CN112880649B - 一种全站仪支撑装置及全站仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种全站仪支撑装置及全站仪，其包括三脚架、设在三脚架上的箱体、以及设在箱体内的第一转轴和第二转轴；所述第一转轴转动连接在箱体内，所述第二转轴转动连接在第一转轴上，第一转轴和第二转轴的轴线均沿水平方向设置并相互垂直，第二转轴上固设有用于安装全站仪的安装台，箱体远离三脚架的一侧设有开口，安装台从开口伸出箱体；所述第二转轴上还固设有配重块，配重块位于第二转轴远离安装台的一侧，配重块的重心与第一转轴和第二转轴轴线的交点位于同一条铅垂线上。将三脚架支撑在地面上后，配重块带动第一转轴和第二转轴转动，使位于安装台上的水平仪自动调整到水平状态，操作简单，使用方便，提高了调平全站仪的工作效率。

Description

一种全站仪支撑装置及全站仪

技术领域

本申请涉及工程测量设备的领域，尤其是涉及一种全站仪支撑装置及全站仪。

背景技术

全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，多种测量功能为一体的测绘系统，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。

全站仪在使用过程中需要配合三脚架使用，三脚架将全站仪撑起在地面上，但遇到地面不够平整时，就需要调整三脚架的三个支腿长度，使水平仪调整到水平状态，才能保证全站仪的侧脸精度较高。

针对上述中的相关技术，发明人认为，在调平全站仪的过程中，需要反复的调整三个支腿的相对长度，并需要反复观察全站仪上的水准珠，存在调平效率较慢的缺陷。

发明内容

为了全站仪能够快速调整到水平状态，方便工作人员的使用，本申请提供一种全站仪支撑装置及全站仪。

第一方面，本申请提供的一种全站仪支撑装置，其采用如下的技术方案：

一种全站仪支撑装置，包括三脚架、设在三脚架上的箱体、以及设在箱体内的第一转轴和第二转轴；所述第一转轴转动连接在箱体内，所述第二转轴转动连接在第一转轴上，第一转轴和第二转轴的轴线均沿水平方向设置并相互垂直，第二转轴上固设有用于安装全站仪的安装台，箱体远离三脚架的一侧设有开口，安装台从开口伸出箱体；所述第二转轴上还固设有配重块，配重块位于第二转轴远离安装台的一侧，配重块的重心与第一转轴和第二转轴轴线的交点位于同一条铅垂线上。

通过采用上述技术方案，在使用全站仪时，将全站仪固定在安装台上后，使三脚架支撑在地面上；若三脚架倾斜，第一转轴和第二转轴会在配重块的作用下转动，使配重块的重心保持在与第一转轴和第二转轴交点所在的铅垂线上，从而带动第二转轴上的安装台保持水平，即全站仪保持水平，实现对全站仪的自动调平功能，无需反复调节三脚架的支腿长度，方便了工作人员的使用，提高了调平对全站仪的调平效率。

可选的，所述配重块与第二转轴之间设有延长杆，延长杆的一端与配重块固定连接、另一端与第二转轴固定连接。

通过采用上述技术方案，延长杆延长了配重块距离第二转轴的间距，降低了配重块的高度，使配重块带动第一转动和第二转轴的转动的灵敏度增加，提高全站仪所调整的水平度精度。

可选的，所述第一转轴和第二转轴与箱体之间均设有固定件，固定件可使第一转轴和第二转轴无法在箱体内转动。

通过采用上述技术方案，在全站仪调平后，使用固定件锁紧第一转轴和第二转轴，使第一转轴和第二转轴不再转动，此时工作人员操作全站仪时，与全站仪接触不会使其出现转动的现象，以此保证了全站仪使用过程中的稳定性。

可选的，所述固定件包括固设在箱体上的固定环、和螺纹连接在固定环上的固定螺杆；所述第一转轴和第二转轴均穿设在对应固定件中的固定环中。

通过采用上述技术方案，将固定螺杆转动至压紧在第一转轴或第二转轴上的状态，固定螺与第一转轴或第二转轴之间会产生较大的摩擦力，摩擦力阻碍了第一转轴和第二转轴的转动，达到固定第一转轴和第二转轴的功能，结构实用，操作便捷。

