CN107796377A - 一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，包括主体、设置在主体下方的支架和设置在主体上的物镜和操作面板，支架的上方还设有固定机构，主体上还设有驱动室，驱动室内设有清洁机构，固定机构包括第一电机、驱动板、固定板和固定组件，清洁机构包括推送组件和清洁组件，该用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，通过固定机构将主体牢固地固定在支架上，需要拆卸时，启动固定机构，可直接将主体从固定机构上取下，无需进行零部件的拆装，不仅省时省力，还避免影响工作效率，给主体的安装和拆卸带来便利；另外，通过清洁机构自动对全站仪物镜表面的灰尘进行清洁，避免影响测量的精确度，相比工作人员定期的手动清洁，更为方便快捷。

Description

一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪

技术领域

本发明涉及监测设备领域，特别涉及一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪。

背景技术

全站仪，即全站型电子测距仪，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

然而，现有的全站仪在使用过程中仍存在一些不足：比如，全站仪主体是通过一些零部件安装在支架上的，这种方式不仅费时费力，还影响工作效率，给主体的安装和拆卸带来不便；另外，由于长期在隧道内进行测量，全站仪的物镜表面会积聚较多灰尘，影响测量的精确度，工作人员需要定期手动清洁物镜，这给他们的工作带来不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，包括主体、设置在主体下方的支架和设置在主体上的物镜和操作面板，所述支架的上方还设有固定机构，所述主体的下方还设有紧固块，所述主体通过紧固块设置在固定机构上，所述主体上还设有驱动室，所述驱动室内设有清洁机构，所述清洁机构位于物镜的一侧；

所述固定机构包括第一电机、驱动板、固定板和固定组件，所述固定板为圆盘形，所述固定板水平设置，所述支架上设有支杆，所述固定板通过支杆与支架连接，所述驱动板为圆盘形，所述驱动板与固定板平行，所述第一电机的输出轴与驱动板垂直，所述驱动板的圆心与第一电机的输出轴连接，所述驱动板位于固定板和第一电机之间，所述驱动板与固定板同轴设置，所述驱动板的底面设有第一限位槽，所述第一限位槽为圆弧形，所述第一限位槽沿着驱动板的底面周向延伸且逐渐靠近驱动板的圆心处，所述第一限位槽有若干个，各第一限位槽沿着驱动板的圆心周向均匀设置，所述驱动板与固定组件传动连接；

所述固定组件包括若干个固定单元，各固定单元沿着固定板的圆心周向均匀设置，各固定单元分别与各第一限位槽一一对应，所述固定单元包括驱动块、连接块和夹紧块，所述连接块的中部与固定板铰接，所述驱动块上设有第一限位块，所述第一限位块位于第一限位槽内，所述第一限位块与第一限位槽滑动连接，所述连接块的一端与驱动块铰接，所述夹紧块设置在连接块的另一端，所述紧固块设置在固定板的上方，所述紧固块位于各连接块之间，所述紧固块的外壁均匀设有若干固定槽，各夹紧块分别与各固定槽匹配，各夹紧块分别位于各固定槽内；

所述清洁机构包括推送组件和清洁组件，所述清洁组件设置在推送组件的一侧，所述清洁组件与推送组件传动连接，所述清洁组件位于推送组件和物镜之间；

所述推送组件包括固定块、滑动块、伸缩架、铰接块、推送板和气缸，所述固定板和滑动块均设置在驱动室的一侧，所述固定块与驱动室的一侧固定连接，所述滑动块与驱动室的一侧滑动连接，所述伸缩架水平设置，所述伸缩架的一侧的两端分别与固定块和滑动块铰接，所述铰接块有两个，所述伸缩架的另一侧的两端分别与两个铰接块铰接，所述推送板竖向设置在铰接块的远离伸缩架的一侧，两个铰接块均与推送板滑动连接，所述气缸竖向设置在驱动室的一侧，所述气缸的气杆与滑动块固定连接；

所述清洁组件包括支板、第二电机、驱动杆、连杆、摆动杆和圆盘刷，所述支板竖向设置在推送板的远离铰接块的一侧，所述支板与推送板垂直，所述第二电机水平设置在支板的一侧，所述第二电机的输出轴与支板垂直，所述第二电机的输出轴与驱动杆垂直连接，所述驱动杆的一端与第二电机的输出轴连接，所述驱动杆的另一端与连杆的一端连接，所述连杆的另一端与摆动杆的一端连接，所述圆盘刷设置在摆动杆的另一端，所述支板的一侧设有支撑轴，所述支撑轴与支板垂直，所述支撑轴位于第二电机的输出轴的一侧，所述摆动杆的中部通过支撑轴与支板铰接，所述驱动室的靠近物镜的一侧设有开口，所述开口内竖向设有密封板，所述密封板与开口匹配，所述密封板与驱动室铰接。

