專(zhuān)利名稱(chēng)：預(yù)置定位可控云臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種預(yù)置定位可控云臺(tái)，屬自動(dòng)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，預(yù)置定位可控云臺(tái)有智能快球、球形云臺(tái)、槍式云臺(tái)等，其云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，預(yù)置位的搜尋、鎖定，一般由伺服電路控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)達(dá)到。這種云臺(tái)的最大缺點(diǎn)是成本高，目前還未出現(xiàn)利用低價(jià)的普通同步電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)置定位功能的可控云臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述存在的不足，提出一種使用普通同步電機(jī)就能實(shí)現(xiàn)有預(yù)置定位功能的可控云臺(tái)。本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
1.包括殼體、電機(jī)、電機(jī)、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架、水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架、齒輪傳動(dòng)副和解碼控制器，其中電機(jī)是同步電機(jī)；垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架鉸接于殼體上，一電機(jī)固定在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，其軸上固定的齒輪與固定在殼體上的齒輪嚙合，形成齒輪傳動(dòng)副，在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架上裝有齒輪，它與鉸接于殼體上的齒輪嚙合，形成另一齒輪副，鉸接于殼體上的齒輪與固定在殼體上齒輪同軸安裝，電位器固定在齒輪上，其調(diào)節(jié)軸與該齒輪軸連接，水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架鉸接于垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，電機(jī)固定在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端與電機(jī)的軸連接，另一端與電位器的調(diào)節(jié)軸連接，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)在空間相互垂直。
所述電位器可由可變電容等效置換，一可變電容固定在齒輪上，其調(diào)節(jié)軸與該齒輪軸連接，另一可變電容固定在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，其調(diào)節(jié)軸與水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端連接。
2.所述電位器可由光柵和光電管等效置換，一光柵軸與齒輪軸連接，另一光柵軸與水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端連接，一一對(duì)應(yīng)的光電管置于所述光柵的兩側(cè)。
3.所述電位器可由光柵和光電管等效置換，光柵軸與齒輪軸連接，光柵的軸與水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端連接，一一對(duì)應(yīng)的光電管置于所述光柵的兩側(cè)。
本實(shí)用新型的有益效果是，用普通同步電機(jī)代替步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)可大大降低成本，一只普通同步電機(jī)的價(jià)格約是步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的十分之一；使用電位器或可變電容，使其調(diào)節(jié)軸或光柵軸跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)，將機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，以此來(lái)輸入云臺(tái)位置的值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)預(yù)置位的設(shè)定和調(diào)用，省去了較復(fù)雜的伺服電路，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)云臺(tái)的成本和目前市場(chǎng)同類(lèi)云臺(tái)相比降低了二分之一到三分之一。


圖1是實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A向視圖。
圖3是實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1是垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架，2、7是同步電機(jī)，3是殼體，5是水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架，6、10是電位器調(diào)節(jié)軸，7、9是電位器，8是解碼控制器，11、13、16、17是齒輪，14是軸承，15是軸，18是電機(jī)軸，19、20是齒輪傳動(dòng)副，21、22是可變電容，23、24是可變電容的，25、26是光柵，27是光電管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1對(duì)照?qǐng)D1、圖2垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架5由軸承14與殼體3中心處的軸15連接，能繞軸15在水平面方向上作順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度約355°度，轉(zhuǎn)動(dòng)由同步電機(jī)2帶動(dòng)。
同步電機(jī)2固定在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架1上，它的轉(zhuǎn)動(dòng)軸18上裝有齒輪17，齒輪17與齒輪13嚙合，形成又一齒輪副19。齒輪13固定在軸15上，相對(duì)于軸15不轉(zhuǎn)動(dòng)，所以當(dāng)齒輪17跟隨同步電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)并與齒輪13嚙合時(shí)，齒輪17除了自轉(zhuǎn)外同時(shí)又繞齒輪13公轉(zhuǎn)，以此帶動(dòng)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架5轉(zhuǎn)動(dòng)，所以齒輪13、齒輪17及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架1構(gòu)成一行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
齒輪11的一端軸與殼體3鉸接，并與安裝在軸15上的齒輪16嚙合，電位器9安裝在齒輪11上，其調(diào)節(jié)軸10與齒輪11的另一端軸連接，電位器9阻值范圍0～5kΩ，當(dāng)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪10除隨之繞垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架1中心公轉(zhuǎn)外并同時(shí)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)電位器9的調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣電位器2的調(diào)節(jié)軸每一轉(zhuǎn)動(dòng)位置上的輸出阻值都不同，其輸出端y的電位Vy也隨之變化，所以垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架1在水平面上每一轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ，都有一Vy值與之對(duì)應(yīng)，每一Vy值都輸入到解碼控制器8的模擬量輸入端。
水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸同心地分置于兩端，其一端和同步電機(jī)4的軸連接，另一端和電位器7的調(diào)節(jié)軸6連接，電位器7安裝在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架5上，其阻值范圍也是0～5kΩ。同步電機(jī)4固定在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架1上，它帶動(dòng)水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架5繞水平軸線(xiàn)在垂直平面里轉(zhuǎn)動(dòng)約90°。同上理，水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架5在垂直面上每一轉(zhuǎn)動(dòng)角度φ，其電位器7的調(diào)節(jié)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，其x位置上有一輸出阻值，與之對(duì)應(yīng)的x端的輸出電位Vx都輸入到解碼控制電路8的模擬量輸入端。
