CN115111505A - 一种三轴联动的移动变形测试平台 - Google Patents

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Abstract

本发明属于GNSS高精度变形检测技术领域，具体涉及一种三轴联动的移动变形测试平台，包括支撑平台，所述支撑平台的顶面可拆卸连接有X轴轨道，所述X轴轨道的顶面设有滑动的Y轴轨道，所述Y轴轨道的顶面设有滑动的Z轴轨道，所述Z轴轨道的正面设有滑动的支撑平板，所述支撑平板用于支撑GNSS接收机；所述支撑平台的底面中间位置设有水平调节机构，用于调节支撑平台的角度，所述水平调节机构的正面可拆卸连接有固定阀门；本发明通过自动调节机构便可以实现支撑平台的自动水平调节，具有速度块，效率高的优点，而且自动调节机构可以使支撑平台的水平调节一步到位，无需反复调节支撑平台四个角的高度，大大方便了GNSS接收机的前续准备工作。

Description

一种三轴联动的移动变形测试平台
技术领域
本发明属于GNSS高精度变形检测技术领域，具体涉及一种三轴联动的移动变形测试平台。
背景技术
变形监测就是利用先进的仪器设备和测量方法对变形体发生的形态变化现象进行监测，同时对变形体的变形形态进行数据分析、统计和预测等工作，变形监测研究首先要得到及时精确的变形数据信息，并且尽可能地通过这些数据信息来分析研究变形的内在规律、变形机理和外界影响，从而达到对变形体变形的影响进行预测、预报的作用，但是要对变形监测进行及时准确的预测预报，就需要高精度、实时化的变形监测系统，而GNSS技术是一种可实现自动化测量的高精度的变形监测技术；
变形监测与其它测量项目的最大不同之处就在于重复观测，变形监测是可以根据重复观测成果的差别分析出被监测对象的变形信息进而预测预报的。目前工程项目上常用的变形监测技术有大地测量和GNSS技术两种，大地测量法使用的仪器设备主要有：经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪，GNSS技术使用的仪器设备GNSS接收机；
但是，目前国内多数GNSS测试装置分为两种，一种是人工手动进行调节测试，且多数测试装置较为简易，多次测试时难免会产生不可避免的误差，一种是提供测试平台，自动测试，但是测试平台布置时，必须保证测试平台位置水平，一旦GNSS接收机处于不水平的位置，就会导致GNSS接收机在移动的水平距离偏小，我们设定是GNSS接收机水平位移的距离，但是GNSS接收机移动的轨迹是倾斜的，GNSS接收机移动的距离不会改变，根据直角三角形定理，斜边的长度大于直角边的长度，所以GNSS接收机在水平方向上移动的距离就会缩短，导致测量出现误差，而测试平台的水平布置非常麻烦，严重影响GNSS测试的效率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种三轴联动的移动变形测试平台，通过水平调节机构便可以实现支撑平台的自动水平调节，具有速度块，效率高的优点，而且水平调节机构可以使支撑平台的水平调节一步到位，无需反复调节支撑平台四个角的高度，大大方便了GNSS接收机的前续准备工作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，包括支撑平台，所述支撑平台的顶面可拆卸连接有X轴轨道，所述X轴轨道的顶面设有滑动的Y轴轨道，所述Y轴轨道的顶面设有滑动的Z轴轨道，所述Z轴轨道的正面设有滑动的支撑平板，所述支撑平板用于支撑GNSS接收机；
所述支撑平台的底面中间位置设有水平调节机构，用于调节支撑平台的角度，所述水平调节机构的正面可拆卸连接有固定阀门，用于固定支撑平台的角度。
优选的，所述水平调节结构包括四根支撑杆，四根所述支撑杆之间活动连接有两根平行的平行杆；
所述支撑杆的顶面固定连接有油缸，所述油缸的顶面设有升降杆，所述升降杆的顶端与支撑平台的底面连接。
优选的，所述固定阀门通过四根油管与油缸连通。
优选的，所述升降杆的顶面固定连接有滑动轨道，所述滑动轨道的顶端滑动连接有轨道杆，所述轨道杆的顶端滑动连接有滑块，所述滑块的顶面与支撑平台的底面固定连接。
优选的，四个所述滑块对称固定连接在支撑平台的底面四角位置。
优选的，所述固定阀门包括外壳，所述外壳的四个端面均固定连接有连接管口，用于对接与油缸连接的油管；
