CN207945441U - 一种云台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及监控***技术领域，尤其涉及一种云台。该云台包括云台支架、俯仰模块、回转模块和相机安装部，所述相机安装部安装在所述回转模块，所述回转模块安装在所述俯仰模块，且所述回转模块与所述俯仰模块之间设有导电滑环，所述俯仰模块安装在所述云台支架，其中，所述回转模块带动所述相机安装部水平旋转，所述俯仰模块带动所述回转模块和所述相机安装部垂直旋转，该云台采用模块化设计，不但结构简单，而且回转模块和俯仰模块之间的线缆连接采用导电滑环进行线缆连接转换，避免内部线缆在云台执行水平旋转时产生缠绕，使得相机安装部可水平旋转任意圈数。

Description

一种云台

技术领域

本实用新型涉及监控***技术领域，尤其涉及一种云台。

背景技术

云台的结构设计在一定程度上决定了云台拍摄设备获取周边图像信息的能力，人们在追求较大的拍摄范围和好的拍摄效果同时，也越来越重视云台结构模块化和简易化设计。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有两自由度，且结构简单的模块化云台。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种云台，包括云台支架、俯仰模块、回转模块和相机安装部，所述相机安装部安装在所述回转模块，所述回转模块安装在所述俯仰模块，且所述回转模块与所述俯仰模块之间设有导电滑环，所述俯仰模块安装在所述云台支架，其中，所述回转模块带动所述相机安装部水平旋转，所述俯仰模块带动所述回转模块和所述相机安装部垂直旋转。

优选地，所述云台支架包括基座、基座管和U型管，所述U型管和所述基座管均为中空结构，所述U型管通过所述基座管与所述基座连通，所述俯仰模块与所述U型管连接。

优选地，所述俯仰模块包括第一电机、第一蜗杆、第一蜗轮和颈部三通，所述第一电机设置在所述U型管内，所述第一蜗杆与所述第一电机的输出轴连接，所述第一蜗轮固定套设在所述颈部三通的第一中空部，所述第一蜗杆和所述第一蜗轮啮合，带动所述颈部三通转动。

优选地，所述回转模块包括第二电机、第二蜗杆、第二蜗轮、中空轴、旋转部，所述中空轴一端伸入相机安装部内，所述第二蜗轮固定套设在所述中空轴上，且位于所述相机安装部内，所述第二电机的输出轴与所述第二蜗杆连接，所述第二蜗杆与所述第二蜗轮啮合；

所述中空轴的另一端与所述颈部三通的第三中空部连接，所述导电滑环的定子端与所述中空轴连接，所述相机安装部引出的电缆与所述导电滑环的转子端连接；

所述旋转部通过轴承套设于所述中空轴的外侧，且一端与所述相机安装部固定连接，与所述相机安装部一起绕所述中空轴转动。

优选地，所述第二电机的输出轴与所述第二蜗杆平行设置，且在所述第二电机的输出轴和所述第二蜗杆上分别设有一传动齿轮，两个传动齿轮啮合传动。

优选地，所述中空轴上还固定套设有第一齿轮，在所述第一齿轮的一侧还设有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮通过旋转轴固定所述相机安装部，所述第二齿轮带动所述旋转轴相对所述相机安装部转动，所述相机安装部内还设有用于检测所述旋转轴旋转角度的第一位置传感器。

优选地，所述颈部三通的第一中空部的外侧设有第一壳体，所述第一壳体通过一轴承与所述第一中空部连接；

第二中空部的外侧设有第二壳体，所述第二壳体通过一轴承与所述第二壳体连接；

所述第一中空部能够相对所述第一壳体转动，所述第二中空部能够相对所述第二壳体转动。

优选地，所述第二壳体内还设有用于检测所述第二中空部旋转角度的第二位置传感器。

优选地，所述颈部三通的两侧设有限位块，在第一壳体和第二壳体上分别设有与所述限位块相对应的弧形限位槽，限制所述相机安装部的垂直旋转角度。

优选地，所述旋转轴外套设有两个间隔设置的轴承，一个轴承与旋转轴支架连接，所述旋转轴支架与所述相机安装部连接，另一个轴承与相机安装部连接。

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的云台，包括云台支架、俯仰模块、回转模块和相机安装部，所述相机安装部安装在所述回转模块，所述回转模块安装在所述俯仰模块，且所述回转模块与所述俯仰模块之间设有导电滑环，所述俯仰模块安装在所述云台支架，其中，所述回转模块带动所述相机安装部水平旋转，所述俯仰模块带动所述回转模块和所述相机安装部垂直旋转，该云台采用模块化设计，不但结构简单，而且回转模块和俯仰模块之间的线缆连接采用导电滑环进行线缆连接转换，避免内部线缆在云台执行水平旋转时产生缠绕，使得相机安装部可水平旋转任意圈数。

