CN107984468A - 一种基于交叉滚子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交叉滚子轴承的水平转动云台，由上至下依次包括承载板、法兰联轴器、交叉滚子轴承、轴承连接架、上支座、电机固定板、下支座、机架、电机，所述轴承连接架、上支座、电机固定板、下支座通过螺栓固定在机架上，所述电机穿过机架的中心孔固定在电机固定板底面；所述交叉滚子轴承的外圈固定在轴承连接架中部，所述法兰联轴器的扁平圆柱部分上表面通过螺栓连接承载板，所述法兰联轴器的细小圆柱筒部分伸入所述交叉滚子轴承的内圈的中心孔内与电机轴相连接，所述扁平圆柱部分下表面紧贴在所述交叉滚子轴承的内圈上表面。本发明结构简单、体积小、所需零件少，但承受荷载大，适用于机器人轴向荷载较大的水平转动部位。
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，尤其是一种基于交叉滚子轴承的水平转动云台。适用于机器人轴向荷载较大的水平转动部位。
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，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。但通常在机器人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，本发明利用交叉滚子轴承摩擦系数小，且能在很小的空间下获得高载荷能力和高刚度的优点，设计出一款可直接通过电机驱动的水平转动云台，且本发明能避免由于电机轴在轴向上承受压力而影响到力矩传递的问题
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种基于交叉滚子轴承的水平转动云台，由上至下依次包括承载板、法兰联轴器、交叉滚子轴承、轴承连接架、若干均匀分布在同一水平面的上支座、电机固定板、若干均匀分布在同一水平面的下支座、机架、电机 ，所述的轴承连接架、上支座、电机固定板、下支座通过螺栓依次固定在机架上，所述电机 穿过机架的中心孔固定在电机固定板底面；所述交叉滚子轴承的外圈固定在轴承连接架中部，所述法兰联轴器的扁平圆柱部分上表面通过螺栓连接承载板，所述法兰联轴器的细小圆柱筒部分伸入所述交叉滚子轴承的内圈的中心孔内与电机的电机轴相连接，所述法兰联轴器的扁平圆柱部分下表面紧贴在所述交叉滚子轴承的内圈上表面。
优选地，所述承载板中间和所述交叉滚子轴承的内圈均设置有若干与法兰联轴器的法兰孔相对应的圆孔，所述圆孔与法兰孔内依次贯穿设置有将所述承载板、法兰联轴器和所述交叉滚子轴承的内圈连为一体的螺栓。
优选地，所述的法兰联轴器设置有与电机的电机轴相连接的D形孔。
优选地，所述法兰联轴器的细小圆柱筒部分设置有锁紧螺钉孔。
优选地，所述交叉滚子轴承的外圈均匀设置有若干圆孔，所述轴承连接架中部对应地设置有若干圆孔，所述圆孔内贯穿设置有将所述交叉滚子轴承的外圈和所述轴承连接架连为一体的螺栓。
优选地，所述轴承连接架中部设置有减重孔。
优选地，所述电机固定板边缘均匀设置有若干螺栓孔，中部设置有供电机的电机轴穿过的中心孔及若干均匀分布的螺栓孔，所述电机通过螺栓与所述电机固定板固定连接。
优选地，所述电机固定板上设置有若干减重孔。
优选地，各个所述的上支座均均为形状大小相一致且贯穿设置有螺栓孔的立方体。
优选地，各个所述的下支座均为形状大小相一致且贯穿设置有螺栓孔的立方体。
相对于现有技术，本发明具有如下优点和技术效果：
1.通过使用交叉滚子轴承过渡，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。
2.同时利用交叉滚子轴承摩擦系数极小的特点，电机扭矩的驱动效率大大提高。
3.本发明体积小，机构紧凑，重量轻、无需占用过多空间。
4.本发明零件少，且零件十分常见，易于零件购买与装配。
附图说明
图1为本发明实施例的***视图正视图。
图2为本发明实施例的装配示意图。
图3为本发明实施例的电机固定板俯视图。
图4为本发明实施例的轴承连接架俯视图。
图5为本发明实施例的下支座示意图。
图6为本发明实施例的上支座示意图。
图7为本发明实施例的交叉滚子轴承示意图。
图8为本发明实施例的法兰联轴器示意图。
图9为本发明实施例的承载板示意图。
其中，1-电机，2-第一下支座，3-第一上支座，4-第二上支座，5-交叉滚子轴承，6-法兰联轴器，7-承载板，8-轴承连接架，9-第三上支座，10-电机固定板，11-第二下支座，12-机架，13-第三下支座，14-螺母，15-长螺钉，16-螺母，17-短螺钉。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步说明。
如图1和图2所示，一种基于交叉滚子轴承的水平转动云台，由上至下依次包括承载板7、法兰联轴器6、交叉滚子轴承5、轴承连接架8、三块在同一水平面均匀分布的上支座、电机固定板10、三块在同一水平面均匀分布的下支座、机架12、电机 1，所述的轴承连接架8、上支座、电机固定板10、下支座通过长螺钉15和第一螺母14依次固定在机架12上，所述电机 1穿过机架12的中心孔固定在电机固定板10底面；所述交叉滚子轴承5分成内外两圈，所述交叉滚子轴承5的外圈固定在轴承连接架8中部，所述法兰联轴器6的扁平圆柱部分上表面通过螺栓连接承载板7，所述法兰联轴器6的细小圆柱筒部分伸入所述交叉滚子轴承5的内圈的中心孔内与电机1的电机轴相连接，所述法兰联轴器6的扁平圆柱部分下表面紧贴在所述交叉滚子轴承5的内圈上表面。