作为优选，为了保护操作面板，所述主体的底部设有凹槽，所述操作面板位于凹槽内，所述操作面板竖向设置，所述凹槽内还设有收纳机构，所述收纳机构包括第三电机、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮和转轴，所述第三电机与第一圆柱齿轮传动连接，所述转轴水平设置，所述转轴有两个，所述操作面板设置在两个转轴之间，两个转轴关于操作面板对称设置，两个转轴的远离操作面板的一端分别通过两个轴承与主体连接，所述第二圆柱齿轮套设在其中一个转轴上，所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合。

作为优选，为了便于夹紧块滑入固定槽内，所述夹紧块的形状为半球形。

作为优选，为了增强夹紧效果，所述夹紧块的表面设有橡胶垫。

作为优选，为了使夹紧块快速夹紧或松开，所述第一限位块的表面和第一限位槽的槽壁上均设有特氟隆涂层。

作为优选，为了提高滑动块和铰接块滑动的稳定性，所述滑动块和铰接块上均设有第二限位块，所述驱动室的侧面和推送板上均设有第二限位槽，所述第二限位块位于第二限位槽内，所述第二限位块与第二限位槽匹配且滑动连接。

作为优选，为了进一步提高滑动块和铰接块滑动的稳定性，所述第二限位槽为燕尾槽。

作为优选，为了保护物镜，所述圆盘刷的刷丝的制作材料为松鼠毛。

作为优选，为了检测是否固定到位，所述固定槽内设有压力传感器，所述主体内还设有PLC，所述支架上设有提示灯，所述压力传感器和提示灯均与PLC电连接。

作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。

本发明的有益效果是，该用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，通过固定机构将主体牢固地固定在支架上，需要拆卸时，启动固定机构，可直接将主体从固定机构上取下，无需进行零部件的拆装，不仅省时省力，还避免影响工作效率，给主体的安装和拆卸带来便利；另外，通过清洁机构自动对全站仪物镜表面的灰尘进行清洁，避免影响测量的精确度，相比工作人员定期的手动清洁，更为方便快捷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪的结构示意图。

图2是本发明的一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪的紧固块与固定机构的连接结构示意图。

图3是本发明的一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪的固定机构的结构示意图。

图4是本发明的一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪的推送组件的结构示意图。

图5是本发明的一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪的清洁组件的结构示意图。

图6是本发明的一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪的主体、操作面板与收纳机构的连接结构示意图。

图中：1. 主体，2. 支架，3. 物镜，4. 操作面板，5. 紧固块，6. 驱动室，7. 第一电机，8. 驱动板，9. 固定板，10. 驱动块，11. 连接块，12. 夹紧块，13. 固定块，14. 滑动块，15. 伸缩架，16. 铰接块，17. 推送板，18. 气缸，19. 支板，20. 第二电机，21. 驱动杆，22. 连杆，23. 摆动杆，24. 圆盘刷，25. 支撑轴，26. 第三电机，27. 第一圆柱齿轮，28. 第二圆柱齿轮，29. 转轴。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-6所示，一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，包括主体1、设置在主体1下方的支架2和设置在主体1上的物镜3和操作面板4，所述支架2的上方还设有固定机构，所述主体1的下方还设有紧固块5，所述主体1通过紧固块5设置在固定机构上，所述主体1上还设有驱动室6，所述驱动室6内设有清洁机构，所述清洁机构位于物镜3的一侧；

通过固定机构将主体1牢固地固定在支架2上，需要拆卸时，启动固定机构，可直接将主体1从固定机构上取下，无需进行零部件的拆装，不仅省时省力，还避免影响工作效率，给主体1的安装和拆卸带来便利；另外，通过清洁机构自动对全站仪物镜3表面的灰尘进行清洁，避免影响测量的精确度，相比工作人员定期的手动清洁，更为方便快捷。

