專利名稱：可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻監(jiān)控領(lǐng)域的云臺結(jié)構(gòu)，特別涉及一種可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，眾多大型戶外監(jiān)控工程，如森林防火、邊防監(jiān)控、海事偵測、機場對飛機起落跟蹤等，普遍采用高倍攝像鏡頭安裝在云臺上進行監(jiān)控，但是現(xiàn)有云臺配裝高倍攝像鏡頭對遠處目標(biāo)進行搜尋監(jiān)控時，有的時侯需要將云臺轉(zhuǎn)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公里以外的物體時，云臺每秒轉(zhuǎn)速為O. 01°，則10公里以外由A點至B點直線距離大約移動了 I. 7米，如果在I. 7米范圍內(nèi)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(nèi)搜尋到這個物體，并且將物體的圖像穩(wěn)定的呈現(xiàn)在監(jiān)視器屏幕中間位置，對于云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則云臺只需轉(zhuǎn)動O. 5秒的時間,或者在A、 C之間搜尋一點D則云臺只需轉(zhuǎn)動更少的時間。用I秒鐘或者O. 5秒鐘甚至更短的時間準(zhǔn)確的搜尋一個物體顯然難度很大；如何增加云臺由A至B或由A至C所需要的時間，只有使云臺轉(zhuǎn)速變得更低，比如云臺每秒旋轉(zhuǎn)O. 001° ;但是有的時候又需要云臺快速旋轉(zhuǎn)，比如A、B兩點之外的一點E需要云臺在I. 5秒時間內(nèi)緊急旋轉(zhuǎn)到位進行觀測，如果云臺以每秒
O.001°的速度轉(zhuǎn)動的話則云臺的轉(zhuǎn)速明顯太低，相當(dāng)于失去了監(jiān)控功能。所以在實際應(yīng)用當(dāng)中要求安裝高倍攝像鏡頭的云臺旋轉(zhuǎn)速度范圍要大。如果單獨使用電路控制實現(xiàn)大范圍的速度變化效果則欠佳。因此，提供一種設(shè)計合理、操作方便、降低成本、提高生產(chǎn)效率的簡化操作的可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)，成為該領(lǐng)域技術(shù)人員急待著手解決的問題之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種設(shè)計合理、操作方便、生產(chǎn)效率高的可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)，其特征在于該結(jié)構(gòu)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、蝸桿、擋圈、軸套、軸向馬達、連桿、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桿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；所述蝸桿上設(shè)有軸向定位從動減速齒輪及從動等速齒輪的擋圈，且蝸桿上安裝有平鍵；所述撥盤上加工有鍵槽，撥盤與沿蝸桿上的平鍵滑動配合；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(shè)有環(huán)形凹槽，撥叉安裝在撥盤的環(huán)形凹槽內(nèi)；所述撥叉通過連桿與軸向馬達連接，軸向馬達帶動撥叉沿蝸桿軸向移動；所述蝸輪內(nèi)安裝有用于連接攝像鏡頭的蝸輪輸出軸。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供了一種可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)，且與電路控制相結(jié)合實現(xiàn)云臺高轉(zhuǎn)速與極低轉(zhuǎn)速兼顧的設(shè)計結(jié)構(gòu)。本發(fā)明主要利用軸向馬達帶動撥叉使撥盤沿蝸桿軸向移動來切換云臺傳動變比，當(dāng)云臺需要快速旋轉(zhuǎn)時則撥盤與從動等速齒輪相連接；當(dāng)云臺需要以極慢的速度旋轉(zhuǎn)來尋找所需要觀測的目標(biāo)時，則撥盤與從動減速齒輪相連接。云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云臺轉(zhuǎn)速。本發(fā)明有效解決了云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(biāo)的難題。其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，安裝使用方便，大大提高生產(chǎn)效率，一致性好、穩(wěn)定性強，有效提高了產(chǎn)品競爭力。
圖I是本發(fā)明可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)局部側(cè)視示意圖；· 圖3是本發(fā)明可微調(diào)式云臺慢速運轉(zhuǎn)時齒輪連接示意 圖4是本發(fā)明可微調(diào)式云臺快速運轉(zhuǎn)時齒輪連接示意 圖5是本發(fā)明從動減速齒輪側(cè)視示意 圖6是本發(fā)明從動等速齒輪側(cè)視示意 圖7是本發(fā)明撥叉?zhèn)纫暿疽? 圖8是本發(fā)明撥盤設(shè)有鍵槽結(jié)構(gòu)示意 圖9是本發(fā)明撥盤設(shè)有環(huán)形凹槽結(jié)構(gòu)示意 圖10是本發(fā)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蝸桿，11擋圈，12軸套，13軸向馬達，14連桿，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云臺旋轉(zhuǎn)角度信號的器件。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征詳述如下
如圖I-圖9所不,一種可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu),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、蝸桿10、擋圈
11、軸套12、軸向馬達13、連桿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(dāng)電機I旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。減速主動齒輪4與安裝在蝸桿10上的從動減速齒輪6相嚙合。從動減速齒輪6內(nèi)安裝有軸套12，從動減速齒輪6可繞蝸桿10自由旋轉(zhuǎn)。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(nèi)安裝有軸套12，從動等速齒輪7可繞蝸桿10自由旋轉(zhuǎn)。所述蝸桿10上設(shè)有軸向定位從動減速齒輪6及從動等速齒輪7的擋圈11，且蝸桿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在蝸桿10上自由滑動。所述撥盤9上加工有鍵槽18，撥盤9與沿蝸桿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，且此孔大于軸銷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(nèi)，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(zhuǎn)。所述撥盤9上加工有環(huán)形凹槽19，撥叉15安裝在撥盤9的環(huán)形凹槽19內(nèi)；撥叉15通過連桿14與軸向馬達13連接，軸向馬達13可以帶動撥叉15沿蝸桿10軸向移動；蝸輪17內(nèi)安裝有蝸輪輸出軸16，蝸輪輸出軸16用于連接攝像鏡頭，即可帶動高倍攝像鏡頭跟隨云臺一起旋轉(zhuǎn)。