CN209988143U - 一种便于更换镜头的相机云台及含其的无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种便于更换镜头的相机云台及含其的无人飞行器，相机云台包括壳体、机芯和镜头，机芯包括机芯主体和固定在机芯主体端部的镜头连接件；壳体一侧与所述x轴横滚电机连接，机芯固定于所述壳体内，壳体前侧开设有镜头口，镜头安装于所述镜头口且端部通过镜头连接件与机芯主体拆卸式连接。本实用新型所提供的便于更换镜头的相机云台及含其的无人飞行器，镜头拆装方便且快捷，省时省力，镜头可拆离后单独存放；通过设置定位件，提高了镜头与机芯之间安装的稳固性。

Description

一种便于更换镜头的相机云台及含其的无人飞行器

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种便于更换镜头的相机云台及含其的无人飞行器。

背景技术

云台是指用于安装相机的支撑工作台，相机通过云台安装在无人飞行器上，可用于无人飞行器航拍或者特殊场景下的目标追踪和监控等，在无人飞行器飞行过程中相机能够提供稳定清晰的画面。

现有云台所搭载相机的机芯和镜头皆固定在相机壳体内，相机壳体前端设有与镜头对应的镜头口，当需要更换镜头时，需要先拆开相机壳体再拆离机芯和镜头，操作繁琐且费时，而且镜头与机芯之间连接结构复杂，不便于用户拆卸更换。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种便于更换镜头的相机云台及含其的无人飞行器，相机云台中的机芯与镜头可拆卸式连接，体积小，拆装方便且快捷。

为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：第一方面，本实用新型提供了一种便于更换镜头的相机云台，包括云台固定座、z轴旋转电机、x轴横滚电机、y轴俯仰电机，所述z轴旋转电机固定于所述云台固定座底部，所述z轴旋转电机和所述y轴俯仰电机之间连接有第一航向臂，所述y轴俯仰电机与所述x轴横滚电机之间连接有第二航向臂，还包括壳体、机芯和镜头，所述机芯包括机芯主体和固定在所述机芯主体端部的镜头连接件；所述壳体一侧与所述x轴横滚电机连接，所述机芯固定于所述壳体内，所述壳体前侧开设有镜头口，所述镜头安装于所述镜头口且端部通过镜头连接件与所述机芯主体拆卸式连接。

本实用新型所提供的便于更换镜头的相机云台，机芯固定在壳体内，壳体上设有镜头口，镜头安装在镜头口，机芯与镜头之间通过镜头连接件可拆卸式连接，镜头拆装方便且快捷，且镜头可拆卸后单独存放，也有利于相机云台的安全运输。

作为本实用新型的优选结构，所述壳体包括底盖和外壳，所述外壳还包括后端开口，所述镜头口和后端开口前后相通，所述机芯由所述后端开口装入，且前端穿过所述镜头口与所述镜头连接，所述底盖密封连接在所述后端开口。

作为本实用新型结构上的改进，所述镜头端部外壁沿着周向间隔设有多个第一卡凸起，所述镜头连接件为固定连接在所述机芯主体上的卡环，所述卡环内壁向环中心方向延伸有多个第二卡凸起，相邻第二卡凸起间形成与所述第一卡凸起相匹配的卡口，所述镜头沿轴向对接在所述镜头口处时，所述多个第一卡凸起对应沿着所述卡口卡入且经旋转后卡接在第二卡凸起内侧后固定。

作为本实用新型的优选结构，所述第一卡凸起有三个，对应地，所述第二卡凸起和卡口分别有三个。

作为本实用新型结构上的改进，还包括定位件，所述定位件包括定位销、弹簧和按压件，所述机芯主体上设有安装槽，所述定位件设于所述安装槽内，所述按压件固定连接在所述定位销底部且按压件延伸出所述机芯主体外侧，所述弹簧连接在所述按压件与所述安装槽底部之间，所述镜头口的卡环上对应位置处设有供定位销穿出的销孔；所述镜头端部对应位置设有与所述定位销对应的限位孔，所述镜头与所述机芯连接后，所述定位销穿过所述销孔卡入到所述限位孔内。

