CN112414344B - 一种测量精度较高的柱坐标测量机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量精度较高的柱坐标测量机，包括吸盘，所述吸盘远离地面的一端固定连接有液压缸，所述液压缸输出端固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆远离液压缸的一端固定连接有控制电箱，所述控制电箱与第一伸缩杆固定连接的一侧两端分别固定连接有第一支撑杆，所述第一支撑杆远离控制电箱的一端螺纹连接有套杆，所述套杆远离第一支撑杆的一端固定连接有支撑块，所述支撑块内部两侧表面分别固定连接有第一条形齿，两个所述第一条形齿表面分别啮合连接有第一圆齿轮，本发明通过设计的，第一支撑杆、套杆、第一螺纹杆、限位圆齿轮，保证了底部的稳定性，防止待测物体在测量时出现晃动，使测量精度更加准确。

Description

一种测量精度较高的柱坐标测量机

技术领域

本发明涉及测量机技术领域，尤其涉及一种测量精度较高的柱坐标测量机。

背景技术

柱坐标测量机是最有代表性的坐标测量仪器，坐标测量机中，以测量仪器的平台为参考平面建立机械坐标系，采集被测工件表面上的被测点的坐标值，研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法,为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图，保障工程选址合理，按设计施工和进行有效管理,在工程运营阶段对工程进行形变观测和沉降监测以保证工程运行正常。

但现代的坐标测量机，在对工程建筑进行测绘时，底部稳定性较差，使得使用时容易晃动，当放置的地面高低不平时，目前的柱坐标测量机底座缺乏可调节性，就极有可能造成测量结果的误差，且在处于不平的地面时，底座一角的承重量将会增大，因此，需要对其支架增大与地面接触面积，当进行测绘时，也不便于对不同尺寸的测量器件进行固定，使得适用性较差，同时坐标测量机在测绘时通常以平台为参考平面建立机械坐标系，对待测物件的被测点只能取得一个坐标值，在对其他点测量时还需手动调整位置，不仅浪费时间还有可能导致测量位置不精确。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中坐标测量机机底座缺乏可调节性，就极有可能造成测量结果的误差的缺点，而提出的一种测量精度较高的柱坐标测量机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种测量精度较高的柱坐标测量机，包括吸盘，所述吸盘远离地面的一端固定连接有液压缸，所述液压缸输出端固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆远离液压缸的一端固定连接有控制电箱，所述控制电箱与第一伸缩杆固定连接的一侧两端分别固定连接有第一支撑杆，所述第一支撑杆远离控制电箱的一端螺纹连接有套杆，所述套杆远离第一支撑杆的一端固定连接有支撑块，所述支撑块内部两侧表面分别固定连接有第一条形齿，两个所述第一条形齿表面分别啮合连接有第一圆齿轮，所述第一圆齿轮通过轴承与套杆转动连接，所述套杆内部表面螺纹连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆延伸至套杆外部端处固定连接有把手，所述第一螺纹杆远离把手的一端与第一支撑杆螺纹连接，所述第一螺纹杆表面固定连接有上锥齿，所述上锥齿表面啮合连接有下锥齿，所述下锥齿在第一螺纹杆下方，所述下锥齿内部固定连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆延伸至支撑块内部，所述第二螺纹杆表面滑动连接有第一滑块，所述第一滑块表面固定连接有两个第一连接杆，所述支撑块两侧外表面分别转动连接有第二支撑杆，所述控制电箱远离第一伸缩杆一面两端分别固定连接有Y向导轨，两个所述Y向导轨在远离控制电箱的一端分别滑动连接有X向导轨，所述X向导轨表面滑动连接有测量头主体，所述X向导轨底端外表面固定连接有固定块，所述控制电箱远离第一伸缩杆一面在中部位置转动连接有放置板，所述放置板内部底端表面固定连接有第二条形齿，所述放置板外表面固定连接有多个第三圆齿轮，所述第一连接杆设有连杆机构，所述X向导轨上设有传动机构，所述第二条形齿上设有夹持机构，所述限位圆齿轮内部设有限位机构。

优选地，根据权利要求所述的一种测量精度较高的柱坐标测量机，其特征在于，所述连杆机构包括固定连接在第一连接杆远离第一滑块一端的第二滑块，所述第二滑块表面固定连接有第二连接杆，两个所述第二连接杆在远离第二滑块的一端分别与第二支撑杆固定连接，所述支撑块内部底端表面设有滑槽，所述第二滑块与滑槽滑动连接。

