CN109519666A - 一种云台支撑装置 - Google Patents

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韩世刚
朱敏敏
邓修涛
陈溯
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Abstract

本发明公开了一种云台支撑装置，包括基座、方位转动平台、俯仰驱动支架、第一俯仰拉杆、俯仰支撑支架和负载箱体；方位转动平台安装在基座上且能够相对于基座在水平方向转动；俯仰驱动支架通过一水平转轴安装在方位转动平台上；俯仰支撑支架安装在方位转动平台上；负载箱体通过两侧的俯仰转动轴安装在俯仰支撑支架上部的两个竖杆上；第一俯仰拉杆的下端铰接在俯仰驱动支架上，上端铰接在负载箱体背部中线上，且当负载箱***于竖直平面时，第一俯仰拉杆的上端高于俯仰转动轴。与现有的云台支撑装置相比，本发明转动时，负载箱体的重心在俯仰转动轴的轴线上，同时也位于方位转动轴线上，因此不会发生偏移力矩，明显提高了运动稳定性。

Description

一种云台支撑装置
技术领域
本发明属于云台设备技术领域，具体涉及一种云台支撑装置。
背景技术
近年来，随着安防行业的迅速发展，自动化监控的应用也逐渐趋于多样化、智能化。云台作为安防领域的主要前端自动化监控设备，云台的智能化也越来越多的吸引着人的眼球，占领和越来越多的市场。
云台是两个电机组成的安装平台，可水平和垂直的运动。云台水平和垂直方向是由两个不同的电机驱动的，因此云台的转动速度也分为水平转速和垂直转速。由于云台是基于电机驱动的二维旋转方式，其水平和垂直(俯仰)的旋转轴相交于云台内部，位于驱动中心的部分。内部不安装负载，驱动电机与减速机构安装于云台内部，负载的接口安装面垂直轴和水平轴的外部，这种结构决定了负载的重心必定异于两个转轴之一(也即在转动过程中，负载重心只能位于水平轴或垂直轴线上，难以同时在两个轴线交点上)，这样一来，重心沿负载重力方向相对于垂直轴或水平轴会产生一个偏心的转矩，对水平轴或垂直轴的转动带来额外负载，使标称的负载总额降低，或转动角度，使云台整体的驱动能力未发挥到最大状态。即云台最大负载重心需通过方位轴和垂直轴的回转中心，且与云台工作面垂直，此点所能承受的是云台最大负载点，此点即作为设计计算云台的承载能力的基准。若负载位置安装不当，重心就易偏离回转中心，这就增大了负载力矩，实际的重量就会小于最大负载量设计值。所以，云台垂直转动角度越大，重心偏离也就越大，相应的承载重量就越小。对于这种云台来说，其负载与自重的比值难以超过1。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种云台支撑装置，解决现有云台在转动时容易产生偏移力矩的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：
一种云台支撑装置，包括基座、方位转动平台、俯仰驱动支架、第一俯仰拉杆、俯仰支撑支架和负载箱体；其中，所述方位转动平台安装在基座上且能够相对于基座在水平方向转动；所述俯仰驱动支架通过一水平转轴安装在方位转动平台上，且该水平转轴由驱动电机驱动旋转，使得俯仰驱动支架相对于方位转动平台转动；所述俯仰支撑支架安装在方位转动平台上；所述负载箱体通过两侧的俯仰转动轴安装在俯仰支撑支架上部的两个竖杆上；第一俯仰拉杆的下端铰接在俯仰驱动支架上，上端铰接在负载箱体背部中线上，且当负载箱***于竖直平面时，第一俯仰拉杆的上端高于俯仰转动轴。
进一步的，在所述第一俯仰拉杆的下端通过第二俯仰拉杆铰接在俯仰驱动支架，且第一俯仰拉杆和第二俯仰拉杆之间铰接。
进一步的，在所述第一俯仰拉杆的上端通过一连接杆铰接在负载箱体背部。
进一步的，所述连接杆与负载箱体所在平面垂直。
进一步的，所述方位转动平台采用水平转台。
本发明与现有的云台支撑装置相比，有益的技术效果是：
(1)本发明在进行俯仰转动时，俯仰拉杆带动负载箱体沿俯仰转动轴的轴线进行旋转，其旋转角度与云台俯仰处角度一致，且负载箱体在进行俯仰转动时负载箱体的重心在俯仰转动轴(也即云台中心轴线)的轴线上，不会发生偏移力矩。
(2)本发明中的云台在进行方位转动时，除基座外可带动其余部件的整体进行转动，且负载箱体的重心位于方位转动轴线上，不会产生偏移力矩。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为本发明的运动状态示意图。
图中符号代表为：1-基座；2-方位转动平台；3-俯仰转动轴；5-负载箱体；6-俯仰驱动支架；7-第一俯仰拉杆；8-第二俯仰拉杆；9-俯仰支撑支架；10-方位转动轴。
以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
基于上述现有技术中存在的问题，经过改进构思，将云台垂直转轴简化，将垂直轴组件连接到一个连杆上，驱动负载垂直转动时沿着负载自身的重心旋转。同时安装负载时将负载的重心在水平轴线上，这样在负载进行垂直和水平转动过程中，均不会产生对垂直轴的偏心转矩，负载的重量可按最大负载量设计值标称，仅考虑强度、风阻、附加零件重量等因素留取适当安全系数即可。
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
本实施例给出了一种云台支撑装置，如图1、2所示，包括基座1、方位转动平台2、俯仰驱动支架6、第一俯仰拉杆7、俯仰支撑支架9和负载箱体5；其中，所述方位转动平台2安装在基座1上且能够相对于基座1在水平方向转动；所述俯仰驱动支架6通过一水平转轴安装在方位转动平台2上，且该水平转轴由驱动电机驱动旋转，使得俯仰驱动支架6相对于方位转动平台2转动；所述俯仰支撑支架9安装在方位转动平台2上；负载箱体5通过两侧的俯仰转动轴3安装在俯仰支撑支架9上部的两个竖杆9-1上；第一俯仰拉杆7的下端铰接在俯仰驱动支架6上，上端铰接在负载箱体5背部中线上，且当负载箱体5位于竖直平面时，第一俯仰拉杆7的上端高于俯仰转动轴3。
上述技术方案中，基座1用于对安装在其上方的负载箱体5、方位转动平台2、俯仰支撑支架9的整体进行支承；方位转动平台2用于带动安装在其上的俯仰驱动支架6、俯仰支撑支架9以及负载箱体5的整体相对于基座1转动；俯仰支撑支架9用于通过两个俯仰转动轴3实现负载箱体5的支撑；俯仰驱动支架6随水平转轴转动而绕方位转动平台2旋转，从而通过与其铰接的第一俯仰拉杆7牵动负载箱体5的上部，负载箱体5在第一俯仰拉杆7的牵拉下以俯仰转动轴3为轴旋转，形成一个类似于连杆机构的结构，最终实现了在水平转轴的正转和反转的带动下，负载箱体5进行俯仰动作。
在上述运动过程时，通过第一俯仰拉杆7带动负载箱体5绕俯仰转动轴3的轴线进行旋转，其旋转角度与云台俯仰处角度一致，且负载箱体5在进行俯仰转动时，其重心在俯仰转动轴3的轴线(也即云台中心轴线)的中点处，不会发生偏移力矩；同时，由于方位转动平台2的方位转动轴10的延长线与负载箱体5的重心相交，这样，云台在进行方位转动时，除基座1外可带动其余部件的整体进行转动，且负载箱体的重心位于方位转动轴线上，不会产生偏移力矩。
优选的，为了使得第一俯仰拉杆7带动负载箱体5绕俯仰转动轴3的轴线进行旋转的动作更加灵活，在第一俯仰拉杆7的下端通过第二俯仰拉杆8铰接在俯仰驱动支架6，且第一俯仰拉杆7和第二俯仰拉杆8之间铰接。
除此之外，为了使得第一俯仰拉杆7带动负载箱体5绕俯仰转动轴3的轴线进行旋转的动作更加灵活，在第一俯仰拉杆7的上端通过一连接杆铰接在负载箱体5背部。经试验，转动效果更好的方式是，该连接杆与负载箱体5所在平面垂直。
具体的，方位转动平台2可采用市售的水平转台。
综上，本发明的云台支撑装置在进行俯仰转动或者方位转动时，负载箱体在进行俯仰转动时负载箱体的重心在俯仰转动轴(也即云台中心轴线)的轴线上，同时也位于方位转动轴线上，因此不会发生偏移力矩，与现有的云台支撑装置相比，明显提高了运动稳定性。