可选的，所述箱体内还滑动连接有两个夹板，所述配重块位于两个夹板之间，夹板可做远离或靠近配重块的滑动；箱体上还设有带动其中一个夹板滑动的驱动件，两个夹板之间还设有联动机构，驱动件带动与其连接的夹板移动时，联动机构带动另一个夹板与其做反向同步的滑动。

通过采用上述技术方案，在搬动支撑装置时，使用驱动件带动一个夹板向配重块一侧移动，另一个夹板在联动机构的作用下也想配重块一侧移动，直至两个夹板均与配重块抵接，配重块受到两个夹板的限制后无法移动，从而使第一转轴和第二转轴也无法转动，在搬运过程中不会因支撑和装置的倾斜而出现配重块晃动的现象。

可选的，所述驱动件设置为驱动螺杆，驱动螺杆贯穿箱体与其螺纹连接，驱动螺杆位于箱体内侧的一端与其中一个夹板转动连接。

通过采用上述技术方案，转动驱动螺杆，即可带动夹板移动，且螺纹连接具有自锁的功能，使夹板受到配重块的反向作用力后不会自行移动，保证了对配重块的夹持稳定性。

可选的，所述联动机构包括转动连接在箱体内的齿轮和两个滑动连接在箱体内的齿条，两个齿条沿齿轮的轴线呈中心对称分布，且齿轮同时与两个齿条啮合，两个齿条分别与两个夹板固定连接。

通过采用上述技术方案，与驱动件连接的夹板移动时，会带动与该夹板所连接的齿条滑动，齿条会带动齿轮转动，齿轮则带动另一个齿条滑动，并使两个齿条的滑动方向相反，从而实现两个夹板同步反向滑动的功能，结构简单，传动稳定，使用方便。

可选的，所述安装台上滑动连接有第一滑台和水准珠，第一滑台上滑动连接有第二滑台，第一滑台在安装台上的滑动方向与第二滑台在第一滑台上的滑动方向均沿水平方向且相互垂直，第二滑台远离第一滑台的一侧用于和全站仪连接。

通过采用上述技术方案，在将全站仪安装到第二滑台上后，因无法判断全站仪的重心位置，则根据安装全站仪后水准珠中气泡的位置判断其是否处于水平的状态，若没有处于水平则说明全站仪的重心位置与配重块的重心不处于同一条铅垂线上，此时调整第一滑台和第二滑台的相对位置，即调整全站仪在安装台上的相对位置，直至水准珠中的气泡达到正中的位置即可，实现将配重块和全站仪重心位置调整一条铅垂线的功能。

可选的，所述安装台和所述第一滑台上均螺纹连接有调节螺杆，安装台上的调节螺杆与第一滑台转动连接，第一滑台上的所述螺杆与第二滑台转动连接。

通过采用上述技术方案，转动两个调节螺杆即可带动第一滑台或第二滑台的滑动，结构简单实用。

另一方面，本申请还提供一种全站仪，其采用如下的技术方案：

一种全站仪，具有上述中的支撑装置，全站仪固定在所述安装台上，全站仪的重心与配重块重心位于一条铅垂线上，且铅垂线经过第一转轴和第二转轴的轴线交点。

通过采用上述技术方案，使用全站仪时，将三脚架支撑在地面上后，全站仪在配重块的作用下自动移动至水平状态，无需工作人员反复调节三脚架的支腿长度，使用方便。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将三脚架支撑在地面上后，配重块带动第一转轴和第二转轴转动，使位于安装台上的水平仪自动调整到水平状态，操作简单，使用方便，提高了调平全站仪的工作效率；

2.在固定环和固定螺杆的配合下，实现对第一转轴和第二转轴固定的功能，在调平全站仪后固定第一转轴和第二转轴，在使用全站仪时不会带动第一转轴和第二转动转动，提高稳定性；

3.通过第一滑台和第二滑台的相对移动，实现了调整全站仪和配重块重心位置的功能，无需测量出全站仪的重心位置，实用性较高。

附图说明

图1是表示本申请实施例中支撑装置和全站仪连接关系的结构示意图。

图2是表示箱体内部结构的局部剖视图。

图3是表示第一转轴、第二转轴和箱体连接关系的剖视图。

图4是表示第一滑台、第二滑台和安装台连接关系的局部爆炸图。

图5是表示联动机构的局部剖视图。

附图标记说明：1、三脚架；2、箱体；21、安装筒；22、固定件；221、固定环；222、固定螺杆；3、第一转轴；31、安装块；4、第二转轴；41、固定框杆；5、配重块；51、延长杆；6、安装台；61、第一滑台；62、第二滑台；63、燕尾槽；64、燕尾块；65、支撑板；66、调节螺杆；7、夹板；71、导向杆；72、驱动螺杆；73、联动机构；731、齿轮；732、齿条；8、水准珠。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种全站仪支撑装置。

