专利名称：360度全角控制的无电刷球型摄像机云台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种球型摄像机云台，具体地说是一种可在360度全角范围进行监控的无电刷球型摄像机云台。
背景技术：
众所周知，球型摄像机云台由底座和机芯构成，所述的底座固定在监控区域顶部的固定部件上，如天花板(当摄像机安装在建筑物内部时)、固定杆(当摄像机用于监控室外的某一区域时)等，所述的底座上设有用于连接所述机芯的主轴、主轴齿轮和第一轴承内圈；所述的机芯包括顶板、侧板、第一电机、电机齿轮、线路板、用于安装所述摄像机的底板和底板垂直度调节装置，所述的电机齿轮与所述的主轴齿轮啮合；所述的顶板设有第一轴承外圈固定套，所述的第一轴承外圈与固定在所述主轴上的第一轴承内圈相配合；所述的第一电机和电机齿轮设置在所述的顶板上，所述的线路板设置在所述的侧板上。该云台的工作原理是第一电机受所述的线路板控制产生转动，电机齿轮绕主轴齿轮转动，由于第一电机固定在所述机芯的顶板上，因而，第一电机的运动带动整个机芯连同第一轴承外圈一起绕主轴旋转。
所述的底板垂直度调节装置包括设置在机芯一侧的第二电机、一组传动齿轮和设置在所述机芯另一侧的一对限位器和行程开关，所述的底板两个侧壁分别连接至所述的传动齿轮输出轴和所述的限位器的心轴上，第二电机通电转动，经传动齿轮减速后带动底板一起转动，可以调整底板的垂直角度。与此同时，所述的一对限位器也跟随心轴连动。所述的每个限位器上分别开设有一个限位凹槽，电位器的触点弹片上带有小滚轮，小滚轮紧贴限位器的外圈上，当一个限位器转动至所述的限位凹槽与所述的小滚轮相对时，所述的小滚轮被弹入所述的限位凹槽内，与此相对应的行程开关弹片弹开，控制部分得到电信号，第二电机停转，并换方向转动。当所述的第二电机绕反方向旋转时，另一限位器转动至其上的限位凹槽与相应的小滚轮相对时，所述的小滚轮被弹入所述的限位凹槽内，与此相对应的另一行程开关弹片弹开，第二电机停转，并换方向转动。因此，所述的底板的转动角度被限定在所述两个凹槽之间。
同时，云台还具有一个水平方向旋转的转角控制装置，当控制角度超过360度时须附加一个电刷结构才能实现，而这同样也会增加相当大的产品成本。因而现有云台厂家均采用限位器加行程开关的方法，与云台摄象机垂直方向控制方法一样。要实现云台在360度范围内的正反转控制，就必须在360度范围内有两个控制点，360度内两点夹角大于等于360度是无法实现，极限状态是两点重合，但是这样会导致电路无法识别起点和终点的问题。显然这种方法控制角度小于360度，存在监控死角，影响产品的整提功能。
发明内容
本实用新型要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种成本低且控制角度达到或者超过360度的无电刷云台。解决上述问题采用的技术方案是360度全角控制的无电刷球型摄像机云台，包括底座和机芯，所述的底座上设有用于连接所述机芯的主轴、主轴齿轮和第一轴承内圈；所述的机芯包括顶板、一对侧板、第一电机、电机齿轮、线路板、用于安装所述摄像机的底板和底板垂直度调节装置，所述的电机齿轮与所述的主轴齿轮啮合；所述的顶板连接到第一轴承外圈，所述的第一轴承外圈与固定在所述主轴上的第一轴承内圈相配合；所述的第一电机设置在所述的顶板上，其特征在于所述的顶板上还设有转角控制装置，该转角控制装置包括设置在所述主轴上的主轴分度轮、与所述的主轴分度轮相啮合的限位分度轮、与所述的限位分度轮同轴设置并连动的第一限位片和第二限位片以及与所述的第一限位片和第二限位片相对配置的一对限位开关，并且所述的限位分度轮与所述的主轴分度轮的传动比X＞1。
本实用新型的无电刷云台，云台主轴分度轮与限位分度轮配对，并且限位分度轮大于云台主轴分度轮，这样，主轴转动α的X倍角度，限位分度轮转动一个任意角度α，由于传动比X＞1，理论上就可以使主轴的转动角度达到和超过360度。限位分度轮的最大转动角度即为第一限位片和第二限位片之间的夹角α减去一对限位开关之间的限位死角β，由于限位死角β是固定的，因而夹角α越大，云台可控制旋转角度越大；夹角α越小，云台可控制旋转角度则越小，云台可控制旋转角度为传动比X*(α-β)。