Claims (5)

1.一种云台支撑装置，其特征在于，包括基座、方位转动平台、俯仰驱动支架、第一俯仰拉杆、俯仰支撑支架和负载箱体；其中，所述方位转动平台安装在基座上且能够相对于基座在水平方向转动；所述俯仰驱动支架通过一水平转轴安装在方位转动平台上，且该水平转轴由驱动电机驱动旋转，使得俯仰驱动支架相对于方位转动平台转动；所述俯仰支撑支架安装在方位转动平台上；所述负载箱体通过两侧的俯仰转动轴安装在俯仰支撑支架上部的两个竖杆上；第一俯仰拉杆的下端铰接在俯仰驱动支架上，上端铰接在负载箱体背部中线上，且当负载箱***于竖直平面时，第一俯仰拉杆的上端高于俯仰转动轴。
2.如权利要求1所述的云台支撑装置，其特征在于，在所述第一俯仰拉杆的下端通过第二俯仰拉杆铰接在俯仰驱动支架，且第一俯仰拉杆和第二俯仰拉杆之间铰接。
3.如权利要求1所述的云台支撑装置，其特征在于，在所述第一俯仰拉杆的上端通过一连接杆铰接在负载箱体背部。
4.如权利要求3所述的云台支撑装置，其特征在于，所述连接杆与负载箱体所在平面垂直。
5.如权利要求3所述的云台支撑装置，其特征在于，所述方位转动平台采用水平转台。
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