一种陀螺稳定高清摄影系统的稳定平台轴系结构及其装配方法与流程

本发明属于陀螺稳定高清摄影系统技术领域，涉及一种稳定平台轴系结构及其装配方法，特别涉及一种陀螺稳定高清摄影系统的稳定平台轴系结构及其装配方法。

背景技术：

陀螺稳定高清摄影系统由光学系统、陀螺稳定系统和操控系统三部分组成。现有的陀螺稳定系统在轴系结构设计思路方面多采用功能性实现为主导的设计思路，轴系结构为连带性尺寸关联的结构，一套主体骨架只能对应一套轴系结构，若要更改二者之一，另一个必然要随之变化，主体骨架与轴系尺寸有连动关系，可谓是牵一发而动全身，虽可实现即定的目标功能，但在产品功能升级换代时，需整体更改结构，重新设计满足新需求的轴系结构，不仅耗时耗力，增加零件的开模加工成本，在产品功能创新进步上毫无贡献，而且不具备模块化、互换性的结构特性，不利于大规模批量生产。

现有的轴系结构，主要缺点如下：1.轴系结构的独立性低，升级设计周期长，轴系结构与主体骨架尺寸相互关联，如果要改变二者之一，另外一个也要跟着变化；2.轴系结构的互换性低，左右侧结构不对称，电机和旋变只能固定安装在一侧，增加系统零件个数，增加成本；3.安装繁琐复杂，由于左右侧结构不对称，但是结构相似又不同，需特别标记区分左右侧零件，安装耗时耗力，增加时间成本。

技术实现要素：

针对以上缺点，本发明的目的为：1.实现轴系结构的模块化模式，实现左、右叉臂完全互换，减少设计及加工零件的种类，降低生产加工成本；2.方便安装，可将电机侧模块和旋变侧模块分别安装完成后，再与俯仰框架相连，不必特别注意左右侧对应模块；3.当产品升级时，可独立替换模块，例如将单轴升级为重轴时，只需更改轴系模块结构。本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种陀螺稳定高清摄影系统的的稳定平台轴系结构，其包括叉臂、中间壳体、O型俯仰框、电机侧轴系模块和旋变侧轴系模块，叉臂分为左叉臂和右叉臂，左叉臂和右叉臂结构完全对称，具有相同轴孔，左叉臂、右叉臂与中间壳体构成U型臂，O型俯仰框套在U型臂内侧，叉臂左、右侧均具有叉臂骨架外圈，旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别与叉臂骨架外圈相配。其装配方法包括：先将左叉臂、右叉臂与中间壳体组装成U型臂；然后将O型俯仰框套在U型臂内侧；其次将旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别滑入左、右侧叉臂骨架外圈；再将旋变侧轴系模块和电机侧轴系模块分别与O型俯仰框连接。

本发明实现了轴系结构的模块化，即将主体骨架与轴系结构剥离设计，自成模块，规定配合孔径，这样就可如搭载积木般集成陀螺稳定高清摄影系统，例如，将产品单轴升级为重轴，只需保持配合孔径不变的条件下，更新轴系结构，使用原有的主体骨架就可实现产品功能的升级。不仅缩短设计周期,而且单个零件适配性高，适合大规模批量生产，降低零件加工生产成本。

附图说明

图1为本发明的轴系结构。

图2为本发明的轴系结构的电机侧轴系模块。

图3为本发明的轴系结构的旋变侧轴系模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述：

图1为本发明的轴系结构，其包括叉臂1、中间壳体2、O型俯仰框3、旋变侧轴系模块4(如图3所示)和电机侧轴系模块5(如图2所示)。叉臂1分为左叉臂和右叉臂，左叉臂和右叉臂结构完全对称，具有相同轴孔。安装时，先将左叉臂、右叉臂与中间壳体2组装成U型臂，然后将O型俯仰框3套在U型臂内侧，再将旋变侧轴系模块4与电机侧轴系模块5分别滑入左、右侧叉臂骨架外圈6，与O型俯仰框3用螺钉连接。

本发明的旋变侧轴系模块4，内置轴套、俯仰轴、轴承、旋变等元器件，它们整体构成一个安装单元，其中轴套与左侧叉臂骨架外圈6相配，直径固定，如有改型需求，相配直径不变，需改变轴套内部结构及俯仰轴的结构，选择尺寸合适的轴承及旋变，其中轴套的作用为：(1)以固定轴直径与叉臂的轴孔配合，实现模块互换性、标准接口，作为整个旋变侧轴系模块的安装基体；(2)作为轴承外圈的固定基座；(3)作为旋变外圈定子的安装基座。俯仰轴的作用为：(1)作为轴承内圈的连接基座；(2)连接O型俯仰框；(3)作为旋变内圈转子的连接基座。

本发明的电机侧轴系模块5，内置轴套、俯仰轴、轴承、电机等元器件，它们整体构成一个安装单元，其中轴套与右侧叉臂骨架外圈6相配，直径固定，如有改型需求，相配直径不变，需改变轴套内部结构及俯仰轴的结构，选择尺寸合适的轴承及电机，其中轴套的作用为：(1)以固定轴直径与叉臂的轴孔配合，实现模块互换性、标准接口，作为整个电机侧轴系模块的安装基体；(2)作为轴承外圈的固定基座；(3)作为电机外圈定子的安装基座。俯仰轴的作用为：(1)作为轴承内圈的连接基座；(2)连接O型俯仰框；(3)作为电机内圈转子的连接基座。

本发明的电机侧轴系模块5、旋变侧轴系模块4不同系列具有不同内部结构及尺寸，但对外的轴孔配合直径是确定的，即叉臂骨架外圈6孔径与轴套轴径固定，轴套与叉臂骨架外圈6相配，使得左右安装无差别，左右轴套设计的过程中实现了结构统一，减少零件数目，降低成本，在升级换代扩展功能时只需改变电机侧轴系模块和旋变侧轴系模块的内部结构。

本发明的轴系结构具有相同孔径、标准化、左右完全对称的叉臂结构，轴套与电机侧轴系模块、旋变侧轴系模块合成的结构与叉臂孔径相配。装配时，先将电机侧轴系模块、旋变侧轴系模块完全装配完成，再将两模块与O型俯仰框在U型臂上装配，具体地，O型俯仰框置于U型臂内侧且轴孔对齐，再同时向收敛方向安装电机侧轴系模块和旋变侧轴系模块。

本发明实现了轴系结构的模块化设计，实现了模块间的高适配性、高互换性，在减少了零件个数的同时还提高了装配效率，另外产品升级功能时，只需更新其中一个模块的结构功能，降低了成本，缩短了产品周期。

需要强调的是，这种轴系结构的模块化设计并没有任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。