CN219432815U - 一种水下云台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下相机支撑设备技术领域，本实用新型提供了一种水下云台，包括壳体，壳体在第一方向具有两个第一端部，壳体在垂直于第一方向的第二方向具有一个第二端部，壳体外设有相机安装板，其中一个第一端部内设俯仰调节机构，以驱动相机安装板绕第一方向转动，第二端部内设有回转调节机构，以驱动相机安装板绕第二方向转动；俯仰调节机构包括第一电机、第一方位轴和第一谐波减速器；回转调节机构包括第二电机、第二方位轴和第二谐波减速器。本实用新型与现有技术相比，占用壳体内部的空间更小，可大大减少云台的体积、降低云台的重量。

Description

一种水下云台

技术领域

本实用新型涉及水下相机支撑设备技术领域，具体而言，涉及一种水下云台。

背景技术

水下云台作为支撑设备，用于安装水下相机，使水下相机具有大范围扫描、监视，对移动物体进行移动拍摄或跟踪等功能。

传统的水下云台要么不具有主动旋转功能，只有一个旋转自由度；要么只能绕竖直轴旋转，无法实现俯仰运动，难以实现大范围、宽视野的观察。为此，申请人在公开号为“CN215929053U”的专利中提供了一种既能实现回转调节又能实现俯仰调节的水下云台，然而该专利技术方案中，采用小齿轮带动大齿轮的方式进行减速，导致云台体积增大、重量增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水下云台，解决现有技术中减速方式导致云台体积增大、重量增加的技术问题。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种水下云台，包括壳体，壳体在第一方向具有两个第一端部，壳体在垂直于第一方向的第二方向具有一个第二端部，壳体外设有相机安装板，其中一个第一端部内设俯仰调节机构，以驱动相机安装板绕第一方向转动，第二端部内设有回转调节机构，以驱动相机安装板绕第二方向转动；

所述俯仰调节机构包括第一电机、第一方位轴和第一谐波减速器，第一电机与壳体固定连接，第一电机的输出轴与第一谐波减速器输入部连接，第一方位轴与第一谐波减速器输出部连接，第一方位轴可转动地穿设于第一端部，相机安装板与第一方位轴固定连接；

所述回转调节机构包括第二电机、第二方位轴和第二谐波减速器，第二电机与壳体固定连接，第二电机的输出轴与第二谐波减速器输入部连接，第二方位轴与第二谐波减速器输出部连接，第二方位轴可转动地穿设于第二端部，第二端部下方设有固定座，固定座与第二方位轴固定连接。

可选地，所述俯仰调节机构还包括第一垫板和第一连接盘，所述壳体的内壁设有安装环，第一连接盘与安装环通过紧固件连接，所述第一电机安装在第一垫板上，第一连接盘的一端与第一垫板通过紧固件连接，第一连接盘的另一端与所述第一谐波减速器通过紧固件连接。

可选地，所述第一连接盘的上设有与所述安装环内壁配合的第一定位轴，第一连接盘的一端设有第一定位孔，所述第一垫板上设有与第一定位孔配合的第二定位轴，第一连接盘的另一端设有与所述第一谐波减速器配合的第二定位孔。

可选地，所述第一方位轴设有与所述第一谐波减速器配合的第三定位孔。

可选地，所述回转调节机构还包括第二垫板和第二连接盘，所述第二端部处壳体的内壁设有沉台，第二连接盘与沉台通过紧固件连接，所述第二电机安装在第二垫板上，第二连接盘的一端与第二垫板通过紧固件连接，第二连接盘的另一端与所述第二谐波减速器通过紧固件连接。

可选地，所述第二连接盘上设有与壳体内壁配合的第三定位轴，第二连接盘的一端设有第四定位孔，所述第二垫板上设有与第四定位孔配合的第四定位轴，第二连接盘的另一端设有与第二谐波减速器配合的第五定位孔。

