專利名稱：防爆攝像儀云臺一體機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防爆攝像儀云臺一體機，由于帶有云臺轉動機構、內置解碼器和光源，可實現礦井下萬向攝像功能，屬于防爆工業監控系統領域。
背景技術：
目前市場上的礦用攝像儀多為定點型，安裝完畢后，攝像儀筒體不再轉動，根據內 置的攝像機、鏡頭的工作性能，只能滿足一定視角范圍內的攝像。大多礦用攝像儀依靠周圍 環境的光線進行工作，一旦缺乏環境光線，內置的普通攝像機采集圖像困難，即使選用低照 度或紅外攝像機，所采集的圖像依然不夠清晰，效果不佳。現有的防爆攝像儀云臺一體機，體型龐大而笨重，在礦井下的安裝空間受到限制， 其轉動速度為3° /s 8° /s，不能滿足高速轉動、跟蹤的需要。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種安全性好、具有照明功能的 全方位高速跟蹤的防爆攝像儀云臺一體機。實現上述目的的技術方案是一種防爆攝像儀云臺一體機，包括底座、云臺和俯仰 筒體，云臺由云臺筒體以及云臺筒體內的水平傳動機構和俯仰傳動機構組成，俯仰筒體由 攝像儀筒體和光源筒體組成，攝像儀筒體和光源筒體對稱分布在云臺筒體兩側，攝像儀筒 體內部安裝有攝像儀裝置，光源筒體內安裝有光源裝置，攝像儀筒體上固定有攝像儀軸，攝 像儀軸可旋轉地支承在云臺筒體的左基板上，攝像儀軸通過聯軸器與固定在光源筒體上的 光源軸連接，光源軸可旋轉地支承在云臺筒體的右基板上，底座下端固定有底座板，并在底 座板上固定有電源板，在底座一側安裝有電源接線裝置，電源接線裝置由防爆接線座、接線 腔、線纜、壓緊螺母和鎖緊膠圈組成，防爆接線座與底座固定連接，接線腔與防爆接線座固 定連接，且接線腔與防爆接線座之間設置有密封圈，壓緊螺母與接線腔的引線口螺紋連接， 鎖緊膠圈安裝在接線腔的引線口內，并在鎖緊膠圈和壓緊螺母間設置有墊圈，壓緊螺母的 前端抵住墊圈，墊圈的另一側抵住鎖緊膠圈，線纜從壓緊螺母的中心孔中穿入，穿過墊圈、 鎖緊膠圈后從接線座內部進入底座內腔，再與電源板連接。進一步，攝像儀筒體內的攝像儀裝置由攝像機、攝像機固定支架、主電路板和撥碼 電路板組成，主電路板及攝像機固定在攝像機固定支架上，撥碼電路板與主電路板固定連 接，攝像機固定支架壓在尼龍墊圈上并與攝像機筒體連接，在攝像機的前方安裝有攝像機 防爆玻璃，攝像機防爆玻璃通過第一玻璃壓圈固定在攝像儀筒體前端，在攝像機防爆玻璃 與第一玻璃壓圈之間安裝有第一橡膠墊圈，在攝像機防爆玻璃與攝像儀筒體前端的配合處 安裝有第一金屬墊。進一步，光源筒體內部的光源裝置包括散熱器、第二玻璃壓圈及光源組件，光源組 件由發光二極管以及光源電路板組成，散熱器、光源電路板和第二玻璃壓圈固定在一起，散 熱器與光源組件之間安裝有尼龍墊柱，光源組件與第二玻璃壓圈之間安裝有隔圈，第二玻璃壓圈與光源筒體配合，光源筒體的前端通過第二玻璃壓圈固定有光源防爆玻璃，光源防 爆玻璃與第二玻璃壓圈之間設置有橡膠墊圈和金屬片，光源防爆玻璃與光源筒體之間設置
有第二金屬墊。進一步，散熱器的上方安裝有風扇及風扇支架，風扇固定在風扇支架上，風扇支架 固定在光源筒體側面。進一步，水平傳動機構包括縱向軸、縱向小軸、石墨環、水平電機和發信片，縱向軸 下端固定在底座上，石墨環放置在縱向軸中間，縱向軸上固定有右部大帶輪，在縱向小軸上 固定安裝左部小帶輪和左部大帶輪，右部大帶輪和左部小帶輪通過水平小同步帶連接，在 水平電機的輸出端安裝有右部小帶輪，右部小帶輪和左部大帶輪通過水平大同步帶連接； 水平電機通過水平連接板與水平電機支架固定，水平電機支架和支架墊塊固定安裝在水平 基板上，水平基板與云臺筒體的下端固定連接，發信片固定在縱向軸頂部，發信片與安裝在 水平電機支架側邊的水平開關板配合。