具有自動安平功能的測量腳架的製作方法

2023-11-05 01:37:37 1

專利名稱：具有自動安平功能的測量腳架的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量輔助裝置，尤其是一種自動化程度高、操作容易、可有效提高 測量效率及精度的具有自動安平功能的測量腳架。
背景技術：
在大地測量及工程測量時，需要將水準儀、經緯儀、全站儀等測量儀器安置在腳架 上，一方面可以擴大儀器的測量範圍，另一方面便於測量人員操作儀器。現有的腳架亦稱 三腳架，有儀器安裝基座，儀器安裝基座為平板狀，在基座的中心處設有豎直的螺絲等用於 安置測量儀器的固定件，與基座相接有三個支腳，支腳的長度及與基座之間的角度均可以 調整。由於測量儀器是否安平，直接影響測量的精度，因此，測量人員在測量時，需要先將 腳架安置在地面測量點上，通過調節腳架長度使基座面大致水平(初調平)，然後通過螺絲 等固定件將儀器基座固定在基座面上，並使用儀器基座上的三個腳螺旋人工進行安平(粗 調平)，最後啟動儀器，並利用測量儀器自帶的自動水平或垂直補償裝置對儀器照準觀測部 件進行安平(精調平)，再進行觀測讀數。從上述實現安平的三個步驟(初調平、粗調平、經調 平)可以看出，只有精調平實現了自動化，而初調平和粗調平環節仍需人工操作，這些環節 增加了測量難度，降低了工作效率，且因誤差源多而降低了測量的精確度。發明內容
本發明是為了解決現有技術所存在的上述技術問題，提供一種自動化程度高、操 作容易、可有效提高測量效率及精度的具有自動安平功能的測量腳架。
本發明的技術解決方案是一種具有自動安平功能的測量腳架，設有儀器安裝基 座及支腳，與所述支腳上端相接有環形連接架，所述環形連接架橫向內側通過第一軸與內 環活動連接，內環橫向內側通過第二軸與儀器安裝基座活動連接，所述第一軸與第二軸在 橫向上相差90度；所述第一軸與內環的活動連接處及第二軸與儀器安裝基座的活動連接 處設有轉動鎖緊裝置。
所述儀器安裝基座由上部的儀器安裝體和下部的配重塊相接構成。
所述儀器安裝基座的儀器安裝體和配重塊之間通過至少兩根滾珠絲槓相連接，儀 器安裝體上固定連接有傾角傳感器，傾角傳感器輸出與控制模塊相接，控制模塊輸出與電 機相接，電機轉軸與滾珠絲槓的絲杆相接，所述傾角傳感器的兩個敏感軸構成的平面與儀 器安裝體頂部的儀器安裝平面平行，且其中一敏感軸與兩根滾珠絲槓在儀器安裝平面的投 影中心連線相平行。
所述儀器安裝基座的中心設有上下貫通的圓孔。
所述配重塊的底端設有螺紋連接的環狀體。
本發明是在儀器安裝基座與支腳之間安裝了具有常平功能的安裝架，可以依靠重 力實現測量儀器的調平，無需人工操作，自動化程度高，具有操作容易、提高測量效率及精 確度等優點。尤其是設置了傾角傳感器、電機、滾珠絲槓等，可進一步實現調平自動化、進一步提高調平的精準度及測量效率，以適用於高精度精密測量。


