一种基于直流无刷电机的双自由度云台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于直流无刷电机的双自由度云台，包括相机、U型相机支架、Y型支架、第一直流无刷电机及第二直流无刷电机、第一编码器及第二编码器、电机传动轮、限位环、编码器传动轮、底座、外壳；第一直流无刷电机固定在底座上，第一编码器固定在外壳上，外壳固定在底座上，固定在第一直流无刷电机上的电机传动轮通过传送带与固定在第一编码器出轴上的编码器传动轮连接，Y型支架设置在电机传动轮上，限位环设置在Y型支架和电动机传动轮之间，Y型支架的一侧固定第二直流无刷电机，另一侧固定第二编码器，U型相机支架一侧通过法兰与第二编码器的出轴连接，另一侧与第二直流无刷电机的旋转部分连接，相机固定在U型相机支架中间。中间。中间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于直流无刷电机的双自由度云台


[0001]本技术属于视觉伺服系统，具体涉及一种基于直流无刷电机的双自由度云台。

技术介绍

[0002]中国专利201720454106.8公开了一种基于步进电机的视觉伺服云台，包括相机支撑架、水平旋转板、左支撑架、右支撑架、编码器固定板、第一及第二步进电机、相机、第一及第二编码器；第一编码器固定在编码器固定板的下侧，所述第一步进电机位于水平旋转板及编码器固定板之间，其主轴通过法兰盘与水平旋转板连接，其尾轴通过联轴器与第一编码器连接，左支撑架及右支撑架分别固定在水平旋转板的左右两侧，所述相机支撑架设置在左右支撑架之间，所述第二编码器固定在右支撑架外侧，所述相机位于相机支撑架的上侧，所述第二步进电机位于相机支撑架的下侧，且位于左右支撑架之间，所述第一步进电机的上侧或编码器固定板与载体固定。但是该技术一方面结构不够紧凑，垂直方向体积过长不方便装配，另一方面步进电机体积大且较重，响应速度较慢。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种结构紧凑体积小、响应速度较快的基于直流无刷电机的双自由度云台装置。
[0004]本技术至少通过如下技术方案之一实现。
[0005]一种基于直流无刷电机的双自由度云台，包括相机、U型相机支架、Y型支架、第一直流无刷电机、第二直流无刷电机、第一编码器、第二编码器、电机传动轮、限位环、编码器传动轮、底座和外壳；所述外壳设置在所述底座上，所述第一编码器固定在外壳上，所述第一直流无刷电机固定在底座上，所述电机传动轮固定于第一直流无刷电机的旋转部分；所述编码器传动轮固定在第一编码器的出轴上，编码器传动轮通过传送带与电机传动轮连接；所述Y型支架设置在电机传动轮上；所述限位环设置在Y型支架和电动机传动轮之间；所述第二直流无刷电机固定在Y型支架的一侧，所述第二编码器固定在Y型支架的另一侧；所述第二直流无刷电机通过所述U型相机支架与第二编码器相连，所述相机固定于U型相机支架中间。
[0006]进一步地，所述外壳通过底座上的螺丝孔固定在所述底座上，底座通过另外的螺丝孔固定在平面上。
[0007]进一步地，所述Y型支架与电机传动轮通过同心的螺丝孔固定在第一直流无刷电机的旋转部分上。
[0008]进一步地，所述U型相机支架的一侧中心安装有法兰，法兰套住第二编码器的出轴，并通过法兰的顶丝锁死出轴。
[0009]进一步地，所示Y型支架一侧面设有螺丝孔，另一侧面为圆形通孔，圆形通孔用于安装固定第二编码器。
[0010]进一步地，外壳为带有边缘的凹槽，边缘上设有用于固定在底座上的螺丝孔，凹槽顶面一侧设有螺丝孔和中心通孔，另一侧为通孔。
[0011]进一步地，所述第一编码器通过外壳一侧的螺丝孔固定在外壳上，且编码器出轴通过中心通孔向上伸出。
[0012]进一步地，所述第一直流无刷电机位于凹槽的内部，并从外壳的通孔向上伸出。
[0013]与现有的技术相比，本技术的有益效果为：
[0014]1. 第一直流无刷电机和第一编码器通过传动轮连接，使得云台结构紧凑、体积小、重量轻、装配简单。
[0015]2. 采用直流无刷电机和高精度的编码器，提高响应速度，使得云台能够对动态目标实现高速高精度的跟踪。
附图说明
[0016]图1为本实施例一种基于直流无刷电机的双自由度云台的结构示意图；
[0017]图2为图1中外壳的结构示意图；
[0018]图3为图1中底座的结构示意图；
[0019]图4为图1中电机传动轮的结构示意图；
[0020]图5为图1中Y型支架的结构示意图；
[0021]图6为图1中U型相机支架的结构示意图；