如图2、图7和图9所示，所述承载板7中间和所述交叉滚子轴承5的内圈均设置有六个与法兰联轴器6的法兰孔相对应的圆孔，所述圆孔与法兰孔内依次贯穿设置有将所述承载板7、法兰联轴器6和所述交叉滚子轴承5的内圈连为一体的第二螺母16和短螺钉17，第二螺母16锁紧后，除了将所述承载板7、法兰联轴器6和所述交叉滚子轴承5的内圈连为一体外，所述承载板7和所述交叉滚子轴承5的内圈夹紧所述法兰联轴器6的扁平圆柱部分，如此一来，施加于承载板7的重力将通过所述法兰联轴器6的扁平圆柱部直接传递至所述交叉滚子轴承5的内圈，而不会传递至与所述法兰联轴器6连接的电机 1的电机轴。由于交叉滚子轴承5的内圈和外圈可以实现在同一水平面上分别自由转动，因此，所述承载板7、法兰联轴器6、交叉滚子轴承5内圈、电机1的电机轴实现了同步水平旋转，从而实现了云台相对机架的自由水平转动。
如图8所示，所述的法兰联轴器6设置有与电机1的电机轴相连接的D形孔，所述法兰联轴器6的细小圆柱筒部分设置有锁紧螺钉孔，方便连接和传递力矩，同时防止所述法兰联轴器6 脱离。
如图4所示，所述交叉滚子轴承5的外圈均匀设置有六个圆孔，所述轴承连接架8中部对应地设置有三个圆孔，所述圆孔内贯穿设置有将所述交叉滚子轴承5的外圈和所述轴承连接架8连为一体的螺栓。另外所述轴承连接架8中部设置有减重孔，减轻自身重量。
如图3所示，所述电机固定板10边缘均匀设置有六个螺栓孔，中部设置有供电机1的电机轴穿过的中心孔及三个均匀分布的螺栓孔，所述电机1通过螺栓与所述电机固定板10固定连接，所述电机固定板10上设置有若干弧形的减重孔，用于减轻自重。
如图6所示，所述的上支座包括均匀分布的第一上支座3、第二上支座4、第三上支座9，各个所述的上支座均为形状大小相一致且贯穿设置有螺栓孔的立方体。
如图5所示，所述的下支座包括均匀分布的第一下支座2、第二下支座11、第三下支座13，各个所述的下支座均为形状大小相一致且贯穿设置有螺栓孔的立方体。
当所述电机1的电机轴转动时，通过所述法兰联轴器6带动所述承载板7与所述交叉滚子轴承5的内圈同步转动，此时所述交叉滚子轴承5的外圈与所述轴承连接架8、上支座、下支座、电机固定板10、机架12相对静止，并且，施加于承载板7的重力依次传递至法兰联轴器6、交叉滚子轴承5、轴承连接架8、上支座、电机固定板10、下支座，最终施加于机架12上，由此实现了电机1的电机轴不至于承受太大压力而影响力矩的传递。
本发明通过使用交叉滚子轴承过5渡，使得轴向压力作用在机架12上，电机1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，结构简单、体积小、所需零件少，但承受荷载大，适用于机器人轴向荷载较大的水平转动部位。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，由上至下依次包括承载板(7)、法兰联轴器(6)、交叉滚子轴承(5)、轴承连接架(8)、若干均匀分布在同一水平面的上支座、电机固定板(10)、若干均匀分布在同一水平面的下支座、机架(12)、电机 (1)，所述的轴承连接架(8)、上支座、电机固定板(10)、下支座通过螺栓依次固定在机架(12)上，所述电机 (1)穿过机架(12)的中心孔固定在电机固定板(10)底面；所述交叉滚子轴承(5)的外圈固定在轴承连接架(8)中部，所述法兰联轴器(6)的扁平圆柱部分上表面通过螺栓连接承载板(7)，所述法兰联轴器(6)的细小圆柱筒部分伸入所述交叉滚子轴承(5)的内圈的中心孔内与电机(1)的电机轴相连接，所述法兰联轴器(6)的扁平圆柱部分下表面紧贴在所述交叉滚子轴承(5)的内圈上表面。
2.根据权利要求1所述的基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，
所述承载板(7)中间和所述交叉滚子轴承(5)的内圈均设置有若干与法兰联轴器(6)的法兰孔相对应的圆孔，所述圆孔与法兰孔内依次贯穿设置有将所述承载板(7)、法兰联轴器(6)和所述交叉滚子轴承(5)的内圈连为一体的螺栓。
3.根据权利要求1所述的基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，
所述的法兰联轴器(6)设置有与电机(1)的电机轴相连接的D形孔。
4.根据权利要求(3)所述的基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，
所述法兰联轴器(6)的细小圆柱筒部分设置有锁紧螺钉孔。
5.根据权利要求1所述的基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，所述交叉滚子轴承(5)的外圈均匀设置有若干圆孔，所述轴承连接架(8)中部对应地设置有若干圆孔，所述圆孔内贯穿设置有将所述交叉滚子轴承(5)的外圈和所述轴承连接架(8)连为一体的螺栓。
6.根据权利要求1所述的基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，所述轴承连接架(8)中部设置有减重孔。
7.根据权利要求1所述的基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，所述电机固定板(10)边缘均匀设置有若干螺栓孔，中部设置有供电机(1)的电机轴穿过的中心孔及若干均匀分布的螺栓孔，所述电机(1)通过螺栓与所述电机固定板(10)固定连接。
8.根据权利要求7所述的基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，所述电机固定板(10)上设置有若干减重孔。
9.根据权利要求1所述的基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，各个所述的上支座均为形状大小相一致且贯穿设置有螺栓孔的立方体。
10.根据权利要求1所述的基于交叉滚子轴承的水平转动云台，其特征在于，各个所述的下支座均为形状大小相一致且贯穿设置有螺栓孔的立方体。
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