CN103016924A - 具有自动安平功能的测量脚架 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动化程度高、操作容易、可有效提高测量效率及精度的具有自动安平功能的测量脚架，与所述支脚（2）上端相接有环形连接架（1），所述环形连接架（1）横向内侧通过第一轴（3）与内环（4）活动连接，内环（4）横向内侧通过第二轴（5）与仪器安装基座（6）活动连接，所述第一轴（3）与第二轴（5）在横向上相差90度；所述第一轴（3）与内环（4）的活动连接处及第二轴（5）与仪器安装基座（6）的活动连接处设有转动锁紧装置（9）。

Description

具有自动安平功能的测量脚架

技术领域

本发明涉及一种测量辅助装置，尤其是一种自动化程度高、操作容易、可有效提高测量效率及精度的具有自动安平功能的测量脚架。

背景技术

在大地测量及工程测量时，需要将水准仪、经纬仪、全站仪等测量仪器安置在脚架上，一方面可以扩大仪器的测量范围，另一方面便于测量人员操作仪器。现有的脚架亦称三脚架，有仪器安装基座，仪器安装基座为平板状，在基座的中心处设有竖直的螺丝等用于安置测量仪器的固定件，与基座相接有三个支脚，支脚的长度及与基座之间的角度均可以调整。由于测量仪器是否安平，直接影响测量的精度，因此，测量人员在测量时，需要先将脚架安置在地面测量点上，通过调节脚架长度使基座面大致水平（初调平），然后通过螺丝等固定件将仪器基座固定在基座面上，并使用仪器基座上的三个脚螺旋人工进行安平（粗调平），最后启动仪器，并利用测量仪器自带的自动水平或垂直补偿装置对仪器照准观测部件进行安平（精调平），再进行观测读数。从上述实现安平的三个步骤（初调平、粗调平、经调平）可以看出，只有精调平实现了自动化，而初调平和粗调平环节仍需人工操作，这些环节增加了测量难度，降低了工作效率，且因误差源多而降低了测量的精确度。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种自动化程度高、操作容易、可有效提高测量效率及精度的具有自动安平功能的测量脚架。

本发明的技术解决方案是：一种具有自动安平功能的测量脚架，设有仪器安装基座及支脚，与所述支脚上端相接有环形连接架，所述环形连接架横向内侧通过第一轴与内环活动连接，内环横向内侧通过第二轴与仪器安装基座活动连接，所述第一轴与第二轴在横向上相差90度；所述第一轴与内环的活动连接处及第二轴与仪器安装基座的活动连接处设有转动锁紧装置。

所述仪器安装基座由上部的仪器安装体和下部的配重块相接构成。

所述仪器安装基座的仪器安装体和配重块之间通过至少两根滚珠丝杠相连接，仪器安装体上固定连接有倾角传感器，倾角传感器输出与控制模块相接，控制模块输出与电机相接，电机转轴与滚珠丝杠的丝杆相接，所述倾角传感器的两个敏感轴构成的平面与仪器安装体顶部的仪器安装平面平行，且其中一敏感轴与两根滚珠丝杠在仪器安装平面的投影中心连线相平行。

所述仪器安装基座的中心设有上下贯通的圆孔。

所述配重块的底端设有螺纹连接的环状体。 

本发明是在仪器安装基座与支脚之间安装了具有常平功能的安装架，可以依靠重力实现测量仪器的调平，无需人工操作，自动化程度高，具有操作容易、提高测量效率及精确度等优点。尤其是设置了倾角传感器、电机、滚珠丝杠等，可进一步实现调平自动化、进一步提高调平的精准度及测量效率，以适用于高精度精密测量。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明实施例1仪器安装基座的结构示意图。