优选地，所述传动机构包括固定连接在X向导轨底端外表面的固定架，所述固定架表面螺纹连接有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆表面通过齿轮啮合连接有限位圆齿轮，所述限位圆齿轮与第三圆齿轮啮合连接。

优选地，所述夹持机构包括啮合连接在第二条形齿表面的两个第二圆齿轮，所述第二圆齿轮通过轴承转动连接有夹持块，所述夹持块延伸至放置板外部。

优选地，所述限位槽内表面固定连接有伸缩槽，所述伸缩槽内部滑动连接有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆远离Y向导轨一端固定连接有梯形挡板，所述梯形挡板延伸至限位槽外部，所述伸缩槽表面套设有限位弹簧。

优选地，所述吸盘放置在控制电箱的中心位置，所述支撑块数量为四个，分别排列在控制电箱的四个角。

优选地，所述Y向导轨和X向导轨表面均有滑轨，所述X向导轨在两个Y向导轨滑轨上上下滑动，所述第一支撑杆表面设有多个通孔。

优选地，所述第三圆齿轮数量为四个。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

1、通过设计的第一支撑杆和套杆，当在道路上进行工程测绘时，将取得的待测物件放置在放置板上，以放置板为参考平面建立机械坐标系，启动液压缸会带动第一伸缩杆向上升，从而带动两侧的第一支撑杆运动，进而带动第一圆齿轮在第一条形齿中滚动，实现了通过第一伸缩杆的升降带动控制电箱四个角上的支架升降，能够保证底座的四个支架同时稳定的向上移动，防止出现支架上升过程中出现晃动，从而可能导致测量精度不准确。

2、通过设计的第一螺纹杆，当在道路上进行工程测量遇到地面高低不平时，只需转动把手，带动第一螺纹杆转动，然后拉动第一支撑杆向上或向下就能实现第一支撑杆长度调节，使四个支架形成可以单独调节长度，解决了当遇到地面高低不平导致某个角支架过高或过低时，放置板会不在同一个水平上的问题，同时保证测绘时与待测物件建立的空间坐标系更加精确。

3、通过设计的第二螺纹杆和第二支撑杆，使当在调节底座支架长度的同时，能够同时带动锥齿轮转动，从而带动第二螺纹杆转动，进而带动了第二连接杆向外移动，使第二支撑杆向外展开形成支架与地面接触，使处于地面高低不平的某个支架与地面的接触面积增大，防止底座一角的承重量过大，支架会弯曲而发生变形的可能，保证柱坐标测量机的使用寿命。

4、通过设计的限位圆齿轮、第三圆齿轮，当在道路上进行工程测量，将待测物件放置于放置板上，以放置板为参考平面建立机械坐标系，然后采集被测工件表面上的被测点的坐标值，X向导轨向下滑动过程中使限位圆齿轮带动了放置板转动，从而使放置板能够带动待测物体转动，这样实现可以采集待测物件上的多个测量点，形成不同位置坐标值，从而取得多个数据，节约了测绘时所需时间，同时也保证了测量的准确性。

5、通过限位圆齿轮内部设计的梯形挡板，使限位圆齿轮在上升的过程中，第三圆齿轮会挤压梯形挡板，使梯形挡板缩进限位槽里，从而不再与第三圆齿轮形成连接，形成了X向导轨在只能在下降过程中才能带动放置板转动，防止了限位圆齿轮使放置板复位，达不到对待测物件上的多个测量点进行测量的效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种测量精度较高的柱坐标测量机的结构示意图；

图2为本发明提出的一种测量精度较高的柱坐标测量机的支撑块内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种测量精度较高的柱坐标测量机的支撑块侧视图；

