CN106695764A - 一种基于双止推轴承的水平转动云台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双止推轴承的水平转动云台，由上至下包括依次连接的承载板、第二止推轴承、云台中间支撑架、第一止推轴承、圆形底板、联轴器、机架、电机，所述电机的电机轴穿过机架连接所述轴支座，同时轴支座还连接承载板，所述云台中间支撑架还与机架固定连接。本发明利用止推轴承中的平面轴承摩擦系数小且能在很小的空间下可获得高载荷能力和高的刚度优点，通过双层止推轴承过渡，使轴向压力全部作用于机架，有效避免电机轴向受力，提高电机扭矩驱动效率，水平转动与电机轴转动一致，体积小、结构紧凑、传动稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过电机带动的水平旋转平台，尤其是适用于轴向荷载较大时使用的云台，且尤其适用于机器人的关节连接部位。
背景技术
云台，是指设备底部和固定支架连接的转向轴，目前该技术广泛运用在摄影，机器人，工业领域，目前公知的云台一般分为轻载和重载两种，轻载云台一般结构小巧，多采用电机直接驱动，负载能力一般，入多用于摄影领域，重载云台能承载较大重量，为避免电机直接承受压力，多采用蜗轮蜗杆驱动，结构复杂，重量大，体积大，如2008年1月30日有中国国家知识产权局公告的由江苏捷诚车载电子信息工程有限公司申报的，公告号CN201014151Y的发明专利《重载云台》，蜗轮蜗杆和减速箱进行驱动，可有效驱动较大荷载，载重量达到1000kg。但通常在机器人领域，还有一般的工业领域所使用的云台并不需要承载如此大的重量而需求的荷载又不小，因而对于荷载较大且体积较小，能同时具备轻载与重载云台两类特点的体积小而荷载大的云台市面上仍然难以发现。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种基于双止推轴承的水平转动云台，利用止推轴承中的平面轴承摩擦系数小且能在很小的空间下可获得高载荷能力和高的刚度优点，设计出一款可直接通过电机驱动，且能完全避免电机驱动轴在轴向上承受压力，结构简单，体积小，但承受荷载极大的云台结构，十分适用于机器人特别是机器人的关节部位。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于双止推轴承的水平转动云台，由上至下包括依次连接的承载板、第二止推轴承、云台中间支撑架、第一止推轴承、圆形底板、联轴器、机架、电机，所述电机的电机轴穿过机架连接所述轴支座，同时轴支座还连接承载板，所述云台中间支撑架还与机架固定连接。
进一步地，所述的云台中间支撑架包括中心设有圆孔的圆板形主体，所述圆板形主体下端面沿周向均匀设置有若干用于固定连接机架的支柱。
进一步地，所述的联轴器包括轴支座，所述轴支座为夹紧式联轴器，包括有用于夹紧连接的中心通孔。
进一步地，所述的联轴器还包括长螺钉、螺母，所述轴支座的中心通孔两侧、底板、承载板分别上下对齐地设有用于穿入安装所述长螺钉的螺钉孔，所述长螺钉依次穿过轴支座、底板、第一止推轴承、云台中间支撑架、第二止推轴承、承载板，并通过螺母使轴支座、底板、第一止推轴承、云台中间支撑架、第二止推轴承、承载板依次压紧。
进一步地，所述底板、云台中间支撑架、承载板三者之间的正对面设有与第一止推轴承和第二止推轴承外圈配合的环形限位凹槽。
进一步地，所述第一止推轴承和第二止推轴承为分离型平面滚珠止推轴承。
进一步地，所述云台中间支撑架通过螺钉与机架固定连接。
相比现有技术，本发明的有益效果是：
使用两层平面止推轴承过渡，使得轴向压力作用在机架上，电机不受轴向压力，承受荷载极大，所提供的扭矩能全部用来驱动上层水平转动，同时利用止推轴承摩擦系数极小的特点，使得电机扭矩的驱动效率大大提高。体积小，机构紧凑，无需占用过多空间。
附图说明
图1是本发明实施例的正视示意图。
图2是本发明实施例的立体示意图。
图3是本发明实施例的轴支座的立体示意图。
图4是本发明实施例的底板的立体示意图。
图5是本发明实施例的云台中间支撑架的仰视示意图。
图6是本发明实施例的云台中间支撑架的立体示意图。
图7是本发明实施例的承载板的等轴视图。
图8是本发明实施例的分离型平面止推轴承。
图中：1-电机 ，2-轴支座，3-机架，4-底板，5-第一止推轴承，6-云台中间支撑架，7-第二止推轴承，8-承载板，9-长螺钉，10-螺母。11-环形限位凹槽；12-螺钉孔；13-支柱。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
