專利名稱：重載云臺的機芯結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及攝像機的技術領域，具體說是一種在水平傳動軸上設置彈性固定部， 通過彈性固定部限定水平傳動軸的位置，從而使水平蝸輪和水平蝸桿保持緊密配合狀態， 確保攝像機水平圖像穩定性的重載云臺的機芯結構。
背景技術：
云臺就是由兩個交流電機組成的攝像機的安裝平臺，可以帶動攝像機做水平方向 和垂直方向的運動。云臺內部有兩個電機，分別負責云臺的上下和左右各方向的轉動。其 工作電壓的不同也決定了該云臺的整體工作電壓，一般有交流24V、交流220V及直流MV。 當接到上、下動作電壓時，垂直電機轉動，經減速箱帶動垂直傳動輪盤轉動；當接到左、右動 作電壓時，水平電機轉動并經減速箱帶動云臺底部的水平齒輪盤轉動。云臺都有水平、垂直的限位栓，云臺分別由兩個微動開關實現限位功能。當轉動角 度達到預先設定的限位栓時，微動開關動作切斷電源，云臺停止轉動。限位裝置可以位于云 臺外部，調整過程簡單，也可以位于云臺內部，通過外設的調整機構進行調整，調整過程相 對復雜。但外置限位裝置的云臺密封性不如內置限位裝置的云臺。云臺的最大負載是指垂直方向承受的最大負載能力。攝像機的重心必須通過云臺 回轉中心，并且與云臺工作面垂直，這個中心即為云臺的最大負載點，云臺的承載能力是以 此點作為設計計算的基準。按照承載重量分為輕載云臺、中載云臺和重載云臺。圖1是現有技術的重載云臺的結構示意圖。如圖1所示，一般重載云臺，包括底座1，與攝像機的預置位置相固定，支撐重載 云臺和攝像機；機芯7，構成重載云臺的驅動和傳動部分；外殼，設置在機芯之外，包圍并保 護機芯；護罩，由分別設置在外殼兩側的端板9和連接端板的護罩連接板5構成，攝像機固 定在護罩連接板5上；傳動機構，分為水平傳動軸8和垂直傳動軸6，將機芯分別與底座和 端板相連接，使攝像機同時在水平和垂直方向上轉動。重載云臺的垂直傳動軸能夠連接機芯和護罩使攝像機在垂直方向上轉動，垂直傳 動軸本身處于水平設置狀態，并作為護罩旋轉軸。在垂直傳動軸上設置軸套2、軸架4和垂 直蝸輪3，將電機的驅動傳輸。水平旋轉軸8連接機芯和底座，使攝像機能夠在水平方向上 轉動，水平旋轉軸本身處于垂直安裝狀態。驅動機構，分為水平電機和垂直電機，水平電機帶動水平蝸桿旋轉，而水平蝸桿與 固定在水平傳動軸上的水平蝸輪相配合，從而使重載云臺在水平方向上旋轉，垂直電機帶 動垂直蝸桿旋轉，而垂直蝸桿與固定在垂直傳動軸上的垂直蝸輪相配合，從而使重載云臺 在垂直方向上旋轉；但是，如上所述的已有技術中存在如下的不足點現有技術的重載云臺中，搭載的攝像機的實際水平圖像效果取決于重載云臺在水 平方向上轉動時的穩定程度，而重載云臺的水平轉動穩定性又取決于機芯中水平驅動機構 和水平傳動機構的配合度，由于各部件得加工是分開進行的，在實際加工過程中往往會發生水平蝸輪和水平蝸桿咬合面并不重合的問題，兩者之間的配合會存在部分誤差。而且在 重載云臺的使用過程中，由于長期運轉磨損，水平蝸桿和水平蝸輪之間也會出現縫隙，從而 影響到重載云臺在水平方向上旋轉式的平滑和穩定，也因此影響到攝像機的水平圖像質量。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種在水平傳動軸上設置彈性固定部，通過彈性 固定部限定水平傳動軸的位置，從而使水平蝸輪和水平蝸桿保持緊密配合狀態，確保攝像 機水平圖像穩定性的重載云臺的機芯結構。