三轴万向齿轮云台的制作方法

本实用新型涉及相机云台技术领域，尤其涉及一种三轴万向齿轮云台。

背景技术：

市场上的云台结构大体可以划分为两种，一种是万向节式的云台结构，它可以实现多方向转动，但是转动的角度过小，而且不易加工，锁定位置不牢固；另外一种是每一个机构控制一个方向的旋转，这样的结构导致云台的整体尺寸过大，携带不方便，而且调节效率和精度以及操作性也不理想。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种三轴万向齿轮云台，其整体尺寸小，调节精度高，操作快速方便。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

三轴万向齿轮云台，用于连接三角架和相机安装架，包括支承台、旋转调节机构和快装板，所述支承台安装在三角架上，所述快装板与相机安装架连接，所述旋转调节机构包括两个安装在支承台前后两端的Y轴支撑轴、活动套装在Y轴支撑轴上的支撑外架和连接快装板的弧形连杆，所述支撑外架的左右两端均设有第一旋钮杆，所述弧形连杆左右两端均朝内设有X轴端套，每个X轴端套对应套设在第一旋钮杆上，所述X轴端套内侧通过键连接顶圈，第一旋钮杆可通过一双头螺栓带动两个顶圈相互靠近或分离，所述顶圈外套设有X轴锥齿轮，其中一个Y轴支撑轴上固定安装有一Y轴锥齿轮，另一个Y轴支撑轴上可转动地安装有另一Y轴锥齿轮，两个X轴锥齿轮和两个Y轴锥齿轮分布在前后左右四个方位上且每个X轴锥齿轮均与两个Y轴锥齿轮相互啮合，其中一个Y轴锥齿轮始终保持不旋转，当弧形连杆绕第一旋钮杆旋转时，X轴锥齿轮和Y轴锥齿轮均不动；当弧形连杆绕Y轴支撑轴旋转时，两个X轴锥齿轮和另一Y轴锥齿轮绕自身旋转且X轴锥齿轮围绕其中一个Y轴锥齿轮的外圈行走。

作为上述技术方案的改进，所述第一旋钮杆包括旋钮部和六角形杆，所述双头螺栓两端设有可插入六角形杆的内六角槽，所述双头螺栓的两头为螺旋方向相反的外螺纹，所述顶圈内侧设有内螺纹，当顺时针旋转旋钮部时，两个顶圈相互靠近，分别压紧两个X轴锥齿轮外侧以形成整体随动结构，两个X轴锥齿轮受Y轴锥齿轮约束无法旋转，进而锁定弧形连杆位置。

作为上述技术方案的改进，所述支承台包括用于支承Y轴支撑轴的支承架和固定安装在三角架上的底座，所述底座上部开设有安装槽，所述安装槽的中央位置处设有定位柱，所述支承架下端设有转盘，所述转盘底部开设有与定位柱配合的定位槽，所述转盘可相对底座旋转，所述转盘沿周向开设有一圈环形槽，所述安装槽侧壁正对环形槽位置开设有一螺纹孔，所述底座可通过第二旋钮杆穿过螺纹孔后锁紧在环形槽内。

作为上述技术方案的改进，所述转盘和安装槽均呈上宽下窄的阶梯状，安装槽通过台阶水平面支撑转盘，所述环形槽位于转盘的下侧台阶竖直面上。

作为上述技术方案的改进，所述支承架呈半环状，所述支承架的两个上端部配合轴端盖分别固定夹紧两个Y轴支撑轴，所述轴端盖通过螺丝杆紧固在支承架上。

作为上述技术方案的改进，其中一个Y轴锥齿轮通过键连接Y轴支撑轴，另一Y轴锥齿轮套设在另一个Y轴支撑轴上。

作为上述技术方案的改进，所述快装板包括行星架和安装在弧形连杆上的第一螺纹杆，所述行星架的上下两侧分别安装有上太阳齿轮和下太阳齿轮，所述第一螺纹杆通过螺纹连接下太阳齿轮，所述上太阳齿轮通过第二螺纹杆与相机安装架螺纹连接，所述上太阳齿轮和下太阳齿轮均沿周向均匀地啮合有三个行星齿轮，所述三个行星齿轮共同与内齿圈啮合，所述行星齿轮通过螺栓安装在行星架上并可绕螺栓旋转，所述内齿圈的外圈设有拨动盘。

