CN209839565U - 智能云台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能云台，包括底座、调节台、翻转支架和限位结构。所述调节台安装在所述底座上。所述调节台包括外壳、周转齿轮、第一电机、翻转齿轮和第二电机。所述翻转支架连接所述翻转齿轮的轴承内圈与所述翻转支架的一端固定连接，所述翻转支架的另一端与所述外壳转动连接，所述翻转支架的两端分别对应位于所述外壳的相对两侧。所述限位结构安装在所述外壳内，所述限位结构用以限定所述翻转齿轮在一定转动角度内转动。本实用新型技术方案方便了云台上下角度的转动取值。

Description

智能云台

技术领域

本实用新型涉及支撑结构技术领域，特别涉及一种智能云台。

背景技术

云台主要用以实现拍摄器，灯具的固定，以对拍摄器和灯具的姿态调节，并使拍摄器或灯具稳定保持在确定的姿态上。例如：在投射灯光时，改变灯具的高度和/或方向，并保持灯具在改变后的姿态。通过云台，可以较为有效地稳定灯具，使灯具的投放更为精确。

但是，现有的云台在角度调整过程中，一般通过整个调节台进行水平和上下转动。所以，当云台调节过程中，由于整个调节台的结构体积宽，重量大，因此存在上下角度转动不方便的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种智能云台，旨在解决上下角度转动不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的智能云台，包括：

底座；

调节台，安装在所述底座上；所述调节台包括一外壳，所述外壳内安装有周转齿轮和第一电机，所述第一电机的驱动轴上设置驱动齿轮，所述驱动齿轮啮合所述周转齿轮，所述周转齿轮通过轴承而与外壳转动连接，所述轴承的外圈与所述外壳固定，所述轴承的内圈固定连接所述周转齿轮和所述底座；所述外壳内还安装有翻转齿轮和第二电机，所述翻转齿轮通过轴承与外壳转动固定，所述轴承的外圈与所述外壳固定连接，所述轴承的内圈与所述翻转齿轮固定连接；

翻转支架，连接所述翻转齿轮的轴承内圈与所述翻转支架的一端固定连接，所述翻转支架的另一端与所述外壳转动连接，所述翻转支架的两端分别对应位于所述外壳的相对两侧；

限位结构，安装在所述外壳内，所述限位结构用以限定所述翻转齿轮在一定转动角度内转动。

优选地，所述外壳内设置有安装板，所述安装板纵向放置，并且表面朝向外壳以与所述外壳固定；

所述翻转齿轮设置在所述安装板与所述外壳之间，所述第二电机固定在所述安装板上并与所述翻转齿轮相隔，所述第二电机的转轴穿过所述安装板，所述转轴的自由端设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述翻转齿轮啮合。

优选地，所述限位结构包括限位感应片和光电开关，所述光电开关设置有两个；

所述限位感应片安装在所述翻转齿轮的朝向所述外壳的板面上；

两个所述光电开关设置在所述外壳的内壁，并且相对所述限位感应片设置，两个所述光电开关相对翻转齿轮的直径两端设置。

优选地，所述限位结构还包括安装片，所述安装片上设置有安装孔，所述外壳的内壁设置有安装块，所述安装片通过安装孔固定在所述安装块上；

所述安装片为PCB板，所述安装片上还设置有引脚孔，所述光电开关的引脚插入所述引脚孔进行固定。

优选地，所述翻转支架包括支撑板和两连接板，两所述连接板分别连接所述支撑板的相对两端，一所述连接板的自由端与所述翻转齿轮连接，另一所述连接板的自由端与所述外壳转动连接；所述连接板上设置有机械限位槽。

优选地，所述外壳和所述连接板的连接处通过隔离块分隔。

优选地，所述限位结构包括压力片和压力传感器，所述压力片设置在所述翻转齿轮上，所述压力传感器安装在所述外壳内，所述压力片用以当所述翻转齿轮转动一定角度后，触动所述压力传感器，使得所述第二电机停止运转。

本实用新型技术方案设置周转齿轮通过轴承固定，然后通过第一电机和周转齿轮的配合，进而实现调节台的周向旋转，水平方向最大角度360，即可连续顺时针或逆时针连续运动，无限位，也可任意设定限位角度。同理，设置翻转齿轮通过轴承固定，然后通过第二电机和翻转齿轮的配合，进而实现翻转支架的翻转，垂直方向最大移动角度180°，在此角度内可任意设定限位角度。此处可以得知，由于第二电机旨控制翻转支架翻转，即可实现调节台的垂直角度变化需求，方便云台的角度需求调节。

