[实用新型]一种球型抗风云台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种球型抗风云台，属于安防监控技术领域。

背景技术

目前，有远距离监控需求的，大多是关系到国计民生，国家安全的重要部门和场所。如林业、公安、海事、边防等，他们所安装的视频监控系统，是他们履行职责的重要手段之一。如果设备不稳定或者达不到需求，将对这些重要行业和部门造成不利的影响。反之，如果能够为这些重要部门提供有效的，稳定的设备，将极大提高他们的工作效率和任务完成能力，从而为国计民生、国家安全等做出卓越的贡献，因此，此类设备的研发成功，是非常有意义的。

从技术层面上讲，实现远距离监控时必需配备长焦距大口径的镜头，对云台的载重量要求较高，但由于远距离监控时的视场角非常小，轻微的抖动，对远距离视频采集的影响都非常大，因此对云台控制的要求就非常高。那么，配置高精度的数字回显球型抗风云台就显得非常必要。新型高精度数字回显云台的核心技术是控制系统、传动系统、和外观结构，要实现高的定位精度和方便易用的使用效果，首先要优化原传动机构，目前市场使用的云台主要采用交流同步电机加齿轮减速传动。其缺点主要是由于齿轮传动间隙难以消除，造成云台的定位精度不够，很难提高。其次由于该传动方式很难实现大的传动比，使云台进步角度大，从而造成定位精度差，与之配套的控制软件系统，也是实现高精度的关键所在，需要与机构密切配合，协调运作。为满足远距离监控的需要，云台及集成的产品需要架设到室外至高点位置，设备还需要考虑风载问题，因此，设计云台产品的外观结构时，要重点考虑结构的稳固与抗风载能力，要求设备停止运行时，能有效锁定当前位置，避免风速风向变化而造成的图像抖动。

同时，目前市场供应的云台产品由于传统的结构和传动系统等因素制约，达不到远距离监控的使用要求，因而研发适用于超远距离监控的专用云台产品非常必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种球型抗风云台，采用以蜗轮蜗杆传动为核心的传动系统和平衡载荷承载结构，通过优化设计，有效降低风阻系数，从而降低了对驱动进步电机的力矩要求，同时采用高转矩的高精度进步电机驱动以实现低速高转矩、定位精度高、无累积误差的优点。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种球型抗风云台，包括四个主要部分，分别是底座、中腔体、球体和支臂，其中，底座主要起到整个设备的支撑与固定作用，底座内部的腔体中安装有整个设备电源变换与电源供应接口，底座腔体上部安装有防雷防浪涌板，底座上部安装有中腔体，中腔体采用轴与轴承联接有支臂；球体设置在中腔体和支臂之间。电路部分因整个支臂与球体部分需要进行360°连续旋转，因而设置有导电滑环实现电路的连接。中腔体内部安装有水平传动驱动装置，可驱动中腔体和支臂及球体实现360°连续旋转。球体两侧的球冠与支臂连接，球体的中间部分垂直驱动电机的驱动下进行上下±45°的转动。球体中间部分的鼓型腔体部分为设备仓，云台上的主要承载设备都安装在鼓型腔体内部，鼓型腔体前部的前面板上设置有各类传感器窗口。

鼓型腔体内部设置有传动结构，其中，鼓型腔体内壁上固定有电机支架A和电机支架B，电机支架A和电机支架B上设置有步进电机，步进电机上连接有同步皮带轮B，同步皮带轮B上设置同步皮带，同步皮带上连接有有同步皮带轮A，同步皮带轮A上连接有蜗杆支撑座，蜗杆支撑座固定设置有蜗杆，蜗杆上啮合有蜗轮；蜗轮上的蜗轮芯轴与球冠体联接，从而实现了球冠体的垂直方向的传动。

蜗杆的一端设置有蜗杆消隙螺丝，用于消除蜗杆径向与蜗杆支撑座配合的间隙，蜗杆支撑座固定在壳体上，通过调节螺丝能微调与蜗轮啮合的位置，用以消除蜗杆与蜗轮啮合的间隙。

蜗轮上设置有限位光偶，限位光偶上设置有限位光偶拨片；限位光偶的作用是在设备运行到达指定位置时，向控制板提供一个开关量信号，同时为控制软件提供一个位置基准点。水平方向的传动与垂直方向基本相同。

球体采用IP防水等级设计，传动输出轴都设有防水密封部件。无论球型云台水平转动还是垂直方向转动，转动部分都彩用了平衡载荷方式，因此消除了静转矩。在承受风载方面，因整机的流线设计，有效降低了风阻系数。采用轴向对称设计，在高风速环境中，不产生有害转矩，因此图像稳定性显著提高。