CN220600957U - 一种充电式设备的360度步进旋转云台机构 - Google Patents

Abstract

一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，包括：基座；旋转壳体，设在基座的上部并能够相对于基座转动，在旋转壳体内腔中还设有壳体定位板；主动轮，安装在基座上侧表面的中心位置处并设在旋转壳体内腔中，该主动轮位于壳体定位板的下方位置处并与旋转壳体转动连接在一起；步进电机，设在旋转壳体内腔中并安装在壳体定位板的上侧表面上，步进电机设置有向下穿过壳体定位板的步进电机输出轴，在步进电机输出轴的位于壳体定位板下方的轴体上套装有动力输出轮，动力输出轮与主动轮之间实现转动连接。优点：实现旋转角度与位置的精确控制并实现快速启停以及全方位无死角转动，提升使用的便捷性。

Description

一种充电式设备的360度步进旋转云台机构

技术领域

本实用新型属于云台转台技术领域，具体涉及一种充电式设备的360度步进旋转云台机构。

背景技术

充电式设备的云台转台会在圆周方向转动，工作时，云台转台上设有摄像头或是动作设备等部件，并转动至特定预设位置以满足不同的需求；在云台的转动过程中。需要对云台的转动角度进行控制检测，传统的云台限位一般采用设置位置传感器或是微动开关的方式，当云台转动角度达到预先设定的限位位置时，位置传感器将位移信号传输至驱动机构停止工作或是通过微动开关动作切断电源，云台停止转动。但是，位置传感器成本较高，并且有一定的位置延迟，导致设备的旋转精度低，而微动开关是有寿命的，当微动开关损坏后，其无法实现限位，也存在着成本较高的问题，并且现有的云台转台机构普遍存在着结构复杂，启停速度慢，工作可靠性较差的问题。

鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型的任务在于提供一种结构简单、可靠耐用的充电式设备的360度步进旋转云台机构，有助于通过利用步进电机实现旋转角度与位置的精确控制并实现快速启停以及全方位无死角转动，从而提升使用的便捷性。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，包括：一基座，能够固定安装在平整水平面上；一旋转壳体，设置在所述基座的上部并能够相对于基座转动，该旋转壳体内部中空并形成有一旋转壳体内腔，且在该旋转壳体内腔之中还设置有一壳体定位板；一主动轮，固定安装在所述基座上侧表面的中心位置处并设置在所述旋转壳体内腔之中，且该主动轮位于所述壳体定位板的下方位置处并与所述旋转壳体转动连接在一起；一步进电机，所述步进电机设置在所述旋转壳体内腔之中并安装在所述壳体定位板的上侧表面上，且该步进电机设置有向下穿过壳体定位板的步进电机输出轴，在该步进电机输出轴的位于壳体定位板下方的轴体上固定套装有一动力输出轮，所述动力输出轮与主动轮之间实现转动连接。

