CN214845763U - 一种紧凑型光学扫描跟踪机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧凑型光学扫描跟踪机构，包括舱体、镜头组件、水平旋转摆动机构和垂直旋转摆动机构，所述镜头组件安装在所述垂直旋转摆动机构上，所述垂直旋转摆动机构设于所述水平旋转摆动机构上，所述水平旋转摆动机构设于所述舱体内，由所述水平旋转摆动机构驱动所述垂直旋转摆动机构及其上的镜头组件水平摆动，由所述垂直旋转摆动机构驱动所述镜头组件垂直摆动。本实用新型整体结构紧凑小巧，水平、垂直旋转扫描角度偏摆范围大，传动机构中设置消隙机构，并且镜头组件中能够根据要求更换不同需求的镜头，安装接口灵活方便，具有较好的环境适应性，使用可靠。

Description

一种紧凑型光学扫描跟踪机构

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，尤其涉及一种紧凑型光学扫描跟踪机构。

背景技术

随着安防监控产品应用越来越广阔，在安防监控领域对产品尺寸、环境适应性要求越来越高，比如要求监控范围增大、产品体积越来越小、环境适应性好等等。

现有安防监控吊舱、云台产品等存在尺寸大、安装不方便、环境适应性较差等不足，为了满足安防监控产品小体积、大监控范围的需求，需要研制小型化、高稳定性的光学扫描跟踪机构。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种紧凑型光学扫描跟踪机构，其结构紧凑小巧，扫描角度偏摆范围大，内部能够根据要求更换不同需求的镜头，安装接口灵活方便，具有较好的环境适应性，使用可靠。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种紧凑型光学扫描跟踪机构，包括舱体、镜头组件、水平旋转摆动机构和垂直旋转摆动机构，所述镜头组件安装在所述垂直旋转摆动机构上，所述垂直旋转摆动机构设于所述水平旋转摆动机构上，所述水平旋转摆动机构设于所述舱体内，由所述水平旋转摆动机构驱动所述垂直旋转摆动机构及其上的镜头组件水平摆动，由所述垂直旋转摆动机构驱动所述镜头组件垂直摆动。

进一步的，所述垂直旋转摆动机构包括垂直旋转支架、镜头安装架、垂直旋转轴、垂直支撑轴承、垂直旋转驱动电机和垂直编码器，所述垂直旋转支架转动支撑于所述水平旋转摆动机构中，所述镜头安装架用于安装所述镜头组件，所述镜头安装架的两端通过所述垂直旋转轴和垂直支撑轴承支撑于所述垂直旋转支架中，其中一个所述垂直旋转轴与所述垂直旋转驱动电机相连，另一个所述垂直旋转轴与所述垂直编码器相连。

进一步的，所述水平旋转摆动机构包括水平安装板、水平旋转轴、水平支撑轴承、过渡驱动机构、水平旋转驱动电机和水平编码器，两个所述水平安装板设于所述舱体两侧的缺口中，两个所述水平安装板上分别设置一个所述水平支撑轴承，所述水平支撑轴承中套设所述水平旋转轴，所述水平旋转轴的一端所述垂直旋转支架相连，其中一个所述水平旋转轴通过所述过渡驱动机构与所述水平旋转驱动电机相连，另一个所述水平旋转轴通过所述过渡驱动机构与所述水平编码器相连。

进一步的，所述过渡驱动机构包括扇齿和齿轮，所述扇齿设于所述水平旋转轴上，所述齿轮分别设于所述水平旋转驱动电机输出轴或所述水平编码器输入轴上、与所述扇齿啮合传动。

进一步的，所述水平旋转驱动电机设于一个齿轮消隙机构上，所述齿轮消隙机构包括摆动板、摆动板转轴、消隙转轴和拉紧弹簧，所述摆动板一端通过所述摆动板转轴铰接在所述水平安装板上，所述摆动板另一端上设有所述消隙转轴，所述拉紧弹簧一端与所述消隙转轴相连，所述拉紧弹簧另一端固定在所述水平安装板上，所述水平旋转驱动电机安装于所述摆动板上，由所述拉紧弹簧拉动所述摆动板使所述水平旋转驱动电机输出轴上安装的所述齿轮与扇齿贴紧。

进一步的，所述舱体的缺口处设有密封侧板。

进一步的，所述舱体两端设有密封盖或球罩。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过设置组合结构的水平旋转摆动机构和垂直旋转摆动机构，镜头组件安装于垂直旋转摆动机构中，整体结构紧凑小巧，水平、垂直旋转扫描角度偏摆范围大，并且镜头组件中能够根据要求更换不同需求的镜头，安装接口灵活方便，具有较好的环境适应性，使用可靠。