图4为本发明提出的一种测量精度较高的柱坐标测量机的结构示意图中A处放大图；

图5为本发明提出的一种测量精度较高的柱坐标测量机的放置板俯视图；

图6为本发明提出的一种测量精度较高的柱坐标测量机的限位圆齿轮结构图；

图7为本发明提出的一种测量精度较高的柱坐标测量机的限位圆齿轮结构图中B处放大图。

图中：1吸盘、2液压缸、3第一伸缩杆、4控制电箱、5第一支撑杆、6套杆、7把手、8支撑块、9第一条形齿、10第一圆齿轮、11第二支撑杆、12第一螺纹杆、13上锥齿、14下锥齿、15第二螺纹杆、16第一滑块、17第一连接杆、18滑槽、19第二滑块、20第二连接杆、21Y向导轨、22X向导轨、23测量头主体、24第三螺纹杆、25限位圆齿轮、26放置板、27第二圆齿轮、28夹持块、29第三圆齿轮、30限位槽、31伸缩槽、32第二伸缩杆、33梯形挡板、34限位弹簧、35固定块、36固定架、37第二条形齿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-7一种测量精度较高的柱坐标测量机，包括吸盘1，吸盘1能够更加贴合地面，保持底座的稳定，吸盘1远离地面的一端固定连接有液压缸2，液压缸2输出端固定连接有第一伸缩杆3，第一伸缩杆3远离液压缸2的一端固定连接有控制电箱4，控制电箱4与第一伸缩杆3固定连接的一侧两端分别固定连接有第一支撑杆6，第一支撑杆5远离控制电箱4的一端螺纹连接有套杆6，套杆6远离第一支撑杆5的一端固定连接有支撑块8，支撑块8内部两侧表面分别固定连接有第一条形齿9，两个第一条形齿9表面分别啮合连接有第一圆齿轮10，第一圆齿轮10通过轴承与套杆6转动连接，使套杆6能够在两边的第一条形齿9上滑动，套杆6内部表面螺纹连接有第一螺纹杆12，第一螺纹杆12延伸至套杆6外部端处固定连接有把手7，第一螺纹杆12远离把手7的一端与第一支撑杆5螺纹连接，第一螺纹杆12表面固定连接有上锥齿13，上锥齿13表面啮合连接有下锥齿14，下锥齿14在第一螺纹杆12下方，下锥齿14内部固定连接有第二螺纹杆15，第二螺纹杆15延伸至支撑块8内部，第二螺纹杆15表面滑动连接有第一滑块16，第一滑块16表面固定连接有两个第一连接杆17，支撑块8两侧外表面分别转动连接有第二支撑杆11，控制电箱4远离第一伸缩杆3一面两端分别固定连接有Y向导轨21，两个Y向导轨21在远离控制电箱4的一端分别滑动连接有X向导轨22，X向导轨22表面滑动连接有测量头主体23，X向导轨22底端外表面固定连接有固定块35，控制电箱4远离第一伸缩杆3一面在中部位置转动连接有放置板26，放置板26内部底端表面固定连接有第二条形齿37，放置板26外表面固定连接有多个第三圆齿轮29，保证X向导轨22在每一次下降过程中都能触碰到第三圆齿轮29，从而带动放置板26转动。

第一连接杆17设有连杆机构，连杆机构包括固定连接在第一连接杆17远离第一滑块16一端的第二滑块19，第二滑块19表面固定连接有第二连接杆20，两个第二连接杆20在远离第二滑块19的一端分别与第二支撑杆11固定连接，支撑块8内部底端表面设有滑槽18，第二滑块19与滑槽18滑动连接，实现了当在调节支架长度的同时，进而带动了支撑块8两侧的第二支撑杆11形成新的支架，使处于地面高低不平的某个支架与地面的接触面积增大，防止底座一角的承重量过大，支架会弯曲而发生变形的可能。

X向导轨22上设有传动机构，使第二支撑杆11向外展开形成支架与地面接触，增加了与地面的接触面积底座一角的承重量过大，支架会弯曲导致测量不精确的问题，传动机构包括固定连接在X向导轨22底端外表面的固定架36，固定架36表面螺纹连接有第三螺纹杆24，第三螺纹杆24表面通过齿轮啮合连接有限位圆齿轮25，限位圆齿轮25与第三圆齿轮29啮合连接，实现了通过第一伸缩杆的升降带动控制电箱四个角上的支架升降，保证了底部的稳定性。

第二条形齿37上设有夹持机构，夹持机构包括啮合连接在第二条形齿37表面的两个第二圆齿轮27，第二圆齿轮27通过轴承转动连接有夹持块28，实现夹持块28能够平稳滑动，夹持块28延伸至放置板26外部，限位圆齿轮25内部设有限位机构，限位机构包括固定连接在限位圆齿轮25内部的限位槽30，限位槽30内表面固定连接有伸缩槽31，伸缩槽31内部滑动连接有第二伸缩杆32，第二伸缩杆32远离Y向导轨21一端固定连接有梯形挡板33，梯形挡板33延伸至限位槽30外部，伸缩槽31表面套设有限位弹簧34，从而实现限位圆齿轮25上的轮齿在X向导轨22下降的过程中能够与第三圆齿轮29上的轮齿啮合，这样形成以放置板26为参考平面建立机械坐标系，可以采集被测工件表面上的多个被测点的坐标值，形成不同位置坐标值，从而取得多个数据，节约了测绘时所需时间，同时也保证了测量的准确性，使柱坐标测量机不在用手动的去调节待测物体，可以自动实现待测物体转动，大大减少了测量所需的时间，同时也保证了测量的准确性。