附图说明

图1是本实用新型实施例云台结构示意图；

图2是本实用新型实施例回转模块位于相机安装部内的部分部件结构示意图；

图3是本实用新型实施例去除相机安装部的云台结构示意图；

图4是图3的A-A剖面示意图；

图5是图3的右视图；

图6是图5的B-B剖面示意图；

图7是图3去除第一壳体和第二壳体后的另一角度结构示意图；

图8是图1的A部放大示意图；

图9是本实用新型实施例颈部三通的结构示意图。

图中：20：相机安装部；21：云台支架；211：基座；212：基座管；213：U型管；22：俯仰模块；221：第一电机；222：第一蜗杆；223：第一蜗轮；224：颈部三通；2241：第一中空部；2242：第二中空部；2243：第三中空部；2244：限位块；23：回转模块；231：第二电机；232：第二蜗杆；233：第二蜗轮；234：中空轴；235：蜗杆固定座；236：旋转部；237：传动齿轮；241：第一齿轮；242：第二齿轮；243：旋转轴；244：旋转轴支架；25：第一壳体；251：弧形限位槽；26：第二壳体；261：盖体；27：轴承；28：螺母；29：导电滑环。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供的云台，包括云台支架21、俯仰模块22、回转模块23和相机安装部20，其中，相机安装部20安装在回转模块23上，用于安装相机设备，该回转模块23能够带动相机安装部20水平旋转，回转模块23安装在俯仰模块22上，并且回转模块23和俯仰模块22之间设有导电滑环29，使俯仰模块22回转模块23和俯仰模块22的线缆旋转分离，避免在旋转过程中，线缆发生缠绕。俯仰模块22安装在云台支架21，使位于相机安装部20内的相机设备具有一定的高度，能够开阔视野。该俯仰模块22至少部分能够相对云台支架21转动，从而带动回转模块23和相机安装部20垂直旋转。实现相机安装部20在水平和垂直两个方向的旋转，使相机设备能够在获得水平全方向和俯仰大角度的拍摄，两个方向的自由度根据需要协作调整可以达到最佳观察效果，且整体模块化结构组成、结构简单。

如图1所示，优选地，云台支架21包括基座211、基座管212和U型管213，其中，U型管213和基座管212均为中空结构，且U型管213通过基座管212与基座211连通，使线缆引到基座211，俯仰模块22与U型管213连接。线缆通过云台支架内部中空结构走线，无外露走线设计，不但美观，且能够有效保护线缆，提高云台的防护等级。

优选地，基座211上设有D型混装连接器，方便安装到其他设备上，例如，在安装到机器人时，可以与机器人的移动底盘快速互联和断开，方便折装。

如图1、图3和图4所示，在一个优选实施例中，U型管213由三部分组成，包括U型管座、两个可拆卸的直管，两个直管不但能够延长U型管213的长度，还可以先与俯仰模块22的部分零部件先行组装，在形成模块后再进行整体组装，方便安装。两个直管可以与U型管座螺纹连接、插接或卡接。

当然，直管也可以只用来延长U型管213的长度，此时优选地，直管与U型管213焊接。

在优选实施例中，如图4、图6和图7所示，俯仰模块22包括第一电机221、第一蜗杆222、第一蜗轮223和颈部三通224，其中，第一电机221设置在U型管213内，第一蜗杆222与第一电机221的输出轴连接，第一蜗轮223固定套设在颈部三通224的第一中空部2241，第一蜗杆222和第一蜗轮223啮合，带动颈部三通224转动，从而带动相机安装部垂直转动，优选地，转动角度范围为-45°～+90°。

优选地，第一电机221采用空心杯电机，减少云台重量，使云台整体结构设计得更紧凑。

优选地，如图4所示，第一蜗杆222通过轴承27固定在第一壳体25。第一电机221和第一蜗杆222均竖直安装，第一电机221位于U型管213内，第一蜗杆222部分伸出U型管213外与第一蜗轮223啮合，使结构更为紧凑。

