本申請為2015年8月27日遞交的申請?zhí)枮?01510533665.3的發(fā)明申請《云臺》的分案申請。

本發(fā)明涉及，特別涉及一種云臺電機軸在非工作狀態(tài)下的鎖定。

背景技術(shù)：

三軸云臺一般包括三個電機，分別為控制俯仰運動的俯仰軸(pitch軸)電機、控制平移運動的平移軸(yaw軸)電機以及控制橫滾運動的橫滾軸(roll軸)電機。一般地，現(xiàn)有云臺在俯仰軸、平移軸與橫滾軸均有特定的工作角度范圍，例如，某種云臺在俯仰軸的工作角度范圍為-45度至+135度，在平移軸的工作角度范圍為-330度至+330度，在橫滾軸的工作角度范圍為-45度至+45度。也就是說，現(xiàn)有的云臺在工作狀態(tài)下是設(shè)置有限位結(jié)構(gòu)進行角度限制的，但現(xiàn)有的云臺僅限于在工作狀態(tài)下有角度限制，在非工作狀態(tài)下卻沒有確定的位置固定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提出一種云臺，以解決上述問題。

一種云臺，包括一用于安裝一相機的俯仰軸結(jié)構(gòu)，所述相機繞俯仰軸結(jié)構(gòu)的俯仰軸轉(zhuǎn)動，并且在工作狀態(tài)下具有一預定工作角度范圍，所述云臺還包括一設(shè)置于所述俯仰軸結(jié)構(gòu)上的鎖定結(jié)構(gòu)，所述鎖定結(jié)構(gòu)在云臺處于非工作狀態(tài)下將相機鎖定在預設(shè)角度，所述預設(shè)角度在所述相機預定工作角度范圍之外。

進一步地，所述鎖定結(jié)構(gòu)包括：

一限位件，固定在所述俯仰軸結(jié)構(gòu)的俯仰軸上，與俯仰軸相互跟隨轉(zhuǎn)動；

一壓蓋，設(shè)置于所述俯仰軸結(jié)構(gòu)的電機基座的預設(shè)位置處，與所述電機基座之間配合形成一容納槽；

一彈性件與一止擋件均設(shè)置于所述容納槽中并能在所述容納槽內(nèi)上下移動，彈性件上端固定在容納槽內(nèi)壁上，下端連接止擋件；

其中，轉(zhuǎn)動所述俯仰軸，進而帶動所述限位件同步轉(zhuǎn)動，在所述限位件旋轉(zhuǎn)至所述止擋件所在位置時，所述限位件頂壓所述止擋件，所述止擋件壓縮所述彈性件，促使所述止擋件收縮，當所述限位件越過所述止擋件所在位置后，所述止擋件在所述彈性件的作用力下復位并將所述俯仰軸定位。

進一步地，所述壓蓋在所述電機基座上的預設(shè)位置對應所述俯仰軸結(jié)構(gòu)鎖定時所處的預設(shè)角度。

進一步地，所述限位件包括非圓形的內(nèi)圈，所述俯仰軸的至少一軸段的橫截面也為非圓形，所述內(nèi)圈套設(shè)在所述軸段上，并且所述內(nèi)圈的形狀與所述俯仰軸軸段的橫截面形狀相適配，以使所述限位件與俯仰軸相互跟隨轉(zhuǎn)動。

進一步地，所述彈性件為一彈簧。

一種云臺，包括一俯仰軸結(jié)構(gòu)與一橫滾軸結(jié)構(gòu)，所述俯仰軸結(jié)構(gòu)安裝于橫滾軸結(jié)構(gòu)上，所述俯仰軸結(jié)構(gòu)繞橫滾軸結(jié)構(gòu)的橫滾軸轉(zhuǎn)動具有一預定工作角度范圍，所述云臺還包括一鎖定結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述橫滾軸結(jié)構(gòu)上，用于在非工作狀態(tài)下將俯仰軸結(jié)構(gòu)鎖定在預設(shè)角度，所述預設(shè)角度在所述俯仰軸結(jié)構(gòu)預定工作角度范圍之外。