参照图1和图2，支撑和装置包括三脚架1、设在三脚架1上的箱体2、以及设在箱体2内的第一转轴3和第二转轴4。三脚架1为整个支撑装置的支撑部位，用于将箱体2支撑在地面上；箱体2呈内部中空顶端开口的圆筒状壳体，第一转轴3和第二转轴4均沿箱体2的径向设置，且第一转轴3和第二转轴4的轴线相互垂直，第一转轴3与箱体2转动连接，第二转轴4与第一转轴3转动连接；第二转轴4上固设有配重块5和安装台6，配重块5位于箱体2内侧，安装台6穿过箱体2开口置于其外侧，安装台6远离第二转轴4的一侧用于安装全站仪，配重块5的重心与第一转轴3和第二转轴4的轴线相交点处于同一条铅垂线上。

在使用支撑装置时，将全站仪固定到安装台6上，并使全站仪的重心与配重块5的重心连线经过第一转轴3和第二转轴4的轴线交点，将三脚架1支撑在地面上后，配重块5在重力的作用下带动第一转轴3和第二转轴4转动，使配重块5的重心始终与第一转轴3和第二转轴4的轴线交点位于同一条铅垂线上，从而使水平仪移动至水平状态，无需工作人员反复调节三脚架1的三个支腿高度，提高了工作人员使用全站仪的便捷性。

其中，参照图2和图3，箱体2的内侧壁上固设有两个安装筒21，第一转轴3沿自身轴向的两端分别套设在两个安装筒21内，且第一转轴3与安装筒21之间设有轴承，使第一转轴3转动连接在箱体2内。第一转轴3沿自身轴向的中间部位固设有安装块31，第二转轴4的数量为两个，两个第二转轴4分别置于安装块31在第一转轴3径向相对的两侧，第二转轴4穿设在安装块31上与其转动连接，并且第二转轴4与安装块31之间也设有轴承。两个第二转轴4的上下两侧均固设有固定框杆41，两个固定框杆41将两个第二转轴4固定在一起，使两个第二转轴4同步转动。轴承使第一转轴3和第二转轴4转动时所受摩擦力较小，转动更加顺畅。

参照图2，在使用全站仪时，需要操作全站仪上的按钮等，就会对全站仪产生推力，为了保证全站仪在受到工作人员的推力后无法移动，保证全站仪使用过程中的稳定性，在箱体2内还设有两个固定件22，两个固定件22分别与第一转轴3和第二转轴4配合，固定件22可使第一转轴3和第二转轴4无法在箱体2内转动。

参照图2，固定件22包括固设在箱体2上的固定环221、和螺纹连接在固定环221上的固定螺杆222，固定螺杆222沿竖直方向设置，且固定螺杆222的顶端延伸至箱体2外侧，第一转轴3和第二转轴4均穿设在对应固定件22中的固定环221中。

在全站仪位置调平后，将固定螺杆222转动至压紧在第一转轴3或第二转轴4上，固定螺杆222会对第一转轴3或第二转轴4之间会产生较大的摩擦力，摩擦力阻碍了第一转轴3和第二转轴4的转动，达到固定第一转轴3和第二转轴4的功能，使第一转轴3和第二转轴4不再转动，此时工作人员操作全站仪时，与全站仪接触不会使其出现转动的现象，以此保证了全站仪使用过程中的稳定性。

参照图2，配重块5球形设置，球形的配重块5位置容易确定，便于定位，且配重块5采用塑胶制成，塑胶的密度较大，使配重块5的直径较小即可满足其所需要的重量，占用箱体2的内部中空也较小。

参照图2，位于第二转轴4下方的固定框杆41底部固设有延长杆51，延长杆51沿竖直方向设置，且延长杆51远离固定框杆41的一端与配重块5固定连接，延长杆51的重量远小于配重块5的重量，不影响配重块5的重心位置。延长杆51延长了配重块5距离第二转轴4的间距，降低配重块5的重心，即延长了配重块5移动时驱动第一转轴3和第二转轴4转动的力臂，使第一转轴3和第二转轴4的反应更加灵敏，提高对全站仪水平度的调平精度。

