一种云台转动限位结构及云台的制作方法

本实用新型涉及监控设备领域，尤其涉及一种云台转动限位结构及云台。

背景技术：

传统的云台转动限位方案通常采用光耦和结构限位组合的形式，光耦与光耦挡片配合起到了限定云台转动角度的作用，结构限位在光耦异常时起保险限位作用。如图1所示，该云台转动限位结构包括：支架1、转轴2、光耦挡片3、光耦4、限位挡块5、结构限位6，在正常情况下，光耦挡片3运动到光耦位置时，光耦4将产生感应信号并发送给云台，从而控制转轴2停止转动；在特殊情况下，如受到外界环境的干扰等，光耦4会出现异常，即当光耦挡片3运动到光耦位置时，光耦4无法感应到光耦挡片3，此时，光耦挡片3将随转轴2继续转动并通过光耦位置，直至转轴2上的限位挡块5碰撞到结构限位6而停止，碰撞时的冲击将对传动部件中的齿轮以及同步带的使用寿命产生较大影响，且光耦4失效后会出现反复依靠结构限位6的情况，造成传动部件的反复冲击，影响设备的正常工作，严重的还会给设备造成不可修复的损伤。

技术实现要素：

本实用新型提供一种云台转动限位结构及云台转动限位装置，用于防止光耦异常时，转轴与限位结构发生碰撞而对云台的传动部件造成损伤的情况，提高云台传动部件的寿命。

本实用新型提供了一种云台转动限位结构，该云台转动限位结构包括支架、与所述支架转动连接的转轴以及用于驱动所述转轴转动的电机；

还包括固定在所述转轴上的光耦挡片以及与所述光耦挡片配合的光耦，所述光耦固定在所述支架上；当所述光耦挡片沿顺时针方向或逆时针方向转动到光耦位置且所述光耦正常时，所述光耦与所述光耦挡片配合用于使所述电机停止转动；

还包括固定在所述转轴上的限位挡块以及与所述限位挡块配合的机械开关，所述机械开关固定在所述支架上；当所述光耦挡片沿设定的方向转动到光耦位置且所述光耦异常时，在所述光耦挡片经过所述光耦后，所述限位挡块触碰所述机械开关，所述机械开关被触发后用于切断所述电机供电。

上述实施例中，一方面，光耦与光耦挡片配合起到了限定云台转动角度的作用；另一方面，当光耦异常时，光耦挡片将随转轴继续转动，直到限位挡块触碰机械开关，机械开关被触发后，通过对电机进行断电处理使转轴停止转动，防止云台超过设计允许转动的角度范围，同时避免了云台与周边障碍物的碰撞，使传动部件免受冲击的影响。

具体设置时，所述支架上还设有限位固定块，所述限位固定块用于在所述机械开关出现故障时，与所述限位挡块配合限制所述转轴转动。

优选的，所述机械开关固定在所述限位固定块上。

优选的，所述光耦设置在云台转动的初始位置，所述光耦与所述光耦挡片配合用于将云台限定在初始位置；

还包括控制器，所述机械开关与所述控制器信号连接，在将云台限定在初始位置时，所述控制器用于根据所述机械开关被触发的次数判断所述光耦是否失效。

本实用新型实施例还提供了一种云台，包括两个上述任一项所述的云台转动限位结构，且两个所述云台转动限位结构共用一个支架、转轴以及电机；其中，

两个所述云台转动限位结构分别为第一云台转动限位结构和第二云台转动限位结构，所述第一云台转动限位结构中的机械开关和限位挡块用于限制所述转轴沿顺时针方向转动到第一边界位置；

所述第二云台转动限位结构中的机械开关和限位挡块用于限制所述转轴沿逆时针方向转动到第二边界位置。

优选的，所述第一云台转动限位结构中的限位挡块和所述第二云台转动限位结构中的限位挡块为一体结构。

优选的，所述限位挡块和两个所述光耦挡片在垂直于所述转轴的平面上的投影中，所述限位挡块分别与两个所述光耦挡片之间的夹角相等。

优选的，每个云台转动限位结构中，所述支架上都设置有限位固定块时，两个所述限位固定块为一体结构。

优选的，所述第一云台转动限位结构中的机械开关和所述第二云台转动限位结构中的机械开关分别固定在所述限位固定块的两端。

优选的，所述第一云台转动限位结构中的光耦设置在所述云台的初始位置；

还包括控制器，所述第一云台转动限位结构中的机械开关与所述控制器信号连接，在将所述云台限定在初始位置时，所述控制器用于根据该机械开关被触发的次数判断所述第一云台转动限位结构中的光耦是否失效。

