可调平台装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及设备安装技术领域，具体而言，涉及一种可调平台装置。


背景技术：

[0002]
目前，在一些精密仪器设备或对应水平度具有较高要求的设备的安装中，往往要求对于该设备的水平度进行精密调节。在使用过程中，这种水平度可能发生轻微变化，这种变化可能由于外界干扰引起或者由于长期受力引起。而对于水平度的调节可能关系到设备的运行精密程度。
[0003]
现有技术中，一种网络监控摄像头安装平台包括底座和设置在底座上方的安装座，安装座上方设有用于安装摄像头的安装台，安装台、安装座和底座都为圆形结构；安装台下端面阵列分布有三个连接块，每个连接块下端面都设有球形腔以及配合在其中的支撑球，安装座上端阵列分布有三个与支撑球连接的伸缩杆件，分别通过调节伸缩杆件的长度，进而对每个连接块的高度进行调节，根据三点确定一个面的原理，这种调节可以完成对安装台的倾斜角度进行调节，如果三个伸缩杆件的伸缩幅度相当，这样就可以实现对安装在安装台上的摄像头高度进行调节。但是，伸缩杆件的轴线与支撑球的球心是“共线的”，即支撑球的球心是固定不动的，实际上在调整安装台处于非水平状态时，支撑球的球心会“向心”移动，呈离开伸缩杆件的轴线的趋势，这就“调不动了”，调整时被卡死，更严重的情况会损坏电机驱动器。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的主要目的在于提供一种可调平台装置，以解决现有技术中由于支撑球的球心是固定不动的在调整安装台处于非水平状态时支撑球的球心呈离开伸缩杆件的轴线的趋势造成调不动的问题。
[0005]
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种可调平台装置，包括：平台；多个支撑组件，间隔设置，多个支撑组件中的至少两个包括升降机、俯仰件及第一旋转件，升降机设置在待固定部件上，升降机的输出轴与俯仰件的下端连接，俯仰件的上端与第一旋转件的底部连接，第一旋转件的顶部与平台的底面连接，以使俯仰件随输出轴的升降而俯仰的同时第一旋转件随输出轴的升降而旋转。
[0006]
进一步地，俯仰件朝向平台的中心俯仰。
[0007]
进一步地，俯仰件包括上杆和下杆，上杆的上端与第一旋转件的底部连接，下杆的上端与上杆的下端枢接连接，下杆的下端与输出轴连接。
[0008]
进一步地，下杆的上端与上杆的下端通过销轴连接。
[0009]
进一步地，支撑组件设有三个，两个支撑组件均包括升降机、俯仰件和第一旋转件，另外一个支撑组件包括固定件和第二旋转件，固定件设置在待固定部件上，第二旋转件的顶部与平台的底面连接，第二旋转件随第一旋转件而旋转。
[0010]
进一步地，固定件包括固定座和固定杆，固定杆的下端与固定座连接，固定杆的上
端与第二旋转件的底部连接。
[0011]
进一步地，第一旋转件和第二旋转件均为球头支承。
[0012]
进一步地，升降机包括：电机；蜗杆，与电机的转轴连接；蜗轮，与蜗杆啮合并具有螺纹孔；输出轴，与螺纹孔螺纹连接并与俯仰件的下端连接。
[0013]
进一步地，升降机还包括箱体，蜗轮、蜗杆及输出轴安装在箱体中，输出轴的一端从箱体中伸出与俯仰件的下端连接。
[0014]
进一步地，升降机还包括主动轮、从动轮及环形带，主动轮安装在转轴上，从动轮安装在蜗杆上，环形带环绕在主动轮和从动轮上。
[0015]
应用本实用新型的技术方案，调节其中一个支撑组件，通过升降机的输出轴的升降运动，带动俯仰件俯仰及第一旋转件旋转，进而调节平台的空间姿态。通过俯仰件的设置使得第一旋转件的旋转中心是可动的，有效地解决了现有技术中由于支撑球的球心是固定不动的在调整安装台处于非水平状态时支撑球的球心呈离开伸缩杆件的轴线的趋势造成调不动的问题。
[0016]
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
[0017]
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[0018]
