一种回转云台机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种回转云台机构，包括框架，框架具有相互平行的上顶板和下底板，两者之间的空间具有水平回转机构和垂直俯仰机构。水平回转机构和垂直俯仰机构位于整个云台框架的内部，不再有向外凸出的机构，结构紧凑减少体积。水平回转机构采取传动效率更高的同步带传递转矩，省去了传动云台中的步进电机和减速器以及多级齿轮等传动零件，传动效率更高的同时减少重量。垂直俯仰机构采取舵机直接驱动输出轴，同样省去了传动机构以减少重量。

【技术实现步骤摘要】
一种回转云台机构
本技术属于云台
，具体涉及一种回转云台机构。
技术介绍
在地下管廊、地上变电站等危险且狭小的场合，均开始由巡检机器人来代替人工去进行巡检工作。巡检机器人的云台内安装有高清相机及红外成像仪，相当于巡检机器人的眼睛。目前市场上成品云台价格昂贵、体积较大，巡检机器人需要适配云台的尺寸进行设计，局限性较大，而且较大尺寸的云台在狭小空间内进行巡检时，不能实现巡检场所的全覆盖；其次是针对不同环境下的巡检场所，对于高清相机及红外成像仪会有不同的要求，这就要求云台需要具有通用性，可以实现不同规格型号高清相机和红外成像仪的快速替换。最后是云台在巡检时的精度要求比较高，要实现360°旋转，从而使巡检目标精确定位及巡检场所全覆盖。目前云台回转机构及俯仰机构的运动大部分由步进电机驱动减速机输出动力，多级齿轮或涡轮蜗杆进行传动的结构方式，由于传动链过长导致回转精度较低、重量及结构尺寸较大、传动效率低等；其次云台电机不具备记忆功能，每次启动都需要回转寻找初始位置，控制繁琐、效率低。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种回转云台机构。一个或多个实施例提供了如下技术方案：一种回转云台机构，包括框架，框架具有相互平行的上顶板和下底板，上顶板和下底板之间的空间具有水平回转机构和垂直俯仰机构。上顶板和下底板通过至少四组支撑柱连接，共同形成框架。水平回转机构具有与上顶板连接的回转轴承座，水平回转轴穿过回转轴承座，水平回转轴位于上顶板的外侧的一端具有法兰，位于上顶板内侧的一端具有锁紧螺母。法兰和锁紧螺母之间具有与水平回转轴依次连接的至少两组角接触轴承和从动同步带轮，从动同步带轮与水平回转轴固定连接。相邻两组支撑柱之间具有水平回转舵机固定支架，该固定支架位于框架一侧；水平回转舵机通过该支架固定在两组支撑柱之间，水平回转舵机的输出轴上连接主动同步带轮，主动同步带轮通过同步带与从动同步带轮连接。垂直俯仰机构具有位于下底板的俯仰回转舵机，俯仰回转舵机通过俯仰舵机支架固定在下底板上。俯仰回转舵机具有轴向重合且相对布置的第一俯仰轴和第二俯仰轴，两者通过俯仰舵机输出轴连接支架连接，确保同步运动。第一俯仰轴穿过第一轴承座，第二俯仰轴穿过第二轴承座。第一轴承座和第二轴承座结构相同，均为矩形，位于相对布置的的两组支撑柱之间。第一俯仰轴和第二俯仰轴的端部设计有安装孔及止口，两者均为为中空轴。俯仰回转舵机直接驱动第一俯仰轴和第二俯仰轴，两轴同步运动。水平回转舵机和俯仰回转舵机的舵机电机均带有绝对值编码器。以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：1、水平回转机构和垂直俯仰机构位于整个云台框架的内部，不再有向外凸出的机构，从而结构紧凑减少体积。2、水平回转机构采取传动效率更高的同步带传递转矩，省去了传动云台中的步进电机和减速器以及多级齿轮等传动零件，传动效率更高的同时减少重量。3、垂直俯仰机构采取舵机直接驱动输出轴，同样省去了传动机构以减少重量。4、水平回转舵机和俯仰回转舵机的舵机电机均带有绝对值编码器，可以记忆位置，不会因为关机或断电而失去位置，控制更简单。附图说明构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是本技术一个或多个实施例提供的整体结构示意图；图2是本技术一个或多个实施例提供的主视结构示意图；图3是本技术一个或多个实施例提供的侧视结构示意图；图2中：1、上顶板；2、支撑柱；3、第一轴承座；4、下底板；5、回转轴承座；6、角接触轴承；7、水平回转轴；8、从动同步带轮；9、锁紧螺母；10、同步带；11、主动同步带轮；12、水平回转舵机；13、水平回转舵机固定支架；14、俯仰回转舵机；图3中：3、第一轴承座；14、俯仰回转舵机；15、深沟球轴承；16、第一俯仰轴；17、俯仰舵机支架；18、俯仰舵机输出轴连接支架；19、第二轴承座；20、第二俯仰轴。