CN115295069A - 一种铅锤式自动水平机构 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种铅锤式自动水平机构，所述自动水平机构包括支撑底盘和设置在支撑底盘上的：调节器，所述调节器设置有多个，所述调节器均匀分布在支撑底盘上；水平铅锤测定器，所述水平铅锤测定器固接在所述支撑底盘上；控制装置，所述控制装置分别与水平铅锤测定器和调节器连接，所述控制装置能够根据水平铅锤测定器的检测结果来控制调节器的运动；其中，所述水平铅锤测定器包括悬挂的聚光灯珠和沿聚光灯珠周向均匀设置的光电传感器。本申请的水平机构，能够自动调整到水平位置。

Description

一种铅锤式自动水平机构
技术领域
本申请涉及自动化设备领域，尤其涉及一种铅锤式自动水平机构。
背景技术
随着科学技术的快速发展，在工业仪器设备以及各种精密机械仪器的使用中，对于所使用平台的水平度要求越来越高。但是目前的高精度水平支撑系统价格高昂；而且大部分水平支撑系统的水平调节都需要手动进行；调整精度低，调节效率较低；而且手动调节的反应及时性差，不能随时根据倾斜状态的变化情况，快速的将系统恢复到水平状态下。基于以上所述，急需一种使用便捷的高精度水平调节机构。
发明内容
为了解决现有技术.中存在的问题，本申请提供了一种铅锤式自动水平机构。
本申请具体技术方案如下：
一种铅锤式自动水平机构，所述自动水平机构包括支撑底盘和设置在支撑底盘上的：
调节器，所述调节器设置有多个，所述调节器均匀分布在支撑底盘上；
水平铅锤测定器，所述水平铅锤测定器固接在所述支撑底盘上；
控制装置，所述控制装置分别与水平铅锤测定器和调节器连接，所述控制装置能够根据水平铅锤测定器的检测结果来控制调节器的运动；
其中，所述水平铅锤测定器包括悬挂的聚光灯珠和沿聚光灯珠周向均匀设置的光电传感器。
在一个具体实施方式中，所述调节器设置有三个，所述光电传感器与调节器一一对应设置有三个，在水平位置时，每个光电传感器到所述聚光灯珠的距离相等。
在一个具体实施方式中，所述水平铅锤测定器包括用于隔绝外部光线的底部支架、壳体和顶部支架，所述底部支架和顶部支架分别固接在所述壳体的两端位置，所述壳体、底部支架和顶部支架之间形成密闭且隔光的腔室，所述聚光灯珠和光电传感器均设置在所述腔室中。
在一个具体实施方式中，在所述顶部支架上设置有铅坠和坠绳，所述坠绳的上端固接在顶部支架靠近中间的位置处，铅坠固接在坠绳的下端，所述聚光灯珠固接在所述铅坠上，所述光电传感器设置在所述底部支架上。
在一个具体实施方式中，所述坠绳为软导线，所述铅坠上开设有竖直贯穿的通孔，所述坠绳从铅坠的中心通孔中穿过，所述聚光灯珠设置在铅坠的下端面上，并且所述聚光灯珠与所述坠绳连接。
在一个具体实施方式中，在所述顶部支架的上表面上设置有水准泡。
在一个具体实施方式中，所述调节器固接在支撑底座靠近边缘的位置处，并且所述三个调节器在支撑底座上呈等腰三角形或等边三角形状均匀排布。
有益效果
本申请的铅锤式自动水平机构，能够检测支撑底盘的水平位置，并且能够根据检测到的水平位置信息自身进行调整，使支撑底盘始终处于水平位置。
附图说明
图1是本申请水平机构的整体示意图；
图2是本申请水平铅锤测定器的结构示意图。
图中，1、支撑底盘；2、调节器；3、水平铅锤测定器；4、控制装置；5、调节推杆；6、顶部支架；7、底部支架；8、聚光灯珠；9、铅坠；10、光电传感器；11、水准泡。
具体实施方式
下面对本申请做以详细说明。虽然显示了本申请的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然而所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
参考图1，本申请提供了一种铅锤式自动水平机构。所述自动水平机构包括支撑底盘1和设置在支撑底盘1上的：
调节器2，所述调节器2设置有多个，所述调节器2均匀分布在支撑底盘1上；
水平铅锤测定器3，所述水平铅锤测定器3固接在所述支撑底盘1上；
控制装置4，所述控制装置4分别与水平铅锤测定器3和调节器2连接，所述控制装置4能够根据水平铅锤测定器3的检测结果来控制调节器2的运动；
其中，所述水平铅锤测定器3包括悬挂的聚光灯珠8和沿聚光灯珠8周向均匀设置的光电传感器10。