進一步地，所述鎖定結(jié)構(gòu)包括：

一限位件，圈套并固定在所述橫滾軸結(jié)構(gòu)的橫滾軸上，與橫滾軸相互跟隨轉(zhuǎn)動；

一壓蓋，設(shè)置于所述橫滾軸結(jié)構(gòu)的電機基座預設(shè)位置處，與所述電機基座之間配合形成一容納槽；

一彈性件與一止擋件均設(shè)置于所述容納槽中并能在所述容納槽內(nèi)上下移動，彈性件上端固定在容納槽內(nèi)壁上，下端連接止擋件；

其中，轉(zhuǎn)動所述橫滾軸，進而帶動所述限位件同步轉(zhuǎn)動，在所述限位件旋轉(zhuǎn)至所述止擋件所在位置時，所述限位件頂壓所述止擋件，所述止擋件壓縮所述彈性件，促使所述止擋件收縮，當所述突起越過所述止擋件所在位置后，所述止擋件在所述彈性件的作用力下復位并將所述橫滾軸定位。

進一步地，所述壓蓋在所述電機基座上的預設(shè)位置對應所述俯仰軸結(jié)構(gòu)鎖定時所處的預設(shè)角度。

進一步地，所述限位件內(nèi)圈為一非圓形狀，所述橫滾軸至少一軸段橫截面也為非圓形狀，所述限位件內(nèi)圈形狀與所述橫滾軸軸段橫截面形狀相適配，以使所述限位件與橫滾軸相互跟隨轉(zhuǎn)動。

進一步地，所述彈性件為一彈簧。

一種云臺，包括轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)包括一個轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的電機，所述轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)還包括鎖定結(jié)構(gòu)，在所述電機處于斷電狀態(tài)時，所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動至預設(shè)位置，被所述鎖定結(jié)構(gòu)定位而處于鎖定狀態(tài)。

進一步地，所述電機驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸在預定工作角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，所述預設(shè)位置在所述預定工作角度范圍之外。

進一步地，所述鎖定結(jié)構(gòu)包括：

限位件，跟隨所述轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動；以及

止檔件，設(shè)于所述預設(shè)位置；

其中，所述轉(zhuǎn)軸帶動所述限位件轉(zhuǎn)動至預設(shè)位置時，被所述止檔件定位而處于鎖定狀態(tài)。

進一步地，所述止檔件相對于所述限位件能夠伸縮，所述限位件在所述止檔件伸出時能夠被所述止檔件定位，在所述止檔件縮回時能夠自由轉(zhuǎn)動；

所述鎖定結(jié)構(gòu)還包括彈性件，所述彈性件提供一彈性回復力給所述止檔件，使所述止檔件在縮回后能夠自動復位；

其中，所述轉(zhuǎn)軸帶動所述限位件轉(zhuǎn)動至所述預設(shè)位置時抵接所述止檔件，使所述止檔件壓縮所述彈性件而縮回，直至所述限位件越過所述止檔件，所述止檔件伸出而阻擋所述限位件。

進一步地，所述限位件相對于止檔件能夠伸縮，所述限位件伸出時能夠被所述止檔件定位，縮回時能夠隨所述轉(zhuǎn)軸一起自由轉(zhuǎn)動；

所述鎖定結(jié)構(gòu)還包括彈性件，所述彈性件提供一彈性回復力給所述限位件，使所述限位件在縮回后能夠自動復位；

其中，所述轉(zhuǎn)軸帶動所述限位件轉(zhuǎn)動至所述預設(shè)位置時抵接所述止檔件，使所述限位件壓縮所述彈性件而縮回，直至所述限位件越過所述止檔件，所述限位件伸出而被所述止檔件阻擋。

進一步地，所述限位件包括彈性限位部，所述限位件轉(zhuǎn)動至預設(shè)位置，使所述彈性限位部與所述止檔件抵接而發(fā)生彈性形變，直至所述彈性限位部越過所述止檔件而恢復彈性形變；或者，所述止檔件包括止檔彈性部，所述限位件轉(zhuǎn)動至所述預設(shè)位置與所述止檔彈性部抵接而促使所述止檔彈性部變形，直至所述限位件越過所述止檔件，止檔彈性部恢復彈性形變。

進一步地，所述限位件設(shè)有限位槽，所述止檔件設(shè)有用于與所述限位槽相配合的止檔柱；或者，所述限位件設(shè)有限位柱，所述止檔件設(shè)有用于與所述限位主相配合的止檔槽。

進一步地，所述限位件與所述轉(zhuǎn)軸一體成型；或者，所述限位件與所述轉(zhuǎn)軸可拆卸連接。

本發(fā)明提供的云臺，在云臺處于非工作狀態(tài)時，通過鎖定結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，例如俯仰軸和/或橫滾軸鎖定，不會亂擺動，方便云臺保管以及用戶的攜帶與使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施方式中的云臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示云臺在一種實施方式中俯仰軸結(jié)構(gòu)繞橫滾軸的工作角度范圍的示意圖。

