CN115164006A - 一种基于光学测量设备的轴系锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光学测量设备的轴系锁紧机构，包括中心轴和与之固定安装的负载平台，且光学测量设备搭载在负载平台上，还包括固定设置在中心轴外围的安装板，且所述中心轴从安装板中间的孔穿过；还包括安装在安装板上呈环形设置的多组锁定组件，所述锁定组件包括固定在安装板外壁的气筒，所述气筒内壁安装有可沿中心轴轴向移动的升降杆，所述升降杆的端部设有摩擦块。本发明通过设置摩擦块与负载平台垂直接触压紧，不会产生水平方向的分力，因此摩擦块在压紧锁定的同时不会使负载平台有轻微的转动，防止光学测量设备的目标落点发生偏移，从而确保其上光学测量设备的稳定性，提高测量精度。

Description

一种基于光学测量设备的轴系锁紧机构

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，具体为一种基于光学测量设备的轴系锁紧机构。

背景技术

光学测量中，需要针对目标的落点测量往往需要设备有定位凝视的功能，即设备在固定一个角度进行测量，但是由于光学设备在使用时，往往在户外空旷场地，因此该设备会受到影响，使其不能保持在一个角度定点进行测量，从而造成测量效果不佳，甚至造成测量目标丢失，影响测量的进展。

针对此种情况则需要对光学测量仪器的轴系上安装机械锁紧机构，保证设备的稳定性以完成凝视工作，如中国专利公开号CN112483820B，公开了一种用于光学测量设备的轴系锁紧机构，该机构利用摩擦板转动与负载平台接触，通过压紧力来对负载平台进行固定。

但是由于该摩擦板转动与负载平台接触时，虽然其与负载平台之间的压紧力可以对负载平台进行锁定，但是由于转动的原因，所以除了垂直方向的压紧力外，还会有水平方向的分力，这样就会导致摩擦板在转动压紧的同时带动负载平台有微小的偏移，作用到光学测量设备上则会导致测量结果出现误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光学测量设备的轴系锁紧机构，通过使摩擦块与负载平台垂直接触压紧，不会有水平方向的分力，因此摩擦块在压紧锁定的同时不会使负载平台有轻微的转动，防止光学测量设备的目标落点发生偏移，解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光学测量设备的轴系锁紧机构，包括中心轴和与之固定安装的负载平台，且光学测量设备搭载在负载平台上，还包括固定设置在中心轴外围的安装板，且所述中心轴从安装板中间的孔穿过；

还包括安装在安装板上呈环形设置的多组锁定组件，所述锁定组件包括固定在安装板外壁的气筒，所述气筒内壁安装有可沿中心轴轴向移动的升降杆，所述升降杆的端部设有摩擦块，当所述升降杆移动时，所述摩擦块会与负载平台的外壁垂直接触并将其压紧。

优选的，所述升降杆的顶部开设有通孔槽，且通孔槽内滑动安装有预压块，所述预压块与通孔槽内壁连接有第一弹簧，还包括用于对预压块进行锁定的锁定组件，当所述预压块被锁定时，所述预压块与摩擦块的平面相平齐。

优选的，所述锁定组件包括开设在升降杆外壁的孔，且孔处的升降杆外壁固定有安装框，所述安装框的内壁滑动安装有伸入升降杆通孔槽内的磁性楔块，所述安装框远离升降杆的框内壁安装有电磁铁，所述磁性楔块远离电磁铁的一端开设为斜面，且所述预压块的外壁开设有可供磁性楔块穿入并卡合的斜槽，锁定状态时，所述电磁铁与磁性楔块磁性相斥，解锁时，所述电磁铁与磁性楔块磁性相吸。

