专利名称：可微调式云台结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种视频监控领域的云台结构，特别涉及一种可微调式云台结构。
背景技术：
目前，众多大型户外监控工程，如森林防火、边防监控、海事侦测、机场对飞机起落跟踪等，普遍采用高倍摄像镜头安装在云台上进行监控，但是现有云台配装高倍摄像镜头对远处目标进行搜寻监控时，有的时侯需要将云台转速控制的非常低。原因如图10所示，例如，用高倍摄像镜头观测搜寻10公里以外的物体时，云台每秒转速为O. 01°，则10公里以外由A点至B点直线距离大约移动了 I. 7米，如果在I. 7米范围内搜寻一个物体，物体体积相对大一些还好，如果物体比较小而且需要在I秒钟以内搜寻到这个物体，并且将物体的图像稳定的呈现在监视器屏幕中间位置，对于云台的操控者来说是有一定难度的，原因是时间太短了。如果需要搜寻A、B之间的一点C则云台只需转动O. 5秒的时间,或者在A、 C之间搜寻一点D则云台只需转动更少的时间。用I秒钟或者O. 5秒钟甚至更短的时间准确的搜寻一个物体显然难度很大；如何增加云台由A至B或由A至C所需要的时间，只有使云台转速变得更低，比如云台每秒旋转O. 001° ;但是有的时候又需要云台快速旋转，比如A、B两点之外的一点E需要云台在I. 5秒时间内紧急旋转到位进行观测，如果云台以每秒
O.001°的速度转动的话则云台的转速明显太低，相当于失去了监控功能。所以在实际应用当中要求安装高倍摄像镜头的云台旋转速度范围要大。如果单独使用电路控制实现大范围的速度变化效果则欠佳。因此，提供一种设计合理、操作方便、降低成本、提高生产效率的简化操作的可微调式云台结构，成为该领域技术人员急待着手解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种设计合理、操作方便、生产效率高的可微调式云台结构。为实现上述目的本发明所采用的技术方案是一种可微调式云台结构，其特征在于该结构包括电机、电机输出轴、平键、减速主动齿轮、等速主动齿轮、从动减速齿轮、从动等速齿轮、轴销、拨盘、蜗杆、挡圈、轴套、轴向马达、连杆、拨叉、蜗轮输出轴及蜗轮；
所述减速主动齿轮与等速主动齿轮通过平键固定在电机输出轴上，所述减速主动齿轮与安装在蜗杆上的从动减速齿轮相啮合；所述等速主动齿轮与从动等速齿轮相啮合；所述蜗杆上设有轴向定位从动减速齿轮及从动等速齿轮的挡圈，且蜗杆上安装有平键；所述拨盘上加工有键槽，拨盘与沿蜗杆上的平键滑动配合；拨盘上安装有轴销，从动减速齿轮与从动等速齿轮上加工有与拨盘上的轴销位置相匹配的孔；拨盘上设有环形凹槽，拨叉安装在拨盘的环形凹槽内；所述拨叉通过连杆与轴向马达连接，轴向马达带动拨叉沿蜗杆轴向移动；所述蜗轮内安装有用于连接摄像镜头的蜗轮输出轴。本发明的有益效果是本发明提供了一种可微调式云台结构，且与电路控制相结合实现云台高转速与极低转速兼顾的设计结构。本发明主要利用轴向马达带动拨叉使拨盘沿蜗杆轴向移动来切换云台传动变比，当云台需要快速旋转时则拨盘与从动等速齿轮相连接；当云台需要以极慢的速度旋转来寻找所需要观测的目标时，则拨盘与从动减速齿轮相连接。云台可按照操作人员的指令控制轴向马达的动作，轴向马达可以拉动或推动拨盘，利用改变拨盘与从动减速齿轮、从动等速齿轮不同的组合来改变云台转速。本发明有效解决了云台安装高倍摄像镜头在寻找观测远距离物体时很不容易捕捉到所要寻找的目标的难题。其结构简单，设计合理，安装使用方便，大大提高生产效率，一致性好、稳定性强，有效提高了产品竞争力。
图I是本发明可微调式云台结构示意 图2是本发明可微调式云台结构局部侧视示意图；· 图3是本发明可微调式云台慢速运转时齿轮连接示意 图4是本发明可微调式云台快速运转时齿轮连接示意 图5是本发明从动减速齿轮侧视示意 图6是本发明从动等速齿轮侧视示意 图7是本发明拨叉侧视示意 图8是本发明拨盘设有键槽结构示意 图9是本发明拨盘设有环形凹槽结构示意 图10是本发明工作原理辅助说明参考图。图中1电机，2电机输出轴，3平键，4减速主动齿轮，5等速主动齿轮，6从动减速齿轮，7从动等速齿轮，8轴销，9拨盘，10蜗杆，11挡圈，12轴套，13轴向马达，14连杆，15拨叉，16蜗轮输出轴，17蜗轮，18键槽，19凹槽；