吸盘1放置在控制电箱4的中心位置，支撑块8数量为四个，分别排列在控制电箱4的四个角，Y向导轨21和X向导轨22表面均有滑轨，X向导轨22在两个Y向导轨21滑轨上上下滑动，第一支撑杆5表面设有多个通孔，通孔作用可以实现第一支撑杆5在上升过后任然可以与套杆6形成连接，第三圆齿轮29数量为四个，保证X向导轨22在每一次下降过程中都能触碰到第三圆齿轮29，从而带动放置板26转动，进而实现限位圆齿轮25内部设计的梯形挡板3对第三圆齿轮29限位，使X向导轨22在只能在下降过程中才能带动放置板26转动，防止了限位圆齿轮使放置板复位，达不到对待测物件上的多个测量点进行测量的效果。

本发明中，当在道路上进行工程测量，先将吸盘1放置于地面，此时吸盘1会吸附在地面上，加强底座的稳定性，然后使液压缸2工作，液压缸2带动第一伸缩杆3向上升，向上升的第一伸缩杆3带动控制电箱4向上升，向上升的控制电箱4带动两侧的第一支撑杆5运动，运动的第一支撑杆5带动套杆6运动，运动的套杆6带动第一圆齿轮10在第一条形齿9中滚动，从而实现了通过第一伸缩杆3的升降带动控制电箱4四个角上的支架升降，保证底部的稳定，当遇到地面高低不平导致某个角支架过高或过低时，通过转动套杆6上的把手7，把手7带动第一螺纹杆12转动，此时第一螺纹杆12解除了对第一支撑杆5的限位，然后拉动第一支撑杆5向上或向下，当调节好时，再反向转动把手7，使第一螺纹杆12插入第一支撑杆5表面设计的多个通孔中，进行对第一支撑杆5限位。

在第一螺纹杆12转动的过程中，转动的第一螺纹杆12同时带动了表面上的上锥齿13转动，转动的上锥齿13带动了表面啮合连接的下锥齿14转动，转动的下锥齿14带动第二螺纹杆15转动，转动的第二螺纹杆15带动第一滑块16在第二螺纹杆15表面滑动，滑动的第一滑块16从而带动两个第一连接杆17运动，运动的下锥齿14进而带动第二滑块19在滑槽18里滑动，滑动的第二滑块19进而带动第二连接杆20向外移动，向外移动的第二连接杆20进而带动转动连接在支撑块8外壁的第二支撑杆11向外展开，从而使第二支撑杆11形成支架与地面接触，增加了与地面的接触面积，解决了当底座处于不平的地面时，底座一角的承重量过大，支架会弯曲导致测量不精确的问题。