2、本实用新型水平旋转摆动机构和垂直旋转摆动机构中都设置电机驱动的旋转轴以及编码器，驱动精度高，而且能够及时反馈转角位置，转动扫描精度高。

3、本实用新型水平旋转摆动机构中设置一个过渡驱动机构，使水平旋转驱动电机不设于转动轴的轴线延长线上，改变电机安装位置使舱体的结构可以做得更加紧凑。

4、本实用新型过渡驱动机构中设有扇齿和齿轮，并且设置齿轮消隙机构来消除扇齿和齿轮之间的间隙，保证水平传动精度和反馈精度。

附图说明

图1为本实用新型紧凑型光学扫描跟踪机构去除密封侧板后的立体示意图。

图2为本实用新型紧凑型光学扫描跟踪机构的径向剖视示意图。

图3为本实用新型紧凑型光学扫描跟踪机构的轴向剖视示意图。

图4为水平旋转摆动机构与直旋转摆动机构部分的立体示意图。

图5为过渡驱动机构与齿轮消隙机构部分的俯视示意图。

附图标记说明：

1、舱体；11、缺口；12、密封侧板；2、镜头组件；3、水平旋转摆动机构；31、水平安装板；32、水平旋转轴；33、水平支撑轴承；34、过渡驱动机构；341、扇齿；342、齿轮；35、水平旋转驱动电机；36、水平编码器；37、齿轮消隙机构；371、摆动板；372、摆动板转轴；373、消隙转轴；374、拉紧弹簧；4、直旋转摆动机构；41、垂直旋转支架；42、镜头安装架；43、垂直旋转轴；44、垂直支撑轴承；45、垂直旋转驱动电机；46、垂直编码器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

参见图1-5所示，一种紧凑型光学扫描跟踪机构，包括舱体1、镜头组件2、水平旋转摆动机构3和垂直旋转摆动机构4，所述镜头组件2安装在所述垂直旋转摆动机构4上，所述垂直旋转摆动机构4设于所述水平旋转摆动机构3上，所述水平旋转摆动机构3设于所述舱体1内，由所述水平旋转摆动机构3驱动所述垂直旋转摆动机构4及其上的镜头组件2水平摆动，由所述垂直旋转摆动机构4驱动所述镜头组件2垂直摆动。

所述垂直旋转摆动机构4包括垂直旋转支架41、镜头安装架42、垂直旋转轴43、垂直支撑轴承44、垂直旋转驱动电机45和垂直编码器46，所述垂直旋转支架41转动支撑于所述水平旋转摆动机构3中，所述镜头安装架42用于安装所述镜头组件2，所述镜头安装架42的两端通过所述垂直旋转轴43和垂直支撑轴承44支撑于所述垂直旋转支架41中，其中一个所述垂直旋转轴43与所述垂直旋转驱动电机45相连，另一个所述垂直旋转轴43与所述垂直编码器46相连。

所述水平旋转摆动机构3包括水平安装板31、水平旋转轴32、水平支撑轴承33、过渡驱动机构34、水平旋转驱动电机35和水平编码器36，两个所述水平安装板31设于所述舱体1两侧的缺口11中，两个所述水平安装板31上分别设置一个所述水平支撑轴承33，所述水平支撑轴承33中套设所述水平旋转轴32，所述水平旋转轴32的一端所述垂直旋转支架41相连，其中一个所述水平旋转轴32通过所述过渡驱动机构34与所述水平旋转驱动电机35相连，另一个所述水平旋转轴32通过所述过渡驱动机构34与所述水平编码器36相连。

所述过渡驱动机构34包括扇齿341和齿轮342，所述扇齿341设于所述水平旋转轴32上，所述齿轮342分别设于所述水平旋转驱动电机35输出轴或所述水平编码器36输入轴上、与所述扇齿341啮合传动。

所述水平旋转驱动电机35设于一个齿轮消隙机构37上，所述齿轮消隙机构37包括摆动板371、摆动板转轴372、消隙转轴373和拉紧弹簧374，所述摆动板371一端通过所述摆动板转轴372铰接在所述水平安装板31上，所述摆动板371另一端上设有所述消隙转轴373，所述拉紧弹簧374一端与所述消隙转轴373相连，所述拉紧弹簧374另一端固定在所述水平安装板31上，所述水平旋转驱动电机35安装于所述摆动板371上，由所述拉紧弹簧374拉动所述摆动板371使所述水平旋转驱动电机35输出轴上安装的所述齿轮342与扇齿341贴紧。

所述舱体1的缺口11处设有密封侧板12。所述舱体1两端设有密封盖或球罩。密封侧板12外侧为弧形设计与舱体外径一致，密封侧板12与舱体1之间设有密封圈，通过螺钉与舱体固定连接，使整体美观，并且密封性能好。各机构中的螺纹联接处均涂胶紧固，各锥端紧定螺钉均抱窝涂胶紧固，保证联接牢靠，提高可靠性等性能。