作为本实用新型结构上的进一步改进，还包括环形弹簧片，所述环形弹簧片固定在所述卡环与所述机芯主体之间；所述环形弹簧片的内侧边缘向内延伸有间隔设置的多个弹性卡片，该多个弹性卡片分别对应位于第二卡凸起内侧，所述多个第一卡凸起对应沿着所述卡口卡入且经旋转后卡接在弹性卡片内侧。

更进一步地，所述z轴旋转电机内设有过电转环，还包括云台控制板和排线，所述排线用于连接云台控制板和y轴俯仰电机，所述过电转环包括相互转动且电连接的外环定子和内环转子，所述内环转子位于所述外环定子内侧，所述z轴旋转电机包括z轴转子总成和z轴定子总成，所述z轴转子总成固定于所述云台固定座内，所述z轴定子总成固定于所述第一航向臂上；所述过电转环的外环定子与所述z轴定子总成紧密配合;所述排线包括第一排线和第二排线，所述第一排线的一端与所述云台控制板连接，另一端与所述内环转子连接，所述第二排线的一端与所述外环定子连接，另一端与所述y轴俯仰电机连接。

另一方面，本实用新型提供了一种无人飞行器，包括机身，还包括上述的便于更换镜头的相机云台，所述相机云台固定在所述机身底部。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型所提供的便于更换镜头的相机云台及含其的无人飞行器，相机云台包括壳体、机芯和镜头，机芯包括机芯主体和固定在机芯主体端部的镜头连接件，机芯固定于壳体内，壳体前侧开设有镜头口，镜头安装于镜头口且端部通过镜头连接件与机芯主体拆卸式连接，镜头拆装方便且快捷，省时省力，镜头可拆离后单独存放；通过设置定位件，提高了镜头与机芯之间安装的稳固性；在镜头连接件与机芯主体端部之间设置弹簧片，通过弹簧片上的弹性卡片消除第一卡凸起与第二卡凸起配合卡接时所产生的虚位，进一步提高了镜头与机芯之间配合连接的稳固性，避免出现晃动现象。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供便于更换镜头的相机云台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供便于更换镜头的相机云台的结构示意图（拆离镜头）；

图3为本实用新型实施例所提供镜头的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供机芯的分离式结构示意图；

图5为本实用新型实施例所提供z轴旋转电机内安装过电转环的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所提供过电转环的结构示意图。

图中，

1、云台固定座；2、z轴旋转电机；2.1、z轴转子总成；2.2、z轴转子总成；3、第一航向臂；4、y轴俯仰电机；5、第二航向臂；6、x轴横滚电机；7、镜头；7.1、第一卡凸起；7.2、限位孔；8、机芯主体；8.1、安装槽；9、镜头连接件；9.1、销孔；9.2、第二卡凸起；10、弹簧片；10.1、弹性卡片；11、定位销；12、按压件；13、弹簧；14、壳体；14.1、外壳；14.2、底盖；15、过电转环；15.1、外环定子；15.2、内环转子；15.3、轴承；15.4、导电铜环；15.5、导电板；15.6、导电铜丝；16、第一排线；17、第二排线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1：