另外，调节台内还设置有限位结构，因此，通过限位结构，可以限定翻转支架的翻转角度。防止翻转支架由于转动角度过大，而对安装在翻转支架上的仪器造成损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型智能云台一实施例的结构示意图；

图2为图1中智能云台的结构分解示意图；

图3为图1中智能云台另一视角的结构分解示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为图3中限位结构的结构示意图；

图6为图3中分解结构的另一视角。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，请参阅附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出了一种智能云台，实现多角度的稳定转动。下面先对云台的具体结构，以及各结构之间的连接关系进行描述。然后，再对云台的具体工作原理进行简单描述，使用时，具体以灯具安装在云台上进行解释。

下面先对云台的具体结构，以及各结构之间的连接关系进行描述。

请参阅图1和图2，本实用新型提出一种云台10，包括一底座20，底座20上可以安装有摄像头和雷达，在使用云台10时，摄像头可以追寻目标，雷达定位目标的位置，由此灯光可以跟巡目标进行照明。

底座20上设置有调节台30，调节台30包括外壳31，本申请的外壳31分为两半，两半壳体可拆卸连接，因此方便用户拆开而对外壳31内的部件进行清理、维修和更换。外壳31的底部具有一开口，开口出安装有轴承36(第一轴承)，轴承36的外圈与外壳31固定。外壳31的内部设置有一周转齿轮32，周转齿轮32横向放置，周转齿轮32的底面贴紧第一轴承的内圈上端，然后，通过螺钉从底座20穿过第一轴承内圈至周转齿轮32上方，再通过螺母进行固定，以将周转齿轮32、轴承36内圈和底座20固定连接。

周转齿轮32的上方设置有固定板，固定板横向放置，大致平行或平行周转齿轮32。固定板与外壳连接，固定板上安装有第一电机33，第一电机33的转轴穿过固定板，第一电机33的转轴的自由端安装有驱动齿轮，驱动齿轮与周转齿轮32啮合，以带动周转齿轮32转动。

请参阅图3和图4，外壳31内还设置有一安装板60，安装板60纵向放置，垂直或者大致垂直固定板。安装板60上安装有第二电机35和开关电源80，第二电机35和电源相邻第二电机35搁置。第二电机35的驱动轴穿过安装板60以朝向外壳31的周臂延伸，第二电机35的驱动轴的自由端设置有驱动齿轮，该驱动齿轮啮合一翻转齿轮34，翻转齿轮34呈纵向放置。外壳31具有四个侧壁(第一侧壁310和第二侧壁311相对，第三侧壁和第四侧壁相对)，翻转齿轮34靠近外壳31的第一侧壁310，并且大致平行第一侧壁310。第一侧壁310上开设有一开口，该开口内安装有一轴承36(第二轴承)。第二轴承的外圈与第一侧壁310固定，第二轴承内圈的一端固定连接翻转齿轮34的板面，第二轴承内圈的另一端直接或者间接地连接一翻转支架40。

翻转支架40具有两个自由端，一个自由端连接第二轴承的内圈，另一个自由端连接至外壳31的第二侧壁311。翻转支架40与第二侧壁311之间为转动连接，具体可以通过轴承36实现。在本申请中，翻转支架40的具体结构包括一支撑板41和两连接板42。请参阅图1和图2，两所述连接板42分别连接所述支撑板41的相对两端，一所述连接板42的自由端与第二轴承的内圈连接，另一所述连接板42的自由端与所述外壳31的第二侧壁311转动连接。此处可以理解的，连接板42和支撑板41上均可以作为支撑支架对灯具(灯头)或者摄像机进行固定，因此增加翻转支架40对设备的支撑数量。例如，支撑板41上可以安装一组灯头，两个连接板42的外侧均可以安装一组灯具，即本翻转支架40至少可以同时安装3组灯头甚至更多。

请参阅图3图5和图6，外壳31内还安装有限位结构50，限位结构50用以限位所述翻转齿轮34在一定转动角度内转动。限位结构50的具体实现方式有多种，例如：

第一，设置所述限位结构50包括限位感应片51和光电开关52。限位感应片51安装在所述翻转齿轮34的朝向第一侧壁310的板面上。

所述光电开关52设置有两个，分别为第一光电开关52和第二光电开关52，两个开关设置在第一侧壁310的内表面，两个光电开挂相对所述限位感应片51设置，两个所述光电开关52相对翻转齿轮34的直径两端设置。

