CN216408396U - 一种紧凑型云台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种紧凑型云台，其包括基部主体、转动主体和摄像主体，转动主体包括连接体，连接体与基部主体转动连接，连接体的两侧均一体成型有延伸臂，摄像主体与延伸臂转动连接；两个延伸臂的外侧均设有盖板，其中一个盖板与对应的延伸臂之间具有布线腔，另一个盖板与对应的延伸臂之间具有用于容纳第二驱动机构的传动结构的第二传动腔；连接体设有连通于布线腔的进线腔，基部主体贯穿开设有连通于进线腔的进线孔；连接体的端部设有用于容纳第一驱动机构的传动结构的第一传动腔和用于密封第一传动腔的端盖。本申请具有安装便捷性和密封性的效果。

Description

一种紧凑型云台

技术领域

本申请涉及管道检测设备的领域，尤其是涉及一种紧凑型云台。

背景技术

随着城市的发展，地下管网越来越复杂，检修和维护难度很大，由于埋在地下，很难对其进行预先检测，往往是管道破裂后才能发现，从而造成严重的损失，甚至造成严重人员伤亡事故，为了防患于未然，必须对这些管道进行定期检测和维修，随着现代化技术的飞速发展，有限空间检测设备日益趋向自动化和智能化，如用于管道探测的探测设备，其通过线缆连接，搭载摄影摄像模块，深入管道内部，实时传输管道内部影像，检测管道内部及内壁工作情况并展示至外界PC端。

现有的管道检测设备包括爬行器，爬行器直接设有摄像云台，或者爬行器与摄像云台之间设有升降装置，以升降摄像云台。

摄像云台包括基部主体、转动主体和摄像主体，其中基部主体与爬行器连接，转动主体与基部主体沿基部主体的几何中心线转动连接，摄像主体与转动主体沿俯仰方向转动连接，而转动主体内安装有第一驱动机构和第二驱动机构，以分别实现上述两种维度的运动。

为了便于转动主体内多机构的安装，如第一驱动机构、第二驱动机构、电路板模组等，往往将转动主体设置为多块分体式结构；但是多块分体式结构也会导致分体连接处存在一定的连接缝隙，从而易导致外部水、灰尘等侵入，从而影响使用寿命。

实用新型内容

为了兼顾安装便捷性和密封性，本申请提供一种紧凑型云台。

本申请提供的一种紧凑型云台，采用如下的技术方案：

一种紧凑型云台，包括基部主体、转动主体和摄像主体，其中转动主体内设有用于控制转动主体相对基部主体转动的第一驱动机构和用于控制摄像主体相对转动主体转动的第二驱动机构，所述转动主体包括连接体，所述连接体与基部主体转动连接，所述连接体的两侧均一体成型有延伸臂，所述摄像主体与所述延伸臂转动连接；两个延伸臂的外侧均设有盖板，其中一个盖板与对应的延伸臂之间具有布线腔，另一个盖板与对应的延伸臂之间具有用于容纳第二驱动机构的传动结构的第二传动腔；所述连接体设有连通于所述布线腔的进线腔，所述基部主体贯穿开设有连通于所述进线腔的进线孔；所述连接体的端部设有用于容纳第一驱动机构的传动结构的第一传动腔和用于密封所述第一传动腔的端盖。

通过采用上述技术方案，首先一体成型的转动主体，省去拼接缝隙，从而有效提高对于转动主体内部的结构的密封效果。

并且无需分体设置，即少了分体所需的连接结构，从而使得本申请的整体结构相较传统云台的体积更为紧凑，更加适用于狭小管道的检测。

其次，通过将布线腔、进线腔和进线孔的设置，以将电路板模组、电线进行容纳，而电路板模组和电线属于可从外部进行安装和穿设，因此整体电路结构的安装较为便捷；通过第一传动腔和第二传动腔的设置，使得第一驱动机构的传动结构和第二驱动机构的传动结构可以从外部进行安装，因此整体驱动机构的安装较为便捷。最后通过盖板和端盖，能够有效确保腔室的密封效果。