图1示出了根据本实用新型的可调平台装置的实施例的立体示意图；
[0019]
图2示出了图1的可调平台装置的可调支撑组件的立体示意图；
[0020]
图3示出了图2的可调支撑组件的部分剖面示意图；
[0021]
图4示出了图2的可调支撑组件的俯仰件的部分剖面示意图；
[0022]
图5示出了图2的可调支撑组件的第一旋转件的剖面示意图；
[0023]
图6示出了图1的可调平台装置的固定支撑组件的立体示意图；
[0024]
图7示出了图6的固定支撑组件的固定件的部分剖面示意图。
[0025]
其中，上述附图包括以下附图标记：
[0026]
10、平台；20、升降机；24、输出轴；26、从动轮；30、俯仰件；31、上杆；32、下杆；33、销轴；40、第一旋转件；50、固定件；51、固定座；52、固定杆；60、第二旋转件。
具体实施方式
[0027]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0028]
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0029]
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0030]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0031]
如图1所示，本实施例的可调平台装置包括：平台10和多个支撑组件，多个支撑组件间隔设置，多个支撑组件中的至少两个包括升降机20、俯仰件30及第一旋转件40，升降机20设置在待固定部件上，升降机20的输出轴24与俯仰件30的下端连接，俯仰件30的上端与第一旋转件40的底部连接，第一旋转件40的顶部与平台10的底面连接，以使俯仰件30随输出轴24的升降而俯仰的同时第一旋转件40随输出轴24的升降而旋转。
[0032]
应用本实施例的可调平台装置，调节其中一个支撑组件，通过升降机20的输出轴24的升降运动，带动俯仰件30俯仰及第一旋转件40旋转，进而调节平台的空间姿态。通过俯仰件的设置使得第一旋转件的旋转中心是可动的，有效地解决了现有技术中由于支撑球的球心是固定不动的在调整安装台处于非水平状态时支撑球的球心呈离开伸缩杆件的轴线的趋势造成调不动的问题。
[0033]
在本实施例中，俯仰件30朝向平台10的中心俯仰。俯仰件30连接在升降机的输出轴24和第一旋转件之间，可以实现移动部件之间的“刚性连接”，调整后平台固定不动。发明人在设计时注意到空间刚体的约束要点，为了防止执行部件在调整运动时的不确定状态，所以装配时，初始状态的俯仰件的俯仰动作方向必须是向心的，否则会发生异常状况。
[0034]
在本实施例中，如图1至图4所示，俯仰件30包括上杆31和下杆32，上杆31的上端与第一旋转件40的底部连接，下杆32的上端与上杆31的下端枢接连接，下杆32的下端与输出轴24连接，上杆31可相对于下杆32转动，进而使得第一旋转件的旋转中心可调，俯仰件的结构简单，降低成本。具体地，下杆32的上端与上杆31的下端通过销轴33连接，上杆31相对于销轴33的轴线转动。下杆32的下端与输出轴24螺纹连接，此螺纹连接没有锁死的功能。
[0035]
在本实施例中，支撑组件设有三个，两个支撑组件均为可调支撑组件且包括升降机20、俯仰件30和第一旋转件40，另外一个支撑组件为固定支撑组件且包括固定件50和第二旋转件60，固定件50设置在待固定部件上，第二旋转件60的顶部与平台10的底面连接，第二旋转件60随第一旋转件40而旋转。由于三个支撑组件均与平台的底面配合，通过调节可调支撑组件，固定支撑组件的第二旋转件随之旋转。调节平台时只需要调节两个可调支撑组件即可，调节简便。
[0036]
在本实施例中，如图1及图6和图7所示，固定件50包括固定座51和固定杆52，固定杆52的下端与固定座51连接，固定杆52的上端与第二旋转件60的底部连接。将固定件50分成两个，便于加工制造，降低制造成本。具体地，固定座51上设有螺纹孔，固定杆52具有与螺纹孔配合的螺纹段。