完成底座调节后，将待测物体放在放置板26表面上，然后通过拉动夹持块28，使第二圆齿轮27在第二条形齿37表面上滚动，从而实现夹持块28对待测物体的夹持效果，防止待测物体在测量时出现晃动，然后驱动控制电箱4使X向导轨22开始在Y向导轨21上滑动，向下滑动的X向导轨22带动固定块35挤压第三螺纹杆24，由于固定架36表面设有螺纹，因此第三螺纹杆24将在固定架36上向下转动，转动的第三螺纹杆24通过齿轮带动限位圆齿轮25转动，当限位圆齿轮25接触到第三圆齿轮29时，第三圆齿轮29将带动放置板26旋转，此时测量头主体23对待测物体一端测量完毕，将向上移动，而此时放置板26设计刚好旋转四份之一，向上移动的限位圆齿轮25使第三圆齿轮29的齿轮挤压梯形挡板33，从而使梯形挡板33带动第二伸缩杆32缩进限位弹簧34里，当离开第三圆齿轮29表面时，梯形挡板33又会在限位弹簧34的作用下，重新弹出限位槽30外部，形成形成X向导轨22在只能在下降过程中才能带动放置板26转动，这样就使探测头主体不动，待测物体动，方便简单，且测量准确。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种测量精度较高的柱坐标测量机，包括吸盘(1)，其特征在于，所述吸盘(1)远离地面的一端固定连接有液压缸(2)，所述液压缸(2)输出端固定连接有第一伸缩杆(3)，所述第一伸缩杆(3)远离液压缸(2)的一端固定连接有控制电箱(4)，所述控制电箱(4)与第一伸缩杆(3)固定连接的一侧两端分别固定连接有第一支撑杆(5)，所述第一支撑杆(5)远离控制电箱(4)的一端螺纹连接有套杆(6)，所述套杆(6)远离第一支撑杆(5)的一端固定连接有支撑块(8)，所述支撑块(8)内部两侧表面分别固定连接有第一条形齿(9)，两个所述第一条形齿(9)表面分别啮合连接有第一圆齿轮(10)，所述第一圆齿轮(10)通过轴承与套杆(6)转动连接，所述套杆(6)内部表面螺纹连接有第一螺纹杆(12)，所述第一螺纹杆(12)延伸至套杆(6)外部端处固定连接有把手(7)，所述第一螺纹杆(12)远离把手(7)的一端与第一支撑杆(5)螺纹连接，所述第一螺纹杆(12)表面固定连接有上锥齿(13)，所述上锥齿(13)表面啮合连接有下锥齿(14)，所述下锥齿(14)在第一螺纹杆(12)下方，所述下锥齿(14)内部固定连接有第二螺纹杆(15)，所述第二螺纹杆(15)延伸至支撑块(8)内部，所述第二螺纹杆(15)表面滑动连接有第一滑块(16)，所述第一滑块(16)表面固定连接有两个第一连接杆(17)，所述支撑块(8)两侧外表面分别转动连接有第二支撑杆(11)，所述控制电箱(4)远离第一伸缩杆(3)一面两端分别固定连接有Y向导轨(21)，两个所述Y向导轨(21)在远离控制电箱(4)的一端分别滑动连接有X向导轨(22)，所述X向导轨(22)表面滑动连接有测量头主体(23)，所述X向导轨(22)底端外表面固定连接有固定块(35)，所述控制电箱(4)远离第一伸缩杆(3)一面在中部位置转动连接有放置板(26)，所述放置板(26)内部底端表面固定连接有第二条形齿(37)，所述放置板(26)外表面固定连接有多个第三圆齿轮(29)，所述第一连接杆(17)设有连杆机构，所述X向导轨(22)上设有传动机构，所述第二条形齿(37)上设有夹持机构，限位圆齿轮(25)内部设有限位机构。

2.根据权利要求1所述的一种测量精度较高的柱坐标测量机，其特征在于，所述连杆机构包括固定连接在第一连接杆(17)远离第一滑块(16)一端的第二滑块(19)，所述第二滑块(19)表面固定连接有第二连接杆(20)，两个所述第二连接杆(20)在远离第二滑块(19)的一端分别与第二支撑杆(11)固定连接，所述支撑块(8)内部底端表面设有滑槽(18)，所述第二滑块(19)与滑槽(18)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种测量精度较高的柱坐标测量机，其特征在于，所述传动机构包括固定连接在X向导轨(22)底端外表面的固定架(36)，所述固定架(36)表面螺纹连接有第三螺纹杆(24)，所述第三螺纹杆(24)表面通过齿轮啮合连接有限位圆齿轮(25)，所述限位圆齿轮(25)与第三圆齿轮(29)啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种测量精度较高的柱坐标测量机，其特征在于，所述夹持机构包括啮合连接在第二条形齿(37)表面的两个第二圆齿轮(27)，所述第二圆齿轮(27)通过轴承转动连接有夹持块(28)，所述夹持块(28)延伸至放置板(26)外部。

5.根据权利要求1所述的一种测量精度较高的柱坐标测量机，其特征在于，所述限位机构包括固定连接在限位圆齿轮(25)内部的限位槽(30)，所述限位槽(30)内表面固定连接有伸缩槽(31)，所述伸缩槽(31)内部滑动连接有第二伸缩杆(32)，所述第二伸缩杆(32)远离Y向导轨(21)一端固定连接有梯形挡板(33)，所述梯形挡板(33)延伸至限位槽(30)外部，所述伸缩槽(31)表面套设有限位弹簧(34)。

6.根据权利要求1所述的一种测量精度较高的柱坐标测量机，其特征在于，所述吸盘(1)放置在控制电箱(4)的中心位置，所述支撑块(8)数量为四个，分别排列在控制电箱(4)的四个角。

7.根据权利要求1所述的一种测量精度较高的柱坐标测量机，其特征在于，所述Y向导轨(21)和X向导轨(22)表面均有滑轨，所述X向导轨(22)在两个Y向导轨(21)滑轨上上下滑动，所述第一支撑杆(5)表面设有多个通孔。

8.根据权利要求1所述的一种测量精度较高的柱坐标测量机，其特征在于，所述第三圆齿轮(29)数量为四个。

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