[发明专利]一种三自由度多功能机械云台装置

摘要

本发明公开了一种三自由度多功能机械云台装置，包括底座部分，云台回转部分，摆动部分，末端回转部分，密封保护部分。其中底座部分作为整个机体的支撑；云台回转部分主要以云台机体为主体，与底座部分相连；摆动部分是分别与云台回转部分和末端回转部分相连；底座部分，云台回转部分，摆动部分均放置在密封保护部分内。本发明结构紧凑，可满足大工件高速重载的要求，采用纯机械传动确保了分度的精度。此外本发明还具备高转矩特性和安全的扼流保护电路以避免云台停止时强行起动而烧毁电机，为云台的结构提供了一种优化设计。 1

主权项

1.一种三自由度多功能机械云台装置，其特征在于，该装置包括底座部分、云台回转部分、摆动部分、末端回转部分、密封保护部分；云台回转部分、摆动部分、末端回转部分都安装于底座部分之上，摆动部分是云台回转部分和末端回转部分的过渡部分；

底座部分：包括底部支撑架(1)和装置安装座(2)，底部支撑架位于装置安装座的下方，形状呈U字形，其与装置安装座采用螺钉固定连接；底座部分用于承载整个云台；

云台回转部分：包括第一步进电机(3)、第一小带轮(4)、第一同步带(5)、第一大带轮(6)、第一阶梯套(7)、第一圆锥滚子轴承(8)、第一限位套(9)、第一端盖(10)、第一紧定螺钉(11)和回转座(12)；第一步进电机(3)固定在装置安装座(2)的一侧，第一步进电机(3)与第一小带轮(4)相连，第一小带轮(4)、第一大带轮(6)和第一同步带(5)组成带传动链；第一大带轮(6)与第一阶梯套(7)为过盈配合，第一阶梯套(7)位于装置安装座(2)的中心位置，第一阶梯套(7)与装置安装座(2)采用第一圆锥滚子轴承(8)进行过渡；为限制第一圆锥滚子轴承(8)的轴向移动，采用第一限位套(9)对其轴向一端进行限位，同时采用第一紧定螺钉(11)对第一限位套(9)进行固定，第一圆锥滚子轴承(8)的另一端轴向限位采用第一端盖(10)，第一端盖(10)安置于装置安装座(2)上，第一端盖(10)亦起到对第一圆锥滚子轴承(8)防尘的作用；第一阶梯套(7)上端与回转座(12)固定连接；该云台回转部分实现整个机械云台的整周回转功能；

云台摆动部分：包括第二步进电机(13)、第二小带轮(14)、第二同步带(15)、第二大带轮(16)、中心轴(17)、第一深沟球轴承(18)、第二深沟球轴承(19)、第一锥齿轮(20)、第二锥齿轮(21)、第一半轴(22)、第三深沟球轴承(23)、第一支撑套(24)、第二端盖(25)、第一锁紧螺母(26)和摆动支架(27)；第二步进电机(13)固定于装置安装座(2)上，第二步进电机(13)与第二小带轮(14)相连，第二小带轮(14)、第二大带轮(16)和第二同步带(15)组成带传动机构，第二大带轮(16)与中心轴(17)过渡配合、中心轴(17)采用第一深沟球轴承(18)和第二深沟球轴承(19)进行支撑，第一锥齿轮(20)安装于中心轴(17)端部，第一锥齿轮(20)和第二锥齿轮(21)啮合，第二锥齿轮(21)与第一半轴(22)的一端固定连接，第一半轴(22)通过第三深沟球轴承(23)支撑于第一支撑套(24)上，第二端盖(25)对第三深沟球轴承(23)进行轴向限位且起防尘作用，第一半轴(22)的另一端与摆动支架(27)连接，同时采用第一锁紧螺母(26)将第一半轴(22)与摆动支架(27)锁紧；

末端回转部分：包括第三步进电机(28)、第三小带轮(29)、第三同步带(30)、第三大带轮(31)、第二阶梯套(32)、第三阶梯套(33)、第四深沟球轴承(34)、第二圆锥滚子轴承(35)、第三锥齿轮(36)、第四锥齿轮(37)、第二半轴(38)、第五深沟球轴承(39)、第三端盖(40)、第六深沟球轴承(41)、第四端盖(42)、第一直齿轮(43)、第二锁紧螺母(56)、第二直齿轮(44)、第三锁紧螺母(45)、第七深沟球轴承(46)、第五端盖(47)、横轴(48)、第八深沟球轴承(49)、第六端盖(50)、第五锥齿轮(51)、第六锥齿轮(52)、平面轴承(53)、回转轴(54)和第七端盖(55)；第三步进电机(28)固定于装置安装座(2)上，第三步进电机(28)与第三小带轮(29)相连、第三小带轮(29)、第三大带轮(31)和第三同步带(30)构成带传动机构，第三大带轮(31)与第二阶梯套(32)过渡配合、第二阶梯套(32)与第三阶梯套(33)过盈连接、第二阶梯套(32)采用第四深沟球轴承(34)和第二圆锥滚子轴承(35)进行定位，第二阶梯套(32)的上端与第三锥齿轮(36)相连，第三锥齿轮(36)与第四锥齿轮(37)啮合，第四锥齿轮(37)固定于第二半轴(38)的一端，第二半轴(38)通过第五深沟球轴承(39)支撑于第一支撑套(24)上，第三端盖(40)对第五深沟球轴承(39)进行轴向限位，第六深沟球轴承(41)安装于摆动支架(27)的另一端，第六深沟球轴承(41)与第二半轴(38)过渡配合，第四端盖(42)对第六深沟球轴承(41)进行轴向限位，第一直齿轮安装于第二半轴的另一端，采用第二锁紧螺母进行锁紧，第一直齿轮(43)与第二直齿轮(44)啮合，第二直齿轮(44)安装于横轴(48)的一端，横轴(48)采用第七深沟球轴承(46)和第八深沟球轴承(49)进行支撑定位，第五端盖(47)对第七深沟球轴承(46)进行限位，第六端盖(50)对第八深沟球轴承(49)进行限位，第五锥齿轮(51)安装于横轴(48)中部，第五锥齿轮(51)与第六锥齿轮(52)啮合，第六锥齿轮(52)与回转轴(54)相连，回转轴通过平面轴承(53)定位于摆动支架(27)的上部，第七端盖(55)对平面轴承(53)进行限位；

密封保护部分：底座部分、云台回转部分和摆动部分均放置在密封保护部分内，以便防尘防潮。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度多功能机械云台装置，其特征在于，所述的同步带以钢丝绳为强力层。