CN115370930A - 一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，属于全站仪设计技术领域。该调平装置包括全站仪本体下端安装的调平组件和驱动组件；调平组件包括全站仪本体下端固定的用于倾角监测的陀螺仪，以及固定在陀螺仪下表面的支撑顶板，平行设置在支撑顶板下方的支撑底板，所述支撑底板和支撑顶板的中间位置处安装有支撑杆，且支撑杆的两端均焊接有球头，两个球头分别安装在支撑底板上表面以及支撑顶板下表面焊接的管套内；通过全站仪本体下端安装的调平组件和驱动组件，从而便于调平组件对全站仪本体的角度进行调节，从而便于保持全站仪本体的平衡，同时全站仪本体通过驱动组件驱动，从而便于对全站仪本体进行驱动。

Description

一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置
技术领域
本发明涉及一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，属于全站仪技术领域。
背景技术
全站仪即全站型电子测距仪（Electronic Total Station），是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。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。
传统的全站仪常通过支架支撑，而在矿道内全站仪移动性能差，需要人员搬动全站仪进行移动，而全站仪搬运后需要再次调节全站仪的角度，从而后续再次测量矿道，造成全站仪操作繁琐的问题，因此需要设计一款全站仪移动稳定便捷，同时便于全站仪调平。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术存在的技术缺陷，解决上述技术问题，提出一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置。
本发明具体采用如下技术方案：一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，包括全站仪本体，所述全站仪本体的下端安装设置有调平组件和驱动组件；所述调平组件包括固定设置于全站仪本体下端的用于倾角监测的陀螺仪、固定在所述陀螺仪下表面的支撑顶板、平行设置在所述支撑顶板下方的支撑底板，所述支撑底板和所述支撑顶板之间还通过转轴安装有电动伸缩气缸，所述支撑底板和支撑顶板的中间位置处安装有支撑杆，所述支撑顶板的上表面安装有用于视频录像的摄像头；所述驱动组件包括固定设置于所述支撑底板下表面的两个支撑架、设置于两个所述支撑架之间的驱动电机轮、设置在所述驱动电机轮下方的导向轨；所述支撑底板的下表面安装有控制器；
所述控制器分别接收所述陀螺仪采集的倾角信号、所述摄像头采集的图形信号，然后进行数据处理生成气缸控制指令和电机驱动指令，所述控制器发送所述气缸控制指令给所述电动伸缩气缸进行伸缩动作，所述电动伸缩气缸绕着所述转轴转动所述控制器发送所述电机驱动指令给所述驱动电机轮进行在所述导向轨上进行转动动作。
作为一种较佳的实施例，支撑杆的两端均设置有球头，两个球头分别安装在支撑底板上表面以及支撑顶板下表面固定的管套内。
作为一种较佳的实施例，支撑架下端设置有侧板，侧板的侧表面安装有侧护轮，且侧护轮与导向轨上端的侧表面接触，侧板的侧表面还安装有夹持轮，夹持轮与导向轨上端的内侧表面接触，侧板开设的通孔内安装有连接螺钉，且连接螺钉旋合在支撑架下端开设的螺孔内，且连接螺钉的两端套接有用于缓冲的缓冲弹簧。
作为一种较佳的实施例，侧板侧表面安装的侧护轮和夹持轮均设置有四个，且侧护轮位于夹持轮的斜上方。
作为一种较佳的实施例，平行设置的两个支撑架之间安装的驱动电机轮设置有两个。
作为一种较佳的实施例，支撑顶板上表面安装的摄像头等间距设置有四个。
作为一种较佳的实施例，支撑底板和支撑顶板之间的电动伸缩气缸设置有四个，且支撑杆位于四个电动伸缩气缸的中心位置。
作为一种较佳的实施例，控制器内设置有信号处理模块、视频数据处理模块、数据存储模块、调节模块和驱动模块；
信号处理模块用于处理视频数据处理模块和陀螺仪采集的信号，通过数据处理控制驱动模块和调节模块工作；
视频数据处理模块用于接收摄像头传输的图形信号，同时视频数据处理模块转换的数据通过数据存储模块存储，数据存储模块能发送信号给信号处理模块；