可选地，所述第二方位轴上设有与所述第二谐波减速器配合的第六定位孔。

可选地，远离所述俯仰调节机构一端的所述第一端部外侧设有导向轴，所述相机安装板连接有与导向轴配合的导向环。

可选地，所述固定座上连接有沿第二方向延伸的第一限位钉，所述第二端部连接有可被第一限位钉阻挡的第二限位钉。

本实用新型至少具有如下优点和有益效果：本实用新型中，俯仰调节机构采用第一谐波减速器进行减速，回转调节机构采用第二谐波减速器进行减速，与现有技术中的减速方式相比，占用壳体内部的空间更小，可大大减少云台的体积、降低云台的重量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的一种水下云台的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种水下云台的剖视图；

图3为俯仰调节机构的爆炸结构示意图；

图4为第一连接盘的剖视图；

图5为回转调节机构的结构示意图；

图6为第二连接盘的剖视图；

图标：1-壳体，101-安装环，102-沉台，2-相机安装板，201-导向环，3-俯仰调节机构，301-第一电机，302-第一方位轴，302a-第三定位孔，303-第一谐波减速器，304-第一连接盘，304a-第一定位轴，304b-第一定位孔，304c-第二定位孔，305-第一垫板，305a-第二定位轴，4-回转调节机构，401-第二电机，402-第二方位轴，402a-第六定位孔，403-第二谐波减速器，404-第二连接盘，404a-第三定位轴，404b-第四定位孔，404c-第五定位孔，405-第二垫板，405a-第四定位轴，5-密封盖板，501-导向轴，6-固定座，7-第一限位钉，8-第二限位钉。

具体实施方式

请参考图1、图2，一种水下云台，包括壳体1，壳体1在第一方向具有两个第一端部，壳体1在垂直于第一方向的第二方向具有一个第二端部，即壳体1整体呈“T”型状，本实施例第一端部和第二端部处均开口，并通过密封盖板5封闭开口，密封盖板5通过若干螺钉与壳体1连接固定，密封盖板5接触壳体1的一面可设置密封槽，密封槽内设置密封垫来提高密封盖板5的密封性。

壳体1外设有相机安装板2，容易理解的是，相机安装板2与现有技术一样，用于安装水下相机(图未示)，其中一个第一端部内设俯仰调节机构3，以驱动相机安装板2绕第一方向转动，第二端部内设有回转调节机构4，以驱动相机安装板2绕第二方向转动，工作时通过俯仰调节结构调节水下相机的俯仰角度，通过回转调节机构4调节水下相机的旋转角度。

请参考图2-4，俯仰调节机构3包括第一电机301、第一方位轴302和第一谐波减速器303，第一电机301与壳体1固定连接，第一电机301的输出轴与第一谐波减速器303输入部连接，第一方位轴302与第一谐波减速器303输出部连接，第一方位轴302可转动地穿设于第一端部，相机安装板2与第一方位轴302固定连接，工作时第一电机301的输出转速经第一谐波减速器303减速后作用与方位轴，方位轴的转动即可带动相机安装板2跟随转动。

本实施例远离俯仰调节机构3一端的第一端部外侧设有导向轴501，导向轴501设置在密封盖板5上，相机安装板2连接有与导向轴501配合的导向环201，容易理解的是，导向轴501和导向环201接触处打磨光滑，减小摩擦，便于运动顺畅。值得说明的是，导向轴501和导向环201的设置，使相机安装板2两端均被支撑，结构更加稳定，进而使得相机安装板2的俯仰调节动作更加平稳。

具体地，俯仰调节机构3还包括第一垫板305和第一连接盘304，壳体1的内壁设有安装环101，安装环101与壳体1一体成型，第一连接盘304与安装环101通过紧固件(例如螺钉，容易理解的是，在空间允许的情况下，紧固件也可以是螺栓、螺母的配合，以下所提及的紧固件也是如此，以下不在赘述)连接，第一电机301安装在第一垫板305上，第一连接盘304的一端与第一垫板305通过紧固件连接，第一连接盘304的另一端与第一谐波减速器303通过紧固件连接。

