CN112145921B - 一种仪器架升降装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仪器架升降装置及使用方法，属于工程测量设备技术领域,包括三脚架，三脚架包括连接板和脚管，连接板与脚管铰接；还包括测量件、驱动件、轨道架和支撑件，测量件设有三组，三组测量件固定安装脚管上，三组测量件距离连接板中心距离相同，测量件适于测量脚架之间的间距；驱动件和轨道架安装在三脚架的底端，驱动件安装在轨道架内，驱动件与测量件的数量一致，驱动件适于驱动脚管的底端沿轨道架移动；连接板上开设安装孔，支撑件安装在安装孔内，支撑件包括万向连接盘和支撑杆，万向连接盘与连接板转动连接，支撑杆安装在万向连接盘内；本发明解决施工人员调试机器，效率低下，精准度不高，且使用多组人员造成的人员浪费等问题。

Description

一种仪器架升降装置及使用方法

技术领域

本发明属于工程测量设备技术领域,具体涉及一种仪器架升降装置及使用方法。

背景技术

在工程测量时，为了扩大测量仪器的使用范围便于操作需要将水准仪、经纬仪等测量仪器安装在脚架上。现有的脚架通常设有平板状的仪器安装基座，在基座的中心设置有用于固定测量仪器的固定件，与基座相连设置有三个支脚，支脚的长度以及与基座的角度均能够调整。

在使用过程中，测量仪器是否水平安放直接影响测量的精度，因此，对测量人员有一定要求，会因为人为操作的不同造成误差源增多而降低了测量的精准度；其次测量需要多组人员进行测量，造成人员的浪费使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种仪器架升降装置及使用方法，解决施工人员调试机器，效率低下，精准度不高，且使用多组人员造成的人员浪费。

为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了一种仪器架升降装置，包括三脚架，所述三脚架包括连接板和脚管，所述连接板与脚管铰接；

还包括测量件、驱动件、轨道架和支撑件，所述测量件设有三组，三组所述测量件固定安装在脚管上，三组所述测量件距离连接板中心距离相同，所述测量件适于测量脚管之间的间距；

所述驱动件和轨道架安装在三脚架的底端，所述驱动件安装在轨道架内，所述驱动件与测量件的数量一致，所述驱动件适于驱动脚管的底端沿轨道架移动；

所述连接板上开设安装孔，所述支撑件安装在安装孔内，所述支撑件包括万向连接盘和支撑杆，所述万向连接盘与连接板转动连接，所述支撑杆安装在万向连接盘内。

优选的，所述测量件包括弯折套、位置传感器和侧板，所述弯折套与脚管固定连接，所述位置传感器与侧板均固定安装在弯折套上，所述位置传感器沿顺时针或逆时针的感应相邻脚管上的侧板位置。

优选的，所述轨道架包括中心盘和分轨，所述中心盘与万向连接盘的中心线重合，所述中心盘与分轨固定连接，所述分轨与脚管数量一致，所述脚管的底端在分轨内移动。

优选的，所述中心盘为圆饼状，所述中心盘内安装有驱动件，所述驱动件的数量与分轨数量一致；

所述驱动件包括电机和滚珠丝杠，所述电机与中心盘固定连接，所述电机的输出端与分轨长度方向一致，所述电机的输出端与滚珠丝杠固定连接，所述分轨内固定安装有安装板，所述滚珠丝杠适于安装在安装板内并与电机输出轴同轴转动，所述脚管的底端安装有滑块，所述滚珠丝杠上的滚珠螺母与滑块可拆卸连接，所述滑块在滚珠丝杠上移动。

优选的，所述万向连接盘包括外圈和内圈，所述外圈外安装有第一连轴，所述第一连轴与安装孔内壁固定连接，所述外圈以第一连轴为中心转动，所述内圈外安装有第二连轴，所述第二连轴与外圈内壁固定连接，所述内圈以第二连轴为中心转动，所述第一连轴与第二连轴相互垂直。

