CN213118240U - 一种集成式球型云台机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成式球型云台机构，包括基座、球芯、固定支架、俯仰驱动组件和水平驱动组件；所述固定支架转动安装于所述基座上，所述水平驱动组件与所述固定支架相连，用于驱动所述固定支架在基座所在平面内转动；所述球芯转动安装于所述固定支架上，所述俯仰驱动组件与所述球芯相连，用于驱动所述球芯在固定支架上转动而做俯仰运动；所述球芯上集成有可见光高清相机、红外相机以及补光组件。本实用新型具有结构简单紧凑、高清拍摄、红外测温以及黑暗条件下补光等优点。

Description

一种集成式球型云台机构

技术领域

本实用新型主要涉及电力巡检技术领域，特指一种集成式球型云台机构。

背景技术

随着社会不断地进步，新一轮的科技革命和产业变革不断深入，“无人化”技术已延伸到各个领域，从工业机器人的集成运用到“无人机”时代，再到近年来的无人驾驶汽车。无人化作业已逐渐普及到生活当中来了。在工业领域，已涵盖各式的摄像头与各类云台，基本能满足大多数工业生产无人化的部分需求。但是目前的各类带有红外或高清相机的云台体积较大，质量较重，无法满足在狭小空间、关键设备的监控、监测需求。其主要包含多个原因：第一，目前市面上的各类云台机体较大，无法安装在狭小空间或者含有特殊位置进行设备检测、监控；第二，目前市面上的微型云台只有高清或红外这种单一方式的监测项目，无法做到高清监测与红外温度探测的多功能集成性；第三，像在电缆沟这种黑暗条件下进行高清监控，云台设备在无聚光投射的条件下的监控无法满足需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、兼具高清拍摄、红外测温以及黑暗条件下补光功能的集成式球型云台机构。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种集成式球型云台机构，包括基座、球芯、固定支架、俯仰驱动组件和水平驱动组件；所述固定支架转动安装于所述基座上，所述水平驱动组件与所述固定支架相连，用于驱动所述固定支架在基座所在平面内转动；所述球芯转动安装于所述固定支架上，所述俯仰驱动组件与所述球芯相连，用于驱动所述球芯在固定支架上转动而做俯仰运动；所述球芯上集成有可见光高清相机、红外相机以及补光组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述水平驱动组件包括安装座、水平驱动电机、齿轮传动机构和转动机构，所述固定支架安装于所述安装座上，所述安装座通过转动机构安装于所述基座上；所述安装座的圆周上设置有齿，所述水平驱动电机安装于所述基座上，所述齿轮传动机构安装于所述水平驱动电机的输出端，且与所述安装座的齿相啮合。

所述转动机构包括挡边轴承和托边，所述基座上设有安装柱，所述挡边轴承的内圈套设于所述安装柱上，所述托边套设于所述挡边轴承的外圈且与所述安装座紧固相连。

所述托边上设有台阶，以与挡边轴承的挡边相适配；所述托边沿挡边轴承的径向方向延伸以与安装座的底面相贴合。

所述安装柱的中部设有穿线孔，所述穿线孔内设有锁套，所述锁套的外沿位于安装座与安装柱的端面之间，且延伸至安装座与挡边轴承的内圈之间。

所述俯仰驱动组件包括俯仰驱动电机、转轴和轴承，所述球芯安装于所述转轴上，所述转轴的两端通过轴承安装于固定支架上，所述俯仰驱动电机的输出端与所述转轴的一端相连。

所述球芯上设有限位柱，所述固定支架上设有限位机构，所述限位机构包括限位槽以及限位开关。

所述固定支架的外侧设有走线槽，所述走线槽呈弧形。

所述补光组件包括补光灯。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的集成式球型云台机构，通过仰驱动组件和水平驱动组件的驱动，能够实现球芯整体实现水平旋转以及俯仰方向的运动；其中球芯上集成有可见光高清相机、红外相机和补光组件，能够实现高清监测、红外探测以及黑暗条件下的补光等功能；整体结构简单紧凑且体积小。

(2)本实用新型将安装座与齿轮合二为一，不仅结构简单，而且占用体积小；其中云台上部分(固定支架以及球芯部分等)通过螺纹孔与定位孔进行安装，结构简单、紧固简便；安装座可根据需求更换不同齿数的齿轮作为其零件，可根据所需要的转速进行自由搭配。