本实用新型水平旋转方位调节角度可达±40°；垂直俯仰调节角度可达±40°；舱体1的外筒体直径可小于70mm，整体结构紧凑小巧，水平、垂直旋转扫描角度偏摆范围大。

本实用新型使用时，水平旋转摆动机构3中的水平旋转驱动电机35通过过渡驱动机构34带动水平旋转轴32转动，使垂直旋转摆动机构4及其上的镜头组件2能够跟随水平摆动，垂直旋转摆动机构4中的垂直旋转驱动电机45带动垂直旋转轴43转动，使镜头组件2能够跟随垂直摆动；水平编码器36和垂直编码器46能够实时反馈转轴转角位置。齿轮消隙机构37通过拉紧弹簧374使齿轮342与扇齿341贴紧，能够完全消除啮合间隙，同时保证过渡驱动机构34传动过程不会影响传动和反馈精度。水平旋转驱动电机35和垂直旋转驱动电机45可以选用步进电机；水平旋转驱动电机35与水平编码器36、垂直旋转驱动电机45与垂直编码器46的安装位置可以根据需要互换。

以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种紧凑型光学扫描跟踪机构，其特征在于：包括舱体(1)、镜头组件(2)、水平旋转摆动机构(3)和垂直旋转摆动机构(4)，所述镜头组件(2)安装在所述垂直旋转摆动机构(4)上，所述垂直旋转摆动机构(4)设于所述水平旋转摆动机构(3)上，所述水平旋转摆动机构(3)设于所述舱体(1)内，由所述水平旋转摆动机构(3)驱动所述垂直旋转摆动机构(4)及其上的镜头组件(2)水平摆动，由所述垂直旋转摆动机构(4)驱动所述镜头组件(2)垂直摆动。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型光学扫描跟踪机构，其特征在于：所述垂直旋转摆动机构(4)包括垂直旋转支架(41)、镜头安装架(42)、垂直旋转轴(43)、垂直支撑轴承(44)、垂直旋转驱动电机(45)和垂直编码器(46)，所述垂直旋转支架(41)转动支撑于所述水平旋转摆动机构(3)中，所述镜头安装架(42)用于安装所述镜头组件(2)，所述镜头安装架(42)的两端通过所述垂直旋转轴(43)和垂直支撑轴承(44)支撑于所述垂直旋转支架(41)中，其中一个所述垂直旋转轴(43)与所述垂直旋转驱动电机(45)相连，另一个所述垂直旋转轴(43)与所述垂直编码器(46)相连。

3.根据权利要求2所述的一种紧凑型光学扫描跟踪机构，其特征在于：所述水平旋转摆动机构(3)包括水平安装板(31)、水平旋转轴(32)、水平支撑轴承(33)、过渡驱动机构(34)、水平旋转驱动电机(35)和水平编码器(36)，两个所述水平安装板(31)设于所述舱体(1)两侧的缺口(11)中，两个所述水平安装板(31)上分别设置一个所述水平支撑轴承(33)，所述水平支撑轴承(33)中套设所述水平旋转轴(32)，所述水平旋转轴(32)的一端所述垂直旋转支架(41)相连，其中一个所述水平旋转轴(32)通过所述过渡驱动机构(34)与所述水平旋转驱动电机(35)相连，另一个所述水平旋转轴(32)通过所述过渡驱动机构(34)与所述水平编码器(36)相连。

4.根据权利要求3所述的一种紧凑型光学扫描跟踪机构，其特征在于：所述过渡驱动机构(34)包括扇齿(341)和齿轮(342)，所述扇齿(341)设于所述水平旋转轴(32)上，所述齿轮(342)分别设于所述水平旋转驱动电机(35)输出轴或所述水平编码器(36)输入轴上、与所述扇齿(341)啮合传动。

5.根据权利要求4所述的一种紧凑型光学扫描跟踪机构，其特征在于：所述水平旋转驱动电机(35)设于一个齿轮消隙机构(37)上，所述齿轮消隙机构(37)包括摆动板(371)、摆动板转轴(372)、消隙转轴(373)和拉紧弹簧(374)，所述摆动板(371)一端通过所述摆动板转轴(372)铰接在所述水平安装板(31)上，所述摆动板(371)另一端上设有所述消隙转轴(373)，所述拉紧弹簧(374)一端与所述消隙转轴(373)相连，所述拉紧弹簧(374)另一端固定在所述水平安装板(31)上，所述水平旋转驱动电机(35)安装于所述摆动板(371)上，由所述拉紧弹簧(374)拉动所述摆动板(371)使所述水平旋转驱动电机(35)输出轴上安装的所述齿轮(342)与扇齿(341)贴紧。

6.根据权利要求3所述的一种紧凑型光学扫描跟踪机构，其特征在于：所述舱体(1)的缺口(11)处设有密封侧板(12)。

7.根据权利要求1所述的一种紧凑型光学扫描跟踪机构，其特征在于：所述舱体(1)两端设有密封盖或球罩。

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