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是本發明的重載云臺的機芯結構，上述重載云臺包括底座，與攝像機的預置位置相 固定，支撐重載云臺和攝像機；機芯，構成重載云臺的傳動和驅動部分；傳動機構，分為水 平傳動軸和垂直傳動軸，將機芯分別與底座和端板相連接；驅動機構，分為水平電機和垂直 電機，水平電機帶動水平蝸桿旋轉，而水平蝸桿與固定在水平傳動軸上的水平蝸輪相配合， 從而使重載云臺在水平方向上旋轉，垂直電機帶動垂直蝸桿旋轉，而垂直蝸桿與固定在垂 直傳動軸上的垂直蝸輪相配合，從而使重載云臺在垂直方向上旋轉；外殼，設置在機芯之 外，包圍并保護機芯；護罩，由分別設置在外殼兩側的端板和連接端板的護罩連接板構成， 攝像機固定在護罩連接板上，在水平傳動軸上固定連接水平傳動軸和外殼內壁的彈性固定 部，通過彈性固定部限定水平傳動軸的位置，使水平蝸桿與水平蝸輪保持緊密配合。本發明還可以采用如下技術措施上述彈性固定部是恒力彈簧，恒力彈簧的一端纏繞固定在水平傳動軸上，另一端 固定在外殼的內部底面上。所述的外殼的內部底面上設置有固定恒力彈簧的彈簧卡位。本發明具有的優點和積極效果是本發明的重載云臺的機芯結構中，在水平傳動軸和外殼的內部的彈簧卡位之間設 置恒力彈簧，通過恒力彈簧拉動水平傳動軸，使水平傳動軸能夠根據實際情況改變限定的 位置，即時刻保持水平傳動軸上固定的水平蝸輪與水平蝸桿之間的緊密配合，使兩者在配 合保持穩定運轉，由于彈簧行程在設備運行過程中沒有變化，故彈簧的拉力是恒定的，恒力 彈簧拉力有效解決蝸輪蝸桿加工和磨損誤差，通過恒力彈簧產生的拉力可以克服水平蝸輪 和水平蝸桿相互間的加工誤差和運行一段時間后的磨損誤差，使水平蝸輪和水平蝸桿在傳 動過程中，咬合面永遠保持重合；從而有效解決蝸輪蝸桿誤差間隙，使重載云臺在水平方向 上平穩轉動，確保了攝像機在轉動工作時的穩定，從而是攝像機的水平圖像質量更好。
圖1是現有技術的重載云臺的結構示意圖；圖2是本發明的重載云臺的結構示意圖；圖3是本發明的重載云臺的機芯結構示意圖；圖4是本發明的重載云臺的機芯結構的在水平蝸輪部分的俯視圖。
具體實施例方式以下參照附圖及實施例對本發明進行詳細的說明。圖2是本發明的重載云臺的結構示意圖；圖3是本發明的重載云臺的機芯結構示 意圖；圖4是本發明的重載云臺的機芯結構的在水平蝸輪部分的俯視圖。如圖2至圖4所示，重載云臺，包括底座1，與攝像機的預置位置相固定，支撐重 載云臺和攝像機；機芯，構成重載云臺的驅動和傳動部分，驅動與重載云臺固定的攝像機在 垂直方向和水平方向上轉動；外殼11，設置在機芯之外，包圍并保護機芯；護罩，由分別設 置在外殼兩側的端板9和連接端板的護罩連接板5構成，攝像機固定在護罩連接板上，在 外殼和端板上分別設置相互配合的限位栓13和引導槽，從而限定護罩在垂直方向上轉動 的角度；傳動機構，分為水平傳動軸8和垂直傳動軸，水平傳動軸8將機芯分別與底座相連 接，使重載云臺可以在水平方向上轉動，水平傳動軸本身處于垂直安裝的狀態，垂直傳動軸 將機芯和端板相連接，使攝像機可以在垂直方向上轉動，垂直傳動軸處于水平的安裝狀態。 驅動機構，分為水平電機和垂直電機，水平電機帶動水平蝸桿17旋轉，而水平蝸桿與固定 在水平傳動軸上的水平蝸輪18相配合，從而使重載云臺在水平方向上旋轉，垂直電機帶動 垂直蝸桿15旋轉，而垂直蝸桿與固定在垂直傳動軸上的垂直蝸輪3相配合，從而使重載云 臺在垂直方向上旋轉。在重載云臺兩側的端板上分別設置重力補償部10，重力補償部和護 罩連接板分別設置在垂直傳動軸與端板固定位置的兩側，從而使重力補償部10的重力相 對于垂直傳動軸產生力矩。在水平傳動軸8上固定連接水平傳動軸8和外殼內壁的彈性固定部19，通過彈性 固定部限定水平傳動軸的位置，在彈性固定部的作用下水平蝸輪18接近水平蝸桿17，使水 平蝸桿17與水平蝸輪18時刻保持緊密配合，兩者在轉動中的咬合面保持一致。上述彈性固定部是恒力彈簧，使水平傳動軸在運轉過程中受到的拉力保持恒定， 從而保證水平蝸輪18和水平蝸桿17總是保持相同的接觸狀況。恒力彈簧的一端纏繞固定 在水平傳動軸上，另一端固定在外殼的內部底面的彈簧卡位20中。兩側重力補償部的重量可以根據實際情況發生變化，重力補償部可以根據攝像機 的重量和護罩的重量分布狀況進行調整。