CN110068314B - 一种自动调平全站仪基座装置 - Google Patents

Abstract

一种自动调平全站仪基座装置，全站仪下平台在纵向、横向未呈现水平状态时，纵向、横向水准气泡槽内气泡下方红外线发射器发射的红外线，发射到红外线接收器刻度尺上，同时纵向、横向水准气泡槽内气泡下方另一端红外线发射器发射的红外线发射到红外线接收器刻度尺上位置进行校核，通过红外线发射器、红外线接收器及气泡倾斜角度构件三角函数，计算全站仪下平台倾斜角度，通过电脑控制系统启动电机运转，带动螺旋杆转动，调整全站仪纵向处于水平状态，本发明目的是提供一种自动调平全站仪基座装置，操作简单，工作稳定可靠。

Description

一种自动调平全站仪基座装置

技术领域

本发明涉及一种道路桥梁施工测量辅助装置，特别是涉及一种全站仪基座装置。

背景技术

全站仪是一种能够精确测量三维坐标的专业测量设备，主要应用在大地测量和工程测量领域，随着我国交通运输业发展，全站仪已广泛应用于各个工程技术领域，包括高等级道路与铁路路基、特大型桥梁及隧道复杂测量工作，例如路基放样、桥梁桩基础放样、桥墩垂直度、连续梁模板校核、隧道开挖方向控制等。目前CN105865428B提出一种自动调平全站仪脚架，包括三角形基座及支撑腿部件，在三角形基座底面的三角形顶点分别设置三组激光发射器，在三角形基座三边上设置激光接受器；在三角形基座下面设置支撑腿部件，支撑腿部件包括固定支撑腿、微调支撑腿、活动支撑腿；在其中一个固定支撑腿上面设置电脑控制器，固定支撑腿内设置微调支撑腿，微调支撑腿内设置活动支撑腿，在微调支撑腿中部设置固定卡锁，固定支撑腿两侧面设置两道纵向滑槽和精调齿条，在对应位置设置精调齿轮，精调齿轮与精调齿条相啮合，在精调齿轮下侧设置电动机，电动机驱动精调齿轮。测量放样过程中，由于地面的不平整，需要对全站仪进行调平，对于调整主要通过调整三角支撑架实现，先将三角支撑架三根支撑腿撑开支撑于地面上后再将全站仪固定于三角支撑架上支撑座上，然后观察全站仪上观测口，再一条一条调整每一条活动腿长度，最后进行精平，对于新手来说调平全站仪比较困难，为了实现快速调平全站仪设备，提高测量精度，加快全站仪调平在测量中具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种自动调平全站仪基座装置，能够实现快速调平全站仪，提高测量精度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自动调平全站仪基座装置，包括脚架系统、下平台系统、上平台系统，脚架系统包括脚架基座、调平升降控制板、螺旋杆、电机；下平台系统包括下平台、水准气泡槽、水准气泡限位器、水准气泡旋转轴、水准气泡、红外线发射器、红外线接收器、电子刻度尺、红外线接收点、电脑控制系统、下平台连接器；上平台系统包括上平台、全站仪固定卡、复核水准泡。

所述脚架基座位置与调平升降控制板连接，调平升降控制板内设凹槽，凹槽内设置电机和螺旋杆，螺旋杆与下平台通过下平台连接器垂直螺旋连接，下平台上设置水准气泡槽，水准气泡槽内安装水准气泡；水准气泡两侧底端安装红外线发射器，红外线发射器对应水准气泡槽内设置红外线接收器，红外线接收器竖向中心位置为电子刻度尺，下平台顶部设置上平台，上平台上设置全站仪固定卡、复核水准泡。

进一步的，所述调平升降控制板内部设置圆形凹槽，凹槽开口方向对应下平台方向，凹槽内底、顶端固定电机，电机直径与圆形凹槽相符；两个电机通过螺旋杆连接。

进一步的，所述螺旋杆与下平台连接器垂直螺旋连接，在下平台连接器与螺旋杆接触位置设置一内螺旋孔，内螺旋孔与螺旋杆相符，下平台连接器在螺旋杆旋转时上下方向移动。

进一步的，所述水准气泡槽包括纵向水准气泡槽、横向水准气泡槽A、横向水准气泡槽B；在下平台沿着圆心方向设置纵向水准气泡槽，与纵向水准气泡槽垂直方向设置横向水准气泡槽A、横向水准气泡槽B，在纵向水准气泡槽、横向水准气泡槽A、横向水准气泡槽B内设置水准气泡，水准气泡中间位置设置水准气泡旋转轴，水准气泡两端顶部设置水准气泡限位器。

进一步的，所述红外线发射器包括红外线发射器A 和红外线发射器B，红外线接收器包括红外线接收器A和红外线接收器B，红外线接收点包括红外线接收点A 和红外线接收点B，在水准气泡两端底部设置红外线发射器A 和红外线发射器B，水准气泡槽内红外线发射器对面设置红外线接收点A 和红外线接收点B，在红外线接收器上面设置电子刻度尺，电子刻度尺上面设置红外线接收点A 和红外线接收点B。