本实施例提供了一种无人飞行器，参阅图，包括机身，还包括便于更换镜头的相机云台，所述相机云台固定在所述机身底部。该便于更换镜头的相机云台包括云台固定座1、z轴旋转电机2、x轴横滚电机6、y轴俯仰电机4，该相机云台通过云台固定座1安装于机身底部，所述z轴旋转电机2固定于所述云台固定座1底部，所述z轴旋转电机2和所述y轴俯仰电机4之间连接有第一航向臂3，所述y轴俯仰电机4与所述x轴横滚电机6之间连接有第二航向臂5，该相机云台还包括壳体14、机芯和镜头7，所述壳体包括底盖14.2和外壳14.1，所述外壳14.1还包括后端开口，所述镜头口和后端开口前后相通，所述机芯由所述后端开口装入，且前端穿过所述镜头口与所述镜头7连接，机芯通过螺丝与外壳14.1前侧固定连接；所述底盖14.2密封连接在所述后端开口，底盖14.2扣合在所述外壳的后端开口处且通过螺丝与外壳固定连接。所述机芯包括机芯主体8和固定在所述机芯主体8端部的镜头连接件9；所述壳体一侧与所述x轴横滚电机6连接，其中，x轴横滚电机6包括x轴转子总成和x轴定子总成，x轴转子总成与第二航向臂5固定连接，x轴定子总成与外壳14.1一侧固定连接，可选地，可分别通过螺栓或螺丝连接。z轴旋转电机2、x轴横滚电机6、y轴俯仰电机4用于实现壳体以及壳体内机芯和镜头的偏航、俯仰和滚转角度的调整，从而实现相机拍摄角度的调整，获取稳定的拍摄画面。所述机芯固定于所述壳体内，所述壳体前侧开设有镜头口，所述镜头安装于所述镜头口且端部通过镜头连接件9与所述机芯主体8拆卸式连接。可选地，镜头连接件9固定在机芯主体端部，镜头与镜头连接件可拆卸式连接，从而使得镜头能够快速更换。

本实用新型所提供的便于更换镜头的相机云台，机芯固定在壳体内，壳体上设有镜头口，镜头安装在镜头口，机芯与镜头之间通过镜头连接件可拆卸式连接，镜头拆装方便且快捷，且镜头可拆卸后单独存放，也有利于相机云台的安全运输。

实施例2：

在实施例1的基础上，镜头与镜头连接件之间可拆卸式连接，可拆卸连接的方式可以为螺纹连接，但长期使用后，螺纹连接的镜头与镜头连接件容易滑丝松动，不利于镜头与镜头连接件连接的稳定性。本实施例提供了另一种可拆卸式连接的结构，所述镜头端部外壁沿着周向间隔设有多个第一卡凸起7.1，所述镜头连接件9为固定连接在所述机芯主体8上的卡环，所述卡环内壁向环中心方向延伸有多个第二卡凸起9.2，相邻第二卡凸起间形成与所述第一卡凸起相匹配的卡口，所述镜头沿轴向对接在所述镜头口处时，所述多个第一卡凸起对应沿着所述卡口卡入且经旋转后卡接在第二卡凸起内侧后固定。本实施例中，所述第一卡凸起有三个，对应地，所述第二卡凸起和卡口分别有三个。

在安装镜头时，将镜头的三个第一卡凸起分别对准插入卡环上的三个卡口，顺时针或逆时针旋转镜头，第一卡凸起被旋入到第二卡凸起内侧，需要说明的是，第二卡凸起内侧设有一圈限位卡，限位卡与第二卡凸起之间形成卡槽，第一卡凸起被旋转后卡入到限位卡与第二卡凸起之间所形成的卡槽内，由此使得镜头与镜头连接件实现旋转式卡扣连接。

实施例3：

在实施例2的基础上，为了提高镜头与机芯之间连接的可靠性，本实施例所提供的相机云台还包括定位件，所述定位件包括定位销11、弹簧13和按压件12，所述机芯主体上设有安装槽8.1，所述定位件设于所述安装槽内，所述按压件固定连接在所述定位销11底部且按压件12延伸出所述机芯主体外侧，所述弹簧13连接在所述按压件与所述安装槽底部之间，所述镜头口的卡环对应位置设有供定位销穿出的销孔9.1；所述镜头端部对应位置设有与所述定位销对应的限位孔7.2，所述镜头与所述机芯连接后，所述定位销11穿过所述销孔卡入到所述限位孔内。

当将镜头的第一卡凸起对应插入到镜头连接件上的卡口内时，镜头将凸出于外的定位销压入到销孔内，弹簧受力变形而处于压缩状态；当镜头被旋转后，第一卡凸起卡入第二卡凸起内侧的卡槽时，镜头上的限位孔对应转动到定位销所处位置，定位销失去压力并在弹簧的作用下弹出销孔后卡入到限位孔内，从而对镜头起到限位作用，避免镜头相对机芯转动，提高了机芯与镜头之间连接的稳固性。