圖3是圖1所示云臺在一種實施方式中俯仰軸結(jié)構(gòu)繞橫滾軸鎖定時所處角度示意圖。

圖4是圖1所示云臺在一種實施方式中相機繞俯仰軸的工作角度范圍的示意圖。

圖5是圖1所示云臺在一種實施方式中相機繞俯仰軸鎖定時所處角度示意圖。

圖6是圖1所示云臺俯仰軸結(jié)構(gòu)卸除俯仰軸的端蓋后，露出鎖定結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖7是圖6在另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖7viii處的放大示意圖。

圖9是圖6沿ix-ix的剖視圖。

圖10是圖9x處的放大示意圖。

圖11是圖7所示俯仰軸以及限位件的示意圖。

主要元件符號說明

云臺100

俯仰軸結(jié)構(gòu)1

電機基座11

俯仰軸12

平移軸結(jié)構(gòu)2

橫滾軸結(jié)構(gòu)3

相機4

鎖定結(jié)構(gòu)5

限位件51

突起511

壓蓋52

容納槽53

彈性件54

止擋件55

如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-圖6，為本發(fā)明一實施方式中提供的云臺100，圖中所示云臺100為三軸云臺，包括三個轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，即俯仰軸(即pitch軸)結(jié)構(gòu)1、平移軸(即yaw軸)結(jié)構(gòu)2與橫滾軸(即roll軸)結(jié)構(gòu)3。其中，所述俯仰軸結(jié)構(gòu)1可用于安裝相機4，通過俯仰軸結(jié)構(gòu)1內(nèi)的電機帶動相機4做繞俯仰軸的俯仰運動；俯仰軸結(jié)構(gòu)1安裝于橫滾軸結(jié)構(gòu)3上，通過橫滾軸結(jié)構(gòu)3內(nèi)的電機帶動相機4做繞橫滾軸的橫滾運動；橫滾軸結(jié)構(gòu)3安裝于平移軸結(jié)構(gòu)2上，通過平移軸結(jié)構(gòu)2內(nèi)的電機控制相機4繞平移軸的移動。

云臺100另還包括至少一鎖定結(jié)構(gòu)5，在本實施方式中，該鎖定結(jié)構(gòu)5設(shè)置于俯仰軸結(jié)構(gòu)2上，可限制云臺100在非工作狀態(tài)下發(fā)生相機4繞俯仰軸的轉(zhuǎn)動(下稱：俯仰軸鎖定)。在另一實施方式中，該鎖定結(jié)構(gòu)5設(shè)置于橫滾軸結(jié)構(gòu)3上，可限制云臺100在非工作狀態(tài)下發(fā)生俯仰軸結(jié)構(gòu)1繞橫滾軸的轉(zhuǎn)動(下稱：橫滾軸鎖定)。在再一實施方式中，云臺100包括兩個鎖定結(jié)構(gòu)5，分別設(shè)置于俯仰軸結(jié)構(gòu)2與橫滾軸結(jié)構(gòu)3上，可進行云臺100在非工作狀態(tài)下的俯仰軸鎖定與橫滾軸鎖定。

需說明的是，圖示中雖然示出的是三軸云臺，但本發(fā)明實施方式中提供的方案同樣適應于二軸云臺，即，在二軸云臺的俯仰軸結(jié)構(gòu)上設(shè)置鎖定結(jié)構(gòu)5，通過鎖定結(jié)構(gòu)5進行二軸云臺非工作狀態(tài)下的俯仰軸鎖定。

請參閱圖2-圖3，橫滾軸結(jié)構(gòu)3的旋轉(zhuǎn)中心橫滾軸，圖上以字母“z”標示。圖2例舉了一實施方式中俯仰軸結(jié)構(gòu)1繞橫滾軸的工作角度范圍為-45度(即逆時針轉(zhuǎn)至45度)至+45度(即順時針轉(zhuǎn)至45度)。圖4例舉了一實施方式中云臺100非工作狀態(tài)下橫滾軸鎖定時俯仰軸結(jié)構(gòu)1繞橫滾軸轉(zhuǎn)至的角度為-90度(即逆時針轉(zhuǎn)至90度)。

請參閱圖4-圖5，俯仰軸結(jié)構(gòu)1的旋轉(zhuǎn)中心俯仰軸，圖上以字母“x”標示。圖4例舉了一實施方式中相機4繞俯仰軸的工作角度范圍為-135度(即逆時針轉(zhuǎn)至135度)至+45度(即順時針轉(zhuǎn)至45度)。圖5例舉了一實施方式中云臺100非工作狀態(tài)下俯仰軸鎖定時相機4繞俯仰軸轉(zhuǎn)至的角度為+90度(即順時針轉(zhuǎn)至90度)。