本发明专利优点及有益效果。

在特殊环境测量状态下测量作业中，能够节省调平时间，且通过电脑控制调平精度减小人为误差，本全站仪脚架使用可靠、操作简单、工作稳定可靠。

附图说明

图1是本发明主视图。

图2是下平台俯视图。

图3是上平台俯视图。

图4是水准气泡槽俯视图。

图5是水准气泡槽侧视图。

图6是水准气泡槽工作前侧视图。

图7是电子刻度尺A侧主视图。

图8是电子刻度尺B侧主视图。

图9是调平升降控制板局部放大图。

图10是下平台与调平升降控制板连接结构侧视图。

图11是下平台与调平升降控制板连接结构俯视图。

附图中：脚架基座1、下平台2、上平台3、全站仪固定卡31、复核水准泡32、调平升降控制板4、电脑控制系统5、水准气泡槽6、纵向水准气泡槽61、横向水准气泡槽A62、横向水准气泡槽B63、水准气泡限位器7、水准气泡旋转轴8、水准气泡9、红外线发射器10、红外线发射器A 101、红外线发射器B102、红外线接收器11、红外线接收器A111、红外线接收器B112、电子刻度尺12、红外线接收点13、红外线接收点A 131、红外线接收点B132、电机14、螺旋杆15、下平台连接器16。

具体实施方案

下面结合图1-11，对本发明专利进一步说明。

一种自动调平全站仪基座装置，包括脚架基座1、下平台2、上平台3、全站仪固定卡31、复核水准泡32、调平升降控制板4、电脑控制系统5、水准气泡槽6、纵向水准气泡槽61、横向水准气泡槽A62、横向水准气泡槽B63、水准气泡限位器7、水准气泡旋转轴8、水准气泡9、红外线发射器10、红外线发射器A101、红外线发射器B102、红外线接收器11、红外线接收器A111、红外线接收器B112、电子刻度尺12、红外线接收点13、红外线接收点A 131、红外线接收点B132、电机14、螺旋杆15、下平台连接器16。

支撑腿对应脚架基座1位置与调平升降控制板4连接，调平升降控制板4内设凹槽，凹槽内设置电机14和螺旋杆15，螺旋杆14与下平台2通过下平台连接器16垂直螺旋连接，下平台2上设置水准气泡槽6，水准气泡槽6内安装水准气泡9；水准气泡9两侧底端安装红外线发射器10，红外线发射器10对应水准气泡槽6内设置红外线接收器10，红外线接收器10竖向中心位置为电子刻度尺12，下平台2顶部设置上平台3，上平台3上设置全站仪固定卡31、复核水准泡32。

调平升降控制板4内部设置圆形凹槽，凹槽开口方向对应下平台方向，凹槽内底、顶端固定电机14，电机直径与圆形凹槽相符；两个电机通过螺旋杆连接。

螺旋杆15与下平台连接器16垂直螺旋连接，在下平台连接器16与螺旋杆15接触位置设置一内螺旋孔，内螺旋孔与螺旋杆相符，下平台连接器16在螺旋杆15旋转时上下方向移动。

水准气泡槽6包括纵向水准气泡槽61、横向水准气泡槽A62、横向水准气泡槽B63；在下平台2沿着圆心方向设置纵向水准气泡槽61，与纵向水准气泡槽61垂直方向设置横向水准气泡槽A62、横向水准气泡槽B63，在纵向水准气泡槽61、横向水准气泡槽A62、横向水准气泡槽B63内设置水准气泡9，水准气泡9中间位置设置水准气泡旋转8轴，水准气泡9两端顶部设置水准气泡限位器7。

红外线发射器10包括红外线发射器A101 和红外线发射器B102，红外线接收器11包括红外线接收器A111和红外线接收器B112，红外线接收点13包括红外线接收点A131 和红外线接收点B132，在水准气泡9两端底部设置红外线发射器A 101和红外线发射器B102，水准气泡槽6内红外线发射器10对面设置红外线接收器A111和红外线接收器B112，在红外线接收器11上面设置电子刻度尺12，电子刻度尺12上面设置红外线接收点A131和红外线接收点B132。

本发明具体操作使用流程。

将三脚架打开并根据测量人身高调整脚架高度，保证全站仪基座初步水平，打开全站仪固定卡31，将全站仪固定在上平台3，启动电脑控制系统5及红外线发射器10，若全站仪下平台2在纵向方向未呈现水平状态时，纵向水准气泡槽61内水准气泡9下方红外线发射器10发射的红外线，直接发射到红外线接收器11对应电子刻度尺上，同时纵向水准气泡槽61内水准气泡9下方另一端红外线发射器101发射的红外线发射到红外线接收器111对应电子刻度尺上位置进行校核，通过红外线发射器101、红外线接收器111及水准气泡9倾斜角度构件三角函数，计算全站仪下平台2纵向倾斜角度，通过电脑控制系统5启动电机14运转，带动螺旋杆15转动，调整下平台2纵向高度。