参考图1，所述支撑底盘1为板状，所述调节器2为电动推杆，所述调节器2固接在所述支撑底盘1上，在所述支撑底盘1上与调节器2相对应的位置处开设有贯穿支撑底盘1的安装通孔，所述调节器2包括调节推杆5和壳体部，所述调节器2的壳体部固接在所述支撑底盘1上，所述调节推杆5部位于所述安装通孔内部，通过安装通孔所述调节推杆5部贯穿所述支撑底盘1，所述调节推杆5的端头与壳体部分别位于支撑底盘1的两侧。
参考图1，所述水平铅锤测定器3固定在所述支撑底盘1上，并且水平铅锤测定器3与所述调节器2的壳体部位于所述支撑底盘1的同侧，所述水平铅锤测定器3用于测定与之固接的支撑底盘1的水平状态。
参考图1，所述控制装置4分别与所述水平铅锤测定器3和调节器2连接，所述控制装置4能够接收所述水平铅锤测定器3对支撑底盘1水平状态的检测信号，而后控制装置4将水平铅锤测定器3的检测信号处理后，控制调节器2进行运动，进而使支撑底盘1处于水平状态。
参考图1，所述调节器2设置有三个，所述三个调节器2呈三角形排布，参考图2，所述光电传感器10与调节器2一一对应设置有三个，在水平位置时，每个光电传感器10到所述聚光灯珠8的距离相等。
三个不共线的点确定一个平面，因此将调节器2设置有三个即可，所述调节器2在伸缩时，会带动支撑底盘1进行移动，当三个调节器2与支撑底盘1之间固接的相对接触点同时处于水平面时，支撑底盘1将会稳定在水平位置。
参考图1，所述水平铅锤测定器3通过聚光灯珠8和光电传感器10共同作用来确定水平状态，所述光电传感器10与支撑底盘1之间的相对位置固定，所述聚光灯珠8悬挂在所述光电传感器10远离靠近中心的位置处，当支撑底盘1从水平位置发生倾斜时，所述三个光电传感器10也会随之发生倾斜，进而会使得三个光电传感器10所述在平面偏离水平面，而悬挂的聚光灯珠8会在重力作用下始终处于竖直位置，因此，使得三个光电传感器10与聚光灯珠8之间的距离会发生改变，距离聚光灯珠8较远的光电传感器10所能检测到的光信号会减弱，而距离聚光灯珠8近的光电传感器10所检测到的光信号会变强，此时，当控制系统接收到三个光电传感器10检测到不同强度的光信号时，说明此时支撑底盘1已经从水平位置发生了偏移。
参考图2，而后控制系统会处理三个光电传感器10所检测到的光信号，而后根据光电传感器10检测到的光信号强度去控制相应的调节器2，使支撑底盘1进行偏移，最后使三个光电传感器10所检测到的光信号相同为止。
参考图2，所述水平铅锤测定器3包括用于隔绝外部光线的底部支架7、壳体和顶部支架6，所述底部支架7和顶部支架6分别固接在所述壳体的两端位置，所述壳体、底部支架7和顶部支架6之间形成密闭且隔光的腔室，所述聚光灯珠8和光电传感器10均设置在所述腔室中。
参考图2，所述光电传感器10对光信号比较敏感，因此为了减少外界的光线对光电传感器10的干扰，因此使用壳体、底部支架7和顶部支架6将光电传感器10和聚光灯珠8包裹，将外界光线隔绝在壳体、底部支架7和顶部直接外侧，所述光电传感器10设置在所述底部支架7上，所述底部支架7的外侧与支撑底盘1固接，所述聚光灯珠8悬挂在所述顶部支架6上，所述壳体设置在底部支架7和顶部支架6之间。所述顶部支架6、壳体和底部支架7之间固接并且密封，降低外界光线进入到其内部的可能性，进而降低外界光线对光电传感器10的干扰，进一步提高光电传感器10与聚光灯珠8对支撑底盘1水平位置的检测精度。
参考图2，在所述顶部支架6上设置有铅坠9和坠绳，所述坠绳的上端固接在顶部支架6靠近中间的位置处，铅坠9固接在坠绳的下端，所述聚光灯珠8固接在所述铅坠9上，所述光电传感器10设置在所述底部支架7上。
参考图2，所述聚光灯珠8通过坠绳悬挂在所述顶部支架6上，所述铅坠9为密度较大的重物，所述聚光灯珠8与所述铅坠9相对固接。
参考图2，当支撑底盘1发生偏移时，所述铅坠9会在重力作用下，对坠绳产生作用力，使坠绳始终处于竖直状态。虽然坠绳为柔性体，但是坠绳的上端与顶部支架6连接，因此当坠绳发生偏移时，坠绳会发生形变进而与顶部支架6之间产生弹性力，使得坠绳在发生偏移时会受到一定的阻力，因此当坠绳收到的牵引力较小时，坠绳在发生偏移时产生的形变可能存在较大误差，因此使用铅坠9增加坠绳在发生偏移时所收到的牵引力，进而降低坠绳形变产生的阻力对测量精度的影响，进而提高聚光灯珠8在支撑底盘1发生偏转时聚光灯珠8的的偏移角度，进一步的提高对支撑底盘1水平程度的测量精度。
参考图2，所述坠绳为软导线，所述铅坠9上开设有竖直贯穿的通孔，所述坠绳从铅坠9的中心通孔中穿过，所述聚光灯珠8设置在铅坠9的下端面上，并且所述聚光灯珠8与所述坠绳连接。