优选的，所述安装板的下方安装有与外部吸气或充气机构连接的通气管，所述通气管与多个气筒之间均通过连通管连通。

优选的，所述安装板的外壁转动安装有套设在中心轴外围的转动筒，所述转动筒与中心轴之间通过传动组件连接，且传动组件使所述转动筒与中心轴一起同步转动，所述转动筒靠近升降杆的外壁开设有v形槽，且所述v形槽呈倒V设置，所述升降杆的外壁安装有固定框，所述固定框的内壁滑动安装有滑块，所述滑块的外壁固定有滑杆，且所述滑杆插入v形槽内并与所述v形槽内壁滑动连接，所述滑块的底部与固定框的内底部之间连接有第二弹簧，当所述v形槽带动滑杆向下移动时，所述第二弹簧始终将滑块压紧在固定框的内顶部。

优选的，所述传动组件包括通过安装架固定在安装板上的固定环，且所述固定环套设在中心轴的外围，所述固定环的内环壁转动安装有齿环，所述中心轴的外壁固定有中心齿轮，所述转动筒的顶部通过安装轴转动安装有行星齿轮，且所述行星齿轮与齿环的内齿槽、中心齿轮的外齿槽均啮合，所述中心齿轮的直径大于行星齿轮的直径，还包括用于锁定齿环的锁定结构。

优选的，位于所述磁性楔块与电磁铁之间的安装框内壁固定有格挡条，且所述磁性楔块与电磁铁始终处于不接触状态。

优选的，所述摩擦块靠近负载平台的外壁设为磨砂面。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过设置摩擦块与负载平台垂直接触压紧，不会有水平方向的分力，因此摩擦块在压紧锁定的同时不会使负载平台有轻微的转动，防止光学测量设备的目标落点发生偏移，从而确保其上光学测量设备的稳定性，提高测量精度。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视立体图；

图3为本发明的仰视立体图；

图4为本发明负载平台的爆炸图；

图5为本发明去掉负载平台后的剖视立体图；

图6为本发明图5中A处放大图。

图中：1、中心轴；2、负载平台；3、安装板；4、转动筒；5、安装架；6、固定环；7、齿环；8、v形槽；9、通气管；10、摩擦块；11、预压块；12、中心齿轮；13、行星齿轮；14、气筒；15、升降杆；16、第一弹簧；17、安装框；18、磁性楔块；19、电磁铁；20、滑杆；21、固定框；22、第二弹簧；23、滑块；24、安装轴。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种基于光学测量设备的轴系锁紧机构，包括中心轴1和与之固定安装的负载平台2，且光学测量设备搭载在负载平台2上，还包括固定设置在中心轴1外围的安装板3，且中心轴1从安装板3中间的孔穿过；

还包括安装在安装板3上呈环形设置的多组锁定组件，锁定组件包括固定在安装板3外壁的气筒14，气筒14内壁安装有可沿中心轴1轴向移动的升降杆15，升降杆15的端部设有摩擦块10，当升降杆15移动时，摩擦块10会与负载平台2的外壁垂直接触并将其压紧。

该轴系锁紧机构在使用过程中，当需要对中心轴1进行锁定时，通过外部结构驱动升降杆15沿中心轴1的轴向移动，并使摩擦块10与负载平台2的外壁接触压紧，从而对负载平台2以及中心轴1起到锁定的作用，而且相比于对比文件CN112483820B，本发明中的摩擦块10与负载平台2是垂直接触，不会有水平方向的分力，因此摩擦块10在压紧锁定的同时不会使负载平台2有轻微的转动，防止光学测量设备的目标落点发生偏移，从而确保其上光学测量设备的稳定性，提高测量精度。

并且多组锁定组件的环形设置，可以使负载平台2的受力更加均匀，不会中心轴1和负载平台2的性能和精度造成影响。

实施例二，在实施例一的进一步实施中；

升降杆15的顶部开设有通孔槽，且通孔槽内滑动安装有预压块11，预压块11与通孔槽内壁连接有第一弹簧16，还包括用于对预压块11进行锁定的锁定组件，当预压块11被锁定时，预压块11与摩擦块10的平面相平齐。