X表示为高倍摄像镜头；Z表示为支架；0表示为光电编码器或其它可以反馈云台旋转角度信号的器件。
具体实施例方式以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
、结构、特征详述如下
如图I-图9所不,一种可微调式云台结构,包括电机I、电机输出轴2、平键3、减速主动齿轮4、等速主动齿轮5、从动减速齿轮6、从动等速齿轮7、轴销8、拨盘9、蜗杆10、挡圈
11、轴套12、轴向马达13、连杆14、拨叉15、蜗轮输出轴16及蜗轮17。所述减速主动齿轮4与等速主动齿轮5通过平键3被固定在电机输出轴2上，当电机I旋转时减速主动齿轮4与等速主动齿轮5可跟随电机轴同步旋转。减速主动齿轮4与安装在蜗杆10上的从动减速齿轮6相啮合。从动减速齿轮6内安装有轴套12，从动减速齿轮6可绕蜗杆10自由旋转。所述等速主动齿轮5与从动等速齿轮7相啮合。所述从动等速齿轮7内安装有轴套12，从动等速齿轮7可绕蜗杆10自由旋转。所述蜗杆10上设有轴向定位从动减速齿轮6及从动等速齿轮7的挡圈11，且蜗杆10上安装有平键3 ;其对拨盘9具有圆周方向的固定作用，同时拨盘9又可沿平键3在蜗杆10上自由滑动。所述拨盘9上加工有键槽18，拨盘9与沿蜗杆10上的平键3滑动配合，拨盘9上安装有轴销8，从动减速齿轮6与从动等速齿轮7上加工有与拨盘9上的轴销8位置相匹配的孔，且此孔大于轴销8直径；即拨盘9上安装的轴销8可插入到从动减速齿轮6、从动等速齿轮7上的孔内，从而使拨盘9跟随从动减速齿轮6或从动等速齿轮一起旋转。所述拨盘9上加工有环形凹槽19，拨叉15安装在拨盘9的环形凹槽19内；拨叉15通过连杆14与轴向马达13连接，轴向马达13可以带动拨叉15沿蜗杆10轴向移动；蜗轮17内安装有蜗轮输出轴16，蜗轮输出轴16用于连接摄像镜头，即可带动高倍摄像镜头跟随云台一起旋转。如图8所示，所述拨盘9上加工有键槽18，即拨盘9中心设有与平键3配合的键槽18。如图9所示，所述拨盘9上加工有凹槽19，即拨盘9外侧设有与拨叉15配合的环形凹槽19。所述蜗轮输出轴16上还可安装有例如光电编码器或其它可以反馈云台旋转角度信号的器件Q，用于反馈云台由一点旋转到另一点所旋转的角度，并将此角度信号传递给 云台控制电路。需要说明的是所述减速主动齿轮与从动减速齿轮之间设为一级减速或多级减速(即二级、或二级以上减速)。本发明的工作原理是该云台可按照操作人员的指令控制轴向马达的动作，轴向马达可以拉动或推动拨盘，利用拨盘与从动减速齿轮、从动等速齿轮不同的组合，改变云台齿轮传动比来改变云台旋转速度。当需要寻找观测远处目标时例如10公里以外的某一点，例如图10中A、B之间的一点C。操作人员可向云台发出指令，由云台控制电路驱动轴向马达，使轴向马达带动拨叉向左推动，使得拨盘在蜗杆上向左滑动，此时电机处于运转状态，从动减速齿轮在减速主动齿轮带动下在蜗杆上空转，当拨盘上的轴销与从动减速齿轮上的孔相重合时，轴销插入从动减速齿轮上的孔内，此时减速主动齿轮带动从动减速齿轮，从动减速齿轮带动拨盘，拨盘带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮最后由蜗轮输出轴带动高倍摄像镜头跟随云台一起转动。由于从动减速齿轮的减速作用此时云台以一个极低的速度，比如每秒