附图说明

图1为现有技术中云台限位结构的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的云台限位结构的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的云台的部分结构示意图。

附图标记：

1-支架 2-转轴 3-光耦挡片 4-光耦 5-限位挡块 6-结构限位

10-支架 20-转轴

30-光耦挡片 31-第一光耦挡片 32-第二光耦挡片

40-光耦 41-第一光耦 42-第二光耦

50-限位挡块 51-第一限位挡块 52-第二限位挡块

60-机械开关 61-第一机械开关 62第二机械开关

70-限位固定块 71-第一限位固定块 72-第二限位固定块

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种云台转动限位结构，该云台转动限位结构包括支架、与支架转动连接的转轴以及用于驱动转轴转动的电机；

还包括固定在转轴上的光耦挡片以及与光耦挡片配合的光耦，光耦固定在支架上；光耦挡片沿顺时针方向或逆时针方向转动到光耦位置且光耦正常时，光耦与光耦挡片配合用于使电机停止转动；

还包括固定在转轴上的限位挡块以及与限位挡块配合的机械开关，机械开关固定在支架上；光耦挡片沿设定的方向转动到光耦位置且光耦异常时，光耦挡片经过光耦，限位挡块触碰机械开关，机械开关被触发后用于切断电机供电。

上述实施例中，一方面，光耦与光耦挡片配合起到了限定云台转动角度的作用；另一方面，当光耦异常时，光耦挡片将随转轴继续转动，直到限位挡块触碰机械开关，机械开关被触发后，通过对电机进行断电处理使转轴停止转动，防止云台超过设计允许转动的角度范围，同时避免了云台与周边障碍物的碰撞，使传动部件免受冲击的影响。

为了能更加清楚的了解本实用新型实施例提供的云台转动限位结构以及云台的具体结构，现结合附图进行详细说明。

如图2所示，该云台转动限位结构包括支架10、与支架10转动连接的转轴20以及用于驱动转轴20转动的电机，通过转轴20的转动实现安装在云台上的监控设备进行多方向监控的需求，为了防止云台在转动过程中与周边的障碍物发生碰撞，该云台转动限位结构通过光耦40与光耦挡片30的配合限制云台的转动角度，具体的，该云台转动限位结构包括固定在转轴20上的光耦挡片30以及与光耦挡片30配合的光耦40，且光耦40固定在支架10上；光耦挡片30沿顺时针方向或逆时针方向转动到光耦位置且光耦40正常时，光耦40与光耦挡片30配合用于使电机停止转动。光耦40与光耦挡片30的配合关系为，当光耦挡片30转动到光耦位置时，光耦40将产生感应信号并发送给云台，从而控制电机停止转动(电机不断电)。

在特殊情况下，如受到外界环境的干扰等，光耦40会出现异常，即当光耦挡片30运动到光耦位置时，光耦40无法感应到光耦挡片30，此时，转轴20将继续转动，从而使云台超出设计允许的角度范围而碰撞到障碍物等，给设备造成损伤。为了防止光耦40异常时发生云台碰撞障碍物等情况的发生，该云台转动限位结构还包括固定在转轴20上的限位挡块50以及与限位挡块50配合的机械开关60，且机械开关60固定在支架10上，在具体设置时，机械开关60位于限位挡块50绕轴线旋转的轨迹上；当光耦挡片30沿设定的方向转动到光耦位置且光耦40异常时，光耦挡片30将随转轴20继续转动，在光耦挡片30经过光耦40后，限位挡块50触碰机械开关60，机械开关60被触发后用于切断电机供电，此时，转轴20停止转动，云台被限制在允许转动的角度范围之内，避免了与周边的障碍物的碰撞，对传动部件起到保护作用。

如图2所示，当光耦挡片30沿顺时针方向转动到光耦位置且光耦40异常时，由于光耦40无法感应到光耦挡片30，光耦挡片30将随转轴20继续转动，在光耦挡片30经过光耦40后，限位挡块50触碰机械开关60，机械开关60被触发后切断电机电源，转轴20停止转动。具体设置时，支架10上还设有限位固定块70，限位固定块70用于在机械开关60出现故障时，与限位挡块50配合限制转轴20转动，防止云台超出设计允许的角度范围，起到保险限位的作用。