锁定时，通过锁定组件解除对预压块11的锁定，在第一弹簧16的弹力作用下，预压块11会先与负载平台2先接触，并对负载平台2有一个预压紧的作用，这样在预压紧后，虽然对负载平台2有一定的限位作用，但是负载平台2还是可以随着中心轴1的转动来对其上的光学测量设备进行调节，直至最后调节完毕后，再通过升降杆15移动来使摩擦块10对其进行压紧锁定，这样可以使负载平台2在完全锁定前有一个可调节的范围，而且预压块11的预压紧作用还可以防止调节后的负载平台2在外部自然风载环境的影响下发生偏转，进一步使最后锁定的负载平台2可以保持初始状态，进而使光学测量设备在负载平台2锁定前后的目标落点相同。

实施例三，在实施例二的进一步实施例中，提供一种锁定组件的实施方式；

锁定组件包括开设在升降杆15外壁的孔，且孔处的升降杆15外壁固定有安装框17，安装框17的内壁滑动安装有伸入升降杆15通孔槽内的磁性楔块18，安装框17远离升降杆15的框内壁安装有电磁铁19，磁性楔块18远离电磁铁19的一端开设为斜面，且预压块11的外壁开设有可供磁性楔块18穿入并卡合的斜槽，锁定状态时，电磁铁19与磁性楔块18磁性相斥，解锁时，电磁铁19与磁性楔块18磁性相吸。

可参看图6，为锁定时的状态，解锁时，通过改变电磁铁19的电流来改变电磁铁19的磁性，使电磁铁19与磁性楔块18变为磁性相吸，并带动磁性楔块18与预压块11脱离，从而解除对预压块11的锁定作用，以完成对负载平台2的预压；

当预压块11从升降杆15的通孔槽上伸出后，此时可以改变电磁铁19的磁性，使电磁铁19与磁性楔块18磁性相斥，重新使磁性楔块18伸入通孔槽内，这样当升降杆15在移动使摩擦块10与负载平台2接触时，预压块11会重新被压回通孔槽内，此时预压块11会先顶着磁性楔块18的斜面，使其缩回，直至预压块11上的斜槽移动至磁性楔块18处，磁性楔块18会重新插入斜槽内，对预压块11重新进行锁定，这样可以在完全压紧锁定负载平台2后，自动完成预压块11的复位锁定，以至于后续解锁时，预压块11不需要再次复位。

实施例四，在实施例二的进一步实施中；

安装板3的下方安装有与外部吸气或充气机构连接的通气管9，通气管9与多个气筒14之间均通过连通管连通。

锁定时，利用外部机构通过通气管9和连通管向气筒14内充气，使其内部气压增大，从而顶着升降杆15沿中心轴1的轴向移动，通过气压的驱动，可以使升降杆15在初始状态下在气筒14内有一定的移动距离，并且此移动距离会随着气筒14内气压的增大而减小。

实施例五，在实施例四的进一步实施中；

安装板3的外壁转动安装有套设在中心轴1外围的转动筒4，转动筒4与中心轴1之间通过传动组件连接，且传动组件使转动筒4与中心轴1一起同步转动，转动筒4靠近升降杆15的外壁开设有v形槽8，且v形槽8呈倒V设置，升降杆15的外壁安装有固定框21，固定框21的内壁滑动安装有滑块23，滑块23的外壁固定有滑杆20，且滑杆20插入v形槽8内并与v形槽8内壁滑动连接，滑块23的底部与固定框21的内底部之间连接有第二弹簧22，当v形槽8带动滑杆20向下移动时，第二弹簧22始终将滑块23压紧在固定框21的内顶部。

由之前内容可知，负载平台2先通过预压块11对其进行预压紧，可以起到一定的限位作用，但是在实际使用过程中，当预压块11与负载平台2接触时，在外部环境的影响下，负载平台2还是可能会出现一定角度的偏移；