進一步，俯仰傳動機構包括俯仰小軸、俯仰電機、俯仰電機支架、俯仰電路板、俯仰 開關板、下部大帶輪、機械限位塊和俯仰發信片，下部大帶輪固定在攝像儀軸中部，俯仰發 信片和機械限位塊固定在下部大帶輪上，在俯仰小軸上安裝有上部小帶輪和上部大帶輪， 上部小帶輪和下部大帶輪通過俯仰小同步帶相連，在俯仰電機的輸出端安裝有下部小帶 輪，下部小帶輪和上部大帶輪通過俯仰大同步帶相連，俯仰電機通過俯仰連接板與俯仰電 機支架固定，俯仰電路板固定在俯仰電機支架上，俯仰發信片與安裝在俯仰電機支架側邊 的俯仰開關板配合，俯仰電機支架通過支架墊塊固定安裝在云臺筒體的左基板上。采用上述技術方案后，攝像機、光源裝置、水平傳動機構和俯仰傳動機構都集成在 筒體內，通過唯一的防爆電源接線裝置，采用綜合線纜接駁內置防爆接線端子，改變了以往 分體產品攝像儀、云臺等分別接駁的方式，減少了多個電纜引入裝置帶來的安全隱患。由于 在云臺筒體一側設置光源裝置，光源裝置與攝像儀裝置通過聯軸器將攝像儀軸和光源軸連 接在一起保證兩者同步運轉，從而使光源裝置持續準確地給攝像儀裝置提供照明，保證在 任何環境及時間都能獲取清晰的圖像。通過進一步改進，本實用新型水平傳動機構和俯仰傳動機構拋棄了傳統的銅蝸輪、蝸桿配合傳動的設計，電機通過主動帶輪和同步帶，直接驅動被動帶輪，經過兩級傳動 放大，將扭矩傳遞至縱向軸和攝像儀軸上，使得云臺筒體、攝像機筒體和光源筒體轉動。由 于采用兩級傳動放大的方式進行傳動，因此高轉速、低扭矩的小體積電機即可以滿足防爆 攝像儀云臺一體機自身的重量所需的扭矩，進而可以縮小攝像儀的體積。采用步進電機作 為動力源，配合專用驅動電路，可實現0. 1° /s 45° /s的無極變速和90° /s的預置位 調用速度。水平傳動機構實現了 360°無限位連續旋轉，俯仰傳動機構實現180°旋轉。水 平傳動機構內置的發信片和水平開關板及俯仰傳動機構內置的俯仰發信片和俯仰開關板 起到停止、旋轉、尋找目標點的作用。
圖1為本實用新型的主視剖面結構示意圖；圖2為水平傳動機構的左視剖面結構示意圖；圖3為俯仰傳動機構的仰視剖面結構示意圖。[0017]具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。如圖1 3所示，一種防爆攝像儀云臺一體機，包括底座62、云臺和俯仰筒體，云 臺由云臺筒體以及云臺筒體內的水平傳動機構和俯仰傳動機構組成，俯仰筒體由攝像儀筒 體12和光源筒體32組成，攝像儀筒體12和光源筒體32對稱分布在云臺筒體兩側，攝像儀 筒體12與左側的筒體蓋板10固定配合并且在攝像儀筒體12與筒體蓋板10的配合處安裝 有密封圈11，光源筒體32與右側的側蓋板36固定配合并且在光源筒體32和側蓋板36的 配合處安裝有密封圈35，攝像儀筒體12內部安裝有攝像儀裝置，光源筒體32內安裝有光 源裝置，攝像儀筒體12上固定有攝像儀軸13，攝像儀軸13通過軸承15可旋轉地支承在云 臺筒體的左基板98上，并且在軸承15的左部安裝有旋轉密封圈14，起到保證攝像儀軸13 旋轉的同時又能防水；攝像儀軸13通過聯軸器24與固定在光源筒體32上的光源軸26連 接，光源軸26通過軸承28可旋轉地支承在云臺筒體的右基板29上，并且在光源軸26與俯 仰側板29的配合處安裝有旋轉密封圈31進行旋轉密封，在軸承28左側的光源軸26上固 定有彈性擋圈27起到軸向固定；在俯仰筒體上端具有上罩25，上罩25左端與左基板98固 定并且上罩25與左基板98的配合處安裝有密封圈17，上罩25右端與右基板29固定并且 上罩25與右基板29的配合處安裝有密封圈30，密封圈17和密封圈30主要起到防水的作 