在本实用新型的一个具体的实施例中，在所述基座的内部形成有一基座内腔，在该基座内腔之中配设有内板；而在所述基座的一侧表面上凸设构成有一主动轮定位套环部，该主动轮定位套环部呈环形形状，且所述主动轮的下端部定位套装在该主动轮定位套环部之中并与所述基座本体实现固定连接。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，在所述主动轮上并且在靠近于其周向边缘处开设有多个主动轮固定孔，多个所述主动轮固定孔均贯穿所述主动轮的厚度方向，而在所述基座上并且在对应于所述主动轮固定孔的位置处同样开设有多个贯穿其厚度方向的基座固定孔，且在所述内板上也开设有多个对应于基座固定孔设置的内板固定孔，而在多个所述基座固定孔中均配合有一固定螺钉，所述固定螺钉依次穿过基座固定孔、内板固定孔以及主动轮定位套环部并与主动轮固定孔固定配合连接在一起，从而实现基座与主动轮的固定连接。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述主动轮为圆筒状形状构造且在该主动轮的中心位置处还开设有一主动轮通孔，在该主动轮通孔中配设有一主动轮轴承，而在所述旋转壳体的壳体定位板上并且在对应于该主动轮轴承的位置处朝向下构成有一主动轮定位轴，该主动轮定位轴配合穿设在所述主动轮轴承之中并与其实现转动连接。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，在所述壳体定位板上并且在对应于所述步进电机的位置处开设有多个电机固定孔，所述步进电机通过穿设在电机固定孔中的紧固件与壳体定位板固定连接在一起。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，在所述基座的朝向下一侧表面上均匀布设有多个基座防滑凸起。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述主动轮与动力输出轮均为齿轮件，而在主动轮与动力输出轮之间啮合连接有一行星齿轮件；所述行星齿轮件包括有同轴设置的大齿轮部与小齿轮部，所述大齿轮部的径向直径大于所述小齿轮部的径向直径，且所述大齿轮部与步进电机的动力输出轮啮合传动在一起，而所述小齿轮部则与所述主动轮本体啮合传动在一起，所述步进电机与主动轮之间通过大齿轮部与小齿轮部的连接实现减速传动。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述行星齿轮件的内部成型有贯通其轴向的行星齿轮件通孔，且在该行星齿轮件通孔之中还配设有一行星齿轮件轴承，而在旋转壳体的壳体定位板上并且在对应于该行星齿轮件轴承的位置处朝向下构成有一行星齿轮件定位轴，该行星齿轮件定位轴配合穿设在所述行星齿轮件轴承之中并与其实现转动连接。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述主动轮与动力输出轮均为皮带轮，在主动轮与动力输出轮之间还传动连接有传动皮带，通过传动皮带的传动实现所述步进电机与主动轮之间的动力传递。

本实用新型提供的技术方案的技术效果在于：通过在旋转壳体中设置与其固定连接在一起的步进电机，步进电机能够围绕主动轮旋转并带动旋转壳体转动，并且利用步进电机能够实现对旋转角度进行精准的把握，精确可靠地带动旋转壳体转动至预设位置，能够实现360度全方位无死角转动，并且实现快速启停，结构简单，换位速度快，省时省力，提高了工作效率；其次，所述主动轮与动力输出轮之间可通过齿轮啮合传动或皮带轮方式实现传动，两种方式传动强度好，并能够提升步进电机与主动轮连接的可靠性，同时也能够实现减速传动，确保转动的稳定可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的内部机构示意图；

图3为本实用新型的基座与主动轮的结构剖视图；

图4为本实用新型另一实施例的立体结构示意图。

图中：1.基座、11.基座内腔、111.内板、1111.内板固定孔、12.主动轮定位套环部、13.基座固定孔、14.固定螺钉、15.基座防滑凸起；2.旋转壳体、21.旋转壳体内腔、22.壳体定位板、221.行星齿轮件定位轴、222.主动轮定位轴、223电机固定孔；3.主动轮、31.主动轮固定孔、32.主动轮通孔、33.主动轮轴承；4.步进电机、41.步进电机输出轴、42.动力输出轮；5.行星齿轮件、51.大齿轮部、52.小齿轮部、53.行星齿轮件通孔、531.行星齿轮件轴承；6.传动皮带。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是有可能涉及的上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是依据当前图1所处的位置状态为基准的，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。