所述固定机构包括第一电机7、驱动板8、固定板9和固定组件，所述固定板9为圆盘形，所述固定板9水平设置，所述支架2上设有支杆，所述固定板9通过支杆与支架2连接，所述驱动板8为圆盘形，所述驱动板8与固定板9平行，所述第一电机7的输出轴与驱动板8垂直，所述驱动板8的圆心与第一电机7的输出轴连接，所述驱动板8位于固定板9和第一电机7之间，所述驱动板8与固定板9同轴设置，所述驱动板8的底面设有第一限位槽，所述第一限位槽为圆弧形，所述第一限位槽沿着驱动板8的底面周向延伸且逐渐靠近驱动板8的圆心处，所述第一限位槽有若干个，各第一限位槽沿着驱动板8的圆心周向均匀设置，所述驱动板8与固定组件传动连接；

所述固定组件包括若干个固定单元，各固定单元沿着固定板9的圆心周向均匀设置，各固定单元分别与各第一限位槽一一对应，所述固定单元包括驱动块10、连接块11和夹紧块12，所述连接块11的中部与固定板9铰接，所述驱动块10上设有第一限位块，所述第一限位块位于第一限位槽内，所述第一限位块与第一限位槽滑动连接，所述连接块11的一端与驱动块10铰接，所述夹紧块12设置在连接块11的另一端，所述紧固块5设置在固定板9的上方，所述紧固块5位于各连接块11之间，所述紧固块5的外壁均匀设有若干固定槽，各夹紧块12分别与各固定槽匹配，各夹紧块12分别位于各固定槽内；

所述清洁机构包括推送组件和清洁组件，所述清洁组件设置在推送组件的一侧，所述清洁组件与推送组件传动连接，所述清洁组件位于推送组件和物镜3之间；

所述推送组件包括固定块13、滑动块14、伸缩架15、铰接块16、推送板17和气缸18，所述固定板9和滑动块14均设置在驱动室6的一侧，所述固定块13与驱动室6的一侧固定连接，所述滑动块14与驱动室6的一侧滑动连接，所述伸缩架15水平设置，所述伸缩架15的一侧的两端分别与固定块13和滑动块14铰接，所述铰接块16有两个，所述伸缩架15的另一侧的两端分别与两个铰接块16铰接，所述推送板17竖向设置在铰接块16的远离伸缩架15的一侧，两个铰接块16均与推送板17滑动连接，所述气缸18竖向设置在驱动室6的一侧，所述气缸18的气杆与滑动块14固定连接；

所述清洁组件包括支板19、第二电机20、驱动杆21、连杆22、摆动杆23和圆盘刷24，所述支板19竖向设置在推送板17的远离铰接块16的一侧，所述支板19与推送板17垂直，所述第二电机20水平设置在支板19的一侧，所述第二电机20的输出轴与支板19垂直，所述第二电机20的输出轴与驱动杆21垂直连接，所述驱动杆21的一端与第二电机20的输出轴连接，所述驱动杆21的另一端与连杆22的一端连接，所述连杆22的另一端与摆动杆23的一端连接，所述圆盘刷24设置在摆动杆23的另一端，所述支板19的一侧设有支撑轴25，所述支撑轴25与支板19垂直，所述支撑轴25位于第二电机20的输出轴的一侧，所述摆动杆23的中部通过支撑轴25与支板19铰接，所述驱动室6的靠近物镜3的一侧设有开口，所述开口内竖向设有密封板，所述密封板与开口匹配，所述密封板与驱动室6铰接。

通过固定机构将主体1牢固地固定在支架2上，需要拆卸时，启动第一电机7，第一电机7驱动驱动板8转动，使得驱动块10向靠近驱动板8圆心处的方向移动，随即带动连接块11沿固定板9转动，使得夹紧块12张开，从而可直接将主体1从固定板9上取下，无需进行零部件的拆装，不仅省时省力，还避免影响工作效率，给主体1的安装和拆卸带来便利；另外，启动气缸18时，气缸18驱动滑动块14向固定块13滑动，使得伸缩架15伸长，进而使推送板17通过支板19推动圆盘刷24水平移动，直到圆盘刷24运动至物镜3的一侧且贴近物镜3表面，此时，启动第二电机20，第二电机20驱动驱动杆21转动，驱动杆21通过连杆22驱动摆动杆23绕支撑轴25摆动，从而使得圆盘刷24不断摆动，自动对全站仪物镜3表面的灰尘进行清洁，避免影响测量的精确度，相比工作人员定期的手动清洁，更为方便快捷。