进一步地，第一连接盘304的上设有与安装环101内壁配合的第一定位轴304a，第一连接盘304的一端设有第一定位孔304b，第一垫板305上设有与第一定位孔304b配合的第二定位轴305a，第一连接盘304的另一端设有与第一谐波减速器303配合的第二定位孔304c，第一方位轴302设有与第一谐波减速器303配合的第三定位孔302a。值得说明的是，安装时通过第一定位轴304a与安装环101内壁配合定位，第二定位轴305a与第一定位孔304b配合定位，第一谐波减速器303的一端与第二定位孔304c配合定位，第一谐波减速器303的另一端与第三定位孔302a配合定位，便于相邻零件之间的安装，同时使得组装结构更将稳定，在相邻零件接触面设置连接孔并通过紧固件将相邻零件连接固定，安装及后期的维修均更加方便。

请参考图2、图5和图6，回转调节机构4包括第二电机401、第二方位轴402和第二谐波减速器403，第二电机401与壳体1固定连接，第二电机401的输出轴与第二谐波减速器403输入部连接，第二方位轴402与第二谐波减速器403输出部连接，第二方位轴402可转动地穿设于第二端部，第二端部下方设有固定座6，固定座6与第二方位轴402固定连接，工作时由于固定座6是固定不动，因此第二电机401工作时输出轴与固定座6相对固定，而第二电机401的机身与壳体1固定在一起，因此第二电机401工作时机身相对于输出轴转动，从而带动壳体1、俯仰调节机构3以及相机安装板2整体沿第二方向进行回转运动。

本实施例固定座6上连接有沿第二方向延伸的第一限位钉7，第二端部连接有可被第一限位钉7阻挡的第二限位钉8，第一限位钉7通过螺纹连接在固定座6上，第二限位钉8通过螺纹连接在第二端部处的密封盖板5上，工作时第二限位钉8跟随壳体1一起回转运动，当第二限位钉8与第一限位钉7相抵时，起到限位作用。

具体地，回转调节机构4还包括第二垫板405和第二连接盘404，第二端部处壳体1的内壁设有沉台102，第二连接盘404与沉台102通过紧固件连接，第二电机401安装在第二垫板405上，第二连接盘404的一端与第二垫板405通过紧固件连接，第二连接盘404的另一端与第二谐波减速器403通过紧固件连接。

进一步地，第二连接盘404上设有与壳体1内壁配合的第三定位轴404a，第二连接盘404的一端设有第四定位孔404b，第二垫板405上设有与第四定位孔404b配合的第四定位轴405a，第二连接盘404的另一端设有与第二谐波减速器403配合的第五定位孔404c，第二方位轴402上设有与第二谐波减速器403配合的第六定位孔402a。值得说明的是，安装时通过第三定位轴404a与壳体1的内壁配合定位，第四定位轴405a与第四定位孔404b配合定位，第二谐波减速器403的一端与第二定位孔304c定位，第二谐波减速器403的另一端与第六定位孔402a配合定位，便于相邻零件之间的安装，同时使得组装结构更将稳定，在相邻零件接触面设置连接孔并通过紧固件将相邻零件连接固定，安装及后期的维修均更加方便。

值得说明的是第一谐波减速器303和第二谐波减速器403又称谐波齿轮减速器，通常由刚轮、柔轮和波发生器三个主要构件构成，其中波发生器时主动件(应用在本实施例中，即通过电机带动转动)，刚轮和柔轮之一为从动件，另一个为固定件(一般钢轮固定)，刚轮是一个刚性的内齿轮，柔轮是一个容易变形的薄壁圆筒外齿轮，他们一同具有渐开线的齿型且两者的周节相等，但刚轮比柔轮多几个齿(通常为两齿)。谐波齿轮减速器的基本原理是：柔轮随着波发生器转动过程中，其中一个齿从刚轮的一个齿啮合到再一次与刚轮上的这个齿啮合时，柔轮恰好旋转一周，而此时波发生器旋转了很多圈，波发生器的旋转圈数与柔轮旋转圈数之比即为谐波齿轮减速器的传动比。