当需要拆卸镜头时，施加力于按压件，按压件带动定位销运动后脱离限位孔，进而使得镜头脱离定位销的限位作用，然后旋转镜头，使得第一卡凸起进入到卡口内即可将镜头拆离机芯。

实施例4：

在实施例3的基础上，为了避免第一卡凸起卡入到第二卡凸起内侧的卡槽内所产生的虚位影响镜头与机芯安装的可靠性，本实施例所提供的相机云台还包括环形弹簧片10，所述环形弹簧片10固定在所述卡环与所述机芯主体8之间；所述环形弹簧片10的内侧边缘向内延伸有间隔设置的多个弹性卡片10.1，该多个弹性卡片10.1分别对应位于第二卡凸起内侧，所述多个第一卡凸起对应沿着所述卡口卡入且经旋转后卡接在弹性卡片内侧。镜头安装后，弹性卡片的两侧分别与第一卡凸起和第二卡凸起抵接，从而使得第一卡凸起紧密卡接于卡槽内，提高了镜头与机芯之间连接的牢靠性。

实施例5：

云台的y轴电机需要排线沿着航向臂内部穿过z轴电机后与云台控制板连接。为了避免z轴电机工作时带动穿过其内的排线随电机转动而出现多次扭转后而卡死的现象，现有云台通常在电机上设有限位结构以限定z轴电机的转动角度小于360°，避免穿过z轴电机内部的排线被带动后不停扭转。但是，由于z轴电机的转动角度小于360°，云台在进行拍摄时，难以在同一个位置拍摄出周围全部画面，需要调整位置多次拍摄，大大影响了云台的拍摄效率和效果。

在上述实施例的基础上，本实施例所提供在所述z轴旋转电机内设有过电转环15，还包括云台控制板和排线，所述排线用于连接云台控制板和y轴俯仰电机，所述过电转环包括相互转动且电连接的外环定子15.1和内环转子15.2，所述内环转子15.2位于所述外环定子15.1内侧，所述z轴旋转电机2包括z轴转子总成2.1和z轴定子总成2.2，所述z轴转子总成固定于所述云台固定座1内，所述z轴定子总成固定于所述第一航向臂3上；所述过电转环15的外环定子15.1与所述z轴定子总成紧密配合;所述排线包括第一排线16和第二排线17，所述第一排线的一端与所述云台控制板连接，另一端与所述内环转子连接，所述第二排线的一端与所述外环定子连接，另一端与所述y轴俯仰电机连接。Z轴电机上电后，z轴定子总成以及其内的外环定子静止不动，z轴转子总成绕电机轴心旋转，第一排线上端与云台控制板相连接，下端与内环转子相连，上方转动结构转动时，第一排线带动内环转子转动，保证了第一排线和第二排线在电机转动N圈时不会绞断。

本实施例中，优选地，所述外环定子与所述内环转子之间通过轴承15.3转动连接，所述外环定子15.1上固定有导电板15.5，所述导电板上设有导电铜丝15.6，所述内环转子外侧固定有导电铜环15.4，所述导电铜环随所述内环转子转动且与所述导电铜丝相接触。第一排线16、第二排线17之间通过导电铜丝和导电铜环实现电连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种便于更换镜头的相机云台，包括云台固定座（1）、z轴旋转电机（2）、x轴横滚电机（6）、y轴俯仰电机（4），所述z轴旋转电机（2）固定于所述云台固定座（1）底部，所述z轴旋转电机（2）和所述y轴俯仰电机（4）之间连接有第一航向臂（3），所述y轴俯仰电机（4）与所述x轴横滚电机（6）之间连接有第二航向臂（5），其特征在于，还包括壳体（14）、机芯和镜头（7），所述机芯包括机芯主体（8）和固定在所述机芯主体（8）端部的镜头连接件（9）；所述壳体（14）一侧与所述x轴横滚电机（6）连接，所述机芯固定于所述壳体（14）内，所述壳体（14）前侧开设有镜头口，所述镜头（7）安装于所述镜头口且端部通过镜头连接件（9）与所述机芯主体（8）拆卸式连接。