(3)本实用新型通过托边直接锁住挡边轴承的挡边内侧，增大的托边贴合挡边轴承的轴向面积，同时托边在一定程度上增大了挡边轴承的端面面积，从而减少云台上部分对挡边轴承的端面的压力，避免因端面以及轴向贴合安装面积太小而造成的失效风险。

(4)本实用新型的走线槽呈弧形，能固定住多组电线，通过弧形的走线槽能够保证其大角度走线，减少因布置急弯线路而对信号传输的影响。

附图说明

图1为本实用新型在实施例的立体结构示意图之一。

图2为本实用新型在实施例的立体结构示意图之二。

图3为本实用新型在实施例的立体结构示意图之三。

图4为本实用新型在实施例的主视结构示意图。

图5为本实用新型在实施例的剖视结构示意图。

图中标号表示：1、基座；2、球芯；3、固定支架；4、俯仰驱动组件；41、俯仰驱动电机；42、转轴；43、轴承；44、限位柱；45、限位机构；451、限位槽；452、限位开关；5、水平驱动组件；51、安装座；511、齿；52、水平驱动电机；53、传动机构；54、转动机构；541、挡边轴承；542、托边；543、锁套；6、走线槽；7、高清相机；8、红外相机；9、补光组件。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1和图2所示，本实施例的集成式球型云台机构，应用电力巡检机器人上，具体结构包括基座1、球芯2、固定支架3、俯仰驱动组件4和水平驱动组件5；固定支架3转动安装于基座1上，水平驱动组件5与固定支架3相连，用于驱动固定支架3在基座1所在平面内转动；球芯2转动安装于固定支架3上，俯仰驱动组件4与球芯2相连，用于驱动球芯2在固定支架3上转动而做俯仰运动；球芯2上集成有可见光高清相机7、红外相机8和补光组件9(如聚光型补光灯)。其中高清相机7用于对巡检区域进行视频拍摄，红外相机8用于对巡检区域进行温度探测，补光灯则用于对巡检区域(如电缆沟等黑暗条件下)进行补光，保证高清相机7的正常拍摄。当然，也可以采用视觉传感器等来替代上述的可见光高清相机7，其中视觉传感器也可以自带聚光型补光灯。本实用新型的集成式球型云台机构，通过俯仰驱动组件4和水平驱动组件5的驱动，能够实现球芯2整体实现水平旋转以及俯仰方向的运动；其中球芯2上集成有可见光高清相机7、红外相机8和补光组件9，能够实现高清监测、红外探测以及黑暗条件下的补光等功能；整体结构简单紧凑且体积小。

如图3～5所示，本实施例中，水平驱动组件5包括安装座51、水平驱动电机52、齿轮传动机构53和转动机构54，固定支架3安装于安装座51上，安装座51通过转动机构54安装于基座1上；安装座51的圆周上设置有齿511，水平驱动电机52安装于基座1上，齿轮传动机构53安装于水平驱动电机52的输出端，且与安装座51的齿511相啮合。水平驱动电机52(集成减速机)转动，带动齿轮传动机构53(由一个或多个相互啮合的传动齿轮构成)转动，从而带动安装座51(包括安装座51上的固定支架3及球芯2等)水平转动。由于将安装座51的周侧设置齿511，即将安装座51与齿轮合二为一，不仅结构简单，而且占用体积小。其中云台上部分(固定支架3以及球芯2部分等)通过螺纹孔与定位孔进行安装，结构简单、紧固简便；安装座51可以采用轻质金属材料，既保证了整个云台安装的强度，又保证了零件的通用可替换性，不影响云台上部分结构的改变。上述安装座51可根据需求更换不同齿511数的齿轮作为其零件，可根据所需要的转速进行自由搭配。

本实施例中，转动机构54包括挡边轴承541和托边542，基座1上设有中空的安装柱，挡边轴承541的内圈套设于安装柱上，托边542套设于挡边轴承541的外圈且与安装座51紧固相连；其中托边542上设有台阶以与挡边轴承541的挡边相适配；托边542沿挡边轴承541的径向方向延伸以与安装座51的底面相贴合。其中安装柱的中部设有穿线孔，穿线孔内设有锁套543，锁套543的外沿位于安装座51与安装柱的端面之间，且延伸至安装座51与挡边轴承541的内圈之间，用于压住挡边轴承541，保证其转动工作的可靠性。上述通过托边542直接锁住挡边轴承541的挡边内侧，增大的托边542贴合挡边轴承541的轴向面积，同时托边542在一定程度上增大了挡边轴承541的端面面积，从而减少云台上部分对挡边轴承541的端面的压力，避免因端面以及轴向贴合安装面积太小而造成的失效风险。