光电开关52包括一槽部520，光电开关52的感应线横射在槽内。因此，当翻转齿轮34转动，带动限位感应片51插入第一光电开关52的槽部520后。光电开关52进行感应，然后将数据反馈，通过控制器(图中未标示)控制第二电机35停止转动。之后需要时，调节翻转齿轮34反向转动，最大极限的，当感应片转至第二光电开关52的槽部520后，光电开关52进行感应，然后将数据反馈，通过控制器控制第二电机35停止转动。即可理解的，因为两个所述光电开关52相对翻转齿轮34的直径两端设置，所以翻转齿轮34最大尺度正反转为180°。在翻转齿轮34转动过程中，带动翻转支架40转动，因此实现翻转支架40的上下方向转动，即实现云台10的上下方向转动。

可以理解的，通过该方式的限位结构50设置，可提高翻转齿轮34限位转动角度的精确性。另外，可以通过调节两个光电开关52的位置来调节翻转齿轮34的转动角度。光电开关52起到限位作用，又起到定位作用。光电限位的位置相对固定，控制主板通过光电位置定位后，限定翻转支架40的上下、或左右移动的最大角度。

第二，所述限位结构50包括压力片和压力传感器，图中未示出该实施方式的限位结构50。所述压力片设置在所述翻转齿轮34上，所述压力传感器安装在所述外壳31内，所述压力片用以当所述翻转齿轮34转动一定角度后，触动所述压力传感器，使得所述第二电机35停止运转。

具体的，压力片的位置可参照上述限位感应片51的位置设置。压力传感器设置有两个，两个压力传感器的位置可以参照上述光电开关52的位置设置。同理，压力片与压力传感器之间的工作原理同样可参照上述限位感应片51和光电开关52工作原理，而实现翻转齿轮34的转动角度的限定。其中，压力传感器是在压力片触压后，实现触发而进行数据传输，使得控制器控制第二电机35停止转动。

另外，上述提及的控制器，除了电控连接第二驱动电机，还电控连接第一电机33和电源等电控部件。

下面，在对云台10的具体工作原理进行简单描述，使用时，具体以灯具安装在云台10上进行解释。

翻转支架40上安装有灯具，起始位置时，支撑板41水平位于外壳31的最上端。当需要调节翻转支架40进行上下翻转情况：若要向前翻转，则对控制器进行操控，开启第二电机35转动，第二电机35的转轴正转，转轴上的驱动齿轮带动翻转齿轮34转动，翻转齿轮34带动翻转之间进行正转。最大正转极限：当翻转齿轮34转动，同时限位感应片51移动至第一光电开关52的槽部520后，光电开关52感应触发，将信号反馈控制器，控制器控制第二电机35停止运转。若要向前翻转，则对控制器进行操控，再次开启第二电机35转动，第二电机35的转轴反转，转轴上的驱动齿轮带动翻转齿轮34转动，翻转齿轮34带动翻转之间进行反转。最大反转极限：当翻转齿轮34转动，同时限位感应片51移动至第二光电开关52的槽部520后，光电开关52感应触发，将信号反馈控制器，控制器控制第二电机35停止运转。其中，第二电机35的转动速度可调节，因此，翻转齿轮34的转动速度可控，以实现云台10的垂直转动速度可控，实现精准调节。

当需要周向转动时，对控制器进行操控，开启第一电机33转动，可调节第一电机33的转动轴进行正转或反转。此时，由于周转齿轮32固定在底座20，并且周转齿轮32啮合第一电机33的驱动齿轮。因此，第一电机33绕周转齿轮32运转，又由于第一电机33与外壳31固定。进而，整个调节台30进行周转。其中，水平方向最大角度360，即可连续顺时针或逆时针连续运动，无限位，也可任意设定限位角度。其中，第一电机33的转动速度可调节，因此，周转齿轮32的转动速度可控，以实现云台10的水平转动速度可控，实现精准调节。

本实用新型技术方案设置周转齿轮32通过轴承36固定，然后通过第一电机33和周转齿轮32的配合，进而实现调节台30的周向旋转，水平方向最大角度360，即可连续顺时针或逆时针连续运动，无限位，也可任意设定限位角度。同理，设置翻转齿轮34通过轴承36固定，然后通过第二电机35和翻转齿轮34的配合，进而实现翻转支架40的翻转，垂直方向最大移动角度180°，在此角度内可任意设定限位角度。此处可以得知，由于第二电机35旨控制翻转支架40翻转，即可实现调节台30的垂直角度变化需求。方便云台10的角度需求调节。

另外，调节台30内还设置有限位结构50，因此，通过限位结构50，可以限定翻转支架40的翻转角度。防止翻转支架40由于转动角度过大，而对安装在翻转支架40上的仪器造成损坏。