优选的，所述支撑杆形状为“T”形，所述支撑杆包括定位板和竖直杆，所述定位板与竖直杆连接，所述竖直杆上卡设有圆环槽，所述内圈为弹性材料，所述内圈与圆环槽相适应，所述万向连接盘的转动带动竖直杆转动。

优选的，所述竖直杆包括外筒套和蜗杆，所述圆环槽上位于外筒套上，所述蜗杆位于外筒套内，所述蜗杆与定位板固定连接；

所述连接板内安装有蜗轮和转动轴，所述外筒套上开设有啮合槽，所述蜗轮与蜗杆在啮合槽内转动，所述连接板上开设安装槽，所述蜗轮与转动轴的一端可拆卸连接，所述蜗轮与转动轴安装在安装槽内，所述转动轴的另一端位于连接板外并安装有旋转把手，所述旋转把手与转动轴可拆卸连接。

优选的，所述中心盘上安装有电源模块和控制单元，所述控制单元包括单片机组件、GPRS模块、摄像模块、智能手机模块和A/D模块，所述电源模块适于对电机、单片机组件、GPRS模块、摄像模块、A/D模块和位置传感器供电，所述位置传感器适于将信号经过A/D模块处理传输至单片机组件，所述单片机组件适于将摄像模块采集的图像和位置传感器信号经GPRS模块上传至智能手机模块，所述智能手机模块显示位置数值与图像并调节位置，所述单片机组件接收信号驱动电机并使脚管移动。

一种仪器架升降装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、选定预定位置，安装轨道架和驱动件，使滚珠丝杠沿分轨设置，滚珠丝杠上安装支撑板，电机输出轴与滚珠丝杠固定连接；

步骤二、在滚珠丝杠的滚珠螺母上可拆卸安装滑块，安装三脚架的脚管的底端于滑块上，将万向连接盘安装在安装孔内；

步骤三、将外筒套卡接在内圈上并调整方向，使蜗杆与外筒套套接，蜗杆与定位板固定安装，在连接板上开设安装槽，安装槽内安装蜗轮和转动轴，调整转动轴位置，使蜗轮与蜗杆相贴合，调整万向连接盘的松紧并静置测量垂直度，垂直度不达标，重新调整万向连接盘；

步骤四、将电源模块安装在中心盘上，并分别与电机、单片机组件、GPRS模块、摄像模块、A/D模块和位置传感器电性连接，单片机组件分别与GPRS模块、A/D模块连接和摄像模块连接；

步骤五、打开电源开关，智能手机模块显示出位置与摄像数据，调整位置，并通过智能手机模块控制摄像；

步骤六、在需要调高定位板高度时，手动调整旋转把手，调高至合适位置，结束调整。

与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：

本发明适于应对不同场景的地面，利用万向连接盘的自由转动，保证了竖直杆的竖直；设置了驱动件和轨道架，沿固定的行程移动三组脚管，使得定位板上的云台可以上下移动，使得摄像或测量时上下移动，在通过GPRS将位置传感器的位置信号和摄像模块的摄像信号上传至智能手机终端，完成单人操作；蜗轮蜗杆应对的时工程测量时，需要调高，不需要时，可以设置两边蜗轮卡柱蜗杆，只是单方面移动脚管即可；用于摄像时，设计摄像模块与控制拍摄电路，就不需要让人单独拍摄，且远距离调整摄像高度位置，实现拍摄；本发明基本解决传统技术的测量或拍摄的人力浪费，测量误差大等情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的仪器架升降装置的结构图；

图2是本发明的图1的局部放大图A；

图3是本发明的万向连接盘的结构图；

图4是本发明的万向连接盘的俯视图；

图5是本发明的连接板工作时的正向剖视图；

图6是本发明的支撑杆的正视图；

图7是本发明的轨道架工作时的俯视图；

图8是本发明的流程图(实线为电性连接，虚线为信号或间接导致)。

图中：1、三脚架；2、连接板；3、脚管；4、万向连接盘；5、支撑杆；6、弯折套；7、位置传感器；8、侧板；9、中心盘；10、分轨；11、电机；12、滚珠丝杠；13、安装板；14、滑块；15、滚珠螺母；16、外圈；17、内圈；18、第一连轴；19、第二连轴；20、定位板；21、竖直杆；22、外筒套；23、蜗杆；24、蜗轮；25、转动轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

