CN107907093A - 多类型测量仪器同轴调整装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多类型测量仪器的同轴调整装置，包括主支撑筋，主支撑筋包括互相垂直的两个支撑筋，第一支撑筋可绕Z轴旋转，在第二支撑筋上套装有转移头，且转移头可绕X轴旋转，并可在X轴上移动，在安装座上设置有弧形槽，第一轴销穿过弧形槽及设置在转移头上的轴销孔，将安装座与转移头连接，安装座可绕Y轴旋转，在安装座的Z轴方向上设置有配合孔，安装轴通过配合孔配合安装在安装座上。本发明具有3个旋转自由度和1个移动自由度，保证空间物体具有6个自由度的约束，从而实现三维空间的调整。本发明可解决变形监测智能测站系统的全站仪、GNSS和观测棱镜三者的大地空间位置的相对坐标固定不变且具有稳定铅锤的同轴同心的几何空间关系。
Description
技术领域
本发明涉及一种同轴调整装置，特别是涉及一种多类型测量仪器的同轴调整装置。
背景技术
变形监测智能测站系统工作时，需要保证全站仪、GNSS和观测棱镜三者的大地空间位置的相对坐标固定不变且具有稳定铅锤的同轴同心的几何空间关系。三维空间中只有任意两点连线为一条直线，三维空间的多个物体若需要安装到同一直线上，由于受限于目前的工艺技术水平，在加工和安装中会出现加工误差和安装误差，这样就必须依靠调整装置将其中第三点调整到直线所需位置。若是再要求此直线铅锤于大地，那么，直线中的第二点还需增加角度旋转和距离平移调整，使两点连线成为一条铅锤的直线。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多类型测量仪器的同轴调整装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：多类型测量仪器同轴调整装置，包括主支撑筋，所述主支撑筋包括互相垂直的两个支撑筋，其中第一支撑筋可绕Z轴旋转，在第二支撑筋上套装有转移头，且所述转移头可绕X轴旋转，并可在X轴上移动，在安装座上设置有弧形槽，第一轴销穿过所述弧形槽及设置在转移头上的轴销孔，将所述安装座与所述转移头连接，所述安装座可绕Y轴旋转，在所述安装座的Z轴方向上设置有配合孔，安装轴通过所述配合孔配合安装在所述安装座上。
进一步的，所述第二支撑筋的轴是所述X轴，在所述转移头的两侧还分别设置有套装在所述第二支撑筋上的第一螺套、第一调整螺母以及第二螺套、第二调整螺母，所述第一螺套和第二螺套分别通过第一螺钉约束其上设置的键槽，以约束所述第一螺套和第二螺套的旋转自由度。
进一步的，通过调整所述第一调整螺母和第二调整螺母，所述第一螺套和第二螺套在所述键槽内沿X轴移动，使所述转移头沿X轴移动。
进一步的，所述第一螺套和第二螺套分别与所述第一调整螺母和第二调整螺母相匹配。
进一步的，螺块固定在所述转移头侧面，在所述螺块上设置有调整螺钉，通过所述调整螺钉给所述安装座提供旋转力矩。
进一步的，所述螺块通过螺栓固定在所述转移头侧面。
进一步的，第二轴销穿过安装座和设置在转移头下方的另一个轴销孔，所述第二轴销为Y轴，所述第二轴销的轴与第一轴销的轴平行，且所述第二轴销和第一轴销的轴与第二支撑筋的轴垂直。
进一步的，在所述主支撑筋上还设置有连接座，固定在所述连接座上的第二螺钉将转移头绕主支撑筋的第二支撑筋作旋转调整并固定。
进一步的，所述第一支撑筋、第二支撑筋和连接座是一体结构或采用组合装配式分体结构。
进一步的，所述安装轴与安装座通过端面螺母固定，所述安装轴上安装外挂需调整三维空间的多个物体。
本发明的有益效果是：利用空间几何关系的自由度，使调整装置具有3个旋转自由度和1个移动自由度，保证空间物体具有6个自由度的约束，从而实现三维空间的调整；本发明的装置结构简单、紧凑，集3轴旋转和1轴平移为一体，成本低，组装方便，操作简单可靠。本发明可解决变形监测智能测站系统的全站仪、GNSS和观测棱镜三者的大地空间位置的相对坐标固定不变且具有稳定铅锤的同轴同心的几何空间关系，也可应用于其它类型的测量仪器的同轴调整，是一种多类型测量仪器的同轴同心铅锤调整装置。
附图说明
图1是本发明装置的主视图。
图2是图1的剖视图。
图3是图1的俯视图。
图4是图1的右视图。
图5是本发明装置的立体图。
图6是本发明装置的主支撑筋的主视图的剖视图。
图7是图6的俯视图。
图8是图6的立体图。