[0022]其中：1—底座，2—外壳，3—第一直流无刷电机，4—Y型支架，5—第二编码器，6—相机，7—第二直流无刷电机，8—U型相机支架，9—限位环，10—电机传动轮，11—第一编码器，12—编码器传动轮。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例及附图，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述，以使本技术的技术方案更易于理解和掌握。
[0024]如图1所示，一种基于直流无刷电机的双自由度云台，包括相机6、U型相机支架8、Y型支架4、第一直流无刷电机3、第二直流无刷电机7、第一编码器11、第二编码器5、电机传动轮10、限位环9、编码器传动轮12、底座1、外壳2；本实施例中编码器具体为5000分辨率的增量式光电编码器，其精度为0.072
°
，以实现云台运行过程高精度的位置检测。
[0025]如图2所示，底座1中间挖空，上面设有凸台，凸台上设有螺丝孔，外壳2通过底座1上的四个螺丝孔固定在底座1上，底座1通过另外的螺丝孔固定在平面上。
[0026]如图3所示，外壳2为带有边缘的凹槽，边缘上设有用于固定在底座1上的螺丝孔，顶面一侧设有三个螺丝孔和一个中心通孔，另一侧为通孔；第一编码器11通过外壳2一侧的三个螺丝孔固定在外壳2上，且编码器出轴通过中心通孔向上伸出；第一直流无刷电机3固定在底座1的凸台上，并从外壳2的通孔向上伸出。
[0027]编码器传动轮12固定在第一编码器11的出轴上，如图4所示，电机传动轮10上设有螺丝孔，电机传动轮10的侧面为凹槽结构，电机传动轮10固定在第一直流无刷电机3上，编码器传动轮12和电机传动轮10通过传送带连接。
[0028]编码器传动轮12和电机传动轮10不使用传动齿轮连接，避免高频调速时，由于齿
圈跳动差导致角度检测不精确。
[0029]如图5所示，Y型支架4一侧面设有螺丝孔，另一侧面为圆形通孔，圆形通孔用于安装固定第二编码器5，Y型支架4的底部设有凸台和螺丝孔，Y型支架4的下侧和电机传动轮10通过四个同心的螺丝孔固定在第一直流无刷电机3的旋转部分，限位环9套在Y型支架4底部的凸台以及Y型支架4与电机传动轮10接触部分的外侧。
[0030]第二直流无刷电机7通过Y型支架4一侧的四个螺丝孔固定在Y型支架4上，第二编码器5固定在Y型支架4的另一侧；所述第二直流无刷电机7通过所述U型相机支架8与第二编码器5相连，使得U型相机支架8悬空于Y型支架4内。
[0031]如图6所示，U型相机支架8的一侧面设有螺丝孔，另一侧面中心安装有法兰，U型相机支架8底面设有螺丝孔，U型相机支架8结构尽可能小巧紧凑，小至恰能放下相机6，且在垂直平面内自由旋转时不会与Y型支架4产生碰撞。
[0032]所述U型相机支架8一侧通过四个螺丝孔固定在第二直流无刷电机7的旋转部分上，U型相机支架的另一侧中心安装6mm孔径法兰，法兰套住第二编码器5的出轴，并通过法兰的顶丝锁死出轴，相机6固定于U型相机支架8的中间。相机6通过U型相机支架8底面的螺丝孔固定在U型相机支架8上。
[0033]基于相机6和直流无刷电机合理设置云台结构，一方面可以减少体积、便于安装，另一方面可以减少运行过程中的噪声干扰，能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于直流无刷电机的双自由度云台，其特征在于，包括相机（6）、U型相机支架（8）、Y型支架（4）、第一直流无刷电机（3）、第二直流无刷电机（7）、第一编码器（11）、第二编码器（5）、电机传动轮（10）、限位环（9）、编码器传动轮（12）、底座（1）和外壳（2）；所述外壳（2）设置在所述底座（1）上，所述第一编码器（11）固定在外壳（2）上，所述第一直流无刷电机（3）固定在底座（1）上，所述电机传动轮（10）固定于第一直流无刷电机（3）的旋转部分；所述编码器传动轮（12）固定在第一编码器（11）的出轴上，编码器传动轮（12）通过传送带与电机传动轮（10）连接；所述Y型支架（4）设置在电机传动轮（10）上；所述限位环（9）设置在Y型支架（4）和电机传动轮（10）之间；所述第二直流无刷电机（7）固定在Y型支架（4）的一侧，所述第二编码器（5）固定在Y型支架（4）的另一侧；所述第二直流无刷电机（7）通过所述U型相机支架（8）与第二编码器（5）相连，所述相机（6）固定于U型相机支架（8）中间。2.根据权利要求1所述的基于直流无刷电机的双自由度云台，其特征在于，所述外壳（2）通过底座（1）上的螺丝孔固定在所述底座（1）上，底座（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振，苏为洲，谭敏哲，李俊辉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：