以下以鎖定結(jié)構(gòu)5設(shè)置于俯仰軸結(jié)構(gòu)1上為例來說明本發(fā)明。

請參閱圖6至圖11，例舉了鎖定結(jié)構(gòu)5一實施方式下的具體結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，所述鎖定結(jié)構(gòu)5包括一限位件51，所述限位件51圈套并固定在俯仰軸結(jié)構(gòu)1的俯仰軸(即俯仰軸結(jié)構(gòu)1的轉(zhuǎn)軸、即電機軸)上，二者配合使限位件51與俯仰軸能相互跟隨轉(zhuǎn)動。具體的，請參閱圖11，限位件51內(nèi)孔為一d型形狀，而俯仰軸12前端軸段橫切面也為d型形狀，二者配合使限位件51與俯仰軸12能相互跟隨轉(zhuǎn)動。在其他實施方式中，也可將限位件51內(nèi)孔以及俯仰軸12前端軸段橫切面設(shè)置成其他非圓形的形狀，例如，三邊形或多變形，使限位件51與俯仰軸12配合后能相互跟隨轉(zhuǎn)動。限位件51外圍往外延伸出一突起511。

鎖定結(jié)構(gòu)5另還包括一壓蓋52，所述壓蓋52被固定在俯仰軸結(jié)構(gòu)1的電機基座11的預設(shè)位置上，與電機基座11之間配合形成一容納槽53。所述鎖定結(jié)構(gòu)5還包括一彈性件54以及一止擋件55設(shè)置于所述容納槽53中，并能在所述容納槽53內(nèi)上下移動。具體的，所述彈性件54上端固定在容納槽53內(nèi)壁上，下端連接止擋件55。在限位件51轉(zhuǎn)動且其突起511經(jīng)過止擋件55所在位置時，突起511頂壓止擋件55，止擋件55再壓縮彈性件54，使止擋件55往容納槽53內(nèi)部移動，在突起511經(jīng)過后，所述止擋件55在彈性件54的作用力下回復至其初始位置。在一實施方式中，所述彈性件54為一彈簧。

在另一實施方式中，所述限位件51上設(shè)有限位槽(圖上未示出)，所述止檔件55上設(shè)有用于與限位件51上限位槽相配合的止檔柱(圖上未示出)。或者，所述限位件51上設(shè)有限位柱(圖上未示出)，而止檔件55上設(shè)有用于與限位件51上限位柱相配合的止檔槽(圖上未示出)。

在上述方式中，所述限位件51與俯仰軸之間可為可拆卸連接。在其他實施方式中，所述限位件51與俯仰軸之間一體成型，例如，限位件51為俯仰軸上開設(shè)的卡槽，止檔件為可與卡槽相卡合的止檔彈片。

在本實施方式中，所述壓蓋52在電機基座11上的位置決定云臺100非工作狀態(tài)下俯仰軸鎖定時相機4繞俯仰軸12所轉(zhuǎn)至的角度。在一些實施方式中，壓蓋52在電機基座11上的位置位于云臺100正常工作時相機4繞俯仰軸12的工作角度范圍之外，例如，如前面例子所示，正常工作時，相機4繞俯仰軸11的工作角度范圍為-135度至+45度，預設(shè)的俯仰軸鎖定時相機4轉(zhuǎn)至的角度為+90度(即順時針轉(zhuǎn)至90度)，壓蓋52在電機基座11上的位置也根據(jù)此角度(+90度)相應設(shè)置。

以下再詳細說明云臺100實現(xiàn)俯仰軸鎖定的過程。

在云臺100工作狀態(tài)下，相機4可在其工作角度范圍(如前面例子中的-135度至+45度)內(nèi)轉(zhuǎn)動。當云臺100處于非工作狀態(tài)時，將相機4沿圖7中箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)至預設(shè)位置處(例如前面例子中的+90度處)，相機4帶動俯仰軸12同步轉(zhuǎn)動，俯仰軸12帶動限位件51同步轉(zhuǎn)動，當限位件51的突起511旋轉(zhuǎn)至止擋件55所在位置時，突起511頂壓止擋件55，止擋件55壓縮彈性件54，促使止擋件55向后移動，當突起511通過止擋件55所在位置后，止擋件55在彈性件54的作用力下回到其初始位置。在止擋件55的作用力下，相機4即被鎖定在此位置不再轉(zhuǎn)動。