调节模块用于接收信号处理模块下发的命令并控制电动伸缩气缸；
驱动模块用于接收信号处理模块下发的命令并控制驱动电机轮。
作为一种较佳的实施例，调节模块设置有四个，且四个调节模块分别与四个电动伸缩气缸电连接。
作为一种较佳的实施例，陀螺仪位于全站仪本体的正下方，且陀螺仪用于监测全站仪本体的倾角。
本发明所达到的有益效果：1、本发明针对如何解决传统的全站仪常通过支架支撑，而在矿道内全站仪移动性能差，需要人员搬动全站仪进行移动，而全站仪搬运后需要再次调节全站仪的角度，从而后续再次测量矿道，造成全站仪操作繁琐的问题的技术需求，通过全站仪本体下端安装的调平组件和驱动组件，从而便于调平组件对全站仪本体的角度进行调节，从而便于保持全站仪本体的平衡，同时全站仪本体通过驱动组件驱动，从而便于对全站仪本体进行驱动；
2、通过由陀螺仪、摄像头、支撑底板、支撑顶板、支撑杆、球头、管套、电动伸缩气缸和转轴组成的调节组件，同时支撑杆位于支撑底板和支撑顶板的中心处，且支撑杆两端焊接的球头安装在支撑底板上表面以及支撑顶板下表面焊接的管套内，从而便于支撑顶板在支撑底板上方偏转，同时支撑底板和支撑顶板之间安装的电动伸缩气缸设置有四个，便于电动伸缩气缸伸缩时调节全站仪本体的角度，同时电动伸缩气缸的两端通过转轴分别与支撑底板和支撑顶板连接，电动伸缩气缸伸缩时，便于电动伸缩气缸绕着转轴转动，增加了对全站仪本体调节角度的便捷性，同时陀螺仪便于监测全站仪本体的倾斜角度，摄像头便于对环境进行视频监测；
3、通过两个支撑架之间安装的驱动电机轮，同时驱动电机轮位于导向轨的上端，且支撑架下端通过连接螺钉安装有侧板，且连接螺钉的两端套接有缓冲弹簧，从而便于侧板在连接螺钉和缓冲弹簧的作用下带着侧护轮和夹持轮对导向轨进行限位，增加了导向轨和驱动电机轮接触的稳定性，从而便于全站仪本体进行移动，从而便于保持全站仪本体对矿井掘进面监测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的驱动组件结构示意图；
图3为本发明中的侧板、侧护轮和夹持轮结构示意图；
图4为本发明中的支撑杆、球头和管套结构示意图；
图5为本发明中的流程图。
图中：1-全站仪本体；2-导向轨；3-支撑架；4-支撑底板；5-支撑顶板；6-驱动电机轮；7-侧板；8-连接螺钉；9-缓冲弹簧；10-侧护轮；11-夹持轮；12-陀螺仪；13-摄像头；14-支撑杆；15-球头；16-管套；17-电动伸缩气缸；18-转轴；19-控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明提供一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，包括全站仪本体1下端安装的调平组件和驱动组件；通过全站仪本体1下端安装的调平组件和驱动组件，从而便于调平组件对全站仪本体1的角度进行调节，从而便于保持全站仪本体1的平衡，同时全站仪本体1通过驱动组件驱动，从而便于对全站仪本体1进行驱动，调平组件包括全站仪本体1下端固定的用于倾角监测的陀螺仪12，以及固定在陀螺仪12下表面的支撑顶板5，平行设置在支撑顶板5下方的支撑底板4，支撑底板4和支撑顶板5的中间位置处安装有支撑杆14，且支撑杆14的两端均焊接有球头15，两个球头15分别安装在支撑底板4上表面以及支撑顶板5下表面焊接的管套16内，支撑底板4和支撑顶板5之间还通过转轴18安装有电动伸缩气缸17，支撑顶板5的上表面安装有用于视频录像的摄像头13；通过由陀螺仪12、摄像头13、支撑底板4、支撑顶板5、支撑杆14、球头15、管套16、电动伸缩气缸17和转轴18组成的调节组件，同时支撑杆14位于支撑底板4和支撑顶板5的中心处，且支撑杆14两端焊接的球头15安装在支撑底板4上表面以及支撑顶板5下表面焊接的管套16内，从而便于支撑顶板5在支撑底板4上方偏转，同时支撑底板4和支撑顶板5之间安装的电动伸缩气缸17设置有四个，便于电动伸缩气缸17伸缩时调节全站仪本体1的角度，同时电动伸缩气缸17的两端通过转轴18分别与支撑底板4和支撑顶板5连接，电动伸缩气缸17伸缩时，便于电动伸缩气缸17绕着转轴18转动，增加了对全站仪本体1调节角度的便捷性，同时陀螺仪12便于监测全站仪本体1的倾斜角度，摄像头13便于对环境进行视频监测，驱动组件包括支撑底板4下表面焊接固定的两个支撑架3，以及两个支撑架3之间安装的驱动电机轮6，设置在驱动电机轮6下方的导向轨2，支撑架3下端设置有侧板