参照图2，在搬运支撑装置和全站仪时，整个支撑装置会存在倾斜的状态，若不对配重块5进行固定，配重块5则会在箱体2内大幅度摆动，对第一转轴3和第二转轴4的稳定性造成影响。因此在箱体2内还设有两个夹板7，两个夹板7分别置于配重块5两侧，每一个夹板7远离配重块5的侧壁上均固设有导向杆71，导向杆71沿箱体2的径向设置，导向杆71贯穿箱体2与其滑移连接，使夹板7均可做靠近或远离配重块5一侧的移动。

参照图2，其中一个夹板7上还设有驱动件，驱动件用于带动与其连接的夹板7移动，两个夹板7之间设有联动机构73，驱动件带动与其连接的夹板7移动时，另一个夹板7会在联动机构73的作用下做同步反向的滑动，从而使驱动件能够带动两个夹板7做同步反向的滑动。在搬运支撑装置时，使用驱动件带动两个夹板7同时向配重块5一侧移动，使两个夹板7同时与配重块5抵接，通过两个夹板7对配重块5产生的摩擦力和夹紧力，对配重块5起到固定作用，使支撑装置移动过程中配重块5位置无法移动。

驱动件设置为驱动螺杆72，驱动螺杆72沿箱体2的径向设置，驱动螺杆72贯穿箱体2后与其螺纹连接，驱动螺杆72置于箱体2内的一端与其中一个夹板7转动连接。通过转动驱动螺杆72，即可带动与其连接的夹板7滑动，且螺纹连接具有自锁的功能，使夹板7受到配重块5的反向作用力后不会自行移动，保证了对配重块5的夹持稳定性。

参照图2和图4，联动机构73包括转动连接在箱体2内的齿轮731和两个滑动连接在箱体2内的齿条732；齿轮731位于配重块5的正下方，齿轮731轴线与箱体2轴线重合；两个齿条732与两个导向块733一一对应，齿轮731位于两个齿条732之间，并同时与两个齿条732啮合，两个齿条732分别与两个夹板7固定连接。当驱动螺杆72带动其中一个夹板7移动时，会带动与该夹板7所连接的齿条732滑动，齿条732会带动齿轮731转动，齿轮731则带动另一个齿条732滑动，并使两个齿条732的滑动方向相反，从而实现两个夹板7同步反向滑动的功能，结构简单，传动稳定，使用方便。

由于实现全站仪自动调平的前提是全站仪的重心和配重块5的重心需要在同一条铅垂线上，并且铅垂线经过第一转轴3和第二转轴4轴线的交点，但全站仪整体结构复杂，其重心位置不易测量寻找。

为了解决上述问题，参照图1和图5，在安装台6上设有第一滑台61，第一滑台61上设有第二滑台62，全站仪安装到第二滑台62上；第一滑台61滑动连接在安装台6上，第二滑台62滑动连接在第一滑台61上，第一滑台61在安装台6上的滑动方向与第二滑台62在第一滑台61上的滑动方向均沿水平方向且相互垂直，并且在安装台6上设有水准珠8。

在将全站仪安装到第二滑台62上后，根据安装全站仪后水准珠8中气泡的位置判断其是否处于水平的状态，若没有处于水平则说明全站仪的重心位置与配重块5的重心不处于同一条铅垂线上，此时调整第一滑台61和第二滑台62的相对位置，即调整全站仪在安装台6上的相对位置，直至水准珠8中的气泡达到正中的位置即可，此时全站仪的重心位置即可与配重块5位于同一条铅垂线上，实现将配重块5和全站仪重心位置调整一条铅垂线的功能。

参照图5，安装台6顶面和第一滑台61顶面均开设有燕尾槽63，两个燕尾槽63的开设方向垂直，第一滑台61底面与第二滑台62底面均固设有燕尾块64，均通过燕尾块64和燕尾槽63的配合实现对应的滑动连接。

