一种高精度低速云台结构的制作方法

本实用新型涉及一种云台结构，具体涉及一种高精度低速云台结构。

背景技术：

云台是安装固定摄像机或扫描设备等监控负载的支撑装置，一般由电机驱动实现负载的水平旋转和俯仰旋转，适用于对大范围进行扫描监视。

传统云台一般采用电机经减速箱驱动负载旋转，一般的水平转动速度为4~6°/s，垂直转动速度为3~6°/s。电机的转速比较高，如果要求云台以极低的速度运行，减速机无法达到精准控制或使整机尺寸及重量显著增加，影响云台的性能指标。同时，为了使云台结构达到高精度低速旋转，云台的结构会更加复杂。

技术实现要素：

本实用新型针对现有云台产品的局限，通过改变电机和减速机的传动方式，调整云台内部结构布局，提供一种结构简单、体积小的高精度低速云台。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

一种高精度低速云台，包括控制器、控制器面板、外部支架、驱动装置、支撑轴、负载支撑装置；控制器、驱动装置、支撑轴内置于外部支架中，控制器面板安装在外部支架一侧，负载支撑装置通过驱动装置和支撑轴与外部支架结构连接；

其中，驱动装置包括电机、减速机、传动装置、安装支架；电机输出端与减速机输入轴通过传动装置连接，电机和减速机由安装支架固定在外部支架内。

进一步地，所述驱动装置的电机和减速机平行布置，电机输出轴同减速机输入轴传动机构连接，可以在紧凑的空间获得极高的减速机传动比，从而获得极低的输出速度。

进一步地，所述支撑轴与减速机在同一水平中心线，外部负载绕支撑轴与减速机的中心线旋转，在一定范围内进行高精度旋转。

进一步地，所述支撑轴上安装有旋转角度检测装置以及光电位置感应装置，控制器对驱动装置进行控制。

进一步地，所述支撑轴为中空结构，支撑轴一侧安装有过线保护轴承。

进一步地，所述减速机包括行星减速机、谐波减速机、RV减速机、球形减速机。

进一步地，所述传动装置包括同步轮传动、齿轮传动或链轮转动，所述传动装置可以降低电机的输出速度。进一步优选地，所述同步装置采用同步轮转动。

进一步地，所述一种高精度低速云台结构安装有调节传动装置张紧程度的调节装置。

进一步地，所述的外部支架结构包括一体式铸造结构或分体式结构。

进一步地，所述的高精度低速云台扫描速度范围为0.1~180°/s，可用于水平扫描、垂直扫描或水平垂直协同扫描的任意监控、扫描装置。

本实用新型通过在标准减速器基础上增加传动装置对电机输出的速度减速，降低负载旋转速度。传动装置改变了电机与减速机直连的连接关系，电机和减速机变为平行布置，使云台结构更加紧凑。

所述支撑轴为中空结构，支撑轴一侧安装有保护过线的轴承。电气线束从支撑轴中空内部通过，一端的轴承保护线束在旋转过程中受尽可能小的扭转力，保证电气线束在旋转状态下的可靠性。同时，该布置方式可以更方便的将位置检测装置、控制器等布置在内部。

所述的外部支架结构采用全密封式或分体结构，分体式结构连接处装密封垫，可以防止灰尘、水汽等环境因素对结构内部的干扰，影响云台的高精度和低速性能。

与现有技术相比，有益效果是：

本实用新型所述的高精度低速云台，在标准减速器基础上增加同步装置。高精度的传动装置根据实际的需要，增加传动比，降低电机的输出速度，然后进一步通过减速机降低输出速度，降低负载的旋转速度。所述传动装置具有高精度的传动比，实现云台的低速扫描。同时，传动装置改变了电机和减速机直连方式，电机和减速机变成平行布置，电机输出轴同减速机输入轴通过传动装置连接，可以在紧凑的空间获得极高的减速机传动比，从而获得极低的输出速度。驱动装置结构布局的优化，使云台整体结构紧凑，减少云台体积。

云台结构内有控制器、旋转角度检测装置以及光电位置感应装置，通过控制面板对控制器设置参数值，控制器接收旋转角度检测和光电位置感应部件的反馈结果对驱动装置精确控制，实现云台的高精度旋转扫描。

所述的高精度低速云台结构重量轻，体积小，结构简单，可实现极低的稳定运行速度以及高精度的旋转运动。

附图说明

图1是本实用新型内部结构示意图；

图2是驱动装置示意图；

图3是本实用新型结构示意图。

其中，1安装支架；2电机；3减速机；4小同步轮；5同步带；6大同步轮；7调节装置；8负载支撑装置；9控制器；10角度检测传感器；11支撑轴；12过线保护轴承；13光电位置传感器；14控制面板；15外部支架；16旋转中心；17外部负载。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

如图1~3所示，外部支架15一侧安装有控制面板14，所有电源及信号的输入和输出由控制面板14接入或接出，外部支架15内，电机2和减速机3安装在安装支架1上，安装支架1与外部支架15连接固定，电机2的输出端装有小同步轮4，减速机3的输出端装有大同步轮6，小同步轮4通过同步带5驱动大同步轮6按定速比旋转，减速机3的输出轴同负载支撑装置8连接，减速机3输出轴中心线另一侧有中空的支撑轴11连接负载支撑装置8，外部负载17安装在负载支撑装置8上，支撑轴11上安装有角度检测传感器10和光电位置传感器13，角度检测传感器10和光电位置传感器13的传输线束经支撑轴11内连接至控制器9。控制器9对云台驱动部件及传感部件进行精确控制，内置于外部支架15。

本发明所述的高精度低速云台可以根据需要增加调节装置7对同步带5的松紧程度进行调节。

所述的支撑轴11一端安装有过线保护轴承12，保证线束在旋转状态下的可靠性。

所述的传动方式还可以采用齿轮转动或链轮转动。

所述的外部支架15采用一体式铸造结构或分体式结构，所述分体式结构连接处装密封垫，对整个结构密封，防止云台内部受到灰尘、水汽的干扰，影响扫描精度。

实施例2

将电源和信号输入线接入控制面板14接入口，对控制器9设置好参数值，启动电机2旋转，电机2输出端经同步轮对输出速度进行减速，减速机3的输入端接收同步转动速度，经减速机3进一步减速由输出端输出，减速机3带动与之连接的负载支撑装置8旋转，负载支撑装置8围绕减速机3输出端和支撑轴11的旋转中心16进行一定角度的旋转，支撑轴11上的角度检测传感器10和光电位置传感器13对负载支撑装置8的旋转角度进行监控，并将数据反馈至控制器9，控制器9通过控制电机2速度对旋转速度进行调控。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。