用，保證云臺正常工作；底座62下端固定有底座板60，并在底座板60上固定有電源板63， 在底座62與底座板60的配合處安裝有密封圈61，在底座62 —側安裝有電源接線裝置，電 源接線裝置由防爆接線座53、接線腔55、線纜59、壓緊螺母58和鎖緊膠圈56組成，防爆接 線座53與底座62固定連接，接線腔55與防爆接線座53固定連接，且接線腔55與防爆接 線座53之間設置有密封圈52，壓緊螺母58與接線腔55的引線口螺紋連接，鎖緊膠圈56安 裝在接線腔55的引線口內，并在鎖緊膠圈56和壓緊螺母58間設置有墊圈57，壓緊螺母58 的前端抵住墊圈57，墊圈57的另一側抵住鎖緊膠圈56，線纜59從壓緊螺母58的中心孔中 穿入，穿過墊圈57、鎖緊膠圈56后從接線座53內部進入底座62內腔，再與電源板63連接， 鎖緊膠圈56及墊圈57起到鎖緊線纜59并防水的作用。如圖1所示，攝像儀筒體12內的攝像儀裝置由攝像機8、攝像機固定支架5、主電 路板6和撥碼電路板9組成，主電路板6及攝像機8固定在攝像機固定支架5上，撥碼電路 板9與主電路板6固定連接，攝像機固定支架5壓在尼龍墊圈7上并與攝像機筒體12連 接，在攝像機8的前方安裝有攝像機防爆玻璃2，攝像機防爆玻璃2通過第一玻璃壓圈4固 定在攝像儀筒體12前端，在攝像機防爆玻璃2與第一玻璃壓圈4之間安裝有第一橡膠墊圈 3，在攝像機防爆玻璃2與攝像儀筒體12前端的配合處安裝有第一金屬墊1。如圖1所示，光源筒體32內部的光源裝置包括散熱器37、第二玻璃壓圈41及光源組 件38，光源組件38由發光二極管46以及光源電路板47組成，散熱器37、光源電路板47和第二 玻璃壓圈41固定在一起，散熱器37與光源組件38之間安裝有尼龍墊柱39，光源組件38與第 二玻璃壓圈41之間安裝有隔圈40，第二玻璃壓圈41與光源筒體32配合，光源筒體32的前端 通過第二玻璃壓圈41固定有光源防爆玻璃44，光源防爆玻璃44與第二玻璃壓圈41之間設置 有橡膠墊圈43和金屬片42，光源防爆玻璃44與光源筒體32之間設置有第二金屬墊45。如圖1所示，散熱器37的上方安裝有風扇34及風扇支架33，風扇34固定在風扇支架33上，風扇支架33固定在光源筒體32的側面。[0023]如圖1、2所示，水平傳動機構是通過兩級傳動來實現的，具體過程如下水平電機 78帶動右部小帶輪79轉動，通過水平大同步帶76帶動左部大帶輪73運轉，左部大帶輪73 轉動從而使安裝在同一根縱向小軸72上的左部小帶輪71轉動，左部小帶輪71再帶動水平 小同步帶75圍繞右部大帶輪81轉動，右部大帶輪81通過水平鍵49固定在俯仰軸64上并 且右部大帶輪81通過彈性擋圈50軸向固定，左部大帶輪73轉動的同時也帶動縱向小軸72 轉動，縱向小軸72再通過第二軸承70和第三軸承74帶動水平電機支架82轉動，由于水平 電機支架82和支架墊塊83固定安裝在水平基板65上，水平基板65通過軸承69與縱向軸 64配合并在配合處安裝有旋轉密封圈68進行密封，縱向軸64下端固定在底座62上，水平 基板65通過平面軸承66與底座62配合，因此縱向軸64固定不動，水平基板65圍繞縱向 軸64轉動，水平基板65與云臺筒體的下端固定連接，并在在水平基板65與云臺筒體的配 合處安裝有密封圈67，水平基板65再帶動云臺筒體及俯仰筒體做水平轉動，石墨環84放置 在縱向軸64中間，線纜59穿過石墨環84，使得云臺在360度連續旋轉時不扭曲線纜59，發 信片80與安裝在水平電機支架82側邊的水平開關板48配合，起到停止、旋轉、尋找目標點 的作用。