[发明专利]单电机驱动二维平移装置

说明书

本发明属于机械结构技术领域，具体为一种在细长圆孔内布置的二维移动装置。一种单电机驱动二维平移装置，其技术方案是：它包括：外框组(1)，中间组(2)，内腔组(3)，垂直弹簧(18)，水平弹簧(30)，带丝杠电机(19)，导向杆(23)；本发明的外框组固定，中间组及内腔组浮动，安装调整拆卸方便；使用预压缩弹簧复位，较好的替代了另一路动力；采用电驱动，方便遥控操作；在小型CCD摄像机小成像面尺寸情况下，充分利用宽视场镜头的技术性能；尺寸小，适合空间受限场合；使用范围广，不局限于CCD摄像机平移，类似需求可以涵盖，可搭载其它传感器。

技术领域

本发明属于机械结构技术领域，具体为一种在细长圆孔内布置的二维移动装置。

背景技术

一些观察仪器如监控系统，光学镜头后面接CCD摄像机进行视频信号远距离传输。光学镜头的聚焦面与CCD的成像面尺寸一样时，才能达到最大的观察视场。实际情况为，有些光学镜头有足够的聚焦面(视场角)，而大成像面小外形尺寸的CCD摄像机难以获得，只能用小成像面的小型CCD摄像机匹配观察，为了获得光学镜头的全部视场角，这就必须将CCD摄像机浮动起来，上下左右平移，以覆盖整个画面，类似传统光学相机移动取景框的操作。

满足上述需求的通用结构为，采用水平垂直两个电机驱动，较容易实现。丝杆直接同轴与导杆连接，占用空间大，同时需两路电气驱动信号。另一种方式，采用偏心转接筒，用一个电机使CCD摄像机相对光学镜头旋转，也可以移动画面，但视频图像会跟着旋转，后续要采用软件反旋过来，较麻烦。

发明内容

本发明的目的是：提供一种尺寸较小，结构简单，适用于有限空间的微型单电机驱动二维移动装置。

本发明的技术方案是：一种单电机驱动二维平移装置，它包括：外框组，中间组，内腔组，垂直弹簧，水平弹簧，带丝杠电机，导向杆；

外框组包括：连接座，固定座，上板，下板；连接座和固定座均具有中心圆孔，连接座和固定座同轴放置，上板安装在连接座和固定座的上方，下板安装在连接座和固定座下方；连接座位于外框组左端，其内螺纹连接光学镜头；固定座位于外框组的右端面，其上设有用于固定单电机驱动二维平移装置的四个螺纹孔；上板位于外框组的上平面，上板设有两个凸台，用于安装带丝杠电机，还设有用于固定导向杆的两个螺纹孔，还设有四个光孔；下板位于外框组的下平面，设有四个光孔；连接座，固定座，上板与下板连接成框架结构，四根垂直导柱分别镶于上板和下板的四个光孔中；

中间组包括：左板，右板，四个水平导柱；左板和右板的对应位置设有四个光孔，外侧面均设有对应于垂直导柱的两个滑动长孔，滑动长孔中分别镶有导套；左板上侧端面设有多边曲面的垂直移动轨道板；四个水平导柱位于左板和右板之间，两端分别镶于左板及右板的四个光孔中；中间组通过其滑动长孔装入外框组的垂直导柱，并压紧套在垂直导柱上的垂直弹簧，实现在外框组内的竖直移动；

内腔组包括：两个内框，水平移动轨道板；两个内框分别套在CCD摄像机前后部位，并紧固；内框的上方和下方设有对应于水平导柱的滑动长孔，其中镶入导套；水平移动轨道板位于两个内框的中间，具有多边曲面；内腔组通过其滑动长孔装入中间组的水平导柱，并压紧套在水平导柱上的水平弹簧，实现在中间组内的水平移动；

带丝杠电机固紧于外框组的上部，丝杠上装有螺套，导向杆用螺钉固定在外框组的上部；螺套与导向杆直角接触，螺套上装有水平导钉和竖直导钉，分别与水平移动轨道板和垂直移动轨道板接触，同时与水平弹簧和垂直弹簧构成平衡受力状态；当带丝杠电机带动螺套移动时，水平导钉和垂直导钉分别拨动水平移动轨道板和垂直移动轨道板，使内腔组和中间组分别做水平和竖直移动。

有益效果：本发明的外框组固定，中间组及内腔组浮动，安装调整拆卸方便；使用预压缩弹簧复位，较好的替代了另一路动力；采用电驱动，方便遥控操作；在小型CCD摄像机小成像面尺寸情况下，充分利用宽视场镜头的技术性能；尺寸小，适合空间受限场合；使用范围广，不局限于CCD摄像机平移，类似需求可以涵盖，可搭载其它传感器。