專利名稱：無牽連運動的水下電動反饋云臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無牽連運動的水下電動反饋云臺，用于滿足水下機器人及水
下施工設(shè)備上的攝像機照明燈的搭載要求。
背景技術(shù)：
目前，水下設(shè)備中采用的電動云臺大部分采用結(jié)構(gòu)主體跟隨運動的方式，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕。雖然簡化了結(jié)構(gòu)，但是固定在結(jié)構(gòu)主體上的電纜也在操作過程中跟隨旋轉(zhuǎn)，過程中容易與周圍設(shè)備糾纏，發(fā)生設(shè)備故障，而且因為需要避讓轉(zhuǎn)動部件，云臺本身需要的空間較大，浪費了有限的空間。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種無牽連運動的水下電動反饋云臺，這種云臺的主體結(jié)構(gòu)保持靜止，只有必要的輸出部件相對主體結(jié)構(gòu)運動，避免了電纜等脆弱部件的纏繞干涉問題，提高了設(shè)備的可靠性。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明包括帶有電機艙的密封艙體、放置攝像機的托架，所述密封艙體上設(shè)有用于電纜通過的水密接插件，還包括置于密封艙體內(nèi)并伸出密封艙體與托架連接的俯仰機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)；
所述俯仰機構(gòu)包括固定蓋、螺桿、升降架、驅(qū)動桿、支座、第二反饋電位計、第三傘齒輪、 第四傘齒輪和第二電機，在第二電機輸出軸上安裝第四傘齒輪，與其嚙合的第三傘齒輪安裝于螺桿上，螺桿的一端通過固定蓋與上蓋板固定，另一端穿過支座連接有第二反饋電位計，升降架一端與驅(qū)動桿的一端連接，另一端安裝在螺桿上，并與螺桿構(gòu)成一對螺旋副，沿螺桿上下移動，驅(qū)動桿的另一端伸出艙體的下蓋板與托架連接；
所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括置于電機艙的第一電機、第一傘齒輪、第一反饋電位計、第二傘齒輪、蝸桿、直線軸承、渦輪、軸承支座、回轉(zhuǎn)套和夾套，第一傘齒輪安裝在第一電機的輸出軸上，與其嚙合的第二傘齒輪安裝在置于軸承支座的蝸桿的一端，第一反饋電位計與第二傘齒輪同軸固定，回轉(zhuǎn)套通過直線軸承套裝在俯仰機構(gòu)的驅(qū)動桿上，與蝸桿配合的渦輪安裝在回轉(zhuǎn)套上，并分別與回轉(zhuǎn)套和直線軸承連接，所述回轉(zhuǎn)套伸出密封艙的下蓋板，其上固定有通過連桿與托架連接的夾套。所述的密封艙體包括上蓋板、兩艙體側(cè)板、兩電機艙和下蓋板，兩電機艙相通，對稱設(shè)于兩側(cè)板上，上蓋板內(nèi)側(cè)分別開有用于放置固定蓋和驅(qū)動桿端頭壓蓋的第一、第二凹槽，下蓋板上開有用于安裝回轉(zhuǎn)套的槽孔，且其內(nèi)側(cè)壁上還開有用于放置第二反饋電位計的第三凹槽，在密封艙體的一側(cè)板上還開有用于安裝水密接插件的通孔。本發(fā)明的有益效果
1.本發(fā)明回轉(zhuǎn)機構(gòu)通過傘齒輪及渦輪蝸桿傳動，俯仰機構(gòu)通過螺桿、升降架帶動驅(qū)動桿升降，渦輪通過直線軸承及回轉(zhuǎn)套安裝在驅(qū)動桿上，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，節(jié)省了水下設(shè)備有限的空間資源。2.本發(fā)明在工作時，其主體結(jié)構(gòu)保持靜止，只有必要的輸出部件相對主體結(jié)構(gòu)運動，無牽連運動，避免了電纜等脆弱部件的纏繞干涉問題，提高了設(shè)備的可靠性。本發(fā)明電纜連接后穩(wěn)定可靠，對于強調(diào)安全性、可靠性的水下施工環(huán)境非常適用。3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，維護方便。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的通過電機軸線的剖面示意圖。圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)側(cè)視局部剖視圖。圖中1.上蓋板，2.艙體，3.電機艙，4.固定蓋，5.第一軸承，6.直線軸承，7.渦輪，8.回轉(zhuǎn)軸承，9.下蓋板，10.夾套，11.回轉(zhuǎn)套，12.連桿，13.驅(qū)動桿，14.托架，15.第一安裝套，16.第一電機，17.第一傘齒輪，18.第一反饋電位計，19.第二傘齒輪，20.軸承支座，21.蝸桿，22.第二軸承，23.第三傘齒輪，24.第四傘齒輪，25.第二安裝套，26.第二電機，27.螺桿，28.升降架，29.固定螺母，30.壓蓋，31.軸套，32.第三軸承，33.第四軸承， 34.支座，35.固定銷，36.第二反饋電位計，37.水密接插件，38.第一凹槽，39第二凹槽，40 第三凹槽，41.通孔。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例1 如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括帶有電機艙3的密封艙體2、放置攝像機的托架14，所述密封艙體2上設(shè)有用于電纜通過的水密接插件38，還包括置于密封艙體2內(nèi)并伸出密封艙體2與托架14連接的俯仰機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)；
如圖2、圖3所示，所述俯仰機構(gòu)包括固定蓋4、螺桿27、升降架觀、驅(qū)動桿13、支座34、 第二反饋電位計36、第三傘齒輪23、第四傘齒輪M和第二電機沈，第二電機沈通過第二安裝套25固定在一個電機艙3內(nèi)，在第二電機沈輸出軸上安裝第四傘齒輪24，與其嚙合的第三傘齒輪23安裝于螺桿27上，螺桿27的一端通過固定蓋4與上蓋板1固定，另一端穿過支座34連接有第二反饋電位計36，所述支座34通過第四軸承34安裝在螺桿27上，升降架 28 一端通過第三軸承32與驅(qū)動桿13的一端連接，并在端部通過軸套31安裝壓蓋30，通過固定螺母四固定，另一端安裝在螺桿27上，并與螺桿27構(gòu)成一對螺旋副，沿螺桿27上下移動，驅(qū)動桿13的另一端伸出密封艙體2的下蓋板9與托架17連接；第二電機沈帶動第四傘齒輪M轉(zhuǎn)動，經(jīng)第三傘齒輪23的傳動，帶動螺桿27轉(zhuǎn)動，第二反饋電位計35實時反饋轉(zhuǎn)動角度，當螺桿27轉(zhuǎn)動時，升降架觀通過與螺桿27構(gòu)成的螺旋副進行升降運動，驅(qū)動桿13在轉(zhuǎn)動的同時可以軸向升降，進而帶動安裝攝像機的托架14俯仰運動。如圖1、圖2所示，所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括置于電機艙3的第一電機16、第一傘齒輪17、 第一反饋電位計18、第二傘齒輪19、軸承支座20、蝸桿21、直線軸承6、渦輪7、回轉(zhuǎn)套11和夾套10，第一電機16通過第一安裝套15固定在另一個電機艙3內(nèi)，第一傘齒輪17安裝在第一電機16的輸出軸上，與其嚙合的第二傘齒輪19安裝在蝸桿21的一端，蝸桿21安裝在軸承支座20上，第一反饋電位計18與第二傘齒輪19通過固定銷37同軸固定，驅(qū)動桿13
4一端與俯仰機構(gòu)的升降架28連接，另一端伸出下蓋板9與托架14連接，回轉(zhuǎn)套11通過直線軸承6套裝在驅(qū)動桿13上，與蝸桿21配合的渦輪7安裝在回轉(zhuǎn)套11上，并分別與回轉(zhuǎn)套11和直線軸承6連接，所述回轉(zhuǎn)套11伸出密封艙2的下蓋板9，其上固定有通過連桿12 與托架14連接的夾套10。通過第一、第二傘齒輪17、19的傳動，帶動蝸桿21轉(zhuǎn)動，第一反饋電位計18實時反饋蝸桿21的轉(zhuǎn)動角度。蝸桿21帶動渦輪7轉(zhuǎn)動，當渦輪7轉(zhuǎn)動時，回轉(zhuǎn)套11可以相應(yīng)運動，由于存在直線軸承6，當回轉(zhuǎn)套11運動時，驅(qū)動桿13仍然可以沿其軸向自由運動。夾套10通過螺栓與回轉(zhuǎn)套11和直線軸承6緊固，帶動連桿12在圓周方向擺動，即可以帶動安裝攝像機的托架14在圓周方向擺動，實現(xiàn)了回轉(zhuǎn)運動。