所述外壳的内腔开设有圆柱腔体，所述圆柱腔体对称分为连通腔和关闭腔。
优选的，所述连通腔与外壳端面的四个连接管口相通。
优选的，所述关闭腔内设有半圆块，所述半圆块的体积与关闭腔的体积大小相同。
优选的，所述外壳的正面靠近圆柱腔体的圆心位置活动连接有转柄，所述转柄的内侧一端与半圆块的顶面固定连接。
优选的，所述外壳的内部靠近转柄的位置通过弹簧安装有两个对称设置的锁舌，所述转柄的侧面靠近锁舌的位置开设有与锁舌相契合的锁舌槽。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置的水平调节机构和固定阀门，由于四根支撑杆之间均是通过两根平行杆活动连接的，在保证其中一根支撑杆竖直后，其它三根支撑杆均会保持竖直，但是四根支撑杆之间的高度互不干扰，也就是说，即使四根支撑杆分别处于不同的平面上，四根支撑杆依然会保持竖直，当四根支撑杆竖直放置后，因为四个油缸通过油管与固定阀门接通，根据连通器原理，四个油缸内的液面均在同一水平面上，所以油缸顶部设置的升降杆也会在同一平面上，而升降杆和支撑平台之间竖直方向的高度固定，所以支撑平台也会形成水平面，通过水平调节机构便可以实现支撑平台的自动水平调节，具有速度块，效率高的优点，而且水平调节机构可以使支撑平台的水平调节一步到位，无需反复调节支撑平台四个角的高度，大大方便了GNSS接收机的前续准备工作。
2.本发明通过驱动半圆块，半圆块可以在圆柱腔体沿腔壁滑动，在半圆块滑动的过程中，半圆块始终会占据圆柱腔体一半的体积，保证圆柱腔体内液体的体积不会发生变化，也保证了与圆柱腔体连接的四个油缸的液体体积不会发生变化，就不会影响到升降杆的位置。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体图；
图2是本发明中支撑机构的局部剖面图；
图3是图2中A处的局部放大图；
图4是本发明中固定阀门的结构示意图；
图5是本发明中固定阀门开启状态的剖面图；
图6是本发明中固定阀门关闭状态的剖面图；
图7是本发明中外壳的局部剖面图。
图中：1、支撑平台；2、水平调节结构；21、支撑杆；22、平行杆；23、油缸；24、升降杆；241、滑动轨道；242、轨道杆；243、滑块；3、固定阀门；31、外壳；32、连接管口；33、圆柱腔体；331、连通槽；34、半圆块；35、转柄；36、锁舌；4、X轴轨道；5、Y轴轨道；6、Z轴轨道；7、支撑平板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图7所示，本发明所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，包括支撑平台1，所述支撑平台1的顶面可拆卸连接有X轴轨道4，所述X轴轨道4的顶面设有滑动的Y轴轨道5，所述Y轴轨道5的顶面设有滑动的Z轴轨道6，所述Z轴轨道6的正面设有滑动的支撑平板7，所述支撑平板7用于支撑GNSS接收机；
所述支撑平台1的底面中间位置设有水平调节机构2，用于调节支撑平台1的角度，所述水平调节机构2的正面可拆卸连接有固定阀门3，用于固定支撑平台1的角度；
如图2所示，所述水平调节结构2包括四根支撑杆21，四根所述支撑杆21之间活动连接有两根平行的平行杆22；
所述支撑杆21的顶面固定连接有油缸23，所述油缸23的顶面设有升降杆24，所述升降杆24的顶端与支撑平台1的底面连接；
所述固定阀门3通过四根油管与油缸23连通；
如图3所示，所述升降杆24的顶面固定连接有滑动轨道241，所述滑动轨道241的顶端滑动连接有轨道杆242，所述轨道杆242的顶端滑动连接有滑块243，所述滑块243的顶面与支撑平台1的底面固定连接；
四个所述滑块243对称固定连接在支撑平台1的底面四角位置；
工作时，由于四根支撑杆21之间均是通过两根平行杆22活动连接的，在保证其中一根支撑杆21竖直后，其它三根支撑杆21均会保持竖直，也就是说，即使两组相邻的支撑杆21分别处于两个不同的水平面上，四根支撑杆21依然会保持竖直，当四根支撑杆21竖直放置后，因为四个油缸23通过油管与固定阀门3接通，根据连通器原理，四个油缸23内的液面均在同一水平面上，所以油缸23顶部设置的升降杆24也会在同一平面上；