实施例1

如图1至图8所示：一种仪器架升降装置，包括三脚架1，三脚架1包括连接板2和脚管3，连接板2与脚管3铰接；

还包括测量件、驱动件、轨道架和支撑件，测量件设有三组，三组测量件固定安装在脚管3上，三组测量件距离连接板2中心距离相同，测量件适于测量脚管3之间的间距；

驱动件和轨道架安装在三脚架1的底端，驱动件安装在轨道架内，驱动件与测量件的数量一致，驱动件适于驱动脚管3的底端沿轨道架移动；

连接板2上开设安装孔，支撑件安装在安装孔内，支撑件包括万向连接盘4和支撑杆5，万向连接盘4与连接板2转动连接，支撑杆5安装在万向连接盘4内。

测量件包括弯折套6、位置传感器7和侧板8，弯折套6与脚管3固定连接，位置传感器7与侧板8均固定安装在弯折套6上，位置传感器7沿顺时针或逆时针的感应相邻脚管3上的侧板8位置。

轨道架包括中心盘9和分轨10，中心盘9与万向连接盘4的中心线重合，中心盘9与分轨10固定连接，分轨10与脚管3数量一致，脚管3的底端在分轨10内移动。

中心盘9为圆饼状，中心盘9内安装有驱动件，驱动件的数量与分轨10数量一致；

驱动件包括电机11和滚珠丝杠12，电机11与中心盘9固定连接，电机11的输出端与分轨10长度方向一致，电机11的输出端与滚珠丝杠12固定连接，分轨10内固定安装有安装板13，滚珠丝杠12适于安装在安装板13内并与电机11输出轴同轴转动，脚管3的底端安装有滑块14，滚珠丝杠12上的滚珠螺母15与滑块14可拆卸连接，滑块14在滚珠丝杠12上移动。

万向连接盘4包括外圈16和内圈17，外圈16外安装有第一连轴18，第一连轴18与安装孔内壁固定连接，外圈16以第一连轴18为中心转动，内圈17外安装有第二连轴19，第二连轴19与外圈16内壁固定连接，内圈17以第二连轴19为中心转动，第一连轴18与第二连轴19相互垂直。

支撑杆5形状为“T”形，支撑杆5包括定位板20和竖直杆21，定位板20与竖直杆21连接，竖直杆21上卡设有圆环槽，内圈17为弹性材料，内圈17与圆环槽相适应，万向连接盘4的转动带动竖直杆21转动。

竖直杆21包括外筒套22和蜗杆23，圆环槽上位于外筒套22上，蜗杆23位于外筒套22内，蜗杆23与定位板20固定连接；

连接板2内安装有蜗轮24和转动轴25，外筒套22上开设有啮合槽，蜗轮24与蜗杆23在啮合槽内转动，连接板2上开设安装槽，蜗轮24与转动轴25的一端可拆卸连接，蜗轮24与转动轴25安装在安装槽内，转动轴25的另一端位于连接板2外并安装有旋转把手，旋转把手与转动轴25可拆卸连接。

中心盘9上安装有电源模块和控制单元，控制单元包括单片机组件、GPRS模块、摄像模块、智能手机模块和A/D模块，电源模块适于对电机11、单片机组件、GPRS模块、摄像模块、A/D模块和位置传感器供电，位置传感器适于将信号经过A/D模块处理传输至单片机组件，单片机组件适于将摄像模块采集的图像和位置传感器信号经GPRS模块上传至智能手机模块，智能手机模块显示位置数值与图像并调节位置，单片机组件接收信号驱动电机11并使脚管3移动。