2.根据权利要求1所述的便于更换镜头的相机云台，其特征在于，所述壳体（14）包括底盖（14.2）和外壳（14.1），所述外壳（14.1）还包括后端开口，所述镜头口和后端开口前后相通，所述机芯由所述后端开口装入，且前端穿过所述镜头口与所述镜头（7）连接，所述底盖（14.2）密封连接在所述后端开口。

3.根据权利要求2所述的便于更换镜头的相机云台，其特征在于，所述镜头（7）端部外壁沿着周向间隔设有多个第一卡凸起（7.1），所述镜头连接件（9）为固定连接在所述机芯主体（8）上的卡环，所述卡环内壁向环中心方向延伸有多个第二卡凸起（9.2），相邻第二卡凸起（9.2）间形成与所述第一卡凸起（7.1）相匹配的卡口，所述镜头（7）沿轴向对接在所述镜头口处时，所述多个第一卡凸起（7.1）对应沿着所述卡口卡入且经旋转后卡接在第二卡凸起（9.2）内侧后固定。

4.根据权利要求3所述的便于更换镜头的相机云台，其特征在于，所述第一卡凸起（7.1）有三个，对应地，所述第二卡凸起（9.2）和卡口分别有三个。

5.根据权利要求3所述的便于更换镜头的相机云台，其特征在于，还包括定位件，所述定位件包括定位销（11）、弹簧（13）和按压件（12），所述机芯主体（8）上设有安装槽（8.1），所述定位件设于所述安装槽（8.1）内，所述按压件（12）固定连接在所述定位销（11）底部且按压件（12）延伸出所述机芯主体（8）外侧，所述弹簧（13）连接在所述按压件（12）与所述安装槽（8.1）底部之间，所述镜头口的卡环上对应位置处设有供定位销穿出的销孔（9.1）；所述镜头（7）端部对应位置设有与所述定位销（11）对应的限位孔（7.2），所述镜头（7）与所述机芯连接后，所述定位销（11）穿过所述销孔（9.1）卡入到所述限位孔（7.2）内。

6.根据权利要求3所述的便于更换镜头的相机云台，其特征在于，还包括环形弹簧片（10），所述环形弹簧片（10）固定在所述卡环与所述机芯主体（8）之间；所述环形弹簧片（10）的内侧边缘向内延伸有间隔设置的多个弹性卡片（10.1），该多个弹性卡片（10.1）分别对应位于第二卡凸起（9.2）内侧，所述多个第一卡凸起（7.1）对应沿着所述卡口卡入且经旋转后卡接在弹性卡片（10.1）内侧。

7.根据权利要求1所述的便于更换镜头的相机云台，其特征在于，所述z轴旋转电机（2）内设有过电转环（15），还包括云台控制板和排线，所述排线用于连接云台控制板和y轴俯仰电机（4），所述过电转环（15）包括相互转动且电连接的外环定子（15.1）和内环转子（15.2），所述内环转子（15.2）位于所述外环定子（15.1）内侧，所述z轴旋转电机（2）包括z轴转子总成（2.1）和z轴定子总成（2.2），所述z轴转子总成（2.1）固定于所述云台固定座（1）内，所述z轴定子总成（2.2）固定于所述第一航向臂（3）上；所述过电转环（15）的外环定子（15.1）与所述z轴定子总成（2.2）紧密配合;所述排线包括第一排线（16）和第二排线（17），所述第一排线（16）的一端与所述云台控制板连接，另一端与所述内环转子（15.2）连接，所述第二排线（17）的一端与所述外环定子（15.1）连接，另一端与所述y轴俯仰电机（4）连接。

8.一种无人飞行器，包括机身，其特征在于，还包括权利要求1-7任意一项中所述的便于更换镜头的相机云台，所述相机云台固定在所述机身底部。

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