由以上分析可知，本实用新型的无电刷云台，通过传动比实现将云台主轴大于等于360度的旋转控制转化为限位分度轮小于360度的旋转控制方式，结构非常巧妙，且容易实现。
作为本实用新型的进一步改进，所述的限位分度轮与所述的主轴分度轮的传动比X为1.5-2.5，优选X＝2。
所述的分度轮可以是齿轮、皮带轮、蜗轮蜗杆或摩擦轮中任何一种可以改变传动比的机械结构。
作为本实用新型再进一步的改进，所述的限位分度轮是这样设置的在所述的顶板上设置第二轴承外圈固定座，其内固定有第二轴承外圈，一个分度轮轴一端套装有与所述的第二轴承外圈相对配置的第二轴承内圈，所述的限位分度轮、第一限位片和第二限位片依次固定在所述的分度轮轴上。
作为本实用新型再进一步的改进，所述的第一限位片和第二限位片之间的夹角α是可调的。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的顶板通过第一轴承外圈固定套连接到第一轴承外圈。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是
图1的A-A向剖视图。
图3是本实用新型的立体图。
图4是图3基础上将分度轮进一步剖视的立体图。
图5是本实用新型换一个角度的立体图。
图6是本实用新型限位分度轮转动至第二限位位置时的结构示意图。
图7是本实用新型再换一个角度的立体图，主要显示底板垂直度调节装置的结构。
具体实施方式
参照
图1-5，360度全角控制的无电刷球型摄像机云台，包括底座7和机芯8，所述的底座7上设有用于连接所述机芯8的主轴32、主轴齿轮14和第一轴承内圈16；所述的机芯8包括顶板18、一对侧板20、26、第一电机9、电机齿轮13、线路板19、用于安装所述摄像机的底板23和底板垂直度调节装置，所述的电机齿轮13与所述的主轴齿轮啮合14；所述的顶板18通过第一轴承外圈固定套15连接到第一轴承外圈17，所述的第一轴承外圈17与固定在所述主轴32上的第一轴承内圈16相配合；所述的第一电机9设置在所述的顶板18上，所述的顶板18上还设有转角控制装置，该转角控制装置包括设置在所述主轴32上的主轴分度轮6、与所述的主轴分度轮6相啮合的限位分度轮5、与所述的限位分度轮5同轴设置并连动的第一限位片3和第二限位片4以及与所述的第一限位片3和第二限位片4相对配置的一对限位开关1、2，并且所述的限位分度轮5与所述的主轴分度轮6的传动比X＞1，在本实施例中所述的传动比X＝2。
所述的限位分度轮5这样设置的在所述的顶板18上设置第二轴承外圈固定座33，其内固定有第二轴承外圈10，一个分度轮轴12一端套装与所述的第二轴承外圈10相对配置的第二轴承内圈11，所述的限位分度轮5、第一限位片3和第二限位片4依次固定在所述的分度轮轴12上。
在图2中，所述的限位分度轮处在第一限位位置，此时，限位片3与限位开关2接触，限位开关2断开，电机9停转，该限位分度轮无法再顺时转动，电机9开始反向再旋转。参照图6，当所述的限位分度轮逆时针旋转到第二限位位置时，限位片4与限位开关1接触，限位片3与限位开关2接触，限位开关1断开，电机9停转，该限位分度轮无法再逆时针转动，电机9开始反向再旋转。因此，限位分度轮5的转动角度为第一限位片3和第二限位片4之间的夹角α减去限位开关1和限位开关2之间的死角β。只要该角差值大于180度，主轴的控制转角就可达到和超过360度。云台就可以控制在此角度范围。
所述的第一限位片3和第二限位片4之间的夹角α是可调的，可根据设计需要任意改变，以满足不同的使用场合。
参照图7，所述的底板垂直度调节装置38可以采用任何已知的制式结构，在本实施例中，它包括设置在机芯左侧板26上的第二电机25、一组传动齿轮27和设置在所述机芯右侧板20的一对限位器29、30和一对行程开关28、31，所述的底板23底部开设有一条安装槽22，用于固定摄像机。两个侧壁24、29分别连接至所述的传动齿轮27的输出轴和所述的一对限位器29、30的心轴上，第二电机25通电转动，经传动齿轮27减速后带动底板23一起转动，可以调整底板的垂直角度。与此同时，所述的一对限位器也跟随心轴连动。所述的一对限位器29、30同轴设置，每个限位器29、30上分别开设有一个限位凹槽，一对行程开关28、31上各带有一弹片35、34，每个弹片35、34的前段各设有一个小滚轮37、36，小滚轮37、36在弹片35、34的弹力的作用下紧贴限位器的外圈，当其中一个限位器转动至所述的限位凹槽与所述的小滚轮相对时，所述的小滚轮被弹入所述的限位凹槽内，与此相对应的行程开关被断开，第二电机停转。当所述的第二电机绕反方向旋转时，另一限位器转动至其上的限位凹槽与相应的小滚轮相对时，所述的小滚轮被弹入所述的限位凹槽内，与此相对应的另一行程开关被断开，第二电机停转。因此，所述的底板的转动角度被限定在所述两个凹槽之间。