本例所述密封艙體2包括上蓋板1、兩艙體側(cè)板、兩電機艙3和下蓋板9，兩電機艙3相通，對稱設(shè)于兩側(cè)板上，上蓋板1內(nèi)側(cè)分別開有用于放置固定蓋4和驅(qū)動桿13端頭壓蓋30的第一、第二凹槽38、39，下蓋板9上開有用于安裝回轉(zhuǎn)套11的槽孔，且其內(nèi)側(cè)壁上還開有用于放置第二反饋電位計36的第三凹槽40，在密封艙體2的一側(cè)板上還開有安裝水密接插件37的通孔41，第一、第二反饋電位計18、36及第一、第二電機16 J6的電纜線均通過水密接插件37與外部連接。本發(fā)明在工作時，其主體結(jié)構(gòu)保持靜止，通過俯仰機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)俯仰和回轉(zhuǎn)兩個方向的運動，使攝像機采集的信號范圍更大，避免了電纜等脆弱部件的纏繞干涉問題。
權(quán)利要求
1.一種無牽連運動的水下電動反饋云臺，包括帶有電機艙的密封艙體、放置攝像機的托架，所述密封艙體上設(shè)有用于電纜通過的水密接插件，其特征在于還包括置于密封艙體內(nèi)并伸出密封艙體與托架連接的俯仰機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)；所述俯仰機構(gòu)包括固定蓋、螺桿、升降架、驅(qū)動桿、支座、第二反饋電位計、第三傘齒輪、 第四傘齒輪和第二電機，在第二電機輸出軸上安裝第四傘齒輪，與其嚙合的第三傘齒輪安裝于螺桿上，螺桿的一端通過固定蓋與上蓋板固定，另一端穿過支座連接有第二反饋電位計，升降架一端與驅(qū)動桿的一端連接，另一端安裝在螺桿上，并與螺桿構(gòu)成一對螺旋副，沿螺桿上下移動，驅(qū)動桿的另一端伸出艙體的下蓋板與托架連接；所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括置于電機艙的第一電機、第一傘齒輪、第一反饋電位計、第二傘齒輪、蝸桿、直線軸承、渦輪、軸承支座、回轉(zhuǎn)套和夾套，第一傘齒輪安裝在第一電機的輸出軸上，與其嚙合的第二傘齒輪安裝在置于軸承支座的蝸桿的一端，第一反饋電位計與第二傘齒輪同軸固定，回轉(zhuǎn)套通過直線軸承套裝在俯仰機構(gòu)的驅(qū)動桿上，與蝸桿配合的渦輪安裝在回轉(zhuǎn)套上，并分別與回轉(zhuǎn)套和直線軸承連接，所述回轉(zhuǎn)套伸出密封艙的下蓋板，其上固定有通過連桿與托架連接的夾套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無牽連運動的水下電動反饋云臺，其特征在于所述的密封艙體包括上蓋板、兩艙體側(cè)板、兩電機艙和下蓋板，兩電機艙相通，對稱設(shè)于兩側(cè)板上，上蓋板內(nèi)側(cè)分別開有用于放置固定蓋和驅(qū)動桿端頭壓蓋的第一、第二凹槽，下蓋板上開有用于安裝回轉(zhuǎn)套的槽孔，且其內(nèi)側(cè)壁上還開有用于放置第二反饋電位計的第三凹槽，在密封艙體的一側(cè)板上還開有用于安裝水密接插件的通孔。
全文摘要
一種無牽連運動的水下電動反饋云臺，用于滿足水下機器人及水下施工設(shè)備上的攝像機照明燈的搭載要求。包括帶有電機艙的密封艙體、放置攝像機的托架，所述密封艙體上設(shè)有用于電纜通過的水密接插件，還包括置于密封艙體內(nèi)并伸出密封艙體與托架連接的俯仰機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)；回轉(zhuǎn)機構(gòu)的渦輪通過回轉(zhuǎn)套安裝在驅(qū)動桿上，驅(qū)動桿通過可沿螺桿升降的升降架安裝在螺桿上，俯仰機構(gòu)的驅(qū)動桿伸出密封艙體的下蓋板與托架連接，其上安裝的回轉(zhuǎn)套也伸出下蓋板，通過連桿和夾套與托架連接，實現(xiàn)俯仰和回轉(zhuǎn)運動。本發(fā)明在工作時，主體結(jié)構(gòu)保持靜止，只有必要的輸出部件相對主體結(jié)構(gòu)運動，避免了電纜等脆弱部件的纏繞干涉問題，提高了設(shè)備的可靠性。
文檔編號F16M11/18GK102486251SQ20101057184
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者何震, 康守權(quán), 高世陽 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所