作为优选，为了保护操作面板4，所述主体1的底部设有凹槽，所述操作面板4位于凹槽内，所述操作面板4竖向设置，所述凹槽内还设有收纳机构，所述收纳机构包括第三电机26、第一圆柱齿轮27、第二圆柱齿轮28和转轴29，所述第三电机26与第一圆柱齿轮27传动连接，所述转轴29水平设置，所述转轴29有两个，所述操作面板4设置在两个转轴29之间，两个转轴29关于操作面板4对称设置，两个转轴29的远离操作面板4的一端分别通过两个轴承与主体1连接，所述第二圆柱齿轮28套设在其中一个转轴29上，所述第一圆柱齿轮27与第二圆柱齿轮28啮合，当操作面板4不使用时，第三电机26启动，驱动第一圆柱齿轮27转动，第一圆柱齿轮27通过第二圆柱齿轮28驱动转轴29转动，使得控制面板转动180度，进而使其显示屏和按钮等都朝向主体1内部，从而对操作面板4进行保护。

作为优选，为了便于夹紧块12滑入固定槽内，所述夹紧块12的形状为半球形，由于半球形的夹紧块12的表面有弧度，故容易滑入固定槽。

作为优选，为了增强夹紧效果，所述夹紧块12的表面设有橡胶垫，由于橡胶具有较大的摩擦系数，能增大夹紧块12与固定槽槽壁间的摩擦力，从而增强夹紧效果。

作为优选，为了使夹紧块12快速夹紧或松开，所述第一限位块的表面和第一限位槽的槽壁上均设有特氟隆涂层，由于特氟隆涂层具有较低的摩擦系数，其润滑性，特别是自润滑性非常好，对其他物质几乎不粘附，故能减小第一限位块与驱动板8间的摩擦力，从而使夹紧块12快速夹紧或松开。

作为优选，为了提高滑动块14和铰接块16滑动的稳定性，所述滑动块14和铰接块16上均设有第二限位块，所述驱动室6的侧面和推送板17上均设有第二限位槽，所述第二限位块位于第二限位槽内，所述第二限位块与第二限位槽匹配且滑动连接，第二限位槽能够通过第二限位块将滑动块14和铰接块16的运动轨迹进行限定，从而提高了滑动块14和铰接块16滑动的稳定性。

作为优选，为了进一步提高滑动块14和铰接块16滑动的稳定性，所述第二限位槽为燕尾槽。

作为优选，为了保护物镜3，所述圆盘刷24的刷丝的制作材料为松鼠毛，由于松鼠毛毛质细腻、柔软和光滑，故能在刷物镜3时保护物镜3，使其不易磨损。

作为优选，为了检测是否固定到位，所述固定槽内设有压力传感器，所述主体1内还设有PLC，所述支架2上设有提示灯，所述压力传感器和提示灯均与PLC电连接，夹紧块12卡入固定槽内后，若压力传感器检测到夹紧块12对紧固块5的压力值达到设定值时，说明固定到位，此时将信号传给PLC，PLC控制提示灯工作，提示工作人员已固定到位。

作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机7、第二电机20和第三电机26均为伺服电机。

与现有技术相比，该用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，通过固定机构将主体1牢固地固定在支架2上，需要拆卸时，启动固定机构，可直接将主体1从固定机构上取下，无需进行零部件的拆装，不仅省时省力，还避免影响工作效率，给主体1的安装和拆卸带来便利；另外，通过清洁机构自动对全站仪物镜3表面的灰尘进行清洁，避免影响测量的精确度，相比工作人员定期的手动清洁，更为方便快捷。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，包括主体、设置在主体下方的支架和设置在主体上的物镜和操作面板，所述支架的上方还设有固定机构，所述主体的下方还设有紧固块，所述主体通过紧固块设置在固定机构上，所述主体上还设有驱动室，所述驱动室内设有清洁机构，所述清洁机构位于物镜的一侧；

所述固定机构包括第一电机、驱动板、固定板和固定组件，所述固定板为圆盘形，所述固定板水平设置，所述支架上设有支杆，所述固定板通过支杆与支架连接，所述驱动板为圆盘形，所述驱动板与固定板平行，所述第一电机的输出轴与驱动板垂直，所述驱动板的圆心与第一电机的输出轴连接，所述驱动板位于固定板和第一电机之间，所述驱动板与固定板同轴设置，所述驱动板的底面设有第一限位槽，所述第一限位槽为圆弧形，所述第一限位槽沿着驱动板的底面周向延伸且逐渐靠近驱动板的圆心处，所述第一限位槽有若干个，各第一限位槽沿着驱动板的圆心周向均匀设置，所述驱动板与固定组件传动连接；