优选地，如图2和图6所示，回转模块23包括第二电机231、第二蜗杆232、第二蜗轮233、中空轴234、旋转部236，中空轴234一端伸入相机安装部20内，第二蜗轮233固定套设在中空轴234上，且位于相机安装部20内，第二电机231的输出轴与第二蜗杆232连接，第二蜗杆232与第二蜗轮233啮合，中空轴234的另一端与颈部三通224的第三中空部2243连接，优选地，连接处通过密封圈密封。导电滑环29位于中空轴234内，导电滑环的定子端与中空轴234连接，相机安装部20引出的线缆与导电滑环的转子端连接。

如图6旋转部236通过轴承27套设于中空轴234的外侧，且一端与相机安装部20固定连接，上述内容可知，中空轴234的一端与颈部三通224连接，其不能相对颈部三通224转动，相机安装部20在回转时，第二蜗轮233固定套设在中空轴234，丙者均不转动，而是由第二蜗杆232带动相机安装部20绕第二蜗轮233转动，旋转部236随相机安装部20一起转动，使相机安装部20转动更平稳，另外回转模块23的部分部件位于相机安装部20内，使云台结构更为紧凑。

优选地，第二电机231采用空心杯电机，减少云台重量，使云台整体结构设计得更紧凑。

如图1和图2所示，相机安装部20分为上壳安装部和下壳安装部，方便回转模块22和相机设备的安装。

相机安装部20内可安装高清一体化相机，并配备冷暖灯红外光补偿***和防反光套，可在低照度环境中获取高质量图像信息，防反光套可有效阻挡钢化玻璃反射光，提高一体化高清相机的图像质量。

优选地，旋转部236与中空轴234之间设有骨架油封，其他静接触面之间设置密封圈，提高云台的密封效果，使其可以应用在复杂恶劣的环境下。

为了使结构布局更紧凑，优选地，如图2所示，第二电机231的输出轴与第二蜗杆232平行设置，并且在第二电机231的输出轴和第二蜗杆232上分别设有一传动齿轮237，两个传动齿轮237啮合传动。

优选地，如图2所示，第二蜗杆232通过蜗杆固定座235与相机安装部20连接，第二蜗杆232能够相对蜗杆固定座235转动，第二电机231固定在蜗杆固定座235的外侧，蜗杆固定座235设有与第二蜗轮233相配合的弧形凹部，能够尽量减少占用的空间，使结构更紧凑。

为了进一步提高密封效果，如图1和图6所示，颈部三通224的第一中空部2241的外侧设有第一壳体25，该第一壳体25固定在U型管213上，并通过轴承27与第一中空部2241连接，第二中空部2242的外侧设有第二壳体26，第二壳体26也固定在U型管213上，并通过轴承27与第二壳体26连接，使第一中空部2241能够相对第一壳体25转动，第二中空部2242能够相对第二壳体2242转动。

如图6所示，优选地，第二壳体26的外端还设有盖体261，且盖体261与第二壳体26的接触面之间设有密封圈，第一壳体25与第一中空部2241之间和第二壳体26与第二中空部2242之间均设有骨架油封。

为了获得云台的回转角度，如图2所示，在中空轴234上固定套设有第一齿轮241，在第一齿轮241的一侧设置与第一齿轮241啮合的第二齿轮242，该第二齿轮224通过旋转轴243固定所述相机安装部20，且第二齿轮242能够带动旋转轴243相对相机安装部20转动，相机安装部20内还设有用于检测旋转轴243旋转角度的第一位置传感器，在云台回转时，第二蜗杆232带动相机安装部20绕第二蜗轮233转动，此时第二齿轮242随相机安装部20转，即绕第一齿轮241转动，又因为第二齿轮242与第一齿轮241啮合，所以第二齿轮242还同时自转，第一位置传感器通过检测旋转轴243的旋转角度，得到相机安装部20的回转角度，方便调节和精确控制。

优选地，如图6所示，中空轴234上设有用于对第一齿轮241进行轴向限位的螺母28，该螺母28与中空轴234螺纹配合，在轴向上锁紧第一齿轮241，实现对第一齿轮241的轴向限位。

优选地，旋转轴243外套设有两个间隔设置的轴承27(图中未示出)，其中一个轴承27的外圈与旋转轴支架244连接，该旋转轴支架244与相机安装部20连接，另一个轴承27的外圈与相机安装部20连接，使旋转轴243和第二齿轮242可转动的固定在相机安装部20。

为了获得云台的俯仰转动(垂直旋转)角度，在第二壳体26内设置第二位置传感器，该第二位置传感器通过检测第二中空部2242的转动角度得到相机安装部20的俯仰转动(垂直旋转)角度，方便调节和精确控制。