综上，以兼顾安装便捷性和密封性。

可选的，所述第二驱动机构包括安装于所述转动主体的第二驱动电机、位于所述第二传动腔内的第二传动结构；所述摄像主体设有位于所述第二传动腔内的俯仰转轴，所述俯仰转轴转动套设有传动齿轮，所述传动齿轮与所述俯仰转轴的转动连接具有阻尼，且所述传动齿轮用于将所述第二传动结构的扭矩传递至所述摄像主体。

通过采用上述技术方案，第二驱动电机的扭矩通过第二传动结构传递至传动齿轮处，从而带动俯仰转轴转动，以改变摄像主体的俯仰角度；而通过设置传动齿轮与俯仰转角之间的非刚性连接(具有阻尼的转动连接)，当第二驱动电机急启或急停时，该瞬间扭矩较大，因此通过非刚性连接，使得过大的瞬间扭矩被阻尼摩擦力所消耗一部分，以减少因过大的瞬间扭矩导致高精度的摄像主体的损伤。

可选的，所述俯仰转轴的端部设有第一台阶槽，所述传动齿轮抵接于第一台阶槽的槽壁，所述俯仰转轴的端部还设有限位板，所述限位板与传动齿轮的端面之间设有迫使所述传动齿轮抵紧第一台阶槽槽壁的碟簧。

通过采用上述技术方案，利用碟簧的弹力抵接，以迫使传动齿轮的端面抵紧第一台阶槽的槽壁，使得二者之间具有相对滑动的阻尼，从而实现传动齿轮与俯仰转角之间的非刚性连接(具有阻尼的转动连接)。

可选的，所述俯仰转轴的端部螺纹连接有螺杆，所述限位板固定于所述螺杆的自由端。

通过采用上述技术方案，通过旋动螺杆，可以改变限位板与第一台阶槽的槽壁之间的距离，从而对碟簧的弹力进行调整，以对传动齿轮与俯仰转轴之间的转动阻尼进行调整，以便于维持阻尼或者根据实际需求的调整。

可选的，所述连接体的侧面贯穿设有用于容纳第一驱动机构的动力结构的第一安装腔和用于容纳第二驱动机构的动力结构的第二安装腔，其中第一安装腔同时与所述布线腔和所述第一传动腔连通；所述第二安装腔的两端分别与所述布线腔和所述第二传动腔连通，所述连接体的侧面设有连通至所述第一安装腔和/或第二安装腔内的进气孔，所述进气孔可拆卸设有密封件。

通过采用上述技术方案，当需要提高整体结构的气密性时，可拆下密封件，然后利用打气设备往进气孔内打入惰性气体或空气，从而使得第一传动腔、第二传动腔、布线腔、第一安装腔和第二安装腔内具有一定的气压，然后装上密封件，从而使得转动主体内腔的空气与外部空气进行气压差，以减少因严苛工况下的外部水汽的侵入，从而确保整体结构的使用寿命。

并且，不需要打气的常态下时，密封件稳定密封进气孔，从而确保密封稳定性。

可选的，所述密封件包括螺钉和第一密封圈，所述连接体的侧面开设有用于适配所述螺钉的螺纹孔，所述螺纹孔与所述进气孔连通，所述第一密封圈被螺钉端部与螺纹孔的孔底所夹持，且所述进气孔的进气端位于所述第一密封圈的中空处。

通过采用上述技术方案，通过螺纹连接，可实现可拆卸连接，而通过第一密封圈，以减少外部水汽通过螺钉与进气孔的接触位置进入进气孔内的情况发生。

可选的，所述密封件还包括第二密封圈，所述第二密封圈套设于螺钉的主体与帽体之间的位置，且所述第二密封圈的外径大于所述螺钉的螺牙大径。

通过采用上述技术方案，旋紧螺钉时，第二密封圈将填充螺钉与螺纹孔之间的间隙处，从而对水汽进行预先阻隔，以提高气密性。

可选的，所述端盖的靠近所述第一传动腔的端面开设有第二台阶槽，所述第二台阶槽内设有第一轴承，所述第一轴承的内圈与所述基部主体固定连接，第一轴承的外圈与第二台阶槽的槽壁固定连接。