若下平台2在横向方向未呈现水平状态时，横向水准气泡槽A62内水准气泡9下方红外线发射器101发射红外线，直接发射到红外线接收器111对应电子刻度尺上，同时横向水准气泡槽B63内水准气泡9下方红外线发射器102发射红外线发射到红外线接收器112对应电子刻度尺上位置进行校核，通过红外线发射器102、红外线接收器112及气泡倾斜角度构件三角函数，计算下平台2横向倾斜角度，通过电脑控制系统5启动电机14运转，带动螺旋杆15转动，调整全站仪下平台2横向高度。

下平台2在纵向和横向调整过程中同时进行，当下平台2处于水平状态时，相应上平台3也处于水平状态，最终全站仪基座处于水平状态。

以上所述仅是本发明优选实施方式，本发明保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出对于本技术领域普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明保护范围。

Claims (3)

1.一种自动调平全站仪基座装置，包括脚架系统、下平台系统、上平台系统，脚架系统包括脚架基座（1）、调平升降控制板（4）、螺旋杆（15）、电机（14）；下平台系统包括下平台（2）、水准气泡槽（6）、水准气泡限位器（71）、水准气泡旋转轴（81）、水准气泡（9）、红外发射器（10）、红外接受器（11）、电子刻度尺（12）、红外接收点（13）、电脑控制系统（5）、下平台连接器（16）；上平台系统包括上平台（3）、全站仪固定卡（31）、复核水准泡（32）；支撑腿对应脚架基座位置与调平升降控制板（4）连接，调平升降控制板（4）内设凹槽，凹槽内设置电机（14）和螺旋杆（15），螺旋杆（15）与下平台（2）通过下平台连接器（16）垂直螺旋连接，下平台（2）上设置水准气泡槽（6），水准气泡槽（6）内安装水准气泡（9）；水准气泡（9）两侧底端安装红外发射器（10），红外发射器（10）对应水准气泡槽（6）内设置红外接收器（11），红外接收器（11）竖向中心位置为电子刻度尺（12），下平台（2）顶部设置上平台（3），上平台（3）上设置全站仪固定卡（31）、复核水准泡（32）；

所述水准气泡槽（6）包括纵向水准气泡槽（61）、横向水准气泡槽A（62）、横向水准气泡槽B（63）；在下平台（2）沿着圆心方向设置纵向水准气泡槽（61），与纵向水准气泡槽（61）垂直方向设置横向水准气泡槽A（62）、横向水准气泡槽B（63），在纵向水准气泡槽（61）、横向水准气泡槽A（62）、横向水准气泡槽B（63）内设置水准气泡（9），水准气泡（9）中间位置设置水准气泡旋转轴（8），水准气泡（9）两端顶部设置水准气泡限位器（7）；

所述红外线发射器（10）包括红外线发射器A （101）和红外线发射器B（102），红外线接收器（11）包括红外线接收器A（111）和红外线接收器B（112），红外线接收点（13）包括红外线接收点A （131）和红外线接收点B（132），在水准气泡（9）两端底部设置红外线发射器A（101）和红外线发射器B（102），水准气泡槽（6）内红外线发射器（10）对面设置红外线接收点A（131）和红外线接收点B（132），在红外线接收器（11）上面设置电子刻度尺（12），电子刻度尺（12）上面设置红外线接收点A（131） 和红外线接收点B（132）；

若全站仪下平台（2）在纵向方向未呈现水平状态时，纵向水准气泡槽（61）内水准气泡（9）下方红外线发射器（10）发射的红外线，直接发射到红外接收器（11）对应电子刻度尺上，同时纵向水准气泡槽（61）内水准气泡（9）下方另一端红外线发射器（101）发射的红外线发射到红外接收器（111）对应电子刻度尺上位置进行校核，通过红外线发射器（101）、红外接收器（111）及水准气泡（9）倾斜角度构件三角函数，计算全站仪下平台（2）纵向倾斜角度，通过电脑控制系统（5）启动电机（14）运转，带动螺旋杆（15）转动，调整下平台（2）纵向高度；若下平台（2）在横向方向未呈现水平状态时，横向水准气泡槽A（62）内水准气泡（9）下方红外线发射器（101）发射红外线，直接发射到红外接收器（111）对应电子刻度尺上，同时横向水准气泡槽B（63）内水准气泡（9）下方红外线发射器（102）发射红外线发射到红外接收器（112）对应电子刻度尺上位置进行校核，通过红外线发射器（102）、红外接收器（112）及气泡倾斜角度构件三角函数，计算下平台（2）横向倾斜角度，通过电脑控制系统（5）启动电机（14）运转，带动螺旋杆（15）转动，调整全站仪下平台（2）横向高度。

2.根据权利要求1所述的一种自动调平全站仪基座装置，其特征是所述调平升降控制板（4）内部设置圆形凹槽，凹槽开口方向对应下平台方向，凹槽内底、顶端固定电机（14），电机（14）直径与圆形凹槽相符；电机（14）通过螺旋杆（15）连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动调平全站仪基座装置，其特征是所述螺旋杆（15）与下平台连接器（16）垂直螺旋连接，在下平台连接器（16）与螺旋杆（15）接触位置设置一内螺旋孔，内螺旋孔与螺旋杆（15）相符，下平台连接器（16）在螺旋杆（15）旋转时上下方向移动。