实施例一

请参见图1至图3，示出了一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，用于实现充电式设备的旋转与复位；且前述充电式设备的360度旋转云台机构包括有一呈圆盘形形状构造的基座1，前述基座1能够固定安装在平整水平面上；一旋转壳体2，设置在前述基座1的上部并能够相对于基座1转动，前述旋转壳体2作为前述充电式设备的架体，在其转动过程中能够带动充电式设备整体转动，并且该旋转壳体2内部中空并形成有一旋转壳体内腔21，在该旋转壳体内腔21之中还设置有一壳体定位板22；一主动轮3，固定安装在前述基座1上侧表面的中心位置处并设置在前述旋转壳体内腔21之中，且该主动轮3位于前述壳体定位板22的下方位置处并与前述旋转壳体2转动连接在一起；一步进电机4，前述步进电机4设置在前述旋转壳体内腔21之中并安装在前述壳体定位板22的上侧表面上，且该步进电机4设置有向下穿过壳体定位板22的步进电机输出轴41，在该步进电机输出轴41的位于壳体定位板22下方的轴体上固定套装有一动力输出轮42，该动力输出轮42与主动轮3之间实现转动连接。

需要说明的是：前述步进电机4与一PLC控制器电性连接，PLC控制器连接步进电机4的电机驱动器，PLC控制器通过控制步进电机4的电机驱动器,从而控制步进电机4与旋转壳体2的转动与复位；通过将PLC控制器的支持高速脉冲输出的晶体管输出端与步进电机驱动器的脉冲信号端子连接，步进电机4能够将电脉冲信号转换成相应角位移，每输入一个脉冲信号，步进电机4的步进电机输出轴41就转动一个角度，其输出的角位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，步进电机4可通过步进驱动器设定其步距角，因而利用步进电机4就能够实现对于旋转壳体2的旋转速度与旋转角度的精确控制，并且方便快速启停。此处，步进电机4与PLC控制器连接，由PLC控制器控制以实现上述功能，为常规技术的应用，不属于本方案的改进要点，因而此处不再进一步展开叙述。

优选地，前述步进电机4优选为常州市康帕尼电机有限公司、常州淞杰电机电器有限公司、上海四宏电机有限公司、无锡惠斯通电机有限公司、广州新裕电机有限公司和东莞市一能机电技术有限公司生产的步进电机。

请参见图3，在前述基座1的内部形成有一基座内腔11，在该基座内腔11之中配设有内板111；而在前述基座1的一侧表面上凸设构成有一主动轮定位套环部12，该主动轮定位套环部12呈环形形状，且前述主动轮3的下端部定位套装在该主动轮定位套环部12之中并与前述基座1本体实现固定连接。

进一步地，在前述主动轮3上并且在靠近于其周向边缘处开设有多个主动轮固定孔31，多个前述主动轮固定孔31均贯穿前述主动轮3的厚度方向，而在前述基座1上并且在对应于前述主动轮固定孔31的位置处同样开设有多个贯穿其厚度方向的基座固定孔13，且在前述内板111上也开设有多个对应于基座固定孔13设置的内板固定孔1111，而在多个前述基座固定孔13中均配合有一固定螺钉14，前述固定螺钉14依次穿过基座固定孔13、内板固定孔1111以及主动轮定位套环部12并与主动轮固定孔31固定配合连接在一起，从而实现基座1与主动轮3的固定连接。

进一步地，前述主动轮3为圆筒状形状构造且在该主动轮3的中心位置处还开设有一主动轮通孔32，在该主动轮通孔32中配设有一主动轮轴承33，该主动轮3采用中空式设计能够有利于减重，并保障其工作的稳定性；而在前述旋转壳体2的壳体定位板22上并且在对应于该主动轮轴承33的位置处朝向下构成有一主动轮定位轴222，该主动轮定位轴222配合穿设在前述主动轮轴承33之中并与其实现转动连接。

请参见图1，在前述壳体定位板22上并且在对应于前述步进电机4的位置处开设有多个电机固定孔223，前述步进电机4通过穿过所述电机固定孔223的紧固件与壳体定位板22固定连接在一起。

优选地，在前述基座1的朝向下一侧表面上均匀布设有多个基座防滑凸起15；多个前述基座防滑凸起15的设置能够确保基座1的定位稳定性；在该基座1的朝向上一侧表面上即基座1与旋转壳体2之间还可设置阻尼片，以确保旋转壳体2的转动稳定性。