如附图1和2所示，一种基于双止推轴承的水平转动云台，由上至下包括依次连接的承载板8、第二止推轴承7、云台中间支撑架6、第一止推轴承5、圆形底板4、联轴器、机架3、电机1，所述电机1固定在机架3底端面，其电机轴穿过机架3连接所述轴支座2，同时轴支座2还连接承载板8，所述云台中间支撑架6还与机架3固定连接。
如图5和图6所示，所述的云台中间支撑架6包括中心设有圆孔的圆板形主体，所述圆板形主体下端面沿周向均匀设置有若干通过螺钉固定连接机架3的支柱13。
如图3所示，所述的联轴器包括轴支座2、长螺钉9、螺母10，所述轴支座2为夹紧式联轴器，包括有用于夹紧电机轴连接的中心通孔，所述轴支座2的中心通孔两侧、底板4、承载板8分别上下对齐地设有用于穿入安装所述长螺钉9的螺钉孔12，所述长螺钉9依次穿过轴支座2、底板4、第一止推轴承5、云台中间支撑架6、第二止推轴承7、承载板8，并通过螺母10使轴支座2、底板4、第一止推轴承5、云台中间支撑架6、第二止推轴承7、承载板8依次压紧，从而压紧两个止推轴承，使之不能脱离紧密配合。同时，由于轴支座2夹紧电机轴，轴支座2通过两根长螺钉9连接了最上方的承载板8，这使得承载板8的转动直接与电机1相关，其转动与电机轴转动一致。这样通过两层的止推轴承过渡，便使云台转动直接通过电机1驱动，并且，轴向荷载通过云台中间支撑架6直接作用到机架3上，电机轴完全不受轴向压力，只提供云台转动所需轴向扭矩，承载板8上重量理论上只需不超过止推轴承所能承受的荷载即可，而止推轴承所能承受荷载极大，并且，止推轴承的摩擦系数极小，压紧状态下配合良好，使得电机1提供的扭矩能驱动的载重量更大，通过这样的设计，使云台达到了体积重量小，结构简单，通过电机直接驱动，所能承受荷载大的要求，十分适用于用在机器人的关节部位上。
如图4至图7所示，所述底板9、云台中间支撑架4、承载板11三者之间的正对面设有与第一止推轴承5和第二止推轴承7外圈配合的环形限位凹槽。所述云台中间支撑架4的圆板形主体中间上、下表面分别有与第二止推轴承7与第一止推轴承5配合的环形限位凹槽，其作用是将第二止推轴承7的轴向压力直接作用到机架3上而使电机轴不受轴向压力，并起到上下承接的过渡作用。
如图8所示，所述第一止推轴承5和第二止推轴承7为分离型平面滚珠止推轴承，由上层、下层两个止推垫片和中间滚珠层滚珠体的三层分离式轴承组成。
使用时，所述电机5的电机轴通过轴支座2、长螺钉9、螺母10驱动承载板8转动，可以看出，本实施例运动惯性小，可应用伺服控制，运动可控性和精度很高，承载能力高，传动稳定；体积小，机构紧凑，无需占用过多空间。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于双止推轴承的水平转动云台，由上至下包括依次连接的承载板(8)、第二止推轴承(7)、云台中间支撑架(6)、第一止推轴承(5)、圆形底板(4)、联轴器、机架(3)、电机(1)，其特征在于：所述电机(1)的电机轴穿过机架(3)连接所述轴支座(2)，同时轴支座(2)还连接承载板(8)，所述云台中间支撑架(6)还与机架(3)固定连接。
2.根据权利要求1所述的基于双止推轴承的水平转动云台，其特征在于：所述的云台中间支撑架(6)包括中心设有圆孔的圆板形主体，所述圆板形主体下端面沿周向均匀设置有若干用于固定连接机架(3)的支柱(13)。
3.根据权利要求1所述的基于双止推轴承的水平转动云台，其特征在于：所述的联轴器包括轴支座(2)，所述轴支座(2)为夹紧式联轴器，包括有用于夹紧连接的中心通孔。
4.根据权利要求3所述的基于双止推轴承的水平转动云台，其特征在于：所述的联轴器还包括长螺钉(9)、螺母(10)，所述轴支座(2)的中心通孔两侧、底板(4)、承载板(8)分别上下对齐地设有用于穿入安装所述长螺钉(9)的螺钉孔(12)，所述长螺钉(9)依次穿过轴支座(2)、底板(4)、第一止推轴承(5)、云台中间支撑架(6)、第二止推轴承(7)、承载板(8)，并通过螺母(10)使轴支座(2)、底板(4)、第一止推轴承(5)、云台中间支撑架(6)、第二止推轴承(7)、承载板(8)依次压紧。
5.根据权利要求1所述的基于双止推轴承的水平转动云台，其特征在于：所述底板(9)、云台中间支撑架(4)、承载板(11)三者之间的正对面设有与第一止推轴承(5)和第二止推轴承(7)外圈配合的环形限位凹槽。
6.根据权利要求1所述的基于双止推轴承的水平转动云台，其特征在于：所述第一止推轴承(5)和第二止推轴承(7)为分离型平面滚珠止推轴承。
7.根据权利要求1所述的基于双止推轴承的水平转动云台，其特征在于：所述云台中间支撑架(6)通过螺钉与机架(3)固定连接。
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