具体实施方式以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。实施例1：如图1-3所示，一种回转云台机构，包括框架和位于框架内部的水平回转机构以及垂直俯仰机构。框架包括平行布置的上顶板1和下底板4，两者之间具有至少四组支撑柱2。水平回转机构具有与上顶板1连接的回转轴承座5，回转轴承座5位于上顶板1的几何中心，内部容纳至少两组角接触轴承6；水平回转轴7通过角接触轴承6穿过回转轴承座5，在上顶板1的外侧的一端具有法兰，在上顶板内侧的一端具有锁紧螺母9。水平回转轴7的法兰和锁紧螺母9之间依次连接至少两组角接触轴承6和从动同步带轮8，从动同步带轮8与水平回转轴7固定连接。相邻两组支撑柱2之间具有水平回转舵机固定支架13，该固定支架13为矩形位于框架一侧，固定在两组支撑柱2之间。水平回转舵机12与上述固定支架13固定连接，水平回转舵机12的输出轴上连接主动同步带轮11，主动同步带轮11通过同步带10与从动同步带轮8连接。同步带10是齿形同步带。水平回转轴7顶部的法兰，可以与外部设备固定连接。水平回转舵机12通过主动同步带轮11和同步带10将转矩传递给从动同步带轮8，由于水平回转轴7与从动同步带轮8固定连接，即从动同步带轮8与水平回转轴7不发生相对运动，在水平回转轴7通过法兰被固定的前提下，水平回转舵机12输出轴产生的转矩通过同步带10促使框架绕水平回转轴7公转。两组角接触轴承6，不仅可以有效保证水平回转轴7的垂直度，还可以承受水平回转轴7的径向及轴向载荷，保证水平回转轴7运动过程中的稳定性。垂直俯仰机构具有位于下底板4的俯仰回转舵机14，俯仰回转舵机14通过俯仰舵机支架17固定在下底板4上。俯仰舵机支架17为U型，俯仰回转舵机14位于U型开口内部，俯仰舵机支架17与下底板4中心重合。俯仰回转舵机14具有轴向重合且相对布置的第一俯仰轴16和第二俯仰轴20，两者通过俯仰舵机输出轴连接支架18连接，确保同步运动，运动过程被深沟球轴承15支持。第一俯仰轴16穿过第一轴承座3，第二俯仰轴20穿过第二轴承座19。第一轴承座3和第二轴承座19结构相同，均为矩形，位于相对布置的的两组支撑柱之间，且第一轴承座3和第二轴承座19挖孔减少重量。以图3所示的位置为例，第一俯仰轴16位于俯仰舵机左侧，第二俯仰轴20位于俯仰舵机右侧，第一俯仰轴16和第二俯仰轴20的端部设计有安装孔及止口，用于连接高清仓或红外仓，两者均为为中空轴，便于走线。俯仰回转舵机14直接驱动第一俯仰轴16和第二俯仰轴20，两轴同步运动实现垂直方向的俯仰回转。水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回转云台机构，其特征在于：包括框架，框架具有相互平行的上顶板和下底板，所述上顶板通过至少四组支撑柱与下底板连接，上顶板和下底板之间的空间具有水平回转机构和垂直俯仰机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种回转云台机构，其特征在于：包括框架，框架具有相互平行的上顶板和下底板，所述上顶板通过至少四组支撑柱与下底板连接，上顶板和下底板之间的空间具有水平回转机构和垂直俯仰机构。


2.如权利要求1所述的一种回转云台机构，其特征在于：所述水平回转机构具有与上顶板连接的回转轴承座，水平回转轴穿过回转轴承座，水平回转轴位于上顶板的外侧的一端具有法兰，位于上顶板内侧的一端具有锁紧螺母。


3.如权利要求2所述的一种回转云台机构，其特征在于：所述法兰和锁紧螺母之间具有与水平回转轴连接的至少两组角接触轴承和从动同步带轮。


4.如权利要求3所述的一种回转云台机构，其特征在于：水平回转舵机通过支架固定在两组支撑柱之间，水平回转舵机的输出轴连接主动同步带轮，主动同步带轮通过同步带与从动同步带轮连接。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张发光，
申请(专利权)人：山东金惠新达智能制造科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37