在升降杆24和支撑平台1之间设置的滑动轨道241、轨道杆242可以实现升降杆24和支撑平台1水平方向的微调，因为当两根支撑杆21处于不同的平面上时，会导致两根支撑杆21水平方向的距离小于在相同平面上的距离，而通过轨道241、轨道杆242的微调，可以克服该距离的变化，而且四个滑块243是对称固定连接在支撑平台1的底面四角位置，因此，支撑平台1的重力会均匀分部在四个滑块243上，使四个升降杆24受到的压力是相同的，因此，四个升降杆24的顶端会形成水平面，而升降杆24和支撑平台1之间竖直方向的高度固定，所以支撑平台1也会形成水平面，即无需人工通过水平仪调整支撑平台1的四个角的高度来保证支撑平台1，再将四根支撑杆21放置好后，支撑平台1会自动调整至水平，由于四个油缸23通过油管与固定阀门3接通，关闭固定阀门3便可以使连接四个油缸23的油管闭合，使四个油缸23内的液压油不会流动，即四个油缸23内的液压油体积不会改变，可以使升降杆24的位置不会改变，而支撑平台1与升降杆24的距离是固定的，所以支撑平台1的水平位置也会固定，实现了支撑平台1的水平调节，非常方便；
本申请通过水平调节机构2便可以实现支撑平台的自动水平调节，具有速度块，效率高的优点，而且水平调节机构2可以使支撑平台的水平调节一步到位，无需反复调节支撑平台1四个角的高度，大大方便了GNSS接收机的前续准备工作；
当支撑平台1水平位置调整好后，便可以将X轴轨道4、Y轴轨道5和Z轴轨道6依次安装在支撑平台1的顶面最后将GNSS接收机通过支撑平板7安装在Z轴轨道6上，X轴轨道4、Y轴轨道5和Z轴轨道6可以调节GNSS接收机的位置，使GNSS接收机可以重复测量，通过X轴轨道4、Y轴轨道5和Z轴轨道6也可以保证GNSS接收机每次位移的精确度，提高变形监测的准确度。
如图5和图6所示，所述固定阀门3包括外壳31，所述外壳31的四个端面均固定连接有连接管口32，用于对接与油缸23连接的油管；
所述外壳31的内腔开设有圆柱腔体33，所述圆柱腔体33对称分为连通腔和关闭腔；
所述连通腔与外壳31端面的四个连接管口32相通；
所述关闭腔内设有半圆块34，所述半圆块34的体积与关闭腔的体积大小相同；
工作时，如图5和图6所示，连通槽331的一端与连通腔的底面相通，另一端与左侧的连接管口32相通，也就是说，其中三个连接管口32直接与连通腔相通，第四个连接管口32通过连通槽331与连通腔相通，通过驱动半圆块34，半圆块34可以在圆柱腔体33沿腔壁滑动，在半圆块34沿腔壁滑动的过程中，半圆块34始终会占据圆柱腔体33一半的体积，保证圆柱腔体33内液体的体积不会发生变化，所以在半圆块34滑动的过程中，圆柱腔体33内的油压不会变化，所以与圆柱腔体33通过油管连通的油缸23内的油压也不会变化，也保证了与圆柱腔体33连接的四个油缸23的液体体积不会发生变化，就不会影响到升降杆24的位置，而普通的球阀和蝶阀等阀门，在开启或者关闭的过程中，阀芯占据阀门内腔的体积会发生改变，从而影响阀门内液体的压力；
在半圆块34滑动至连通腔内后，会封闭与连通腔直接相通的三个连接管口32，同时也会通过连通槽331封闭第四个连接管口32，使四个连接管口32之间互不相通。
如图7所示，所述外壳31的正面靠近圆柱腔体33的圆心位置活动连接有转柄35，所述转柄35的内侧一端与半圆块34的顶面固定连接；
所述外壳31的内部靠近转柄35的位置通过弹簧安装有两个对称设置的锁舌36，所述转柄35的侧面靠近锁舌36的位置开设有与锁舌36相契合的锁舌槽；
工作时，两个锁舌36可以通过与转柄35侧面的锁舌槽配合实现固定转柄35的位置，当转柄35转动180度后，即实现了固定阀门3的启闭，锁舌36依然可以固定转柄35的位置，也就固定了与转柄35固定连接的半圆块34的位置，保证半圆块34可以稳定处于连通腔或关闭腔内。
具体工作流程如下：