通过采用上述技术方案，以提高第一轴承的稳固性，并且结构简单。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置一体成型的转动主体，省去拼接缝隙，从而有效提高对于转动主体内部的结构的密封效果，并且通过外侧开设的腔室，以使得整体驱动机构和整体电路结构的安装便捷化，以兼顾安装便捷性和密封性；

通过设置传动齿轮与俯仰转角之间的非刚性连接，使得过大的瞬间扭矩被阻尼摩擦力所消耗一部分，以减少因过大的瞬间扭矩导致高精度的摄像主体的损伤；

通过设置可拆卸的密封件，可根据实际工况选择打气与否，即减少因严苛工况下的外部水汽的侵入，也能够以简单结构对整体结构的正常工况下气密性进行保证。

附图说明

图1是本实施例的整体结构的示意图。

图2是本实施例的整体结构的爆炸图。

图3是本实施例的整体结构的另一视角的爆炸图。

图4是本实施例的基部主体的结构示意图。

图5是本实施例的转动主体的结构示意图。

图6是本实施例的转动主体的另一视角的结构示意图。

图7是本实施例的整体结构的剖视图。

图8是图7中A处的局部放大图。

图9是图7中B处的局部放大图。

图10是本实施例的用于体现第一驱动机构和第二驱动机构的具体机构的局部剖视图。

图11是本实施例的用于体现第一驱动机构和第二驱动机构的具体机构的局部剖视图。

图12是图7中C处的局部放大图。

图13是本实施例的整体结构的剖视图。

图14是图13中D处的局部放大图。

附图标记说明：1、基部主体；2、转动主体；3、摄像主体；4、第一驱动机构；5、第二驱动机构；6、连接板；7、密封件；11、基轴；12、线缆接头；13、进线孔；14、第二轴承；21、连接体；211、第一安装腔；212、第二安装腔；213、进线腔；214、安装孔；215、进气孔；216、螺纹孔；22、延伸臂；221、布线腔；222、第二传动腔；223、电路板模组；224、第一传动腔；2241、转动孔；23、盖板；231、密封环；24、端盖；241、穿孔；242、第二台阶槽；243、第一轴承；31、转动轴；311、穿线孔；32、连接座；33、俯仰转轴；331、第一台阶槽；41、第一驱动电机；42、第一传动结构；421、蜗杆；422、蜗轮；51、第二驱动电机；52、第二传动结构；53、传动齿轮；541、螺杆；542、限位板；543、碟簧；71、螺钉；72、第一密封圈；73、第二密封圈。

具体实施方式

以下结合附图1-14对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种紧凑型云台。

参照图1，紧凑型云台包括基部主体1、转动主体2和摄像主体3，其中基部主体1用于与管道检测设备的主体部分连接，例如爬行器和升降装置，转动主体2与基部主体1绕基部主体1的几何中心线转动连接，摄像主体3与转动主体2沿俯仰方向转动连接，即使摄像主体3具有圆周转动和俯仰转动的运动方式，以便于对管道内部进行多方位检测。

如图2、图3所示，转动主体2包括连接体21，连接体21与基部主体1绕基部主体1的几何中心线转动连接，连接体21的两侧均一体成型有延伸臂22，两个延伸臂22之间的间隔为用于容纳摄像主体3的容纳区域，且摄像主体3与延伸臂22沿俯仰方向转动连接；连接体21还设有第一驱动机构4和第二驱动机构5，其中第一驱动机构4用于驱动连接体21相对基部主体1绕基部主体1的几何中心线转动，第二驱动机构5用于驱动摄像主体3沿俯仰方向转动。

如图2、图3所示，第一驱动机构4和第二驱动机构5的动力结构安装于连接体21内；两个延伸臂22的外侧均可拆卸密封连接有盖板23，具体为，盖板23通过螺栓与延伸臂22的外侧面固定连接，并且盖板23与延伸臂22的外侧面之间的连接处还设有密封环231，以确保气密性。