[0037]
在本实施例中，如图1和图5所示，第一旋转件40和第二旋转件60均为球头支承，球头支承是一种常用的标准配件，球头支承是高刚度构件，其能承受1000kg以上的负荷而且属“无背隙”（重力作用下消隙）的“球铰接头”，能够实现平台的姿态调整，并具有较低的不确定度和很高的“耐用度”（加负荷工作时姿态基本不变）。具体地，球头支承包括支座及球头螺母，支座具有球形腔，球头螺母的球头位于球形腔中，球头螺母的螺母与上杆的螺纹段螺纹连接。
[0038]
在本实施例中，升降机20包括：电机、蜗杆、蜗轮及输出轴24，蜗杆与电机的转轴连接；蜗轮与蜗杆啮合并具有螺纹孔；输出轴24与螺纹孔螺纹连接并与俯仰件30的下端连接。输出轴24为丝杆。升降机的结构简单，使用方便，成本低廉。蜗轮及蜗杆的减速比大，使电机的转轴上表征位移的编码器分辨率提高，有利于精确调整，且其具有“自锁功能”，使平台调整后很好地保持姿态不变，而无需额外的“锁定装置”。
[0039]
在本实施例中，升降机20还包括箱体，蜗轮、蜗杆及输出轴24安装在箱体中，输出轴24的一端从箱体中伸出与俯仰件30的下端连接。蜗轮、蜗杆、输出轴24及箱体形成一个单独的部件，提高装配效率。
[0040]
在本实施例中，升降机20还包括主动轮、从动轮26及环形带，主动轮安装在转轴上，从动轮26安装在蜗杆上，环形带环绕在主动轮和从动轮26上。主动轮、从动轮26及环形带形成的传动机构可以降低转速，提高调整精度。作为可替换的实施方式，环形带为环形链，主动轮和从动轮均为链轮。
[0041]
在本实施例中，如图6所示，固定座51是一种常用的机械配件，固定座51、固定杆52及球头支承组成固定支撑组件，极坚固可靠。如图1所示，平台10是加负荷后基本不变形的“准刚体”；固定支撑组件是一个固定支撑点，即静态支撑点，两个可调支撑组件是两个可调支撑点，即动态支撑点，静动态支撑点对平台10进行空间姿态调整，空间姿态调整包括但不限于水平状态的调整。电机的驱动指令来源于相应的控制系统，控制系统不属于本实用新型的保护要点。
[0042]
在本实施例中，如图1所示，俯仰件30的俯仰运动是升降机20的一维运动（线性上下位移）和平台的下方球头支承的三维运动之间的配合运动。由于平台下方的一个球头支承在升降机升降运动时受到固定支撑点和另外一个动态支撑点的约束必然会发生空间另外两维方向的位移。所以，俯仰件30不仅能“俯仰”，而且能被动地随动而“转动”；“俯仰”是指升降机升降时必然“附带”一种“趋近”或“远离”平台的中心的空间位移。而俯仰件30“被迫”转动是发生在上述“俯仰”动作的运动平面绕与其共面的输出轴24的轴线旋转。当两个动态支撑点同时升降时，两个俯仰件30可以满足快速、一部到位的调整要求。
[0043]
在本实施例中，装配时，俯仰件的初始状态俯仰动作方向必须是向心的，即俯仰件“向心”安装，此时一个球头支承所连接的俯仰件30做俯仰运动所在的平面垂直于另外两个球头支承的球心的连线。
[0044]
作为可替换的实施方式，三个支撑组件均为可调支撑组件，其中一个可调支撑组件不设置俯仰件，即一个可调支撑组件仅包括旋转件和升降机。
[0045]
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
[0046]
可调平台采用三点支撑方式，具有很高的支承刚度及很低的调整不确定度，无过定位现象，结构设计特别简洁、实用，采用标准件比例高，制造成本低，装配方便，刚度好，承
重能力强，耐用度高，可实现快速调整。
[0047]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0048]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0049]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0050]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。