将四根支撑杆21置于硬地面上，保证其中一根支撑杆21竖直后，三根支撑杆21在平行杆22的作用下均会保持竖直，当四根支撑杆21竖直放置后，因为四个油缸23通过油管与固定阀门3接通，根据连通器原理，四个油缸23内的液面均在同一水平面上，所以油缸23顶部设置的升降杆24也会在同一平面上，四个升降杆24的顶端会形成水平面，而升降杆24和支撑平台1之间竖直方向的高度固定，所以支撑平台1也会形成水平面，即无需人工通过水平仪调整支撑平台1的四个角的高度来保证支撑平台1，再将四根支撑杆21放置好后，支撑平台1会自动调整至水平，然后转动转柄35，转柄35可以驱动半圆块34，半圆块34可以在圆柱腔体33沿腔壁滑动，在半圆块34滑动的过程中，半圆块34始终会占据圆柱腔体33一半的体积，保证圆柱腔体33内液体的体积不会发生变化，也保证了与圆柱腔体33连接的四个油缸23的液体体积不会发生变化，就不会影响到升降杆24的位置，当支撑平台1水平位置调整好且固定后，便可以将X轴轨道4、Y轴轨道5和Z轴轨道6依次安装在支撑平台1的顶面最后将GNSS接收机通过支撑平板7安装在Z轴轨道6上，X轴轨道4、Y轴轨道5和Z轴轨道6可以调节GNSS接收机的位置，使GNSS接收机可以重复测量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种三轴联动的移动变形测试平台，包括支撑平台(1)，所述支撑平台(1)的顶面可拆卸连接有X轴轨道(4)，所述X轴轨道(4)的顶面设有滑动的Y轴轨道(5)，所述Y轴轨道(5)的顶面设有滑动的Z轴轨道(6)，所述Z轴轨道(6)的正面设有滑动的支撑平板(7)，所述支撑平板(7)用于支撑GNSS接收机；
其特征在于：所述支撑平台(1)的底面中间位置设有水平调节机构(2)，用于调节支撑平台(1)的角度，所述水平调节机构(2)的正面可拆卸连接有固定阀门(3)，用于固定支撑平台(1)的角度。
2.如权利要求1所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，其特征在于：所述水平调节结构(2)包括四根支撑杆(21)，四根所述支撑杆(21)之间活动连接有两根平行的平行杆(22)；
所述支撑杆(21)的顶面固定连接有油缸(23)，所述油缸(23)的顶面设有升降杆(24)，所述升降杆(24)的顶端与支撑平台(1)的底面连接。
3.如权利要求2所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，其特征在于：所述固定阀门(3)通过四根油管与油缸(23)连通。
4.如权利要求2所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，其特征在于：所述升降杆(24)的顶面固定连接有滑动轨道(241)，所述滑动轨道(241)的顶端滑动连接有轨道杆(242)，所述轨道杆(242)的顶端滑动连接有滑块(243)，所述滑块(243)的顶面与支撑平台(1)的底面固定连接。
5.如权利要求4所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，其特征在于：四个所述滑块(243)对称固定连接在支撑平台(1)的底面四角位置。
6.如权利要求1所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，其特征在于：所述固定阀门(3)包括外壳(31)，所述外壳(31)的四个端面均固定连接有连接管口(32)，用于对接与油缸(23)连接的油管；
所述外壳(31)的内腔开设有圆柱腔体(33)，所述圆柱腔体(33)对称分为连通腔和关闭腔。
7.如权利要求6所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，其特征在于：所述连通腔与外壳(31)端面的四个连接管口(32)相通。
8.如权利要求6所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，其特征在于：所述关闭腔内设有半圆块(34)，所述半圆块(34)的体积与关闭腔的体积大小相同。
9.如权利要求8所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，其特征在于：所述外壳(31)的正面靠近圆柱腔体(33)的圆心位置活动连接有转柄(35)，所述转柄(35)的内侧一端与半圆块(34)的顶面固定连接。
10.如权利要求6或9所述的一种三轴联动的移动变形测试平台，其特征在于：所述外壳(31)的内部靠近转柄(35)的位置通过弹簧安装有两个对称设置的锁舌(36)，所述转柄(35)的侧面靠近锁舌(36)的位置开设有与锁舌(36)相契合的锁舌槽。
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