所述固定组件包括若干个固定单元，各固定单元沿着固定板的圆心周向均匀设置，各固定单元分别与各第一限位槽一一对应，所述固定单元包括驱动块、连接块和夹紧块，所述连接块的中部与固定板铰接，所述驱动块上设有第一限位块，所述第一限位块位于第一限位槽内，所述第一限位块与第一限位槽滑动连接，所述连接块的一端与驱动块铰接，所述夹紧块设置在连接块的另一端，所述紧固块设置在固定板的上方，所述紧固块位于各连接块之间，所述紧固块的外壁均匀设有若干固定槽，各夹紧块分别与各固定槽匹配，各夹紧块分别位于各固定槽内；

所述清洁机构包括推送组件和清洁组件，所述清洁组件设置在推送组件的一侧，所述清洁组件与推送组件传动连接，所述清洁组件位于推送组件和物镜之间；

所述推送组件包括固定块、滑动块、伸缩架、铰接块、推送板和气缸，所述固定板和滑动块均设置在驱动室的一侧，所述固定块与驱动室的一侧固定连接，所述滑动块与驱动室的一侧滑动连接，所述伸缩架水平设置，所述伸缩架的一侧的两端分别与固定块和滑动块铰接，所述铰接块有两个，所述伸缩架的另一侧的两端分别与两个铰接块铰接，所述推送板竖向设置在铰接块的远离伸缩架的一侧，两个铰接块均与推送板滑动连接，所述气缸竖向设置在驱动室的一侧，所述气缸的气杆与滑动块固定连接；

所述清洁组件包括支板、第二电机、驱动杆、连杆、摆动杆和圆盘刷，所述支板竖向设置在推送板的远离铰接块的一侧，所述支板与推送板垂直，所述第二电机水平设置在支板的一侧，所述第二电机的输出轴与支板垂直，所述第二电机的输出轴与驱动杆垂直连接，所述驱动杆的一端与第二电机的输出轴连接，所述驱动杆的另一端与连杆的一端连接，所述连杆的另一端与摆动杆的一端连接，所述圆盘刷设置在摆动杆的另一端，所述支板的一侧设有支撑轴，所述支撑轴与支板垂直，所述支撑轴位于第二电机的输出轴的一侧，所述摆动杆的中部通过支撑轴与支板铰接，所述驱动室的靠近物镜的一侧设有开口，所述开口内竖向设有密封板，所述密封板与开口匹配，所述密封板与驱动室铰接。

2.如权利要求1所述的用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，所述主体的底部设有凹槽，所述操作面板位于凹槽内，所述操作面板竖向设置，所述凹槽内还设有收纳机构，所述收纳机构包括第三电机、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮和转轴，所述第三电机与第一圆柱齿轮传动连接，所述转轴水平设置，所述转轴有两个，所述操作面板设置在两个转轴之间，两个转轴关于操作面板对称设置，两个转轴的远离操作面板的一端分别通过两个轴承与主体连接，所述第二圆柱齿轮套设在其中一个转轴上，所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合。

3.如权利要求1所述的用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，所述夹紧块的形状为半球形。

4.如权利要求3所述的用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，所述夹紧块的表面设有橡胶垫。

5.如权利要求1所述的用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，所述第一限位块的表面和第一限位槽的槽壁上均设有特氟隆涂层。

6.如权利要求1所述的用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，所述滑动块和铰接块上均设有第二限位块，所述驱动室的侧面和推送板上均设有第二限位槽，所述第二限位块位于第二限位槽内，所述第二限位块与第二限位槽匹配且滑动连接。

7.如权利要求6所述的用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，所述第二限位槽为燕尾槽。

8.如权利要求1所述的用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，所述圆盘刷的刷丝的制作材料为松鼠毛。

9.如权利要求1所述的用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，所述固定槽内设有压力传感器，所述主体内还设有PLC，所述支架上设有提示灯，所述压力传感器和提示灯均与PLC电连接。

10.如权利要求2所述的用于隧道监测的便于拆装的智能化全站仪，其特征在于，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。