圖1是本發明實施例1
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是本發明實施例1
圖4是本發明實施例2
圖5是本發明實施例2的結構示意圖。儀器安裝基座的結構示意圖。 的結構示意圖。的電原理框圖。
具體實施方式
實施例1 :如圖1、2、3所示與現有技術一樣，設有儀器安裝基座6及支腳2，與現有技術所不同 的是與所述支腳2上端相接有環形連接架1，環形連接架I橫向內側通過第一軸3與內環 4活動連接，內環4橫向內側通過第二軸5與儀器安裝基座6活動連接，所述第一軸3與第 二軸5在橫向上相差90度；所述第一軸3與內環4的活動連接處及第二軸5與儀器安裝基 座6的活動連接處設有轉動鎖緊裝置9。儀器安裝基座6由上部儀器安裝體7和下部的配 重塊8相接而成，儀器安裝體7可以是圓型平板或圓型柱體，配重塊8為圓型柱體，配重塊 8底端還螺旋連接有環狀體14，用以增加配重塊8的整體重量。
實施例1的作業過程是測量人員首先調節支腳2至合適的長度，然後將支腳2打 開安置在地面測量點上並鬆開所有轉動鎖緊裝置9，使儀器安裝基座6在重力作用下，幾秒 鍾後自動處於安平狀態，此時，鎖緊所有轉動鎖緊裝置9，將水準儀、經緯儀和全站儀等測量 儀器安置於儀器安裝基座6的頂端即可開始測量。
實施例2:如圖4、5所示基本結構同實施例1，與實施例1所不同的是儀器安裝基座6的儀器 安裝體7和配重塊8均為中間帶有圓形通孔的環形柱體，兩者之間通過等角度分布的三根 滾珠絲槓10相連接，儀器安裝體7上固定連接有傾角傳感器11，傾角傳感器11輸出與控制 模塊12相接，控制模塊12輸出與電機13相接，電機13轉軸與滾珠絲槓10的絲杆相接。傾 角傳感器11採用VTI的雙軸傾角傳感器SCA103T-D01，控制模塊12以SILABS的C8051F350 為核心構成，電機13採用步進電機。滾珠絲槓10的螺母固定安裝於配重塊8的頂端，傾角 傳感器11、控制模塊12和電機13固定於儀器安裝體7內，電機13轉軸與滾珠絲槓10的絲 杆固定連接。傾角傳感器11的兩個敏感軸構成的平面與儀器安裝體7頂部的儀器安裝平 面平行，且其中一敏感軸與某兩根滾珠絲槓10在儀器安裝平面的投影中心連線相平行。
作業過程同實施例1，所不同的是將水準儀、經緯儀和全站儀等測量儀器安置於 儀器安裝基座6的頂端後，啟動控制模塊12，根據傾角傳感器11獲取的信號，控制電機13 帶動滾珠絲槓10的絲杆轉動，從而調整儀器安裝體7至水平狀態，然後再啟動儀器開始測 量，顯然實施例2適用於高精度精密測量。
權利要求
1.一種具有自動安平功能的測量腳架，設有儀器安裝基座(6)及支腳(2)，其特徵在於與所述支腳(2)上端相接有環形連接架(1)，所述環形連接架(I)橫向內側通過第一軸(3)與內環(4)活動連接，內環(4)橫向內側通過第二軸(5)與儀器安裝基座(6)活動連接，所述第一軸(3)與第二軸(5)在橫向上相差90度；所述第一軸(3)與內環(4)的活動連接處及第二軸(5)與儀器安裝基座(6)的活動連接處設有轉動鎖緊裝置(9)。
2.根據權利要求1所述的具有自動安平功能的測量腳架，其特徵在於所述儀器安裝基座(6)由上部的儀器安裝體(7)和下部的配重塊(8)相接構成。
3.根據權利要求1或2所述的具有自動安平功能的測量腳架，其特徵在於所述儀器安裝基座(6)的儀器安裝體(7)和配重塊(8)之間通過至少兩根滾珠絲槓(10)相連接，儀器安裝體(7)上固定連接有傾角傳感器(11)，傾角傳感器(11)輸出與控制模塊(12)相接，控制模塊(12)輸出與電機(13)相接，電機(13)轉軸與滾珠絲槓(10)的絲杆相接，所述傾角傳感器(11)的兩個敏感軸構成的平面與儀器安裝體(7)頂部的儀器安裝平面平行，且其中一敏感軸與兩根滾珠絲槓(10)在儀器安裝平面的投影中心連線相平行。
4.根據權利要求3所述的具有自動安平功能的測量腳架，其特徵在於所述儀器安裝基座(6)的中心設有上下貫通的圓孔。
5.根據權利要求2所述的具有自動安平功能的測量腳架，其特徵在於所述配重塊(8)的底端設有螺紋連接的環狀體(14)。
全文摘要
本發明公開一種自動化程度高、操作容易、可有效提高測量效率及精度的具有自動安平功能的測量腳架，與所述支腳(2)上端相接有環形連接架(1)，所述環形連接架(1)橫向內側通過第一軸(3)與內環(4)活動連接，內環(4)橫向內側通過第二軸(5)與儀器安裝基座(6)活動連接，所述第一軸(3)與第二軸(5)在橫向上相差90度；所述第一軸(3)與內環(4)的活動連接處及第二軸(5)與儀器安裝基座(6)的活動連接處設有轉動鎖緊裝置(9)。
文檔編號F16M11/42GK103016924SQ20121050904
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者劉雁春, 付建國, 王海亭 申請人:劉雁春, 付建國, 王海亭