此时在传动组件的传动下，负载平台2偏移会带动转动筒4一起转动，参照图1和图3，初始状态下，滑杆20处于v形槽8的弯曲处，当转动筒4转动时会通过v形槽8与滑杆20发生相对滑动，并通过滑杆20带动滑块23向下移动，在第二弹簧22的弹力作用下，然后滑块23会带动升降杆15向下移动，由之前内容可知，升降杆15是通过气压控制，所以升降杆15可以在气筒14内有一定的移动距离；

与此同时，由于升降杆15的下移，顶着预压块11的第一弹簧16的压缩量也变小，从而减小对负载平台2的压紧力，以便于后续对其进行纠偏；

此时再对其负载平台2进行完全压紧锁定，由之前内容可知，通过向气筒14内充气，使升降杆15向上移动，此时滑块23和滑杆20会一起向上移动，在与v形槽8的滑动配合下，使转动筒4转动复原，并在传动组件的传动下，使负载平台2也完成复位，从而达到对负载平台2完全锁定前进行纠偏的效果，然后当滑杆20移动到v形槽8的拐角处时，滑杆20无法在滑动，此时升降杆15继续上移则会对第二弹簧22进行压缩，同时滑杆20则会对v形槽8有一个逐渐增大压力，使v形槽8以及转动筒4处于一个稳定的状态，进而有利于对负载平台2的锁定效果，进一步保证了负载平台2在完全锁定后不会出现偏移的现象。

实施例六，在实施例五的基础上，提供了一种优选的传动组件；

传动组件包括通过安装架5固定在安装板3上的固定环6，且固定环6套设在中心轴1的外围，固定环6的内环壁转动安装有齿环7，中心轴1的外壁固定有中心齿轮12，转动筒4的顶部通过安装轴24转动安装有行星齿轮13，且行星齿轮13与齿环7的内齿槽、中心齿轮12的外齿槽均啮合，中心齿轮12的直径大于行星齿轮13的直径，还包括用于锁定齿环7的锁定结构。

可参看图4和图5，当负载平台2在外界影响下发生偏移时，中心轴1则会带动中心齿轮12转动，由于锁定结构对齿环7的锁定作用，所以行星齿轮13则会在自转的同时绕着中心轴1公转，从而带动转动筒4转动，而中心齿轮12转动的角度就是负载平台2偏移的角度；

而且由于中心齿轮12的直径大于行星齿轮13的直径，所以行星齿轮13转动的角度和公转角度也会变大，从而对负载平台2的偏转角度有一个放大的效果，便于人工观看，防止小幅度的偏移人工难以注意。

而且由于中心齿轮12与行星齿轮13之间的啮合作用，所以传动消耗也比较大，因此在摩擦阻力的作用下，负载平台2较小程度的偏移可能就会被中心齿轮12与行星齿轮13之间的阻力抵消，减少小幅度的影响。

然后当需要中心轴1转动来调节负载平台2的角度时，通过锁定结构解除对齿环7的锁定作用，这样当中心轴1转动时，中心齿轮12会通过行星齿轮13的啮合作用带动齿环7转动，而此时，行星齿轮13则转动筒4对其的限位下只会自转，不会公转，从而便于负载平台2的转动调节。

进一步的，位于磁性楔块18与电磁铁19之间的安装框17内壁固定有格挡条，且磁性楔块18与电磁铁19始终处于不接触状态。

可参看图6，通过设置格挡条，将磁性楔块18与电磁铁19分隔开，并始终处于不接触状态，这样磁性楔块18在电磁铁19转换的时候不会与之磁吸在一起，更加有利于电磁铁19的切换。

进一步的，摩擦块10靠近负载平台2的外壁设为磨砂面。

通过设置磨砂面可以增大摩擦块10与负载平台2之间的摩擦力，从而使压紧锁定更加稳定。

本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直接根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于光学测量设备的轴系锁紧机构，包括中心轴（1）和与之固定安装的负载平台（2），且光学测量设备搭载在负载平台（2）上，其特征在于：还包括固定设置在中心轴（1）外围的安装板（3），且所述中心轴（1）从安装板（3）中间的孔穿过；