图9是本发明装置的第一螺套的主视图的剖视图。
图10是本发明装置的转移头的主视图。
图11是图10的左视图。
图12是图10的立体图。
图13是本发明装置的螺块的立体图。
图14是本发明装置的安装座的主视图的剖视图。
图15是图14的立体图。
图16是本发明装置的锁紧轴销的主视图。
图17是本发明装置的安装轴的主视图。
图18是本发明装置的工作状态示意图。
图19也是本发明装置的工作状态示意图。
具体实施方式
如图1-17所示，本发明的调整装置包括主支撑筋1、转移头2、安装座3、第一螺套6、第二螺套7、安装轴8、第一调整螺母9、第二调整螺母10、螺块11、调整螺钉13等。
其中，上述主支撑筋1包括互相垂直的两个支撑筋以及连接座14，可以是一体结构也可采用组合装配式分体结构，其中第一支撑筋4在工作时通过螺栓安装在立柱上，且第一支撑筋4可绕该立柱的轴(Z轴)旋转调整，如图5-8所示；转移头2套装在主支撑筋1的第二支撑筋5上，且转移头2可绕第二支撑筋5的轴(X轴)旋转，同时，在转移头2的两侧还分别设置有套装在第二支撑筋5上的第一螺套6、第一调整螺母9以及第二螺套7、第二调整螺母10，第一螺套6和第二螺套7分别与第一调整螺母9和第二调整螺母10相匹配，第一螺套6和第二螺套7分别通过第一螺钉13约束其上设置的键槽24，相当于约束了旋转自由度的垫圈,当锁定第一螺钉13后，调整第一调整螺母9和第二调整螺母10时，第一螺套6和第二螺套7只能在键槽24的范围内作轴向移动，而不能转动，从而可使转移头2在主支撑筋1的第二支撑筋5上作轴向(X轴)移动，如图5、9-12所示；螺块11通过螺栓固定在转移头2侧面的2个螺孔12中，在螺块11上设置有调整螺钉26，在安装座3上设置有弧形槽28，第一轴销27穿过该弧形槽28及设置在转移头2上的轴销孔29，将安装座3与转移头2连接，同时，第二轴销16穿过安装座3和设置在转移头2下方的另一个轴销孔29，第二轴销16为Y轴，第一轴销27起连接紧固作用，第二轴销16的轴与第一轴销27的轴平行，第二轴销16和第一轴销27可采用同样大小的轴销，也可采用不同大小的轴销，且第二轴销16和第一轴销27的轴与第二支撑筋5的轴垂直，通过调节螺块11上的调整螺钉26，给安装座3提供作用力(旋转力矩),安装座3可绕第二轴销16的轴(Y轴)旋转，旋转调整到位后，通过轴销上的锁紧螺母锁紧第二轴销16和第一轴销27，如图5所示，固定在主支撑筋1上的连接座14上的第二螺钉15将转移头2绕主支撑筋1的第二支撑筋5(X轴)作旋转调整并固定，如图5、13-16所示；在安装座3的Z轴方向上设置有配合孔23，安装轴8通过配合孔23轴孔配合安装在安装座3上，端面螺母固定，安装轴8的轴与第一支撑筋4的轴平行，安装轴8上可以搭载安装外挂的GNSS和观测棱镜等其他需要调整成一条直线的三维空间的多个物体，安装轴8整体可随安装座3绕Y轴旋转，并可随转移头2绕第二支撑筋5的X轴旋转和移动，还可随主支撑筋1的第一支撑筋4绕立柱的轴(Z轴)旋转，从而使本发明的调整装置具有3个旋转自由度和1个移动自由度的调整功能，如图5、17所示。
工作时，搭载在安装轴8上多个物体就可以随第一支撑筋4绕Z轴旋转调整，随转移头2绕X轴旋转和轴向移动调整，随安装座3绕Y轴旋转调整，保证物体在6个自由度的调整约束，从而实现物体三维空间的调整。
实施例：变形监测智能测站系统的全站仪、GNSS和观测棱镜三者的大地空间位置调整
如图18-19所示，全站仪观测墩支撑柱17固定在稳定不变的大地牢固的地基上，全站仪观测墩支撑柱上端与全站仪标准基盘18相连，标准基盘18实现全站仪19的水平调节定位，全站仪观测墩支撑柱下端底座与有隔振要求的双金属内管法兰相连，同时，用于安装本发明的调整装置的立柱22也与有隔振要求的双金属内管法兰相连。
安装调整时，首先将天顶仪安装在标准基盘18上，并将本发明的调整装置的主支撑筋1的第一支撑筋4通过螺栓安装在立柱22上，从而使本发明的调整装置安装在立柱22上，但安装轴8暂不安装在安装座3上，通过本发明装置的3轴旋转和1轴平移，作水平、垂直和旋转调节，即可实现天顶仪与本发明的调整装置的安装座3的配合孔23(定位孔)的对视；调整完成后，锁紧第一轴销27和第二轴销16，固定第二螺钉15，取下天顶仪，换上全站仪19，将安装轴8安装在安装座3上，并将GNSS 20安装在安装轴8的上端，安装轴8的下端安装观测棱镜21，就可以保证全站仪19与GNSS 20和观测棱镜21的水平和垂直的同心安装，同心安装的作用是保证三者之间在大地的空间位置关系的准确固定，实现GNSS 20和观测棱镜21对全站仪19的同轴同心铅锤调整。