具体的电源模块需要根据实际其它模块的所需电源决定，电源组件不一定是完整的个体，可以是多组电源的组合，例如部分GPRS模块输入电压4.4V±0.5V，单片机的输入电压大多在5V,所以各组件可单独使用不同电源；

包括以下步骤：

步骤一、选定预定位置，安装轨道架和驱动件，使滚珠丝杠12沿分轨10设置，滚珠丝杠12上安装支撑板，电机11输出轴与滚珠丝杠12固定连接；

步骤二、在滚珠丝杠12的滚珠螺母15上可拆卸安装滑块14，安装三脚架1的脚管3的底端于滑块14上，将万向连接盘4安装在安装孔内；

步骤三、将外筒套22卡接在内圈17上并调整方向，使蜗杆23与外筒套22套接，蜗杆23与定位板20固定安装，在连接板2上开设安装槽，安装槽内安装蜗轮24和转动轴25，调整转动轴25位置，使蜗轮24与蜗杆23相贴合，调整万向连接盘4的松紧并静置测量垂直度，垂直度不达标，重新调整万向连接盘4；

步骤四、将电源模块安装在中心盘9上，并分别与电机11、单片机组件、GPRS模块、摄像模块、A/D模块和位置传感器电性连接，单片机组件分别与GPRS模块、A/D模块连接和摄像模块连接；

步骤五、打开电源开关，智能手机模块显示出位置与摄像数据，调整位置，并通过智能手机模块控制摄像；

步骤六、在需要调高定位板20高度时，手动调整旋转把手，调高至合适位置，结束调整。

具体的，对于智能手机控制物品的技术，是现有技术，因此对于控制流程描述不做深度阐述。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种仪器架升降装置，包括三脚架(1)，其特征在于：所述三脚架(1)包括连接板(2)和脚管(3)，所述连接板(2)与脚管(3)铰接；

还包括测量件、驱动件、轨道架和支撑件，所述测量件设有三组，三组所述测量件固定安装在脚管(3)上，三组所述测量件距离连接板(2)中心距离相同，所述测量件适于测量脚管(3)之间的间距；

所述驱动件和轨道架安装在三脚架(1)的底端，所述驱动件安装在轨道架内，所述驱动件与测量件的数量一致，所述驱动件适于驱动脚管(3)的底端沿轨道架移动；

所述连接板(2)上开设安装孔，所述支撑件安装在安装孔内，所述支撑件包括万向连接盘(4)和支撑杆(5)，所述万向连接盘(4)与连接板(2)转动连接，所述支撑杆(5)安装在万向连接盘(4)内；

所述万向连接盘(4)包括外圈(16)和内圈(17)，所述外圈(16)外安装有第一连轴(18)，所述第一连轴(18)与安装孔内壁固定连接，所述外圈(16)以第一连轴(18)为中心转动，所述内圈(17)外安装有第二连轴(19)，所述第二连轴(19)与外圈(16)内壁固定连接，所述内圈(17)以第二连轴(19)为中心转动，所述第一连轴(18)与第二连轴(19)相互垂直；

所述支撑杆(5)形状为“T”形，所述支撑杆(5)包括定位板(20)和竖直杆(21)，所述定位板(20)与竖直杆(21)连接，所述竖直杆(21)上卡设有圆环槽，所述内圈(17)为弹性材料，所述内圈(17)与圆环槽相适应，所述万向连接盘(4)的转动带动竖直杆(21)转动；

所述竖直杆(21)包括外筒套(22)和蜗杆(23)，所述圆环槽上位于外筒套(22)上，所述蜗杆(23)位于外筒套(22)内，所述蜗杆(23)与定位板(20)固定连接；