该云台转动限位结构中，电机采用步进电机，给电机一个脉冲信号，云台转动相应的角度后到达预设的位置，在长期使用过程中，由于累计误差的存在将导致云台实际位置与预设的位置产生偏差，从而使摄像设备偏离有效的监控范围，给工作带来不便。为了减小云台在使用过程中累计误差的影响，需要设定一个初始位置来不断矫正云台的实际位置，该初始位置对应的角度为0°，定期将云台返回到该初始位置，并以该初始位置为起点，控制云台转动所需的角度后达到设定的位置。在一个具体的实施例中，光耦40设置在云台转动的初始位置，光耦40与光耦挡片30配合用于将云台限定在初始位置；并且，该云台转动限位结构还包括控制器，机械开关60与控制器信号连接，在将云台限定在初始位置时，控制器用于根据机械开关60被触发的次数判断光耦是否失效。控制器用于光耦40出现异常的工况，并累计机械开关60被触发的次数，控制器设定机械开关60被触发N次时，判断光耦40失效，N可取1、2、3等。具体的，在将云台限定在初始位置过程中，当光耦40受外界环境的干扰出现异常时，光耦挡片30将反复经过光耦位置，直到在某次转动过程中，外界环境的干扰被消除，光耦40恢复正常，云台被限定在初始位置，或者，直到机械开关60被触发的次数达到了控制器的设定值，此时控制器将判定光耦40失效，并向云台发送警告，云台停止工作。

本实用新型实施例还提供了一种云台，如图3所示，该云台包括两个上述云台转动限位结构，且两个云台转动限位结构共用一个支架10、转轴20以及电机，具体的，这两个云台转动限位结构分别为第一云台转动限位结构和第二云台转动限位结构，第一云台转动限位结构中的机械开关60和限位挡块50用于限制转轴20沿顺时针方向转动到第一边界位置；第二云台转动限位结构中的机械开关60和限位挡块50用于限制转轴20沿逆时针方向转动到第二边界位置。

第一云台转动限位结构中的组件分别记为第一光耦挡片31、第一光耦41、第一限位挡块51、第一机械开关61；第二云台转动限位结构中的组件分别记为第二光耦挡片32、第二光耦42、第二限位挡块52、第二机械开关62。当云台沿顺时针转动到第一光耦位置，且第一光耦41正常时，第一光耦41和第一光耦挡片31配合用于使电机停止转动，此时，云台被限定在第一光耦位置；当第一光耦41异常时，云台将继续沿顺时针方向转动，直到第一限位挡块51触碰第一机械开关61，第一机械开关61被触发后用于切断电机供电，云台被限定在第一边界位置。同理，当云台沿逆时针转动到第二光耦位置，且第二光耦42正常时，第二光耦42和第二光耦挡片32配合用于使电机停止转动，此时，云台被限定在第二光耦位置；当第二光耦42异常时，云台将继续沿逆时针方向转动，直到第二限位挡块52触碰第二机械开关62，第二机械开关62被触发后用于切断电机供电，云台被限定在第二边界位置。可见，正常情况下，云台在第一光耦位置和第二光耦位置之间往复运动，在光耦受外界环境的干扰出现异常情况，同时机械开关正常时，云台在第一边界位置和第二边界位置之间往复运动。

为了防止机械开关故障时，云台超出第一边界位置或第二边界位置以外，每个云台转动限位结构中，支架10上都设置有限位固定块70，分别为第一限位固定块71和第二限位固定块72，第一机械开关61故障时，第一限位固定块71和第一限位挡块51配合用于限制云台沿顺时针方向转动，第二机械开关62故障时，第二限位固定块72和第二限位挡块52配合用于限制云台沿逆时针方向转动。在一个具体的实施例中，如图3所示，第一限位固定块71和第二限位固定块72为一体结构，并且第一机械开关61和第二机械开关62分别固定在第一限位固定块71(第二限位固定块72)的两端。继续参考图3，第一限位挡块51和第二限位挡块51为一体结构，且第一限位挡块51(第二限位挡块52)与第一光耦挡片31、第二光耦挡片32在垂直于转轴20的平面上的投影中，第一限位挡块51(第二限位挡块52)分别与第一光耦挡片31、第二光耦挡片32之间的夹角相等。另外，第一光耦挡片31和第二光耦挡片32也可以为一体结构，在此不再详细赘述。

在一个具体的实施例中，第一云台转动限位结构中的光耦设置在云台的初始位置，且第一云台转动限位结构还包括控制器，第一云台转动限位结构中的机械开关与控制器信号连接，在将云台限定在初始位置时，控制器用于根据该机械开关被触发的次数判断第一云台转动限位结构中的光耦是否失效。

通过上述描述可以看出，本实用新型实施例中，一方面，光耦40与光耦挡片30配合起到了限定云台转动角度的作用；另一方面，当光耦40异常时，光耦挡片30将随转轴20继续转动，直到限位挡块50触碰机械开关60，机械开关60被触发后，通过对电机进行断电处理使转轴20停止转动，防止云台超出设计允许的范围，同时避免了云台与周边障碍物发生碰撞，使传动部件免受冲击的影响。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。