0.001°开始旋转寻找被观测目标。与此同时从动等速齿轮在等速主动齿轮的带动下在蜗杆上空转如图3所示。当云台需要从A点旋转至E点如图10所示，由于云台旋转角度较大,此时云台需要一个较高的速度旋转比如每秒钟80°。此时云台操作人员可以给云台发出指令，由云台控制电路驱动轴向马达，使轴向马达带动拨叉向右拉动，使得拨盘在蜗杆上向右滑动，此时电机处于运转状态，从动等速齿轮在等速主动齿轮带动下在蜗杆上空转，当拨盘上的轴销与从动等速齿轮上的孔相重合时，轴销插入从动等速齿轮上的孔内，此时等速主动齿轮带动从动等速齿轮，从动等速齿轮带动拨盘，拨盘带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮最后由蜗轮输出轴带动高倍摄像镜头跟随云台一起转动。由于等速主动齿轮与从动等速齿轮的传动比要小于减速主动齿轮与从动减速齿轮的传动比，此时云台转速较高比如每秒钟旋转80°。与此同时从动减速齿轮在减速主动齿轮的带动下在蜗杆上空转如图4所示。云台的最末一级减速是带有自锁功能的蜗轮减速，所以当拨盘在轴向马达的带动下，拨盘中的轴销脱离从动减速齿轮而未与从动等速齿轮结合时，或者轴销脱离从动等速齿轮而未与从动减速齿轮相结合时，如图I所示，蜗轮输出轴所带动的高倍摄像镜头是不会因为重力的原因自行围绕蜗轮输出轴旋转的。另外拨盘在左右滑动当中轴销不一定凑巧就能够插入从动减速齿轮、从动等速齿轮的孔当中，但是从动减速齿轮、从动等速齿轮在电机的带动下是在转动的，当齿轮旋转一定角度后拨盘在轴向马达的带动下轴销便自然落到从动减速齿轮、从动等速齿轮的孔当中。对于有预置位要求的云台，在切换变速齿轮过程中，安装在蜗轮输出轴上的光电编码器或其它可以反馈云台旋转角度信号的器件，可以将云台的旋转角度反馈给云台控制电路，保证云台预置位精度。总之，本发明技术的应用，完全可以满足各种产品的批量生产需要，并将发挥出其巨大的经济和社会效益。上述参照实施例对该可微调式云台结构进行的详细描述，是说明性的而不是限定 性的；因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种可微调式云台结构，其特征在于该结构包括电机、电机输出轴、平键、减速主动齿轮、等速主动齿轮、从动减速齿轮、从动等速齿轮、轴销、拨盘、蜗杆、挡圈、轴套、轴向马达、连杆、拨叉、蜗轮输出轴及蜗轮； 所述减速主动齿轮与等速主动齿轮通过平键固定在电机输出轴上，所述减速主动齿轮与安装在蜗杆上的从动减速齿轮相啮合；所述等速主动齿轮与从动等速齿轮相啮合；所述蜗杆上设有轴向定位从动减速齿轮及从动等速齿轮的挡圈，且蜗杆上安装有平键；所述拨盘上加工有键槽，拨盘与沿蜗杆上的平键滑动配合；拨盘上安装有轴销，从动减速齿轮与从动等速齿轮上加工有与拨盘上的轴销位置相匹配的孔；拨盘上设有环形凹槽，拨叉安装在拨盘的环形凹槽内；所述拨叉通过连杆与轴向马达连接，轴向马达带动拨叉沿蜗杆轴向移动；所述蜗轮内安装有用于连接摄像镜头的蜗轮输出轴。
2.如权利要求I所述可微调式云台结构，其特征在于所述从动减速齿轮内安装有轴套。
3.如权利要求I所述可微调式云台结构，其特征在于所述从动等速齿轮内安装有轴套。
4.如权利要求I所述可微调式云台结构，其特征在于所述减速主动齿轮与从动减速齿轮之间设为一级减速或一级以上。
全文摘要
本发明涉及一种可微调式云台结构，该结构包括电机、电机输出轴、平键、减速主动齿轮、等速主动齿轮、从动减速齿轮、从动等速齿轮、轴销、拨盘、蜗杆、挡圈、轴套、轴向马达、连杆、拨叉、蜗轮输出轴及蜗轮。本发明主要利用轴向马达带动拨叉使拨盘沿蜗杆轴向移动来切换云台传动变比，当云台需要快速旋转时则拨盘与从动等速齿轮相连接，当云台需要以极慢的速度旋转来寻找所需要观测的目标时，则拨盘与从动减速齿轮相连接。本发明有效解决了云台安装高倍摄像镜头在寻找观测远距离物体时难以捕捉到所要寻找的目标的难题。本发明结构简单，设计合理，性能可靠，有效提高了产品竞争力。
文档编号G05D3/12GK102819271SQ201210281138
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者武付军, 苏东东 申请人:天津市亚安科技股份有限公司