作为上述技术方案的改进，所述下太阳齿轮中央位置向上设有圆形凸台，所述圆形凸台伸入行星架的中央槽内以支撑下太阳齿轮旋转，所述下太阳齿轮下部中央位置开设有螺纹盲孔，所述螺纹盲孔与第一螺纹杆配合。

作为上述技术方案的改进，所述行星架上部中央位置处设有一环形凸台，所述上太阳齿轮下部对应开设有环形槽，所述环形凸台支撑上太阳齿轮旋转。

本实用新型的有益效果有：

本云台采用锥齿轮传动，当弧形连杆绕第一旋钮杆旋转时，X轴锥齿轮和Y轴锥齿轮均不动，当弧形连杆绕Y轴支撑轴旋转时，两个X轴锥齿轮和另一Y轴锥齿轮绕自身旋转且X轴锥齿轮围绕其中一个Y轴锥齿轮的外圈行走，旋转角度大，第一旋钮杆可通过一双头螺栓带动两个顶圈相互靠近或分离，当两个顶圈相互靠近时，会分别压紧两个X轴锥齿轮外侧以形成整体随动结构，两个X轴锥齿轮受Y轴锥齿轮约束无法旋转，进而锁定弧形连杆位置，实现整体在任意位置的固定，锁紧动作简单，相当于形成一个整体尺寸小而且操作快速方便的旋转调节机构，方便相机绕X轴和Y轴旋转调节，调节精度高。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，其中：

图1是本实用新型实施例与三角架的配合示意图；

图2是本实用新型实施例的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的内部结构示意图；

图4是本实用新型实施例的X轴剖视图；

图5是本实用新型实施例局部结构的Y轴剖视图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的三轴万向齿轮云台，用于连接三角架1和相机安装架，并调节三角架1与相机安装架之间的角度，包括支承台2、旋转调节机构3和快装板4，所述支承台2安装在三角架1上，所述快装板4与相机安装架连接，旋转调节机构3位于支承台2与快装板4之间。

进一步参见图2、图3、图4和图5，其中，旋转调节机构3整合X轴与Y轴调节机构为一体，包括两个安装在支承台2前后两端的Y轴支撑轴31、活动套装在Y轴支撑轴31上的支撑外架32和连接快装板4的弧形连杆33，所述支撑外架32的左右两端均设有第一旋钮杆35，所述弧形连杆33左右两端均朝内设有X轴端套36，每个X轴端套36对应套设在第一旋钮杆35上，所述X轴端套36内侧通过键5连接顶圈37，所述顶圈37外套设有X轴锥齿轮39。

如图5所示，旋转调节机构3还包括两个Y轴锥齿轮38，其中一个Y轴锥齿轮38通过键5连接Y轴支撑轴31，相对固定，另一Y轴锥齿轮套设在另一个Y轴支撑轴上，可相对转动，两个X轴锥齿轮39和两个Y轴锥齿轮38分布在前后左右四个方位上且每个X轴锥齿轮39均与两个Y轴锥齿轮38相互啮合，其中一个Y轴锥齿轮38始终保持不旋转，当弧形连杆33绕第一旋钮杆35旋转时，X轴锥齿轮39和Y轴锥齿轮38均保持不动；当弧形连杆33绕Y轴支撑轴31旋转时，两个X轴锥齿轮39和另一Y轴锥齿轮38均绕自身旋转且X轴锥齿轮39围绕其中一个Y轴锥齿轮38的外圈行走，其中，两个X轴锥齿轮39的自身旋转方向同为顺时针或逆时针。