图4是本发明实施例2的结构示意图。

图5是本发明实施例2的电原理框图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2、3所示：与现有技术一样，设有仪器安装基座6及支脚2，与现有技术所不同的是与所述支脚2上端相接有环形连接架1，环形连接架1横向内侧通过第一轴3与内环4活动连接，内环4横向内侧通过第二轴5与仪器安装基座6活动连接，所述第一轴3与第二轴5在横向上相差90度；所述第一轴3与内环4的活动连接处及第二轴5与仪器安装基座6的活动连接处设有转动锁紧装置9。仪器安装基座6由上部仪器安装体7和下部的配重块8相接而成，仪器安装体7可以是圆型平板或圆型柱体，配重块8为圆型柱体，配重块8底端还螺旋连接有环状体14，用以增加配重块8的整体重量。

实施例1的作业过程是：测量人员首先调节支脚2至合适的长度，然后将支脚2打开安置在地面测量点上并松开所有转动锁紧装置9，使仪器安装基座6在重力作用下，几秒钟后自动处于安平状态，此时，锁紧所有转动锁紧装置9，将水准仪、经纬仪和全站仪等测量仪器安置于仪器安装基座6的顶端即可开始测量。

实施例2：

如图4、5所示：基本结构同实施例1，与实施例1所不同的是：仪器安装基座6的仪器安装体7和配重块8均为中间带有圆形通孔的环形柱体，两者之间通过等角度分布的三根滚珠丝杠10相连接，仪器安装体7上固定连接有倾角传感器11，倾角传感器11输出与控制模块12相接，控制模块12输出与电机13相接，电机13转轴与滚珠丝杠10的丝杆相接。倾角传感器11采用VTI的双轴倾角传感器SCA103T-D01，控制模块12以SILABS的C8051F350为核心构成，电机13采用步进电机。滚珠丝杠10的螺母固定安装于配重块8的顶端，倾角传感器11、控制模块12和电机13固定于仪器安装体7内，电机13转轴与滚珠丝杠10的丝杆固定连接。倾角传感器11的两个敏感轴构成的平面与仪器安装体7顶部的仪器安装平面平行，且其中一敏感轴与某两根滚珠丝杠10在仪器安装平面的投影中心连线相平行。

作业过程同实施例1，所不同的是：将水准仪、经纬仪和全站仪等测量仪器安置于仪器安装基座6的顶端后，启动控制模块12，根据倾角传感器11获取的信号，控制电机13带动滚珠丝杠10的丝杆转动，从而调整仪器安装体7至水平状态，然后再启动仪器开始测量，显然实施例2适用于高精度精密测量。

Claims (5)

1.一种具有自动安平功能的测量脚架，设有仪器安装基座（6）及支脚（2），其特征在于：与所述支脚（2）上端相接有环形连接架（1），所述环形连接架（1）横向内侧通过第一轴（3）与内环（4）活动连接，内环（4）横向内侧通过第二轴（5）与仪器安装基座（6）活动连接，所述第一轴（3）与第二轴（5）在横向上相差90度；所述第一轴（3）与内环（4）的活动连接处及第二轴（5）与仪器安装基座（6）的活动连接处设有转动锁紧装置（9）。

2.根据权利要求1所述的具有自动安平功能的测量脚架，其特征在于：所述仪器安装基座（6）由上部的仪器安装体（7）和下部的配重块（8）相接构成。

3.根据权利要求1或2所述的具有自动安平功能的测量脚架，其特征在于：所述仪器安装基座（6）的仪器安装体（7）和配重块（8）之间通过至少两根滚珠丝杠（10）相连接，仪器安装体（7）上固定连接有倾角传感器（11），倾角传感器（11）输出与控制模块（12）相接，控制模块（12）输出与电机（13）相接，电机（13）转轴与滚珠丝杠（10）的丝杆相接，所述倾角传感器（11）的两个敏感轴构成的平面与仪器安装体（7）顶部的仪器安装平面平行，且其中一敏感轴与两根滚珠丝杠（10）在仪器安装平面的投影中心连线相平行。

4.根据权利要求3 所述的具有自动安平功能的测量脚架，其特征在于：所述仪器安装基座（6）的中心设有上下贯通的圆孔。

5.根据权利要求2所述的具有自动安平功能的测量脚架，其特征在于：所述配重块（8）的底端设有螺纹连接的环状体（14）。

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