参照图5，为了驱动第一滑台61和第二滑台62的滑动，安装台6和第一滑台61的周向边沿上均固设有支撑板65，支撑板65上螺纹连接有调节螺杆66，调节螺杆66延伸至对应的燕尾槽63内与燕尾块64螺纹连接，通过转动两个调节螺杆66即可带动第一滑台61和第二滑台62的滑动，操作简单方便，结构实用。

另一方面，本申请还提供一种全站仪。

一种全站仪，具有上述中的支撑装置，参照图1，全站仪安装在上述中的第二滑台62顶面，在使用时直接将三角架支撑在地面上，全站仪则会在配重块5的重力作用下自动调平，然后在拧紧两个固定螺杆222，使全站仪保持稳定即可，无需反复调节三脚架1的三个支腿长度，提高了工作人员使用全站仪的便捷性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全站仪支撑装置，其特征在于：包括三脚架(1)、设在三脚架(1)上的箱体(2)、以及设在箱体(2)内的第一转轴(3)和第二转轴(4)；

所述第一转轴(3)转动连接在箱体(2)内，所述第二转轴(4)转动连接在第一转轴(3)上，第一转轴(3)和第二转轴(4)的轴线均沿水平方向设置并相互垂直，第二转轴(4)上固设有用于安装全站仪的安装台(6)，箱体(2)远离三脚架(1)的一侧设有开口，安装台(6)从开口伸出箱体(2)；

所述第二转轴(4)上还固设有配重块(5)，配重块(5)位于第二转轴(4)远离安装台(6)的一侧，配重块(5)的重心与第一转轴(3)和第二转轴(4)轴线的交点位于同一条铅垂线上；

所述箱体(2)内还滑动连接有两个夹板(7)，所述配重块(5)位于两个夹板(7)之间，夹板(7)可做远离或靠近配重块(5)的滑动；箱体(2)上还设有带动其中一个夹板(7)滑动的驱动件，两个夹板(7)之间还设有联动机构(73)，驱动件带动与其连接的夹板(7)移动时，联动机构(73)带动另一个夹板(7)与其做反向同步的滑动；

所述驱动件设置为驱动螺杆(72)，驱动螺杆(72)贯穿箱体(2)与其螺纹连接，驱动螺杆(72)位于箱体(2)内侧的一端与其中一个夹板(7)转动连接；

所述联动机构(73)包括转动连接在箱体(2)内的齿轮(731)和两个滑动连接在箱体(2)内的齿条(732)，两个齿条(732)沿齿轮(731)的轴线呈中心对称分布，且齿轮(731)同时与两个齿条(732)啮合，两个齿条(732)分别与两个夹板(7)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种全站仪支撑装置，其特征在于：所述配重块(5)与第二转轴(4)之间设有延长杆(51)，延长杆(51)的一端与配重块(5)固定连接、另一端与第二转轴(4)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种全站仪支撑装置，其特征在于：所述第一转轴(3)和第二转轴(4)与箱体(2)之间均设有固定件(22)，固定件(22)可使第一转轴(3)和第二转轴(4)无法在箱体(2)内转动。

4.根据权利要求3所述的一种全站仪支撑装置，其特征在于：所述固定件(22)包括固设在箱体(2)上的固定环(221)、和螺纹连接在固定环(221)上的固定螺杆(222)；所述第一转轴(3)和第二转轴(4)均穿设在对应固定件(22)中的固定环(221)中。

5.根据权利要求1所述的一种全站仪支撑装置，其特征在于：所述安装台(6)上滑动连接有第一滑台(61)和水准珠(8)，第一滑台(61)上滑动连接有第二滑台(62)，第一滑台(61)在安装台(6)上的滑动方向与第二滑台(62)在第一滑台(61)上的滑动方向均沿水平方向且相互垂直，第二滑台(62)远离第一滑台(61)的一侧用于和全站仪连接。

6.根据权利要求5所述的一种全站仪支撑装置，其特征在于：所述安装台(6)和所述第一滑台(61)上均螺纹连接有调节螺杆(66)，安装台(6)上的调节螺杆(66)与第一滑台(61)转动连接，第一滑台(61)上的所述螺杆与第二滑台(62)转动连接。

7.一种全站仪，其特征在于，具有上述权利要求1-6中任一项所述的支撑装置，全站仪固定在所述安装台(6)上，全站仪的重心与配重块(5)重心位于一条铅垂线上，且铅垂线经过第一转轴(3)和第二转轴(4)的轴线交点。

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