参考图2，所述坠绳一方面能够提供拉力，将聚光灯珠8和铅坠9悬挂在顶部支架6上，另一方面坠绳同样为导线，所述聚光灯珠8通过坠绳与外界连通，通过坠绳对聚光灯珠8进行通电。所述坠绳的下端与所述聚光灯珠8固接，而后所述聚光灯珠8从铅坠9的中心通孔中穿过，再固接到顶部支架6上，并且所述坠绳贯穿顶部支架6与外界连接，通过坠绳对聚光灯珠8通电，并且坠绳与顶部支架6之间保持密封。
参考图1，在所述顶部支架6的上表面上设置有水准泡11。
所述水准泡11用于校正所述光电传感器10的参数，在使用本申请中的水平装置时，通过水准泡11将支撑底盘1和三个光电传感器10位于水平面内，而后通过调整控制装置4使光电传感器10测量的光信号归零，即在起始时通过水准泡11定位水平面，并将光电传感器10在此状态下测量的光信号强度定义为零点，当支撑底盘1和光电传感器10发生偏转时，光电传感器10检测到的光信号变强或变弱均同起始状态的零点进行对比，而后控制装置4将即时检测到的光信号进行处理，而后控制调节器2进行运动，直至光电传感器10所检测到的信号归零为止，此时支撑底盘1处于水平状态。
参考图1，所述调节器2固接在支撑底座靠近边缘的位置处，并且所述三个调节器2在支撑底座上呈等腰三角形或等边三角形状均匀排布。
使调节器2呈等边三角形排布，使得支撑底盘1可以收到均匀的支撑力，进而能够降低支撑底盘1在受到调节器2的调整时，由于支撑底盘1受力偏差过大而发生侧翻的可能性。
综上所述，当使用本申请的水平装置时，通过控制调节器2控制支撑底盘1的水平位置，而后通过观察水准泡11确定支撑底盘1位于水平位置，而后调整控制装置4，此时三个光电传感器10处于水平状态，而聚光灯珠8与坠绳位于竖直状态，并且三个光电传感器10与聚光灯珠8之间的距离相等，将此状态的光电传感器10所检测到的光信号定义为零点。而后当支撑底盘1发生偏移时，铅坠9在重力作用下会拉动坠绳，使坠绳处于竖直状态，此时三个光电传感器10会偏离水平面，而聚光灯珠8与坠绳依然处于竖直状态，使得三个光电传感器10与聚光灯珠8之间的距离发生改变，同时三个光电传感器10所检测的光信号也发生改变，此时控制装置4会控制调节器2进行运动，使支撑底盘1回归到水平位置，直至光电传感器10检测到的光信号与起始时的光信号相等。此时，聚光灯珠8与坠绳位于竖直位置，光电传感器10和支撑底盘1位于水平位置。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种铅锤式自动水平机构，其特征在于，所述自动水平机构包括支撑底盘和设置在支撑底盘上的：
调节器，所述调节器设置有多个，所述调节器均匀分布在支撑底盘上；
水平铅锤测定器，所述水平铅锤测定器固接在所述支撑底盘上；
控制装置，所述控制装置分别与水平铅锤测定器和调节器连接，所述控制装置能够根据水平铅锤测定器的检测结果来控制调节器的运动；
其中，所述水平铅锤测定器包括悬挂的聚光灯珠和沿聚光灯珠周向均匀设置的光电传感器。
2.根据权利要求1所述的自动水平机构，其特征在于，所述调节器设置有三个，所述光电传感器与调节器一一对应设置有三个，在水平位置时，每个光电传感器到所述聚光灯珠的距离相等。
3.根据权利要求1所述的自动水平机构，其特征在于，所述水平铅锤测定器包括用于隔绝外部光线的底部支架、壳体和顶部支架，所述底部支架和顶部支架分别固接在所述壳体的两端位置，所述壳体、底部支架和顶部支架之间形成密闭且隔光的腔室，所述聚光灯珠和光电传感器均设置在所述腔室中。
4.根据权利要求3所述的自动水平机构，其特征在于，在所述顶部支架上设置有铅坠和坠绳，所述坠绳的上端固接在顶部支架靠近中间的位置处，铅坠固接在坠绳的下端，所述聚光灯珠固接在所述铅坠上，所述光电传感器设置在所述底部支架上。
5.根据权利要求4所述的自动水平机构，其特征在于，所述坠绳为软导线，所述铅坠上开设有竖直贯穿的通孔，所述坠绳从铅坠的中心通孔中穿过，所述聚光灯珠设置在铅坠的下端面上，并且所述聚光灯珠与所述坠绳连接。
6.根据权利要求4所述的自动水平机构，其特征在于，在所述顶部支架的上表面上设置有水准泡。
7.根据权利要求1所述的自动水平机构，其特征在于，所述调节器固接在支撑底座靠近边缘的位置处，并且所述三个调节器在支撑底座上呈等腰三角形或等边三角形状均匀排布。
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