谐波齿轮减速器可直接从市面购买，例如可选择来福谐波器公司型号为LHT-17-100-U-I的谐波齿轮减速器，100倍减速比，额定输出力矩27Nm，最大启动力矩62Nm，瞬时最大力矩124Nm。当然也可根据需求选择其他谐波齿轮减速器。谐波齿轮减速器与现有技术中的减速方式相比，占用壳体1内部的空间更小，可大大减少云台的体积、降低云台的重量。

以上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 (9)

1.一种水下云台，包括壳体，壳体在第一方向具有两个第一端部，壳体在垂直于第一方向的第二方向具有一个第二端部，壳体外设有相机安装板，其中一个第一端部内设俯仰调节机构，以驱动相机安装板绕第一方向转动，第二端部内设有回转调节机构，以驱动相机安装板绕第二方向转动，其特征在于：

所述俯仰调节机构包括第一电机、第一方位轴和第一谐波减速器，第一电机与壳体固定连接，第一电机的输出轴与第一谐波减速器输入部连接，第一方位轴与第一谐波减速器输出部连接，第一方位轴可转动地穿设于第一端部，相机安装板与第一方位轴固定连接；

所述回转调节机构包括第二电机、第二方位轴和第二谐波减速器，第二电机与壳体固定连接，第二电机的输出轴与第二谐波减速器输入部连接，第二方位轴与第二谐波减速器输出部连接，第二方位轴可转动地穿设于第二端部，第二端部下方设有固定座，固定座与第二方位轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的水下云台，其特征在于：所述俯仰调节机构还包括第一垫板和第一连接盘，所述壳体的内壁设有安装环，第一连接盘与安装环通过紧固件连接，所述第一电机安装在第一垫板上，第一连接盘的一端与第一垫板通过紧固件连接，第一连接盘的另一端与所述第一谐波减速器通过紧固件连接。

3.根据权利要求2所述的水下云台，其特征在于：所述第一连接盘的上设有与所述安装环内壁配合的第一定位轴，第一连接盘的一端设有第一定位孔，所述第一垫板上设有与第一定位孔配合的第二定位轴，第一连接盘的另一端设有与所述第一谐波减速器配合的第二定位孔。

4.根据权利要求3所述的水下云台，其特征在于：所述第一方位轴设有与所述第一谐波减速器配合的第三定位孔。

5.根据权利要求1所述的水下云台，其特征在于：所述回转调节机构还包括第二垫板和第二连接盘，所述第二端部处壳体的内壁设有沉台，第二连接盘与沉台通过紧固件连接，所述第二电机安装在第二垫板上，第二连接盘的一端与第二垫板通过紧固件连接，第二连接盘的另一端与所述第二谐波减速器通过紧固件连接。

6.根据权利要求5所述的水下云台，其特征在于：所述第二连接盘上设有与壳体内壁配合的第三定位轴，第二连接盘的一端设有第四定位孔，所述第二垫板上设有与第四定位孔配合的第四定位轴，第二连接盘的另一端设有与第二谐波减速器配合的第五定位孔。

7.根据权利要求6所述的水下云台，其特征在于：所述第二方位轴上设有与所述第二谐波减速器配合的第六定位孔。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的水下云台，其特征在于：远离所述俯仰调节机构一端的所述第一端部外侧设有导向轴，所述相机安装板连接有与导向轴配合的导向环。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的水下云台，其特征在于：所述固定座上连接有沿第二方向延伸的第一限位钉，所述第二端部连接有可被第一限位钉阻挡的第二限位钉。