可微調式雲臺結構的製作方法
2023-06-02 11:05:06 3
專利名稱：可微調式雲臺結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種視頻監控領域的雲臺結構，特別涉及一種可微調式雲臺結構。
背景技術：
目前，眾多大型戶外監控工程，如森林防火、邊防監控、海事偵測、機場對飛機起落跟蹤等，普遍採用高倍攝像鏡頭安裝在雲臺上進行監控，但是現有雲臺配裝高倍攝像鏡頭對遠處目標進行搜尋監控時，有的時侯需要將雲臺轉速控制的非常低。原因如圖10所示，例如，用高倍攝像鏡頭觀測搜尋10公裡以外的物體時，雲臺每秒轉速為O. 01°，則10公裡以外由A點至B點直線距離大約移動了 I. 7米，如果在I. 7米範圍內搜尋一個物體，物體體積相對大一些還好，如果物體比較小而且需要在I秒鐘以內搜尋到這個物體，並且將物體的圖像穩定的呈現在監視器屏幕中間位置，對於雲臺的操控者來說是有一定難度的，原因是時間太短了。如果需要搜尋A、B之間的一點C則雲臺只需轉動O. 5秒的時間,或者在A、 C之間搜尋一點D則雲臺只需轉動更少的時間。用I秒鐘或者O. 5秒鐘甚至更短的時間準確的搜尋一個物體顯然難度很大；如何增加雲臺由A至B或由A至C所需要的時間，只有使雲臺轉速變得更低，比如雲臺每秒旋轉O. 001° ;但是有的時候又需要雲臺快速旋轉，比如A、B兩點之外的一點E需要雲臺在I. 5秒時間內緊急旋轉到位進行觀測，如果雲臺以每秒
O.001°的速度轉動的話則雲臺的轉速明顯太低，相當於失去了監控功能。所以在實際應用當中要求安裝高倍攝像鏡頭的雲臺旋轉速度範圍要大。如果單獨使用電路控制實現大範圍的速度變化效果則欠佳。因此，提供一種設計合理、操作方便、降低成本、提高生產效率的簡化操作的可微調式雲臺結構，成為該領域技術人員急待著手解決的問題之一。
發明內容
本發明的目的在於克服上述不足之處，提供一種設計合理、操作方便、生產效率高的可微調式雲臺結構。為實現上述目的本發明所採用的技術方案是一種可微調式雲臺結構，其特徵在於該結構包括電機、電機輸出軸、平鍵、減速主動齒輪、等速主動齒輪、從動減速齒輪、從動等速齒輪、軸銷、撥盤、蝸杆、擋圈、軸套、軸向馬達、連杆、撥叉、蝸輪輸出軸及蝸輪；
所述減速主動齒輪與等速主動齒輪通過平鍵固定在電機輸出軸上，所述減速主動齒輪與安裝在蝸杆上的從動減速齒輪相嚙合；所述等速主動齒輪與從動等速齒輪相嚙合；所述蝸杆上設有軸向定位從動減速齒輪及從動等速齒輪的擋圈，且蝸杆上安裝有平鍵；所述撥盤上加工有鍵槽，撥盤與沿蝸杆上的平鍵滑動配合；撥盤上安裝有軸銷，從動減速齒輪與從動等速齒輪上加工有與撥盤上的軸銷位置相匹配的孔；撥盤上設有環形凹槽，撥叉安裝在撥盤的環形凹槽內；所述撥叉通過連杆與軸向馬達連接，軸向馬達帶動撥叉沿蝸杆軸向移動；所述蝸輪內安裝有用於連接攝像鏡頭的蝸輪輸出軸。本發明的有益效果是本發明提供了一種可微調式雲臺結構，且與電路控制相結合實現雲臺高轉速與極低轉速兼顧的設計結構。本發明主要利用軸向馬達帶動撥叉使撥盤沿蝸杆軸向移動來切換雲臺傳動變比，當雲臺需要快速旋轉時則撥盤與從動等速齒輪相連接；當雲臺需要以極慢的速度旋轉來尋找所需要觀測的目標時，則撥盤與從動減速齒輪相連接。雲臺可按照操作人員的指令控制軸向馬達的動作，軸向馬達可以拉動或推動撥盤，利用改變撥盤與從動減速齒輪、從動等速齒輪不同的組合來改變雲臺轉速。本發明有效解決了雲臺安裝高倍攝像鏡頭在尋找觀測遠距離物體時很不容易捕捉到所要尋找的目標的難題。其結構簡單，設計合理，安裝使用方便，大大提高生產效率，一致性好、穩定性強，有效提高了產品競爭力。
