一种便携式摄像机导轨的设计
刘劲松
【摘 要】摄像机在拍摄移动镜头时需长距离移动，但一般在购买时，不带有能够移动的导轨，为此文中设计了一种便捷式导轨，使用时移动距离长，无噪音，且重量轻，能够拆卸，携带方便，还可根据情况调整导轨长度，整个装置结构简单，制作方便，成本较低，特别适用于网络视频、家庭摄像中移动镜头拍摄时使用，现已投入使用，效果良好。 【期刊名称】机械工程师 【年(卷),期】2014(000)002 【总页数】3
【关键词】摄像机导轨；结构；设计；制作
0 引言
现在很多人购买有摄像机，可以拍摄视频短片，为了提高拍摄效果，片中有时需要运用移动镜头，但现有的摄像机三角架，只能定点拍摄，不能移动拍摄，必须再增加相应的辅助装置即能直线移动的导轨，使三角架装在导轨上进行长距离直线移动，从而达到更好的拍摄效果。而目前市场上很少有便携式导轨销售，只有一些价格较贵的两侧导轨连在一起的重量较大的、加工制做较难的短距离移动导轨，为了改进这些不足，设计制作了一种能够长距离移动的、两侧导轨独立的、加工制作简单的重量轻、携带方便、经济适用的导轨，且导轨根据需要加上相应配件，且可延长，移动时无噪声，整个装置重量轻，便于携带。 本文以常用的佳能5D2型号摄像机为例，进行了便携式摄像机导轨的设计。 首先对导轨工作情况进行分析，需要满足以下要求：
1）移动导轨要长，根据拍摄需要，长度在6m左右，且能组合和便于拆卸； 2）摄像机三角架要固定在移动导轨的动导轨上，移动时无噪音； 3）整个装置重量要轻，要便于携带。
1 整体结构和主要部件设计及计算
1.1 整体方案设计
根据导轨工作要求，设计整体结构如实物图1和结构简图2所示，主要由支承导轨、滑架组成。
图2所示，滑架中滚轮5是主要组件，为了减少噪声，采用定向胶轮。 与滚轮配合的支承柱面采用圆管料制作，两侧两个滚轮成一定角度90°在圆管4外圆面上滑动，运行平稳，无噪声。且管料采用不锈钢圆管料，重量轻，便于携带，也不用额外加工。支承导轨的每个支座采用3块不锈钢方管料焊接，将图2中2块支撑块1和1块方管2焊接而成。 1.2 主要部件设计
1）支承导轨设计。支承导轨主要由圆管、支座组成。考虑整个装置要轻，导轨两侧采用不锈钢圆管料，每侧由4节组合而成，1.5 m/节，支承导轨的支座采用不锈钢方管料焊接。导轨和两端的支承支座用螺栓固定连接。为便于拆卸和组装，导轨和里端的支承支座用固定在支座上的螺栓上端的外圆和导轨管料上加工相应销孔配合形成活动连接，如图3所示。
2）滑架设计。滑架主要由滚轮1、角钢 2、连接块 3、矩形框4组成，该部分如图4所示。
滑架中滚轮采用定向胶轮4组，共8个。根据需要在市场上购买标准件。 与滚轮相连的固定三角架的矩形框采用不锈钢方管料焊接，因不锈钢管料不容
易焊接，采用氩弧焊焊接。
滚轮与矩形框的连接步骤为：（1）先将角铁与连接块焊接，即将连接块上的90°V形槽和角铁90°相配，进行焊接；（2）接着将滚轮与角铁通过螺栓连接，注意一组滚轮方向相对，成90°；（3）最后将矩形框与焊接后的连接块用螺栓连接，控制导轨一侧两连接块上V形槽距离和左、右两侧导轨中心距尺寸。 1.3 设计过程中主要零件尺寸计算
主要通过控制导轨一侧两连接块V形槽距离，控制两滚轮距离，使两轮在圆管外圆柱面上，与外圆面相切，且相距一定距离。
此导轨圆管外圆为φ28，滚轮宽度为20 mm，滚轮宽度中心至V形槽交点距离为30 mm，滚轮其它各处尺寸如图5所示。 1）两轮间距计算。
如图6所示，因：FO=管半径，FM=轮宽度的一半。
故两轮间距：2MN=2（HO-FQ）=2×（FOcos45°-FMcos45°）=2（14cos45°-10cos45°）=2 ×2.83=5.66。 2）两连接块上的V形槽距离：
DE=CO-AD=（68+3.5+14）×cos45°-30×cos45°=39.24。3）左、右侧导轨中心距尺寸。
左、右侧导轨中心距=矩形框长度-2×（两连接块V形槽距离）-2×（最左端V形槽距矩形框左边距）。
此左、右侧导轨中心距尺寸计算为547.52 mm。
2 具体操作
使用前进行如下操作：
一种便携式摄像机导轨的设计