這樣上述兩轉(zhuǎn)動(dòng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)角度值θ和φ組合最終決定了轉(zhuǎn)動(dòng)支架5在空間上的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。這一機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)量通過(guò)所述電位器轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸入到解碼控制電器8中，這樣解碼控制器就能根據(jù)預(yù)先設(shè)置的云臺(tái)位置參數(shù)，并一一比較不斷輸入的位置信號(hào)來(lái)決定云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)和鎖定。
實(shí)施例2對(duì)照?qǐng)D3，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本與實(shí)施例1相同，只是用可變電容21、22來(lái)代替原電位器7、9，電容量變化范圍0～1μF。可變電容21、安裝在齒輪10上，其調(diào)節(jié)軸23與軸11的另一端連接，可變電容22、安裝在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架5上，可變電容22的調(diào)節(jié)軸24與水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架5轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端連接。這樣當(dāng)上述兩轉(zhuǎn)動(dòng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述可變電容的調(diào)節(jié)軸也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這一機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)量通過(guò)所述可變電容轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸入到解碼控制器8中，并與解碼控制器8中預(yù)先設(shè)置的位置坐標(biāo)值進(jìn)行比較來(lái)決定云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)和鎖定。
實(shí)施例3對(duì)照?qǐng)D4，本實(shí)施例結(jié)構(gòu)基本與實(shí)施例1相同，只是用光柵25、26來(lái)代替電位器7、9，本實(shí)施例在齒輪13的端面上直接制作出光柵，而不需再在原齒輪13上同軸安裝一個(gè)光柵。光柵26的軸27與水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架5轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端連接。在光柵25、26的兩側(cè)一一對(duì)應(yīng)位置上設(shè)置6對(duì)光電管27。當(dāng)兩轉(zhuǎn)動(dòng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)光柵25、26的光線(xiàn)也隨之變化，并通過(guò)光電管轉(zhuǎn)變成1/0的數(shù)字電信號(hào)，每一位置都有一6位數(shù)排列的1/0信號(hào)與之對(duì)應(yīng)。這樣當(dāng)上述兩轉(zhuǎn)動(dòng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述光柵軸也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這一機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)量通過(guò)光電管27轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸入到解碼控制電路8，并與解碼控制電路中預(yù)先設(shè)置的位置坐標(biāo)值進(jìn)行比較來(lái)決定云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)和鎖定。
權(quán)利要求1.預(yù)置定位可控云臺(tái)，包括殼體(3)、電機(jī)(2)、電機(jī)(6)、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架(1)、水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架(5)、齒輪傳動(dòng)副(20)和解碼控制器(8)，其特征在于電機(jī)(2)、電機(jī)(7)是同步電機(jī)；垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架(1)鉸接于殼體(3)上，電機(jī)(2)固定在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架(1)上，其軸(18)上固定的齒輪(17)與固定在殼體(3)上的齒輪(13)嚙合，形成齒輪傳動(dòng)副(19)，在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架(1)上裝有齒輪(11)，它與鉸接于殼體(3)中心的齒輪(16)嚙合，形成另一齒輪副(20)，齒輪(16)與齒輪(13)同軸安裝，電位器(9)固定在齒輪(11)上，其調(diào)節(jié)軸(10)與齒輪(11)的軸連接，水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架(5)鉸接于垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架(1)上，電機(jī)(7)固定在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架(1)上，水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架(5)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端與電機(jī)(7)的軸連接，另一端與電位器7的調(diào)節(jié)軸連接，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)在空間相互垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有預(yù)置位的可控云臺(tái)，其特征在于所述電位器可由可變電容21和可變電容22等效置換，可變電容22固定在齒輪11上，其調(diào)節(jié)軸24與齒輪11的軸12連接，可變電容21固定在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架1上，其調(diào)節(jié)軸23與水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有預(yù)置位的可控云臺(tái)，其特征在于所述電位器可由光柵25、光柵26和光電管27等效置換，光柵26軸與齒輪11的軸連接，光柵25的軸與水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端連接，一一對(duì)應(yīng)的光電管27置于所述光柵的兩側(cè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種預(yù)置定位可控云臺(tái)，屬自動(dòng)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。其技術(shù)方案是包括殼體、電機(jī)、電機(jī)、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架、水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架、齒輪傳動(dòng)副和解碼控制器，其中電機(jī)是同步電機(jī)；垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架鉸接于殼體上，一電機(jī)固定在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，其軸上固定的齒輪與固定在殼體上的齒輪嚙合，形成齒輪傳動(dòng)副，在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架上裝有齒輪，它與鉸接于殼體上的齒輪嚙合，形成另一齒輪副，電位器固定在齒輪上，其調(diào)節(jié)軸與該齒輪軸連接，水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架鉸接于垂直轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，水平轉(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端與電機(jī)的軸連接，另一端與電位器的調(diào)節(jié)軸連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是用普通同步電機(jī)代替步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，達(dá)到降低成本，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)目的。
文檔編號(hào)F16M11/02GK2613657SQ0322142
公開(kāi)日2004年4月28日 申請(qǐng)日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者邵文遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:邵文遠(yuǎn)