如图5所示，本实施例中，俯仰驱动组件4包括俯仰驱动电机41、转轴42和轴承43，球芯2安装于转轴42上，转轴42的两端通过轴承43安装于固定支架3上，俯仰驱动电机41的输出端与转轴42的一端相连。俯仰驱动电机41(集成有减速机)转动，带动转轴42转动，从而实现转轴42上的球芯2转动以做俯仰运动。其中球芯2上设有限位柱44，固定支架3上设有限位机构45，限位机构45包括限位槽451以及限位开关452。在球芯2转动至一定角度时，限位柱44则运动至限位槽451内，限位槽451对限位柱44进行限位，此时限位开关452(如磁感应接近开关等)则感应至限位柱44，发送信号至云台的控制单元，控制对应的俯仰驱动电机41停止转动，同时也可以实现对俯仰驱动电机41进行定位及复位等操作。其中限位开关452固定在固定支架3上，不会因为球芯2的俯仰等运动对其线路拉扯折弯。

本实施例中，固定支架3的外侧设有走线槽6，走线槽6呈弧形，能固定住多组电线，通过弧形的走线槽6能够保证其大角度走线，减少因布置急弯线路而对信号传输的影响。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种集成式球型云台机构，其特征在于，包括基座(1)、球芯(2)、固定支架(3)、俯仰驱动组件(4)和水平驱动组件(5)；所述固定支架(3)转动安装于所述基座(1)上，所述水平驱动组件(5)与所述固定支架(3)相连，用于驱动所述固定支架(3)在基座(1)所在平面内转动；所述球芯(2)转动安装于所述固定支架(3)上，所述俯仰驱动组件(4)与所述球芯(2)相连，用于驱动所述球芯(2)在固定支架(3)上转动而做俯仰运动；所述球芯(2)上集成有可见光高清相机(7)、红外相机(8)以及补光组件(9)。

2.根据权利要求1所述的集成式球型云台机构，其特征在于，所述水平驱动组件(5)包括安装座(51)、水平驱动电机(52)、齿轮传动机构(53)和转动机构(54)，所述固定支架(3)安装于所述安装座(51)上，所述安装座(51)通过转动机构(54)安装于所述基座(1)上；所述安装座(51)的圆周上设置有齿(511)，所述水平驱动电机(52)安装于所述基座(1)上，所述齿轮传动机构(53)安装于所述水平驱动电机(52)的输出端，且与所述安装座(51)的齿(511)相啮合。

3.根据权利要求2所述的集成式球型云台机构，其特征在于，所述转动机构(54)包括挡边轴承(541)和托边(542)，所述基座(1)上设有安装柱，所述挡边轴承(541)的内圈套设于所述安装柱上，所述托边(542)套设于所述挡边轴承(541)的外圈且与所述安装座(51)紧固相连。

4.根据权利要求3所述的集成式球型云台机构，其特征在于，所述托边(542)上设有台阶，以与挡边轴承(541)的挡边相适配；所述托边(542)沿挡边轴承(541)的径向方向延伸以与安装座(51)的底面相贴合。

5.根据权利要求4所述的集成式球型云台机构，其特征在于，所述安装柱的中部设有穿线孔，所述穿线孔内设有锁套(543)，所述锁套(543)的外沿位于安装座(51)与安装柱的端面之间，且延伸至安装座(51)与挡边轴承(541)的内圈之间。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的集成式球型云台机构，其特征在于，所述俯仰驱动组件(4)包括俯仰驱动电机(41)、转轴(42)和轴承(43)，所述球芯(2)安装于所述转轴(42)上，所述转轴(42)的两端通过轴承(43)安装于固定支架(3)上，所述俯仰驱动电机(41)的输出端与所述转轴(42)的一端相连。

7.根据权利要求6所述的集成式球型云台机构，其特征在于，所述球芯(2)上设有限位柱(44)，所述固定支架(3)上设有限位机构(45)，所述限位机构(45)包括限位槽(451)以及限位开关(452)。

8.根据权利要求1～5中任意一项所述的集成式球型云台机构，其特征在于，所述固定支架(3)的外侧设有走线槽(6)，所述走线槽(6)呈弧形。

9.根据权利要求1～5中任意一项所述的集成式球型云台机构，其特征在于，所述补光组件(9)包括补光灯。

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