本实用新型的目的是提供一种经过改进的电动云台，能够提高传动效率和转角回差精度，降低噪声，同时也缩小了云台体积，减轻自重。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：它由电机、底盘、箱体、传动机构和调节机构组成，底盘支承着箱体，电机M1、M2分别固定在箱体上，箱体支承着水平方向转动的蜗杆和垂直方向转动的蜗杆，电机M1的输出轴上固定着同步带轮A，底盘的中心部位装有立轴，立轴底部固定在预制支架上，立轴的上端连接着水平方向转动的蜗轮，水平方向转动的蜗轮与水平方向转动的蜗杆相啮合，同步带轮B装在水平方向转动的蜗杆端部，同步带轮A、B上套装着同步齿形带；电机M2也固定在箱体上，电机M2的输出轴上装着同步带轮C，固定在箱体上的支座中安装着转轴，垂直方向转动的蜗轮装在此转轴上，承载板与垂直方向转动的蜗轮相连接，摄像机安装在承载板上，与垂直方向的蜗轮相啮合的蜗杆端部固定着同步带轮D，另一根同步齿形带套装在同步带轮C、D上。
电动云台水平和垂直方向的运转分别由两只电机控制，带动各自的传动机构，即同步齿形带和蜗轮蜗杆传动，完成水平和垂直方向的回转。其调节范围为水平转动角度0°～355°，垂直俯角0°～90°，垂直仰角0°～90°。本实用新型水平方向和垂直方向的工作原理相同，除了调节方向不同外，其传动结构是基本一致的。现以水平方向转动为例阐述电动云台的工作过程：将拨动片调到所需转动角度如水平15°的位置上，或由外电路计算机控制台发出水平15°的电信号，电机M1经同步带轮A、B上的同步齿形带第一级、第二级减速，传动到蜗轮蜗杆，安装在箱体上的水平方向转动的蜗轮带动立轴转动，箱体装在底盘上，立轴底部是固定在电动云台的预制支架上的，因此蜗轮蜗杆带动云台主体作水平方向的回转运动，当底盘（1）与水平微动开关一起转到15°位置时，水平微动开关碰到拨动片（16），其常闭触点断开，电机M1停转，电动云台由水平方向转动的蜗轮（8）和蜗杆（3）锁紧在水平15°的位置上。若要电动云台作垂直方向上的转动，则手动调节拨动片或由计算机控制发出信号，电机M2经同步带轮C、D－～三级减速传动给垂直方向转动蜗轮，此蜗轮与承载板一端相连接，带动承载板上的摄像机作垂直方向的向上或向下运动。转轴（10）一端装着两只调节接套，承载板（12）的另一端固定着调节接套，两只调节接套之间装有两个拨动片，两只微动开关固定在箱体（2）上，分别控制电动云台垂直向上0°～90°、向下0°～90°的转动。当垂直方向转动的蜗轮（11）与拨动片一起转到预定位置时，拨动片碰到箱体上的微动开关，电机M2断电，云台停在预定的垂直位置。电动云台在外围微机监控系统信号控制或手动控制下，对固定和移动的目标实现监视摄像，并通过视频线将图像信号发送到控制室进行电视监控或电视录像。
本实用新型用同步齿形带传动替代了二～三级蜗轮蜗杆和一级齿级传动，结构简化，体积缩小，重心位于电动云台的中心位置，克服了重心偏置的缺陷。与二～三级蜗轮蜗杆传动的电动云台相比，其传动效率由18％～28％提高到40％～45％，所需电机功率可以降低30％以上。例如原8千克级电动云台电机功率为30瓦，现为20瓦，体积由φ175×225毫米减小到φ140×185毫米。由于同步齿形带在传动过程中能吸收振动，使噪声由55～60分贝降低至45～50分贝。
以下将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
图1是本实用新型一种电动云台的结构示意图。
图2是本实用新型一种同步齿形带的传动示意图。
参照图1和图2，立轴（7）的底部接口按标准制作，使云台可靠地安装在预制支架（17）上。承载板（12）可用螺栓、接套与垂直方向转动的蜗轮（11）相连接。摄像机（13）装在承载板（12）的顶部接口上，此顶部接口按用户要求或标准制作。电机M1、M2正、反转，使电动云台水平方向左、右回转，垂直方向向上或向下转动。在立轴（7）上端装有两只水平调节螺母（15），用来调整轴向间隙及固紧水平方向转动的蜗轮（8）。在两只水平调节螺母（15）之间装有两只拨动片（16），底盘（1）上固定着两个微动开关，分别控制电动云台水平正、反回转，其调节范围为0°～355°。在箱体（2）上装有四只向心球轴承，分别用来支承水平方向转动的蜗杆（3）和垂直方向转动的蜗杆（4）。电机M1、M2型号相同，选用微型伺服电机或单相永磁低速同步电机。以8千克级电动云台为实施例，电机M1、M2采用55SL57型伺服电机，转速2700转／分。同步齿形带（5）、（6）用150XL型聚氨脂同步齿形带或氯丁橡胶同步齿形带模数均为1.617毫米。水平方向转动的第一级、第二级和第三级减速比分别为1：6.7、1：6.7和1：60，电动云台水平回转速度达1转／分即6度／秒。水平方向转动的蜗杆（3），垂直方向转动蜗杆（4）的蜗杆直径系数为12～16。垂直方向转动的第一级、第二级、第三级和第四级减速比分别为1：6、1：5、1：3和1：60，其垂直回转速度0.5转／分即3度／秒。水平方向转动蜗杆（3）和垂直方向动的蜗杆（4）的螺旋导角λ以3.5°～4.5°为较佳值，当电机M1、M2停转时，保证电动云台水平方向和垂直方向的良好自锁性能。控制水平方向和垂直方向转动的微动开关可以选用KW4－OE型微动开关。对于大、中型电动云台，其电机M1、M2功率、型号可以不相同，往往控制垂直方向转动的电机比水平方向的功率大。罩壳（17）用螺栓固紧在底盘（1）上，一只或若干只电缆头（18）输入电源和电信号或向外围计算机控制系统输出电信号。

Claims (1)

1、一种由电机、底盘、箱体、传动机构和调节机构组成的电动云台，其特征在于：
a)底盘(1)支承着箱体(2)，电机M1固定在箱体(2)上，箱体(2)支承着蜗杆(3)和蜗杆(4)，电机M1的输出轴上固定着同步带轮A，底盘(1)的中心部位装有立轴(7)，立轴(7)底部安装在预制支架(14)上，立轴(7)的上端连接着蜗轮(8)，蜗轮(8)与蜗杆(3)相啮合，同步带轮B装在蜗杆(3)的端部，同步带轮A、B上套装着同步齿形带(5)；
b)电机M2固定在箱体(2)上，电机M2的输出轴上装着同步带轮C，固定在箱体(2)上的支座(9)中安装着转轴(10)，蜗轮(11)装在转轴(10)上，承载板(12)一端与蜗轮(11)相连接，摄像机(或监视器)(13)安装在承载板(12)上，与蜗轮(11)相啮合的蜗杆(4)端部固定着同步带轮D，同步齿形带(6)套装在同步带轮C、D上。
CN 91213783 1991-05-24 1991-05-24 电动云台 Withdrawn CN2092655U (zh)

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