圖I是本發明可微調式雲臺結構示意 圖2是本發明可微調式雲臺結構局部側視示意圖；· 圖3是本發明可微調式雲臺慢速運轉時齒輪連接示意 圖4是本發明可微調式雲臺快速運轉時齒輪連接示意 圖5是本發明從動減速齒輪側視示意 圖6是本發明從動等速齒輪側視示意 圖7是本發明撥叉側視示意 圖8是本發明撥盤設有鍵槽結構示意 圖9是本發明撥盤設有環形凹槽結構示意 圖10是本發明工作原理輔助說明參考圖。圖中1電機，2電機輸出軸，3平鍵，4減速主動齒輪，5等速主動齒輪，6從動減速齒輪，7從動等速齒輪，8軸銷，9撥盤，10蝸杆，11擋圈，12軸套，13軸向馬達，14連杆，15撥叉，16蝸輪輸出軸，17蝸輪，18鍵槽，19凹槽；
X表示為高倍攝像鏡頭；Z表示為支架；0表示為光電編碼器或其它可以反饋雲臺旋轉角度信號的器件。
具體實施例方式以下結合附圖和較佳實施例，對依據本發明提供的具體實施方式
、結構、特徵詳述如下
如圖I-圖9所不,一種可微調式雲臺結構,包括電機I、電機輸出軸2、平鍵3、減速主動齒輪4、等速主動齒輪5、從動減速齒輪6、從動等速齒輪7、軸銷8、撥盤9、蝸杆10、擋圈
11、軸套12、軸向馬達13、連杆14、撥叉15、蝸輪輸出軸16及蝸輪17。所述減速主動齒輪4與等速主動齒輪5通過平鍵3被固定在電機輸出軸2上，當電機I旋轉時減速主動齒輪4與等速主動齒輪5可跟隨電機軸同步旋轉。減速主動齒輪4與安裝在蝸杆10上的從動減速齒輪6相嚙合。從動減速齒輪6內安裝有軸套12，從動減速齒輪6可繞蝸杆10自由旋轉。所述等速主動齒輪5與從動等速齒輪7相嚙合。所述從動等速齒輪7內安裝有軸套12，從動等速齒輪7可繞蝸杆10自由旋轉。所述蝸杆10上設有軸向定位從動減速齒輪6及從動等速齒輪7的擋圈11，且蝸杆10上安裝有平鍵3 ;其對撥盤9具有圓周方向的固定作用，同時撥盤9又可沿平鍵3在蝸杆10上自由滑動。所述撥盤9上加工有鍵槽18，撥盤9與沿蝸杆10上的平鍵3滑動配合，撥盤9上安裝有軸銷8，從動減速齒輪6與從動等速齒輪7上加工有與撥盤9上的軸銷8位置相匹配的孔，且此孔大於軸銷8直徑；即撥盤9上安裝的軸銷8可插入到從動減速齒輪6、從動等速齒輪7上的孔內，從而使撥盤9跟隨從動減速齒輪6或從動等速齒輪一起旋轉。所述撥盤9上加工有環形凹槽19，撥叉15安裝在撥盤9的環形凹槽19內；撥叉15通過連杆14與軸向馬達13連接，軸向馬達13可以帶動撥叉15沿蝸杆10軸向移動；蝸輪17內安裝有蝸輪輸出軸16，蝸輪輸出軸16用於連接攝像鏡頭，即可帶動高倍攝像鏡頭跟隨雲臺一起旋轉。如圖8所示，所述撥盤9上加工有鍵槽18，即撥盤9中心設有與平鍵3配合的鍵槽18。如圖9所示，所述撥盤9上加工有凹槽19，即撥盤9外側設有與撥叉15配合的環形凹槽19。所述蝸輪輸出軸16上還可安裝有例如光電編碼器或其它可以反饋雲臺旋轉角度信號的器件Q，用於反饋雲臺由一點旋轉到另一點所旋轉的角度，並將此角度信號傳遞給 雲臺控制電路。需要說明的是所述減速主動齒輪與從動減速齒輪之間設為一級減速或多級減速(即二級、或二級以上減速)。本發明的工作原理是該雲臺可按照操作人員的指令控制軸向馬達的動作，軸向馬達可以拉動或推動撥盤，利用撥盤與從動減速齒輪、從動等速齒輪不同的組合，改變雲臺齒輪傳動比來改變雲臺旋轉速度。當需要尋找觀測遠處目標時例如10公裡以外的某一點，例如圖10中A、B之間的一點C。操作人員可向雲臺發出指令，由雲臺控制電路驅動軸向馬達，使軸向馬達帶動撥叉向左推動，使得撥盤在蝸杆上向左滑動，此時電機處於運轉狀態，從動減速齒輪在減速主動齒輪帶動下在蝸杆上空轉，當撥盤上的軸銷與從動減速齒輪上的孔相重合時，軸銷插入從動減速齒輪上的孔內，此時減速主動齒輪帶動從動減速齒輪，從動減速齒輪帶動撥盤，撥盤帶動蝸杆，蝸杆帶動蝸輪最後由蝸輪輸出軸帶動高倍攝像鏡頭跟隨雲臺一起轉動。由於從動減速齒輪的減速作用此時雲臺以一個極低的速度，比如每秒