在上述实施例基础上，请参阅图3和图5，所述限位结构50还包括安装片53，所述安装片53上设置有安装孔，所述外壳31的内壁设置有安装块54，所述安装片53通过安装孔固定在所述安装块54上。所述安装片53为PCB板，所述安装片53通过安装孔固定在所述安装块54上所述安装片53上还设置有引脚孔530，所述光电开关52的引脚插入所述引脚孔530进行固定。可以理解的，通过安装边对光电快关进行固定，由此方便安装。另外，该安装方式使得光电开关52与外壳31之间存在一定的距离，因此方便走线，以电连接光电开关52。再者，安装片53直接设置为PCB板，进而完成光电开关52的供电和信号收发作用。

请参阅图1或图6，在另一实施例中，所述连接板42上设置有机械限位槽420。容易理解的，机械限位槽420位弧形槽，因此，在安装翻转支架40时，可以预调节翻转支架40的转动角度后，通过螺钉或螺栓式穿过机械限位槽420将翻转支架40固定，使得翻转支架40位于外壳31的侧边，而不是位于外壳31的顶部。

可以理解的，本申请通过光电开关52为第一限位，机械限位为第二限位。

①当光电限位失效后，机械限位也可以起作用，起到双保险效果。

②光电限位，为电子限位，因此，可通过软件或操作设备设置电子限位，即上下、左右最大转动角度。

③机械限位，可调整机械限位结构的所在位置，以限定移动角度。

④光电限位与机械限位可同时存在起效，也可单独使用，适应于不同场所需求。

请参阅图1和图2，在又一实施例中，所述外壳31和所述连接板42的连接处通过隔离块70分隔。隔离块70外包在连接板42和翻转齿轮34的连接轴上，并且位于外壳31和连接板42之间。由此，当翻转支架40转动时，在隔离块70的作用下，有效避免翻转支架40刮到外壳31的表面。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能云台，其特征在于，包括：

底座；

调节台，安装在所述底座上；所述调节台包括一外壳，所述外壳内安装有周转齿轮和第一电机，所述第一电机的驱动轴上设置驱动齿轮，所述驱动齿轮啮合所述周转齿轮，所述周转齿轮通过轴承而与外壳转动连接，所述轴承的外圈与所述外壳固定，所述轴承的内圈固定连接所述周转齿轮和所述底座；所述外壳内还安装有翻转齿轮和第二电机，所述翻转齿轮通过轴承与外壳转动固定，所述轴承的外圈与所述外壳固定连接，所述轴承的内圈与所述翻转齿轮固定连接；

翻转支架，连接所述翻转齿轮的轴承内圈与所述翻转支架的一端固定连接，所述翻转支架的另一端与所述外壳转动连接，所述翻转支架的两端分别对应位于所述外壳的相对两侧；

限位结构，安装在所述外壳内，所述限位结构用以限定所述翻转齿轮在一定转动角度内转动。

2.如权利要求1所述的智能云台，其特征在于，所述外壳内设置有安装板，所述安装板纵向放置，并且表面朝向外壳以与所述外壳固定；

所述翻转齿轮设置在所述安装板与所述外壳之间，所述第二电机固定在所述安装板上并与所述翻转齿轮相隔，所述第二电机的转轴穿过所述安装板，所述转轴的自由端设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述翻转齿轮啮合。

3.如权利要求1所述的智能云台，其特征在于，所述限位结构包括限位感应片和光电开关，所述光电开关设置有两个；

所述限位感应片安装在所述翻转齿轮的朝向所述外壳的板面上；

两个所述光电开关设置在所述外壳的内壁，并且相对所述限位感应片设置，两个所述光电开关相对翻转齿轮的直径两端设置。

4.如权利要求3所述的智能云台，其特征在于，所述限位结构还包括安装片，所述安装片上设置有安装孔，所述外壳的内壁设置有安装块，所述安装片通过安装孔固定在所述安装块上；

所述安装片为PCB板，所述安装片上还设置有引脚孔，所述光电开关的引脚插入所述引脚孔进行固定。

5.如权利要求1至4任意一项所述的智能云台，其特征在于，所述翻转支架包括支撑板和两连接板，两所述连接板分别连接所述支撑板的相对两端，一所述连接板的自由端与所述翻转齿轮连接，另一所述连接板的自由端与所述外壳转动连接；所述连接板上设置有机械限位槽。

6.如权利要求5所述的智能云台，其特征在于，所述外壳和所述连接板的连接处通过隔离块分隔。

7.如权利要求1所述的智能云台，其特征在于，所述限位结构包括压力片和压力传感器，所述压力片设置在所述翻转齿轮上，所述压力传感器安装在所述外壳内，所述压力片用以当所述翻转齿轮转动一定角度后，触动所述压力传感器，使得所述第二电机停止运转。