如图2、图3所示，其中一个盖板23与对应的延伸臂22之间具有布线腔221，布线腔221可以分开或单一开设于盖板23和延伸臂22的相对面上，本实施例中，布线腔221开在该盖板23的内侧面上，相对应的延伸臂22的外壁安装有电路板模组223，布线腔221用于容纳电路板模组223和导线；另一个盖板23与对应的延伸臂22之间具有第二传动腔222，第二传动腔222可以分开或单一开设于盖板23和延伸臂22的相对面上，本实施例中，第二传动腔222开在该盖板23的内侧面上，第二传动腔222用于容纳第二驱动机构5的传动结构。

如图3所示，连接体21的远离摄像主体3的一端开设有第一传动腔224，第一传动腔224用于容纳第一驱动机构4的传动结构，同时连接体21还设有端盖24，端盖24的中部开设有供基部主体1穿过的穿孔241，端盖24同时连接体21和两侧的盖板23通过螺栓连接，端盖24用于密封第一传动腔224。

如图4所示，基部主体1包括基轴11和线缆接头12，其中基轴11沿自身轴线贯穿开设有进线孔13，线缆接头12安装于进线孔13的一端，线缆接头12的线缆位于进线孔13内。

如图5、图6所示，连接体21沿自身宽度方向开设有进线腔213，进线腔213的一端与布线腔221连通，第一传动腔224的中部开设有转动孔2241，转动孔2241与进线腔213的另一端连通；连接体21沿自身宽度方向贯穿开设有第一安装腔211和第二安装腔212，其中第一安装腔211与第一传动腔224连通，第一安装腔211的两端分别与布线腔221和第二传动腔222连通，第一安装腔211用于安装第一驱动机构4的动力结构；第二安装腔212的两端分别与布线腔221和第二传动腔222连通，第二安装腔212用于安装第二驱动机构5的动力结构。

如图7、图8所示，端盖24的靠近第一传动腔224的端面开设有第二台阶槽242，第二台阶槽242内设有第一轴承243，第一轴承243的内圈与基轴11固定连接，第一轴承243的外圈与第二台阶槽242的槽壁固定连接，并且，基轴11的端部通过第二轴承14与转动孔2241配合，以实现基轴11与连接体21之间的转动连接，而基轴11内的线缆可依次通过进线腔213、布线腔221并与电路板模组223连接。

如图7、图9所示，摄像主体3的两侧均固定有转动轴31，转动轴31套设有连接座32，且转动轴31与连接座32通过第三轴承转动连接，连接座32通过延伸臂22的安装孔214与延伸臂22固定连接；其中靠近布线腔221的转动轴31贯穿开设有穿线孔311，穿线孔311用于穿设摄像主体3与电路板模组223之间的连接线缆。

如图10、图11所示，第一驱动机构4包括第一驱动电机41和第一传动结构42，其中第一驱动电机41安装于第一安装腔211内，第一驱动电机41的接线端朝向布线腔221，具体安装方式为，第一驱动电机41的端部固定有连接板6，连接板6通过螺栓与第一安装腔211内壁固定连接。

如图11所示，第一传动结构42包括相啮合蜗轮422和蜗杆421，其中蜗轮422固定套设于基轴11上，蜗杆421转动设于第一传动腔224内，第一驱动电机41通过齿轮传动驱动蜗杆421转动，而蜗轮422相对基轴11固定，因此使得蜗杆421具有绕蜗轮422周向公转的运动，以带动转动主体2相对基部主体1进行转动。

如图11、图12所示，第二驱动机构5包括第二驱动电机51、第二传动结构52和传动齿轮53，将靠近第二传动腔222内的转动轴31命名为俯仰转轴33，传动齿轮53与俯仰转轴33以阻尼转动的形式连接，第二驱动电机51安装于第二安装腔212内，具体安装方式同第一驱动电机41，第二驱动电机51的接线端朝向布线腔221；第二传动结构52为齿轮组，第二传动结构52位于第二传动腔222内，第二传动结构52的输入端为第二驱动电机51的输出端，第二传动结构52的输出端与传动齿轮53连接，即第二驱动电机51的扭矩通过第二传动结构52传递至传动齿轮53处，从而带动俯仰转轴33转动，以改变摄像主体3的俯仰角度。