所述连接板(2)内安装有蜗轮(24)和转动轴(25)，所述外筒套(22)上开设有啮合槽，所述蜗轮(24)与蜗杆(23)在啮合槽内转动，所述连接板(2)上开设安装槽，所述蜗轮(24)与转动轴(25)的一端可拆卸连接，所述蜗轮(24)与转动轴(25)安装在安装槽内，所述转动轴(25)的另一端位于连接板(2)外并安装有旋转把手，所述旋转把手与转动轴(25)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种仪器架升降装置，其特征在于：所述测量件包括弯折套(6)、位置传感器(7)和侧板(8)，所述弯折套(6)与脚管(3)固定连接，所述位置传感器(7)与侧板(8)均固定安装在弯折套(6)上，所述位置传感器(7)沿顺时针或逆时针的感应相邻脚管(3)上的侧板(8)位置。

3.根据权利要求2所述的一种仪器架升降装置，其特征在于：所述轨道架包括中心盘(9)和分轨(10)，所述中心盘(9)与万向连接盘(4)的中心线重合，所述中心盘(9)与分轨(10)固定连接，所述分轨(10)与脚管(3)数量一致，所述脚管(3)的底端在分轨(10)内移动。

4.根据权利要求3所述的一种仪器架升降装置，其特征在于：所述中心盘(9)为圆饼状，所述中心盘(9)内安装有驱动件，所述驱动件的数量与分轨(10)数量一致；

所述驱动件包括电机(11)和滚珠丝杠(12)，所述电机(11)与中心盘(9)固定连接，所述电机(11)的输出端与分轨(10)长度方向一致，所述电机(11)的输出端与滚珠丝杠(12)固定连接，所述分轨(10)内固定安装有安装板(13)，所述滚珠丝杠(12)适于安装在安装板(13)内并与电机(11)输出轴同轴转动，所述脚管(3)的底端安装有滑块(14)，所述滚珠丝杠(12)上的滚珠螺母(15)与滑块(14)可拆卸连接，所述滑块(14)在滚珠丝杠(12)上移动。

5.根据权利要求4所述的一种仪器架升降装置，其特征在于：所述中心盘(9)上安装有电源模块和控制单元，所述控制单元包括单片机组件、GPRS模块、摄像模块、智能手机模块和A/D模块，所述电源模块适于对电机(11)、单片机组件、GPRS模块、摄像模块、A/D模块和位置传感器供电，所述位置传感器适于将信号经过A/D模块处理传输至单片机组件，所述单片机组件适于将摄像模块采集的图像和位置传感器信号经GPRS模块上传至智能手机模块，所述智能手机模块显示位置数值与图像并调节位置，所述单片机组件接收信号驱动电机(11)并使脚管(3)移动。

6.一种如权利要求5所述的仪器架升降装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、选定预定位置，安装轨道架和驱动件，使滚珠丝杠(12)沿分轨(10)设置，滚珠丝杠(12)上安装支撑板，电机(11)输出轴与滚珠丝杠(12)固定连接；

步骤二、在滚珠丝杠(12)的滚珠螺母(15)上可拆卸安装滑块(14)，安装三脚架(1)的脚管(3)的底端于滑块(14)上，将万向连接盘(4)安装在安装孔内；

步骤三、将外筒套(22)卡接在内圈(17)上并调整方向，使蜗杆(23)与外筒套(22)套接，蜗杆(23)与定位板(20)固定安装，在连接板(2)上开设安装槽，安装槽内安装蜗轮(24)和转动轴(25)，调整转动轴(25)位置，使蜗轮(24)与蜗杆(23)相贴合，调整万向连接盘(4)的松紧并静置测量垂直度，垂直度不达标，重新调整万向连接盘(4)；

步骤四、将电源模块安装在中心盘(9)上，并分别与电机(11)、单片机组件、GPRS模块、摄像模块、A/D模块和位置传感器电性连接，单片机组件分别与GPRS模块、A/D模块连接和摄像模块连接；

步骤五、打开电源开关，智能手机模块显示出位置与摄像数据，调整位置，并通过智能手机模块控制摄像；

步骤六、在需要调高定位板(20)高度时，手动调整旋转把手，调高至合适位置，结束调整。

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