在上述實施方式中，由于彈性件54的存在，所述止檔件55能相對限位件51伸縮，所述限位件51在止檔件55伸出時能夠被止檔件55定位，在止檔件55縮回時能夠自由轉(zhuǎn)動。其他實施方式中，所述彈性件54連接限位件51，使所述限位件51能相對止檔件55伸縮。限位件51伸出時能夠被止檔件55定位，在彈性件54縮回時能夠隨俯仰軸一起自由轉(zhuǎn)動。具體地，所述俯仰軸帶動限位件51轉(zhuǎn)動至預設(shè)位置時，限位件51抵接止檔件55，限位件51壓縮彈性件54而退回，直至限位件51越過止檔件55，限位件51伸出而被止檔件55阻擋。

在再一實施方式中，所述限位件51包括彈性限位部(圖上未示出)，限位件轉(zhuǎn)動至預設(shè)位置，所述彈性限位部與止檔件抵接而發(fā)生彈性形變，直至彈性限位部越過止檔件而恢復彈性形變。

在再一實施方式中，所述止檔件包括止檔彈性部(圖上未示出)，限位件轉(zhuǎn)動至所述預設(shè)位置與所述止檔彈性部抵接，促使所述止檔彈性部變形，直至限位件越過止檔件，止檔彈性部恢復彈性形變。

其他實施方式中，當鎖定結(jié)構(gòu)5設(shè)置于橫滾軸結(jié)構(gòu)3上時，在云臺100工作狀態(tài)下，俯仰軸結(jié)構(gòu)1可在其工作角度范圍(如前面例子中的-45度至+45度)內(nèi)轉(zhuǎn)動。當云臺100處于非工作狀態(tài)時，將俯仰軸結(jié)構(gòu)1旋轉(zhuǎn)至預設(shè)位置處(例如前面例子中的-90度處)，俯仰軸結(jié)構(gòu)1帶動橫滾軸同步轉(zhuǎn)動，橫滾軸帶動限位件51同步轉(zhuǎn)動，當限位件51旋轉(zhuǎn)至止擋件55所在位置時，限位件51頂壓止擋件55，止擋件55壓縮彈性件54，促使止擋件55向后移動，當限位件51通過止擋件55所在位置后，止擋件55在彈性件54的作用力下回到其初始位置。在止擋件55的作用力下，俯仰軸結(jié)構(gòu)1即被定位/鎖定在此位置不再轉(zhuǎn)動。在其他實施方式中，當限位件51旋轉(zhuǎn)至止檔件55所在位置時，限位件51頂壓止檔件55并因此壓縮與限位件51連接的彈性件54，促使限位件51向后退縮，限位件51通過止檔件55所在位置后，彈性件54提供一彈性回復力給限位件51，限位件51復位伸出而被止檔件55阻擋。

本發(fā)明提供的云臺100及其鎖定結(jié)構(gòu)5，在云臺100處于非工作狀態(tài)下時，通過鎖定結(jié)構(gòu)5將云臺轉(zhuǎn)軸，例如俯仰軸和/或橫滾軸鎖定，不會亂擺動，方便云臺保管以及用戶的攜帶與使用。

需要說明的是，橫滾軸結(jié)構(gòu)3的鎖定角度及俯仰軸結(jié)構(gòu)1的鎖定角度也可以在預設(shè)工作角度范圍之內(nèi)，此時，鎖定結(jié)構(gòu)5在云臺100處于工作狀態(tài)時，不起到限位的作用，在云臺100處于非工作狀態(tài)時，才起到限位的作用。例如，云臺100的橫滾軸結(jié)構(gòu)3或/及俯仰軸結(jié)構(gòu)1設(shè)有用于收容鎖定結(jié)構(gòu)5的容置槽，當云臺100處于非工作狀態(tài)時，鎖定結(jié)構(gòu)5突出容置槽外，起到限位的作用，當云臺100處于工作狀態(tài)時，鎖定結(jié)構(gòu)5縮回容置槽內(nèi)，不能起到限位的作用。

另外，在所述電機處于斷電狀態(tài)時，所述轉(zhuǎn)軸在預設(shè)角度范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，超過所述預設(shè)角度范圍時被所述鎖定結(jié)構(gòu)定位而處于鎖定狀態(tài)。所述電機驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸在預定工作角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，所述預設(shè)角度范圍大于所述預定工作角度范圍。

最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。