如图12所示，传动齿轮53与俯仰转轴33之间的具体连接方式可以为，传动齿轮53与俯仰转轴33的之间的配合位置设置橡胶圈等增阻结构，以实现阻尼转动连接，本实施例的连接方式为，传动齿轮53转动套设于俯仰转轴33上，俯仰转轴33的端部开设有第一台阶槽331，传动齿轮53的中心部位位于第一台阶槽331处，俯仰转轴33的端部螺纹连接有螺杆541，螺杆541的自由端固定有限位板542，限位板542也可以为螺杆541的螺帽，限位板542与第一台阶槽331的槽壁分别位于传动齿轮53的一侧，而螺杆541上套设有碟簧543，碟簧543的两端分别抵接限位板542和传动齿轮53的相对面上，即碟簧543对传动齿轮53施加轴向力，以迫使传动齿轮53的端面抵紧第一台阶槽331的槽壁，使得二者之间具有阻尼。

如图13所示，连接体21的底部开设有进气孔215，进气孔215与第一安装腔211和/或第二安装腔212连通，本实施例中，进气孔215的出气端与第一安装腔211连通，进气孔215的进气端可拆卸设有密封件7。

正常工况下，密封件7封堵进气孔215，以确保转动主体2内部的密封性，当在严苛工况下，例如管道内积水或杂物过多时，可取下密封件7，然后利用打气设备往进气孔215内打入惰性气体或空气，从而使得第一传动腔224、第二传动腔222、布线腔221、第一安装腔211和第二安装腔212内具有一定的气压，然后装上密封件7，从而使得转动主体2内腔的空气与外部空气进行气压差，以减少因严苛工况下的外部水汽的侵入，从而确保整体结构的使用寿命。

如图14所示，密封件7可以为密封堵头，利用卡接或过盈的方式填塞于进气孔215的进气端，本实施中，密封件7包括螺钉71、第一密封圈72和第二密封圈73，进气孔215的进气端开设有螺纹孔216，通过螺钉71与螺纹孔216以实现螺钉71与连接体21之间的可拆卸连接；第一密封圈72位于螺钉71的端面上，第二密封圈73套设于螺钉71的主体与帽体之间的位置，且第二密封圈73的外径大于螺钉71的螺牙大径。

当螺钉71旋紧时，第一密封圈72被螺钉71端部与螺纹孔216的孔底所夹持，且进气孔215的进气端位于第一密封圈72的中空处，而第二密封圈73则卡在螺纹孔216的螺牙的起始端，经过第二密封圈73和第一密封圈72的两道密封，以确保气密性。

本申请实施例的实施原理为：首先通过一体成型的转动主体2，省去拼接缝隙，从而有效提高对于转动主体2内部的结构的密封效果。并且无需分体设置，即少了分体所需的连接结构，从而使得本申请的整体结构相较传统云台的体积更为紧凑，更加适用于狭小管道的检测。

其次，由于转动主体2的结构，对其内部元件的安装则有一定要求，为此，通过设置布线腔221、进线腔213、进线孔13、第一安装腔211、第二安装腔212、第一传动腔224和第二传动腔222的设置，不仅使电路板模组223和线缆属于可从外部进行安装和穿设，还能使第一驱动机构4的传动结构和第二驱动机构5的传动结构可以从外部进行安装，进而大大提高了安装便捷性。

即本申请的整体结构兼顾密封性和安装便捷性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种紧凑型云台，包括基部主体(1)、转动主体(2)和摄像主体(3)，其中转动主体(2)内设有用于控制所述转动主体(2)相对所述基部主体(1)转动的第一驱动机构(4)和用于控制所述摄像主体(3)相对所述转动主体(2)转动的第二驱动机构(5)，其特征在于：