如圖8所示，所述撥盤9上加工有鍵槽18，即撥盤9中心設(shè)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(cè)設(shè)有與撥叉15配合的環(huán)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云臺旋轉(zhuǎn)角度信號的器件Q，用于反饋云臺由一點旋轉(zhuǎn)到另一點所旋轉(zhuǎn)的角度，并將此角度信號傳遞給 云臺控制電路。需要說明的是所述減速主動齒輪與從動減速齒輪之間設(shè)為一級減速或多級減速(即二級、或二級以上減速)。本發(fā)明的工作原理是該云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，改變云臺齒輪傳動比來改變云臺旋轉(zhuǎn)速度。當(dāng)需要尋找觀測遠處目標(biāo)時例如10公里以外的某一點，例如圖10中A、B之間的一點C。操作人員可向云臺發(fā)出指令，由云臺控制電路驅(qū)動軸向馬達，使軸向馬達帶動撥叉向左推動，使得撥盤在蝸桿上向左滑動，此時電機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，從動減速齒輪在減速主動齒輪帶動下在蝸桿上空轉(zhuǎn)，當(dāng)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(nèi)，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，撥盤帶動蝸桿，蝸桿帶動蝸輪最后由蝸輪輸出軸帶動高倍攝像鏡頭跟隨云臺一起轉(zhuǎn)動。由于從動減速齒輪的減速作用此時云臺以一個極低的速度，比如每秒
0.001°開始旋轉(zhuǎn)尋找被觀測目標(biāo)。與此同時從動等速齒輪在等速主動齒輪的帶動下在蝸桿上空轉(zhuǎn)如圖3所示。當(dāng)云臺需要從A點旋轉(zhuǎn)至E點如圖10所示，由于云臺旋轉(zhuǎn)角度較大,此時云臺需要一個較高的速度旋轉(zhuǎn)比如每秒鐘80°。此時云臺操作人員可以給云臺發(fā)出指令，由云臺控制電路驅(qū)動軸向馬達，使軸向馬達帶動撥叉向右拉動，使得撥盤在蝸桿上向右滑動，此時電機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，從動等速齒輪在等速主動齒輪帶動下在蝸桿上空轉(zhuǎn)，當(dāng)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(nèi)，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，撥盤帶動蝸桿，蝸桿帶動蝸輪最后由蝸輪輸出軸帶動高倍攝像鏡頭跟隨云臺一起轉(zhuǎn)動。由于等速主動齒輪與從動等速齒輪的傳動比要小于減速主動齒輪與從動減速齒輪的傳動比，此時云臺轉(zhuǎn)速較高比如每秒鐘旋轉(zhuǎn)80°。與此同時從動減速齒輪在減速主動齒輪的帶動下在蝸桿上空轉(zhuǎn)如圖4所示。云臺的最末一級減速是帶有自鎖功能的蝸輪減速，所以當(dāng)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(jié)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(jié)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(zhuǎn)的。另外撥盤在左右滑動當(dāng)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(dāng)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(zhuǎn)動的，當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)一定角度后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(dāng)中。對于有預(yù)置位要求的云臺，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云臺旋轉(zhuǎn)角度信號的器件，可以將云臺的旋轉(zhuǎn)角度反饋給云臺控制電路，保證云臺預(yù)置位精度?？傊景l(fā)明技術(shù)的應(yīng)用，完全可以滿足各種產(chǎn)品的批量生產(chǎn)需要，并將發(fā)揮出其巨大的經(jīng)濟和社會效益。上述參照實施例對該可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)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(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)，其特征在于該結(jié)構(gòu)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、蝸桿、擋圈、軸套、軸向馬達、連桿、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桿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；所述蝸桿上設(shè)有軸向定位從動減速齒輪及從動等速齒輪的擋圈，且蝸桿上安裝有平鍵；所述撥盤上加工有鍵槽，撥盤與沿蝸桿上的平鍵滑動配合；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(shè)有環(huán)形凹槽，撥叉安裝在撥盤的環(huán)形凹槽內(nèi)；所述撥叉通過連桿與軸向馬達連接，軸向馬達帶動撥叉沿蝸桿軸向移動；所述蝸輪內(nèi)安裝有用于連接攝像鏡頭的蝸輪輸出軸。
2.如權(quán)利要求I所述可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)，其特征在于所述從動減速齒輪內(nèi)安裝有軸套。
3.如權(quán)利要求I所述可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)，其特征在于所述從動等速齒輪內(nèi)安裝有軸套。
4.如權(quán)利要求I所述可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)，其特征在于所述減速主動齒輪與從動減速齒輪之間設(shè)為一級減速或一級以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可微調(diào)式云臺結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)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、蝸桿、擋圈、軸套、軸向馬達、連桿、撥叉、蝸輪輸出軸及蝸輪。本發(fā)明主要利用軸向馬達帶動撥叉使撥盤沿蝸桿軸向移動來切換云臺傳動變比，當(dāng)云臺需要快速旋轉(zhuǎn)時則撥盤與從動等速齒輪相連接，當(dāng)云臺需要以極慢的速度旋轉(zhuǎn)來尋找所需要觀測的目標(biāo)時，則撥盤與從動減速齒輪相連接。本發(fā)明有效解決了云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(biāo)的難題。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，性能可靠，有效提高了產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者武付軍, 蘇東東 申請人:天津市亞安科技股份有限公司