为了实现整体在任意位置上的固定，第一旋钮杆35可通过一双头螺栓34带动两个顶圈37相互靠近或分离，如图4所示，具体地，所述第一旋钮杆35包括旋钮部351和六角形杆352，所述双头螺栓34两端设有可插入六角形杆352的内六角槽，所述双头螺栓34的两头为螺旋方向相反的外螺纹，所述顶圈37内侧设有内螺纹，当顺时针旋转旋钮部351多圈时，两个顶圈37相互靠近，分别压紧两个X轴锥齿轮39外侧以形成整体随动结构，两个X轴锥齿轮39受Y轴锥齿轮38约束无法旋转，受此影响，顶圈37和X轴端套36也无法转动，进而锁定弧形连杆33位置。

另外需要声明的是，当弧形连杆33绕第一旋钮杆35旋转时，X轴锥齿轮39和Y轴锥齿轮38均保持不动，虽然两个顶圈37在旋转的同时也做靠近/远离X轴锥齿轮39的运动，但由于顶圈37的转动量太少，并不会造成影响。

进一步参见图2和图4，所述支承台2包括用于支承Y轴支撑轴31的支承架21和固定安装在三角架上的底座22，所述底座22上部开设有安装槽，所述安装槽的中央位置处设有定位柱23，所述支承架21下端设有转盘24，支承架21与转盘24一体成型，所述转盘24底部开设有与定位柱23配合的定位槽，所述转盘24可相对底座22旋转，所述支承架21呈半环状，所述支承架21的两个上端部配合轴端盖27分别固定夹紧两个Y轴支撑轴31，所述轴端盖27通过螺丝杆紧固在支承架21上。

具体地，所述转盘24和安装槽均呈上宽下窄的阶梯状，安装槽通过台阶水平面支撑转盘24，所述环形槽25位于转盘24的下侧台阶竖直面上，方便定位组装。

为了锁定转盘24，所述转盘24沿周向开设有一圈环形槽25，所述安装槽侧壁正对环形槽25位置开设有一螺纹孔，所述底座22可通过第二旋钮杆26穿过螺纹孔后锁紧在环形槽25内。

在调节相机的拍照角度时，先拧松第二旋钮杆26，转盘24相对底座22旋转以调节云台的Z轴方位，调整完毕后再拧紧第二旋钮杆26，从而实现围绕Z轴精确旋转的功能，操作简单，转盘24放置于底座的安装槽内，不额外占用空间。

进一步参见图2、图3和图4，所述快装板4包括行星架41和安装在弧形连杆33上的第一螺纹杆6，所述行星架41的上下两侧分别安装有上太阳齿轮42和下太阳齿轮43，所述第一螺纹杆6通过螺纹连接下太阳齿轮43，所述上太阳齿轮42通过第二螺纹杆7与相机安装架螺纹连接。

为了增速旋转快装，所述上太阳齿轮42和下太阳齿轮43均沿周向均匀地啮合有三个行星齿轮44，所述三个行星齿轮44共同与内齿圈45啮合，所述行星齿轮44通过螺栓安装在行星架41上并可绕螺栓旋转，所述内齿圈45的外圈设有拨动盘46。

如图4所示，所述下太阳齿轮43中央位置向上设有圆形凸台47，所述圆形凸台47伸入行星架41的中央槽内以支撑下太阳齿轮43旋转，所述下太阳齿轮43下部中央位置开设有螺纹盲孔，所述螺纹盲孔与第一螺纹杆6配合，当转动下侧的拨动盘46，可实现旋转调节机构3与快装板4的快速连接。

所述行星架41上部中央位置处设有一环形凸台48，所述上太阳齿轮42下部对应开设有环形槽，所述环形凸台48支撑上太阳齿轮42旋转，当转动上侧的拨动盘46，可实现相机安装架与快装板4的快速连接，从而达到快速安装任何型号相机的目的，结构紧凑简洁，操作快速方便。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。