应该理解到的是上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的发明创造，均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.360度全角控制的无电刷球型摄像机云台，包括底座(7)和机芯(8)，所述的底座(7)上设有用于连接所述机芯(8)的主轴(32)、主轴齿轮(14)和第一轴承内圈(16)；所述的机芯(8)包括顶板(18)、一对侧板(20、26)、第一电机(9)、电机齿轮(13)、线路板(19)、用于安装所述摄像机的底板(23)和底板垂直度调节装置，所述的电机齿轮(13)与所述的主轴齿轮啮合(14)；所述的顶板(18)连接到第一轴承外圈(17)，所述的第一轴承外圈(17)与固定在所述主轴(32)上的第一轴承内圈(16)相配合；所述的第一电机(9)设置在所述的顶板(18)上，其特征在于所述的顶板(18)上还设有转角控制装置，该转角控制装置包括设置在所述主轴(32)上的主轴分度轮(6)、与所述的主轴分度轮(6)相配合的限位分度轮(5)、与所述的限位分度轮(5)同轴设置并连动的第一限位片(3)和第二限位片(4)以及与所述的第一限位片(3)和第二限位片(4)相对配置的一对限位开关(1、2)，并且所述的限位分度轮(5)与所述的主轴分度轮(6)的传动比X＞1。
2.如权利要求1所述的360度全角控制的无电刷球型摄像机云台，其特征在于所述的限位分度轮(5)与所述的主轴分度轮(6)的传动比X为1.5-2.5。
3.如权利要求2所述的360度全角控制的球型摄像机无电刷云台，其特征在于所述的限位分度轮(5)与所述的主轴分度轮(6)的传动比X为2。
4.如权利要求1-3任何一项所述的360度全角控制的无电刷球型摄像机云台，其特征在于所述的分度轮可以是齿轮、皮带轮、蜗轮蜗杆或摩擦轮中任何一种可以改变传动比的机械结构。
5.如权利要求4所述的360度全角控制的无电刷球型摄像机云台，其特征在于所述的限位分度轮(5)这样设置的在所述的顶板(18)上设置第二轴承外圈固定座(33)，其内固定有第二轴承外圈(10)，一个分度轮轴(12)一端套装与所述的第二轴承外圈(10)相对配置的第二轴承内圈(11)，所述的限位分度轮(5)、第一限位片(3)和第二限位片(4)依次固定在所述的分度轮轴(12)上。
6.如权利要求4所述的360度全角控制的无电刷球型摄像机云台，其特征在于所述的第一限位片(3)和第二限位片(4)之间的夹角α是可调的。
7.如权利要求4所述的360度全角控制的无电刷球型摄像机云台，其特征在于所述的顶板(18)通过第一轴承外圈固定套(15)连接到第一轴承外圈(17)。
专利摘要本实用新型公开了一种360度全角控制的无电刷球型摄像机云台，包括底座和机芯，所述的底座上设有主轴、主轴齿轮和第一轴承内圈；所述的机芯包括顶板、一对侧板、第一电机、电机齿轮、线路板、底板和底板垂直度调节装置，其主要特点是在所述的顶板上设有转角控制装置，该转角控制装置包括主轴分度轮、限位分度轮、第一限位片、第二限位片和一对限位开关，并且所述的限位分度轮与所述的主轴分度轮的传动比X＞1。本实用新型的无电刷云台，通过传动比实现将云台主轴大于等于360度的旋转控制转化为限位分度轮小于360度的旋转控制方式，结构非常巧妙，且容易实现。
文档编号G03B17/12GK2828870SQ20052001414
公开日2006年10月18日 申请日期2005年8月15日 优先权日2005年8月15日
发明者潘国平, 吴克云, 盛林光 申请人:潘国平