还包括安装在安装板（3）上呈环形设置的多组锁定组件，所述锁定组件包括固定在安装板（3）外壁的气筒（14），所述气筒（14）内壁安装有可沿中心轴（1）轴向移动的升降杆（15），所述升降杆（15）的端部设有摩擦块（10），当所述升降杆（15）移动时，所述摩擦块（10）会与负载平台（2）的外壁垂直接触并将其压紧。

2.根据权利要求1所述的基于光学测量设备的轴系锁紧机构，其特征在于：所述升降杆（15）的顶部开设有通孔槽，且通孔槽内滑动安装有预压块（11），所述预压块（11）与通孔槽内壁连接有第一弹簧（16），还包括用于对预压块（11）进行锁定的锁定组件，当所述预压块（11）被锁定时，所述预压块（11）与摩擦块（10）的平面相平齐。

3.根据权利要求2所述的基于光学测量设备的轴系锁紧机构，其特征在于：所述锁定组件包括开设在升降杆（15）外壁的孔，且孔处的升降杆（15）外壁固定有安装框（17），所述安装框（17）的内壁滑动安装有伸入升降杆（15）通孔槽内的磁性楔块（18），所述安装框（17）远离升降杆（15）的框内壁安装有电磁铁（19），所述磁性楔块（18）远离电磁铁（19）的一端开设为斜面，且所述预压块（11）的外壁开设有可供磁性楔块（18）穿入并卡合的斜槽，锁定状态时，所述电磁铁（19）与磁性楔块（18）磁性相斥，解锁时，所述电磁铁（19）与磁性楔块（18）磁性相吸。

4.根据权利要求2所述的基于光学测量设备的轴系锁紧机构，其特征在于：所述安装板（3）的下方安装有与外部吸气或充气机构连接的通气管（9），所述通气管（9）与多个气筒（14）之间均通过连通管连通。

5.根据权利要求4所述的基于光学测量设备的轴系锁紧机构，其特征在于：所述安装板（3）的外壁转动安装有套设在中心轴（1）外围的转动筒（4），所述转动筒（4）与中心轴（1）之间通过传动组件连接，且传动组件使所述转动筒（4）与中心轴（1）一起同步转动，所述转动筒（4）靠近升降杆（15）的外壁开设有v形槽（8），且所述v形槽（8）呈倒V设置，所述升降杆（15）的外壁安装有固定框（21），所述固定框（21）的内壁滑动安装有滑块（23），所述滑块（23）的外壁固定有滑杆（20），且所述滑杆（20）插入v形槽（8）内并与所述v形槽（8）内壁滑动连接，所述滑块（23）的底部与固定框（21）的内底部之间连接有第二弹簧（22），当所述v形槽（8）带动滑杆（20）向下移动时，所述第二弹簧（22）始终将滑块（23）压紧在固定框（21）的内顶部。

6.根据权利要求5所述的基于光学测量设备的轴系锁紧机构，其特征在于：所述传动组件包括通过安装架（5）固定在安装板（3）上的固定环（6），且所述固定环（6）套设在中心轴（1）的外围，所述固定环（6）的内环壁转动安装有齿环（7），所述中心轴（1）的外壁固定有中心齿轮（12），所述转动筒（4）的顶部通过安装轴（24）转动安装有行星齿轮（13），且所述行星齿轮（13）与齿环（7）的内齿槽、中心齿轮（12）的外齿槽均啮合，所述中心齿轮（12）的直径大于行星齿轮（13）的直径，还包括用于锁定齿环（7）的锁定结构。

7.根据权利要求3所述的基于光学测量设备的轴系锁紧机构，其特征在于：位于所述磁性楔块（18）与电磁铁（19）之间的安装框（17）内壁固定有格挡条，且所述磁性楔块（18）与电磁铁（19）始终处于不接触状态。

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于光学测量设备的轴系锁紧机构，其特征在于：所述摩擦块（10）靠近负载平台（2）的外壁设为磨砂面。

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