请参见图1至图3，在本实施例中，前述所述主动轮3与动力输出轮42均为齿轮件，而在主动轮3与动力输出轮42之间啮合连接有一行星齿轮件5；前述行星齿轮件5包括有同轴设置的大齿轮部51与小齿轮部52，前述大齿轮部51的径向直径大于前述小齿轮部52的径向直径，前述大齿轮部51与小齿轮部52一体成型，一体成型的大齿轮部51与小齿轮部52能够提高互相之间的连接强度，并且这种结构的行星齿轮件5的加工也较为便捷；且前述大齿轮部51与步进电机4的动力输出轮42的齿轮部啮合传动在一起，而前述小齿轮部52则与前述主动轮3本体啮合传动在一起，前述步进电机4与主动轮3之间通过大齿轮部51与小齿轮部52的连接实现减速传动；通过设置具有大齿轮部51以及小齿轮部52的行星齿轮件5，能够提升前述步进电机4与主动轮3连接的可靠性，并且增加强度，实现大扭矩传动。

在本实施例中，前述行星齿轮件5的内部成型有贯通其轴向的行星齿轮件通孔53，且在该行星齿轮件通孔53之中还配设有一行星齿轮件轴承531，而在旋转壳体2的壳体定位板22上并且在对应于该行星齿轮件轴承531的位置处朝向下构成有一行星齿轮件定位轴221，该行星齿轮件定位轴221配合穿设在前述行星齿轮件轴承531之中并与其实现转动连接。

请参见图1至图3，本申请人简述本实用新型的工作原理：当需要实现充电式设备的整体即旋转壳体2的转动时，通过利用PLC控制器控制步进电机4的电机驱动器使得步进电机4按照信号指令工作，步进电机4的步进电机输出轴41与动力输出轮42转动并带动行星齿轮件5工作，行星齿轮件5的小齿轮部52在前述主动轮3上转动，并使得步进电机4与旋转壳体2同样围绕主动轮3一同旋转，并且通过步进电机4能够精确可靠地实现旋转壳体2的转动，并能够在预设位置稳定停止，结构简单，换位速度快。

实施例二

在本实施例中，如图4所示，与实施例一不同的是：前述主动轮3与动力输出轮42均为皮带轮，在主动轮3与动力输出轮42之间还传动连接有传动皮带6，通过传动皮带6的传动实现前述步进电机4与主动轮3之间的动力传递。皮带轮传动的方式具有运行平稳、低噪音、低振动的优点，并且传动结构简单，调整方便；当需要实现旋转壳体2的转动时，

步进电机4的步进电机输出轴41与动力输出轮42转动并带动传动皮带6运动，传动皮带6在主动轮3上转动，使得步进电机4与旋转壳体2围绕主动轮3一同旋转，从而可靠稳定地实现旋转壳体2的转动。

在本实施例中，除了上述技术特征与实施例一存在不同外，其他技术特征均与实施例一相同。

综上所述，本实用新型提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

Claims (9)

