專利名稱：一種無牽連運動的水下電動反饋云臺的制作方法
技術領域：
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
下施工設備上的攝像機照明燈的搭載要求。
背景技術：
目前，水下設備中采用的電動云臺大部分采用結構主體跟隨運動的方式，優(yōu)點是 結構簡單，重量較輕。雖然簡化了結構，但是固定在結構主體上的電纜也在操作過程中跟隨 旋轉，過程中容易與周圍設備糾纏，發(fā)生設備故障，而且因為需要避讓轉動部件，云臺本身 需要的空間較大，浪費了有限的空間。
發(fā)明內容針對上述存在的技術問題，本發(fā)明提供一種無牽連運動的水下電動反饋云臺，這 種云臺的主體結構保持靜止，只有必要的輸出部件相對主體結構運動，避免了電纜等脆弱 部件的纏繞干涉問題，提高了設備的可靠性。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下本發(fā)明包括帶有電機艙的密封艙體、放置攝像機的托架，所述密封艙體上設有用 于電纜通過的水密接插件，還包括置于密封艙體內并伸出密封艙體與托架連接的俯仰機構 和回轉機構；所述俯仰機構包括固定蓋、螺桿、升降架、驅動桿、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，升降架一端與驅動桿的一端連接，另一端安裝在螺桿上，并與螺桿構成一對螺旋 副，沿螺桿上下移動，驅動桿的另一端伸出艙體的下蓋板與托架連接；所述回轉機構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，回轉套通過直線軸承套裝在俯仰機構的驅動桿上，與蝸桿配合的渦輪安 裝在回轉套上，并分別與回轉套和直線軸承連接，所述回轉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、兩艙體側板、兩電機艙和下蓋板，兩電機艙相通，對 稱設于兩側板上，上蓋板內側分別開有用于放置固定蓋和驅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套的槽孔，且其內側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)明回轉機構通過傘齒輪及渦輪蝸桿傳動，俯仰機構通過螺桿、升降架帶動 驅動桿升降，渦輪通過直線軸承及回轉套安裝在驅動桿上，結構緊湊，占用空間小，節(jié)省了水下設備有限的空間資源。2.本發(fā)明在工作時，其主體結構保持靜止，只有必要的輸出部件相對主體結構運 動，無牽連運動，避免了電纜等脆弱部件的纏繞干涉問題，提高了設備的可靠性。本發(fā)明電 纜連接后穩(wěn)定可靠，對于強調安全性、可靠性的水下施工環(huán)境非常適用。3.本發(fā)明結構簡單，性能可靠，維護方便。

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。圖2為圖1的通過電機軸線的剖面示意圖。圖3為本發(fā)明的結構側視局部剖視圖。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.回轉軸承，9.下蓋板，10.夾套，11.回轉套，12.連桿，13.驅動桿，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。
具體實施方式
以下結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 并伸出密封艙體2與托架14連接的俯仰機構和回轉機構；如圖2、圖3所示，所述俯仰機構包括固定蓋4、螺桿27、升降架觀、驅動桿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，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，升降架觀一端通過第三軸承32與驅動桿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構成一對螺旋副，沿螺 桿27上下移動，驅動桿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 26帶動第四傘齒輪M轉動，經(jīng)第三傘齒輪23的傳動，帶動螺桿27轉動，第二反饋電位計 35實時反饋轉動角度，當螺桿27轉動時，升降架觀通過與螺桿27構成的螺旋副進行升降 運動，驅動桿13在轉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，所述回轉機構包括置于電機艙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，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，驅動桿13一端與俯仰機構的升降架觀連接，另一端伸出下蓋板9與托架14連接，回轉套11通過直 線軸承6套裝在驅動桿13上，與蝸桿21配合的渦輪7安裝在回轉套11上，并分別與回轉 套11和直線軸承6連接，所述回轉套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轉動，第一反 饋電位計18實時反饋蝸桿21的轉動角度。蝸桿21帶動渦輪7轉動，當渦輪7轉動時，回 轉套11可以相應運動，由于存在直線軸承6，當回轉套11運動時，驅動桿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)了回轉運動。 本例所述密封艙體2包括上蓋板1、兩艙體側板、兩電機艙3和下蓋板9，兩電機 艙3相通，對稱設于兩側板上，上蓋板1內側分別開有用于放置固定蓋4和驅動桿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套11的槽孔，且其內側壁上 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，其主體結構保持靜止，通過俯仰機構和回轉機構實現(xiàn)俯仰和回 轉兩個方向的運動，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 內并伸出密封艙體與托架連接的俯仰機構和回轉機構；所述俯仰機構包括固定蓋、螺桿、升降架、驅動桿、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，升降架一端與驅動桿的一端連接，另一端安裝在螺桿上，并與螺桿構成一對螺旋副，沿 螺桿上下移動，驅動桿的另一端伸出艙體的下蓋板與托架連接；所述回轉機構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，回轉套通過直線軸承套裝在俯仰機構的驅動桿上，與蝸桿配合的渦輪安裝 在回轉套上，并分別與回轉套和直線軸承連接，所述回轉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、兩艙體側板、兩電機艙和下蓋板，兩電機艙相通，對稱設于兩側板上，上蓋 板內側分別開有用于放置固定蓋和驅動桿端頭壓蓋的第一、第二凹槽，下蓋板上開有用于 安裝回轉套的槽孔，且其內側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 體的一側板上還開有用于安裝水密接插件的通孔。
專利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，所述密封艙體上設有用于電纜通過的水密接插件，還包括置于密封艙體內并伸出密封艙體與托架連接的俯仰機構和回轉機構；回轉機構的渦輪通過回轉套安裝在驅動桿上，驅動桿通過可沿螺桿升降的升降架安裝在螺桿上，俯仰機構的驅動桿伸出密封艙體的下蓋板與托架連接，其上安裝的回轉套也伸出下蓋板，通過連桿和夾套與托架連接，實現(xiàn)俯仰和回轉運動。本實用新型在工作時，主體結構保持靜止，只有必要的輸出部件相對主體結構運動，避免了電纜等脆弱部件的纏繞干涉問題，提高了設備的可靠性。
文檔編號F16M11/18GK201875378SQ20102063992
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權日2010年12月2日
發(fā)明者孫斌, 康守權, 高世陽 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所