如圖1、3所示，俯仰傳動機構是通過兩級傳動來實現的，具體過程如下俯仰電機 23帶動下部小帶輪94轉動，通過俯仰大同步帶92帶動上部大帶輪89轉動，從而使安裝在 同一根俯仰小軸90上的上部小帶輪87轉動，上部小帶輪87再通過俯仰小同步帶85帶動 下部大帶輪97轉動，由于下部大帶輪97通過俯仰鍵18固定在攝像儀軸13上，并且在下部 大帶輪97的左側固定彈性擋圈88在攝像儀軸13上，起到軸向固定防止下部大帶輪97滑 動的作用，因此攝像儀軸13由于下部大帶輪97的帶動轉動起來，而攝像儀軸13與攝像儀 筒體12固定連接，所以攝像儀軸13帶動攝像儀筒體12轉動，攝像儀筒體12帶動攝像機8 轉動，又由于攝像儀軸13通過聯軸器24與光源軸26連接，并且光源軸26與光源筒體32 固定連接，攝像儀軸13帶動光源軸26轉動，光源軸26帶動光源筒體32轉動，光源筒體32 帶動光源組件38轉動。機械限位塊96固定在下部大帶輪97上起到防止云臺旋轉過度扭 傷線纜59，俯仰小軸90通過軸承86和軸承91與俯仰支架19配合，在下部大帶輪97的右 側的攝像儀軸13上固定俯仰發信片95，并在俯仰發信片95右側安裝有彈性擋圈93，起到 軸向固定防止俯仰發信片95滑動的作用，俯仰發信片95與安裝在俯仰電機支架19側邊的 俯仰開關板21配合，起到停止、旋轉、尋找目標點的作用。
權利要求一種防爆攝像儀云臺一體機，包括底座(62)、云臺和俯仰筒體，云臺由云臺筒體以及云臺筒體內的水平傳動機構和俯仰傳動機構組成，其特征在于俯仰筒體由攝像儀筒體(12)和光源筒體(32)組成，攝像儀筒體(12)和光源筒體(32)對稱分布在云臺筒體兩側，攝像儀筒體(12)內部安裝有攝像儀裝置，光源筒體(32)內安裝有光源裝置，攝像儀筒體(12)上固定有攝像儀軸(13)，攝像儀軸(13)可旋轉地支承在云臺筒體的左基板(98)上，攝像儀軸(13)通過聯軸器(24)與固定在光源筒體(32)上的光源軸(26)連接，光源軸(26)可旋轉地支承在云臺筒體的右基板(29)上，底座(62)下端固定有底座板(60)，并在底座板(60)上固定有電源板(63)，在底座(62)一側安裝有電源接線裝置，電源接線裝置由防爆接線座(53)、接線腔(55)、線纜(59)、壓緊螺母(58)和鎖緊膠圈(56)組成，防爆接線座(53)與底座(62)固定連接，接線腔(55)與防爆接線座(53)固定連接，且接線腔(55)與防爆接線座(53)之間設置有密封圈(52)，壓緊螺母(58)與接線腔(55)的引線口螺紋連接，鎖緊膠圈(56)安裝在接線腔(55)的引線口內，并在鎖緊膠圈(56)和壓緊螺母(58)間設置有墊圈(57)，壓緊螺母(58)的前端抵住墊圈(57)，墊圈(57)的另一側抵住鎖緊膠圈(56)，線纜(59)從壓緊螺母(58)的中心孔中穿入，穿過墊圈(57)、鎖緊膠圈(56)后從接線座(53)內部進入底座(62)內腔，再與電源板(63)連接。
2.根據權利要求1或2所述的防爆攝像儀云臺一體機，其特征在于攝像儀筒體(12) 內的攝像儀裝置由攝像機(8)、攝像機固定支架(5)、主電路板(6)和撥碼電路板(9)組成， 主電路板(6)及攝像機(8)固定在攝像機固定支架(5)上，撥碼電路板(9)與主電路板(6) 固定連接，攝像機固定支架(5)壓在尼龍墊圈(7)上并與攝像機筒體(12)連接，在攝像機 (8)的前方安裝有攝像機防爆玻璃(2)，攝像機防爆玻璃(2)通過第一玻璃壓圈(4)固定在 攝像儀筒體(12)前端，在攝像機防爆玻璃(2)與第一玻璃壓圈(4)之間安裝有第一橡膠墊 圈(3)，在攝像機防爆玻璃(2)與攝像儀筒體(12)前端的配合處安裝有第一金屬墊(1)。