1.一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，其特征在于，包括：一基座(1)，能够固定安装在平整水平面上；一旋转壳体(2)，设置在所述基座(1)的上部并能够相对于基座(1)转动，该旋转壳体(2)内部中空并形成有一旋转壳体内腔(21)，且在该旋转壳体内腔(21)之中还设置有一壳体定位板(22)；一主动轮(3)，固定安装在所述基座(1)上侧表面的中心位置处并设置在所述旋转壳体内腔(21)之中，且该主动轮(3)位于所述壳体定位板(22)的下方位置处并与所述旋转壳体(2)转动连接在一起；一步进电机(4)，所述步进电机(4)设置在所述旋转壳体内腔(21)之中并安装在所述壳体定位板(22)的上侧表面上，且该步进电机(4)设置有向下穿过壳体定位板(22)的步进电机输出轴(41)，在该步进电机输出轴(41)的位于壳体定位板(22)下方的轴体上固定套装有一动力输出轮(42)，所述动力输出轮(42)与主动轮(3)之间实现转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，其特征在于，在所述基座(1)的内部形成有一基座内腔(11)，在该基座内腔(11)之中配设有内板(111)；而在所述基座(1)的一侧表面上凸设构成有一主动轮定位套环部(12)，该主动轮定位套环部(12)呈环形形状，且所述主动轮(3)的下端部定位套装在该主动轮定位套环部(12)之中并与所述基座(1)本体实现固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，其特征在于，在所述主动轮(3)上并且在靠近于其周向边缘处开设有多个主动轮固定孔(31)，多个所述主动轮固定孔(31)均贯穿所述主动轮(3)的厚度方向，而在所述基座(1)上并且在对应于所述主动轮固定孔(31)的位置处同样开设有多个贯穿其厚度方向的基座固定孔(13)，且在所述内板(111)上也开设有多个对应于基座固定孔(13)设置的内板固定孔(1111)，而在多个所述基座固定孔(13)中均配合有一固定螺钉(14)，所述固定螺钉(14)依次穿过基座固定孔(13)、内板固定孔(1111)以及主动轮定位套环部(12)并与主动轮固定孔(31)固定配合连接在一起，从而实现基座(1)与主动轮(3)的固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，其特征在于，所述主动轮(3)为圆筒状形状构造且在该主动轮(3)的中心位置处还开设有一主动轮通孔(32)，在该主动轮通孔(32)中配设有一主动轮轴承(33)，而在所述旋转壳体(2)的壳体定位板(22)上并且在对应于该主动轮轴承(33)的位置处朝向下构成有一主动轮定位轴(222)，该主动轮定位轴(222)配合穿设在所述主动轮轴承(33)之中并与其实现转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，其特征在于，在所述壳体定位板(22)上并且在对应于所述步进电机(4)的位置处开设有多个电机固定孔(223)，所述步进电机(4)通过穿设在电机固定孔(223)中的紧固件与壳体定位板(22)固定连接在一起。

6.根据权利要求1所述的一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，其特征在于，在所述基座(1)的朝向下一侧表面上均匀布设有多个基座防滑凸起(15)。

7.根据权利要求1所述的一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，其特征在于，所述主动轮(3)与动力输出轮(42)均为齿轮件，而在主动轮(3)与动力输出轮(42)之间啮合连接有一行星齿轮件(5)；所述行星齿轮件(5)包括有同轴设置的大齿轮部(51)与小齿轮部(52)，所述大齿轮部(51)的径向直径大于所述小齿轮部(52)的径向直径，且所述大齿轮部(51)与步进电机(4)的动力输出轮(42)啮合传动在一起，而所述小齿轮部(52)则与所述主动轮(3)本体啮合传动在一起，所述步进电机(4)与主动轮(3)之间通过大齿轮部(51)与小齿轮部(52)的连接实现减速传动。

8.根据权利要求7所述的一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，其特征在于，所述行星齿轮件(5)的内部成型有贯通其轴向的行星齿轮件通孔(53)，且在该行星齿轮件通孔(53)之中还配设有一行星齿轮件轴承(531)，而在旋转壳体(2)的壳体定位板(22)上并且在对应于该行星齿轮件轴承(531)的位置处朝向下构成有一行星齿轮件定位轴(221)，该行星齿轮件定位轴(221)配合穿设在所述行星齿轮件轴承(531)之中并与其实现转动连接。

9.根据权利要求1所述的一种充电式设备的360度步进旋转云台机构，其特征在于，所述主动轮(3)与动力输出轮(42)均为皮带轮，在主动轮(3)与动力输出轮(42)之间还传动连接有传动皮带(6)，通过传动皮带(6)的传动实现所述步进电机(4)与主动轮(3)之间的动力传递。