由于端板和護罩連接板自身同樣具有一定重量， 重力補償部10和其位于垂直傳動軸同側的端板相對于垂直傳動軸固定位置12的力矩等于 固定有攝像機的護罩連接板和相應側的端板相對于垂直傳動軸固定位置的力矩。使垂直傳 動軸兩側的護罩和攝像機的重力保持平衡狀態，整體的重心落在水平傳動軸的軸心。本發明的重載云臺的機芯結構中，在水平傳動軸和外殼的內部的彈簧卡位之間設 置恒力彈簧，通過恒力彈簧拉動水平傳動軸，使水平傳動軸能夠根據實際情況改變限定的 位置，即時刻保持水平傳動軸上固定的水平蝸輪與水平蝸桿之間的緊密配合，使兩者在配 合保持穩定運轉，由于彈簧行程在設備運行過程中沒有變化，故彈簧的拉力是恒定的，恒力 彈簧拉力有效解決蝸輪蝸桿加工和磨損誤差，通過恒力彈簧產生的拉力可以克服水平蝸輪 和水平蝸桿相互間的加工誤差和運行一段時間后的磨損誤差，使水平蝸輪和水平蝸桿在傳 動過程中，咬合面永遠保持重合；從而有效解決蝸輪蝸桿誤差間隙，使重載云臺在水平方向 上平穩轉動，確保了攝像機在轉動工作時的穩定，從而是攝像機的水平圖像質量更好。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖 然本發明已以較佳實施例公開如上，然而，并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當然會利用揭示的技術內容作出些許更動或修飾，成 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質 對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種重載云臺的機芯結構，上述重載云臺包括底座，與攝像機的預置位置相固定， 支撐重載云臺和攝像機；機芯，構成重載云臺的傳動和驅動部分；傳動機構，分為水平傳動 軸和垂直傳動軸，將機芯分別與底座和端板相連接；驅動機構，分為水平電機和垂直電機， 水平電機帶動水平蝸桿旋轉，而水平蝸桿與固定在水平傳動軸上的水平蝸輪相配合，從而 使重載云臺在水平方向上旋轉，垂直電機帶動垂直蝸桿旋轉，而垂直蝸桿與固定在垂直傳 動軸上的垂直蝸輪相配合，從而使重載云臺在垂直方向上旋轉；外殼，設置在機芯之外，包 圍并保護機芯；護罩，由分別設置在外殼兩側的端板和連接端板的護罩連接板構成，攝像機 固定在護罩連接板上，其特征在于在水平傳動軸上固定連接水平傳動軸和外殼內壁的彈 性固定部，通過彈性固定部限定水平傳動軸的位置，使水平蝸桿與水平蝸輪保持緊密配合。
2.根據權利要求1所述的重載云臺的機芯結構，其特征在于上述彈性固定部是恒力 彈簧，恒力彈簧的一端纏繞固定在水平傳動軸上，另一端固定在外殼的內部底面上。
3.根據權利要求2所述的重載云臺的機芯結構，其特征在于外殼的內部底面上設置 有固定恒力彈簧的彈簧卡位。
全文摘要
一種重載云臺的機芯結構，上述重載云臺包括底座、機芯、驅動機構、外殼、護罩，在水平傳動軸上固定連接水平傳動軸和外殼內壁的彈性固定部，通過彈性固定部限定水平傳動軸的位置，使水平蝸桿與水平蝸輪保持緊密配合。使兩者在配合保持穩定運轉，恒力彈簧拉力有效解決蝸輪蝸桿加工和磨損誤差，通過恒力彈簧產生的拉力可以克服水平蝸輪和水平蝸桿相互間的加工誤差和運行一段時間后的磨損誤差，使水平蝸輪和水平蝸桿在傳動過程中，咬合面永遠保持重合；從而有效解決蝸輪蝸桿誤差間隙，使重載云臺在水平方向上平穩轉動，確保了攝像機在轉動工作時的穩定，從而是攝像機的水平圖像質量更好。
文檔編號F16M11/12GK102095060SQ20091022904
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月9日 優先權日2009年12月9日
發明者周平, 戴林 申請人:天津天地偉業數碼科技有限公司