在优选实施例中，如图1、图8和图9所示，在颈部三通224的两侧设有限位块2244，在第一壳体25和第二壳体26上分别设有与所述限位块相对应的弧形限位槽251，限制相机安装部20的垂直旋转角度。通过机械限位结构，避免转动超限，有效保护电机及机械结构不被破坏。

在上述优选实施例中，云台的回转模块23和俯仰模块22均通过蜗轮蜗杆结构驱动，运转平稳画面抖动小，并且能够利用蜗轮蜗杆的自锁特性实现可靠定位，通过模块化的设计，使云台整体结构简单、紧凑，通过回转模块23和俯仰模块22可以使云台具有较大的视区覆盖，在安装到机器人上作用时，实现了所需视区的全覆盖；另外，回转模块23和俯仰模块22之间的线缆连接采用导电滑环29进行转换，避免内部线缆在云台执行水平旋转时产生缠绕，使得相机安装部20可水平旋转任意圈数。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种云台，其特征在于：包括云台支架、俯仰模块、回转模块和相机安装部，所述相机安装部安装在所述回转模块，所述回转模块安装在所述俯仰模块，且所述回转模块与所述俯仰模块之间设有导电滑环，所述俯仰模块安装在所述云台支架；

其中，所述回转模块带动所述相机安装部水平旋转，所述俯仰模块带动所述回转模块和所述相机安装部垂直旋转。

2.根据权利要求1所述的云台，其特征在于：所述云台支架包括基座、基座管和U型管，所述U型管和所述基座管均为中空结构，所述U型管通过所述基座管与所述基座连通，所述俯仰模块与所述U型管连接。

3.根据权利要求2所述的云台，其特征在于：所述俯仰模块包括第一电机、第一蜗杆、第一蜗轮和颈部三通，所述第一电机设置在所述U型管内，所述第一蜗杆与所述第一电机的输出轴连接，所述第一蜗轮固定套设在所述颈部三通的第一中空部，所述第一蜗杆和所述第一蜗轮啮合，带动所述颈部三通转动。

4.根据权利要求3所述的云台，其特征在于：所述回转模块包括第二电机、第二蜗杆、第二蜗轮、中空轴、旋转部，所述中空轴一端伸入相机安装部内，所述第二蜗轮固定套设在所述中空轴上，且位于所述相机安装部内，所述第二电机的输出轴与所述第二蜗杆连接，所述第二蜗杆与所述第二蜗轮啮合；

所述中空轴的另一端与所述颈部三通的第三中空部连接，所述导电滑环的定子端与所述中空轴连接，所述相机安装部引出的电缆与所述导电滑环的转子端连接；

所述旋转部通过轴承套设于所述中空轴的外侧，且一端与所述相机安装部固定连接，与所述相机安装部一起绕所述中空轴转动。

5.根据权利要求4所述的云台，其特征在于：所述第二电机的输出轴与所述第二蜗杆平行设置，且在所述第二电机的输出轴和所述第二蜗杆上分别设有一传动齿轮，两个传动齿轮啮合传动。

6.根据权利要求4所述的云台，其特征在于：所述中空轴上还固定套设有第一齿轮，在所述第一齿轮的一侧还设有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮通过旋转轴固定所述相机安装部，所述第二齿轮带动所述旋转轴相对所述相机安装部转动，所述相机安装部内还设有用于检测所述旋转轴旋转角度的第一位置传感器。

7.根据权利要求3所述的云台，其特征在于：所述颈部三通的第一中空部的外侧设有第一壳体，所述第一壳体通过一轴承与所述第一中空部连接；

第二中空部的外侧设有第二壳体，所述第二壳体通过一轴承与所述第二壳体连接；

所述第一中空部能够相对所述第一壳体转动，所述第二中空部能够相对所述第二壳体转动。

8.根据权利要求7所述的云台，其特征在于：所述第二壳体内还设有用于检测所述第二中空部旋转角度的第二位置传感器。

9.根据权利要求7所述的云台，其特征在于：所述颈部三通的两侧设有限位块，在第一壳体和第二壳体上分别设有与所述限位块相对应的弧形限位槽，限制所述相机安装部的垂直旋转角度。

10.根据权利要求6所述的云台，其特征在于：所述旋转轴外套设有两个间隔设置的轴承，一个轴承与旋转轴支架连接，所述旋转轴支架与所述相机安装部连接，另一个轴承与相机安装部连接。