0.001°開始旋轉尋找被觀測目標。與此同時從動等速齒輪在等速主動齒輪的帶動下在蝸杆上空轉如圖3所示。當雲臺需要從A點旋轉至E點如圖10所示，由於雲臺旋轉角度較大,此時雲臺需要一個較高的速度旋轉比如每秒鐘80°。此時雲臺操作人員可以給雲臺發出指令，由雲臺控制電路驅動軸向馬達，使軸向馬達帶動撥叉向右拉動，使得撥盤在蝸杆上向右滑動，此時電機處於運轉狀態，從動等速齒輪在等速主動齒輪帶動下在蝸杆上空轉，當撥盤上的軸銷與從動等速齒輪上的孔相重合時，軸銷插入從動等速齒輪上的孔內，此時等速主動齒輪帶動從動等速齒輪，從動等速齒輪帶動撥盤，撥盤帶動蝸杆，蝸杆帶動蝸輪最後由蝸輪輸出軸帶動高倍攝像鏡頭跟隨雲臺一起轉動。由於等速主動齒輪與從動等速齒輪的傳動比要小於減速主動齒輪與從動減速齒輪的傳動比，此時雲臺轉速較高比如每秒鐘旋轉80°。與此同時從動減速齒輪在減速主動齒輪的帶動下在蝸杆上空轉如圖4所示。雲臺的最末一級減速是帶有自鎖功能的蝸輪減速，所以當撥盤在軸向馬達的帶動下，撥盤中的軸銷脫離從動減速齒輪而未與從動等速齒輪結合時，或者軸銷脫離從動等速齒輪而未與從動減速齒輪相結合時，如圖I所示，蝸輪輸出軸所帶動的高倍攝像鏡頭是不會因為重力的原因自行圍繞蝸輪輸出軸旋轉的。另外撥盤在左右滑動當中軸銷不一定湊巧就能夠插入從動減速齒輪、從動等速齒輪的孔當中，但是從動減速齒輪、從動等速齒輪在電機的帶動下是在轉動的，當齒輪旋轉一定角度後撥盤在軸向馬達的帶動下軸銷便自然落到從動減速齒輪、從動等速齒輪的孔當中。對於有預置位要求的雲臺，在切換變速齒輪過程中，安裝在蝸輪輸出軸上的光電編碼器或其它可以反饋雲臺旋轉角度信號的器件，可以將雲臺的旋轉角度反饋給雲臺控制電路，保證雲臺預置位精度。總之，本發明技術的應用，完全可以滿足各種產品的批量生產需要，並將發揮出其巨大的經濟和社會效益。上述參照實施例對該可微調式雲臺結構進行的詳細描述，是說明性的而不是限定 性的；因此在不脫離本發明總體構思下的變化和修改，應屬本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種可微調式雲臺結構，其特徵在於該結構包括電機、電機輸出軸、平鍵、減速主動齒輪、等速主動齒輪、從動減速齒輪、從動等速齒輪、軸銷、撥盤、蝸杆、擋圈、軸套、軸向馬達、連杆、撥叉、蝸輪輸出軸及蝸輪； 所述減速主動齒輪與等速主動齒輪通過平鍵固定在電機輸出軸上，所述減速主動齒輪與安裝在蝸杆上的從動減速齒輪相嚙合；所述等速主動齒輪與從動等速齒輪相嚙合；所述蝸杆上設有軸向定位從動減速齒輪及從動等速齒輪的擋圈，且蝸杆上安裝有平鍵；所述撥盤上加工有鍵槽，撥盤與沿蝸杆上的平鍵滑動配合；撥盤上安裝有軸銷，從動減速齒輪與從動等速齒輪上加工有與撥盤上的軸銷位置相匹配的孔；撥盤上設有環形凹槽，撥叉安裝在撥盤的環形凹槽內；所述撥叉通過連杆與軸向馬達連接，軸向馬達帶動撥叉沿蝸杆軸向移動；所述蝸輪內安裝有用於連接攝像鏡頭的蝸輪輸出軸。
2.如權利要求I所述可微調式雲臺結構，其特徵在於所述從動減速齒輪內安裝有軸套。
3.如權利要求I所述可微調式雲臺結構，其特徵在於所述從動等速齒輪內安裝有軸套。
4.如權利要求I所述可微調式雲臺結構，其特徵在於所述減速主動齒輪與從動減速齒輪之間設為一級減速或一級以上。
全文摘要
本發明涉及一種可微調式雲臺結構，該結構包括電機、電機輸出軸、平鍵、減速主動齒輪、等速主動齒輪、從動減速齒輪、從動等速齒輪、軸銷、撥盤、蝸杆、擋圈、軸套、軸向馬達、連杆、撥叉、蝸輪輸出軸及蝸輪。本發明主要利用軸向馬達帶動撥叉使撥盤沿蝸杆軸向移動來切換雲臺傳動變比，當雲臺需要快速旋轉時則撥盤與從動等速齒輪相連接，當雲臺需要以極慢的速度旋轉來尋找所需要觀測的目標時，則撥盤與從動減速齒輪相連接。本發明有效解決了雲臺安裝高倍攝像鏡頭在尋找觀測遠距離物體時難以捕捉到所要尋找的目標的難題。本發明結構簡單，設計合理，性能可靠，有效提高了產品競爭力。
文檔編號G05D3/12GK102819271SQ201210281138
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日
發明者武付軍, 蘇東東 申請人:天津市亞安科技股份有限公司