所述转动主体(2)包括连接体(21)，所述连接体(21)与基部主体(1)转动连接，所述连接体(21)的两侧均一体成型有延伸臂(22)，所述摄像主体(3)与所述延伸臂(22)转动连接；两个延伸臂(22)的外侧均设有盖板(23)，其中一个盖板(23)与对应的延伸臂(22)之间具有布线腔(221)，另一个盖板(23)与对应的延伸臂(22)之间具有用于容纳第二驱动机构(5)的传动结构的第二传动腔(222)；所述连接体(21)设有连通于所述布线腔(221)的进线腔(213)，所述基部主体(1)贯穿开设有连通于所述进线腔(213)的进线孔(13)；所述连接体(21)的端部设有用于容纳第一驱动机构(4)的传动结构的第一传动腔(224)和用于密封所述第一传动腔(224)的端盖(24)。

2.根据权利要求1所述的紧凑型云台，其特征在于：所述第二驱动机构(5)包括安装于所述转动主体(2)的第二驱动电机(51)、位于所述第二传动腔(222)内的第二传动结构(52)；所述摄像主体(3)设有位于所述第二传动腔(222)内的俯仰转轴(33)，所述俯仰转轴(33)转动套设有传动齿轮(53)，所述传动齿轮(53)与所述俯仰转轴(33)的转动连接具有阻尼，且所述传动齿轮(53)用于将所述第二传动结构(52)的扭矩传递至所述摄像主体(3)。

3.根据权利要求2所述的紧凑型云台，其特征在于：所述俯仰转轴(33)的端部设有第一台阶槽(331)，所述传动齿轮(53)抵接于第一台阶槽(331)的槽壁，所述俯仰转轴(33)的端部还设有限位板(542)，所述限位板(542)与传动齿轮(53)的端面之间设有迫使所述传动齿轮(53)抵紧第一台阶槽(331)槽壁的碟簧(543)。

4.根据权利要求3所述的紧凑型云台，其特征在于：所述俯仰转轴(33)的端部螺纹连接有螺杆(541)，所述限位板(542)固定于所述螺杆(541)的自由端。

5.根据权利要求1所述的紧凑型云台，其特征在于：所述连接体(21)的侧面贯穿设有用于容纳第一驱动机构(4)的动力结构的第一安装腔(211)和用于容纳第二驱动机构(5)的动力结构的第二安装腔(212)，其中第一安装腔(211)同时与所述布线腔(221)和所述第一传动腔(224)连通；所述第二安装腔(212)的两端分别与所述布线腔(221)和所述第二传动腔(222)连通，所述连接体(21)的侧面设有连通至所述第一安装腔(211)和/或第二安装腔(212)内的进气孔(215)，所述进气孔(215)可拆卸设有密封件(7)。

6.根据权利要求5所述的紧凑型云台，其特征在于：所述密封件(7)包括螺钉(71)和第一密封圈(72)，所述连接体(21)的侧面开设有用于适配所述螺钉(71)的螺纹孔(216)，所述螺纹孔(216)与所述进气孔(215)连通，所述第一密封圈(72)被螺钉(71)端部与螺纹孔(216)的孔底所夹持，且所述进气孔(215)的进气端位于所述第一密封圈(72)的中空处。

7.根据权利要求6所述的紧凑型云台，其特征在于：所述密封件(7)还包括第二密封圈(73)，所述第二密封圈(73)套设于螺钉(71)的主体与帽体之间的位置，且所述第二密封圈(73)的外径大于所述螺钉(71)的螺牙大径。

8.根据权利要求1所述的紧凑型云台，其特征在于：所述端盖(24)的靠近所述第一传动腔(224)的端面开设有第二台阶槽(242)，所述第二台阶槽(242)内设有第一轴承(243)，所述第一轴承(243)的内圈与所述基部主体(1)固定连接，第一轴承(243)的外圈与第二台阶槽(242)的槽壁固定连接。

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