本发明不仅可解决变形监测智能测站系统的全站仪19、GNSS 20和观测棱镜21三者的大地空间位置的相对坐标固定不变且具有稳定铅锤的同轴同心的几何空间关系，还可应用于其它类型的测量仪器的同轴同心铅锤调整，是一种多类型测量仪器的同轴调整装置。
Claims (10)
1.多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：包括主支撑筋(1)，所述主支撑筋(1)包括互相垂直的两个支撑筋，其中第一支撑筋(4)可绕Z轴旋转，在第二支撑筋(5)上套装有转移头(2)，且所述转移头(2)可绕X轴旋转，并可在X轴上移动，在安装座(3)上设置有弧形槽(28)，第一轴销(27)穿过所述弧形槽(28)及设置在转移头(2)上的轴销孔(29)，将所述安装座(3)与所述转移头(2)连接，所述安装座(3)可绕Y轴旋转，在所述安装座(3)的Z轴方向上设置有配合孔(23)，安装轴(8)通过所述配合孔(23)配合安装在所述安装座(3)上。
2.如权利要求1所述的多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：所述第二支撑筋(5)的轴是所述X轴，在所述转移头(2)的两侧还分别设置有套装在所述第二支撑筋(5)上的第一螺套(6)、第一调整螺母(9)以及第二螺套(7)、第二调整螺母(10)，所述第一螺套(6)和第二螺套(7)分别通过第一螺钉(13)约束其上设置的键槽(24)，以约束所述第一螺套(6)和第二螺套(7)的旋转自由度。
3.如权利要求2所述的多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：通过调整所述第一调整螺母(9)和第二调整螺母(10)，所述第一螺套(6)和第二螺套(7)在所述键槽(24)内沿X轴移动，使所述转移头(2)沿X轴移动。
4.如权利要求2所述的多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：所述第一螺套(6)和第二螺套(7)分别与所述第一调整螺母(9)和第二调整螺母(10)相匹配。
5.如权利要求1所述的多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：螺块(11)固定在所述转移头(2)侧面，在所述螺块(11)上设置有调整螺钉(26)，通过所述调整螺钉(26)给所述安装座(3)提供旋转力矩。
6.如权利要求5所述的多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：所述螺块(11)通过螺栓固定在所述转移头(2)侧面。
7.如权利要求1所述的多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：第二轴销(16)穿过安装座(3)和设置在转移头(2)下方的另一个轴销孔(29)，所述第二轴销(16)为Y轴，所述第二轴销(16)的轴与第一轴销(27)的轴平行，且所述第二轴销(16)和第一轴销(27)的轴与第二支撑筋(5)的轴垂直。
8.如权利要求1所述的多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：在所述主支撑筋(1)上还设置有连接座(14)，固定在所述连接座(14)上的第二螺钉(15)将转移头(2)绕主支撑筋(1)的第二支撑筋(5)作旋转调整并固定。
9.如权利要求8所述的多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：所述第一支撑筋(4)、第二支撑筋(5)和连接座(14)是一体结构或采用组合装配式分体结构。
10.如权利要求1所述的多类型测量仪器同轴调整装置，其特征在于：所述安装轴(8)与安装座(3)通过端面螺母固定，所述安装轴(8)上安装外挂需调整三维空间的多个物体。
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