3.根據權利要求1所述的防爆攝像儀云臺一體機，其特征在于光源筒體(32)內部的 光源裝置包括散熱器(37)、第二玻璃壓圈(41)及光源組件(38)，光源組件(38)由發光二 極管(46)以及光源電路板(47)組成，散熱器(37)、光源電路板(47)和第二玻璃壓圈(41) 固定在一起，散熱器(37)與光源組件(38)之間安裝有尼龍墊柱(39)，光源組件(38)與第 二玻璃壓圈(41)之間安裝有隔圈(40)，第二玻璃壓圈(41)與光源筒體(32)配合，光源筒 體(32)的前端通過第二玻璃壓圈(41)固定有光源防爆玻璃(44)，光源防爆玻璃(44)與第 二玻璃壓圈(41)之間設置有橡膠墊圈(43)和金屬片(42)，光源防爆玻璃(44)與光源筒體 (32)之間設置有第二金屬墊(45)。
4.根據權利要求2所述的防爆攝像儀云臺一體機，其特征在于散熱器(37)的上方安 裝有風扇(34)及風扇支架(33)，風扇(34)固定在風扇支架(33)上，風扇支架(33)固定在 光源筒體(32)側面。
5.根據權利要求1或2所述的防爆攝像儀云臺一體機，其特征在于所述的水平傳動 機構包括縱向軸(64)、縱向小軸(72)、石墨環(84)、水平電機(78)和發信片(80)，縱向軸 (64)下端固定在底座(62)上，石墨環(84)放置在縱向軸(64)中間，縱向軸(64)上固定有 右部大帶輪(81)，在縱向小軸(72)上固定安裝左部小帶輪(71)和左部大帶輪(73)，右部 大帶輪(81)和左部小帶輪(71)通過水平小同步帶(75)連接，在水平電機(78)的輸出端 安裝有右部小帶輪(79)，右部小帶輪(79)和左部大帶輪(73)通過水平大同步帶(76)連接；水平電機(78)通過水平連接板(77)與水平電機支架(82)固定，水平電機支架(82)和 支架墊塊(83)固定安裝在水平基板(65)上，水平基板(65)與云臺筒體的下端固定連接， 發信片(80)固定在縱向軸(64)頂部，發信片(80)與安裝在水平電機支架(82)側邊的水 平開關板(48)配合。
6.根據權利要求1或2所述的防爆攝像儀云臺一體機，其特征在于所述的俯仰傳動 機構包括俯仰小軸(90)、俯仰電機(23)、俯仰電機支架(19)、俯仰電路板(20)、俯仰開關板(21)、下部大帶輪(97)、機械限位塊(96)和俯仰發信片(95)，下部大帶輪(97)固定在攝像儀軸(13)中部，俯仰發信片(95)和機械限位塊(96)固定在下部大帶輪(97)上，在俯仰小 軸(90)上安裝有上部小帶輪(87)和上部大帶輪(89)，上部小帶輪(87)和下部大帶輪(97) 通過俯仰小同步帶(85)相連，在俯仰電機(23)的輸出端安裝有下部小帶輪(94)，下部小帶 輪(94)和上部大帶輪(89)通過俯仰大同步帶(92)相連，俯仰電機(23)通過俯仰連接板(22)與俯仰電機支架(19)固定，俯仰電路板(20)固定在俯仰電機支架(19)上，俯仰發信 片(95)與安裝在俯仰電機支架(19)側邊的俯仰開關板(21)配合，俯仰電機支架(19)通 過支架墊塊(16)固定安裝在云臺筒體的左基板(98)上。
專利摘要一種防爆攝像儀云臺一體機，包括底座、云臺和俯仰筒體，俯仰筒體由攝像儀筒體和光源筒體組成，在底座一側安裝有電源接線裝置，電源接線裝置由防爆接線座、接線腔、線纜、壓緊螺母和鎖緊膠圈組成，防爆接線座與底座固定連接，接線腔與防爆接線座固定連接，且接線腔與防爆接線座之間設置有密封圈，壓緊螺母與接線腔的引線口螺紋連接，鎖緊膠圈安裝在接線腔的引線口內，并在鎖緊膠圈和壓緊螺母間設置有墊圈，壓緊螺母的前端抵住墊圈，墊圈的另一側抵住鎖緊膠圈，線纜從壓緊螺母的中心孔中穿入，穿過墊圈、鎖緊膠圈后從接線座內部進入底座內腔，再與電源板連接。本實用新型安全性好、具有照明功能，并可以全方位高速跟蹤。
文檔編號H04N5/225GK201590851SQ200920282618
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者凡灼華, 周嵩, 許焯迪 申請人:常州裕華電子設備制造有限公司