7，侧板7的侧表面安装有侧护轮10，且侧护轮10与导向轨2上端的侧表面接触，侧板7的侧表面还安装有夹持轮11，夹持轮11与导向轨2上端的内侧表面接触，侧板7开设的通孔内安装有连接螺钉8，且连接螺钉8旋合在支撑架3下端开设的螺孔内，且连接螺钉8的两端套接有用于缓冲的缓冲弹簧9，通过两个支撑架3之间安装的驱动电机轮6，同时驱动电机轮6位于导向轨2的上端，且支撑架3下端通过连接螺钉8安装有侧板7，且连接螺钉8的两端套接有缓冲弹簧9，从而便于侧板7在连接螺钉8和缓冲弹簧9的作用下带着侧护轮10和夹持轮11对导向轨2进行限位，增加了导向轨2和驱动电机轮6接触的稳定性，从而便于全站仪本体1进行移动，从而便于保持全站仪本体1对矿井掘进面监测。
具体的，支撑底板4的下表面安装有控制器19。
具体的，侧板7侧表面安装的侧护轮10和夹持轮11均设置有四个，且侧护轮10位于夹持轮11的斜上方。
具体的，平行设置的两个支撑架3之间安装的驱动电机轮6设置有两个。
具体的，支撑顶板5上表面安装的摄像头13等间距设置有四个。
具体的，支撑底板4和支撑顶板5之间的电动伸缩气缸17设置有四个，且支撑杆14位于四个电动伸缩气缸17的中心位置。
具体的，控制器19内设置有信号处理模块、视频数据处理模块、数据存储模块、调节模块和驱动模块；信号处理模块用于结束视频数据处理模块和陀螺仪12接收的信号，通过数据处理控制驱动模块和调节模块工作；视频数据处理模块用于接收摄像头13传输的图形信号，同时视频数据处理模块转换的数据通过数据存储模块存储，数据存储模块还可以发送信号给信号处理模块；调节模块用于接收信号处理模块下发的命令并控制电动伸缩气缸17；驱动模块用于接收信号处理模块下发的命令并控制驱动电机轮6。
具体的，调节模块设置有四个，且四个调节模块分别与四个电动伸缩气缸17电连接。
具体的，陀螺仪12位于全站仪本体1的正下方，且陀螺仪12用于监测全站仪本体1的倾角。
本发明的工作原理及使用流程：使用时，把导向轨2固定在矿井合适的位置处，把全站仪本体1放置在导向轨2的上方，此时两个驱动电机轮6通过导向轨2支撑，把侧板7通过连接螺钉8安装在支撑架3的下端，同时连接螺钉8安装时两端套接有缓冲弹簧9，便于侧板7带着侧护轮10和夹持轮11与导向轨2紧贴，从而增加了驱动电机轮6有导向轨2贴合的稳定性，从而便于保持全站仪本体1平稳运行，当驱动电机轮6通电时，驱动电机轮6在导向轨2上端表面转动，使得全站仪本体1定向运动，同时全站仪本体1运动过程中，由于矿道跟随矿脉起伏，导向轨2需要根据矿道进行铺设，所有全站仪本体1跟随矿道倾斜，当全站仪本体1倾斜时，陀螺仪12检测全站仪本体1的倾斜角度，通过控制器19控制电动伸缩气缸17伸缩，当电动伸缩气缸17伸缩时，电动伸缩气缸17的两端绕着转轴18转动，使得支撑顶板5在支撑底板4上偏转，同时支撑杆14两端焊接的球头15在管套16内转动，使得摄像头13对航道进行拍摄。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，包括全站仪本体（1），所述全站仪本体（1）的下端安装设置有调平组件和驱动组件；所述调平组件包括固定设置于全站仪本体（1）下端的用于倾角监测的陀螺仪（12）、固定在所述陀螺仪（12）下表面的支撑顶板（5）、平行设置在所述支撑顶板（5）下方的支撑底板（4），所述支撑底板（4）和所述支撑顶板（5）之间还通过转轴（18）安装有电动伸缩气缸（17），所述支撑底板（4）和支撑顶板（5）的中间位置处安装有支撑杆（14），所述支撑顶板（5）的上表面安装有用于视频录像的摄像头（13）；所述驱动组件包括固定设置于所述支撑底板（4）下表面的两个支撑架（3）、设置于两个所述支撑架（3）之间的驱动电机轮（6）、设置在所述驱动电机轮（6）下方的导向轨（2）；所述支撑底板（4）的下表面安装有控制器（19）；
所述控制器（19）分别接收所述陀螺仪（12）采集的倾角信号、所述摄像头（13）采集的图形信号，然后进行数据处理生成气缸控制指令和电机驱动指令，所述控制器（19）发送所述气缸控制指令给所述电动伸缩气缸（17）进行伸缩动作，所述电动伸缩气缸（17）绕着所述转轴（18）转动所述控制器（19）发送所述电机驱动指令给所述驱动电机轮（6）进行在所述导向轨（2）上进行转动动作。
2.根据权利要求1所述的一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，所述支撑杆（14）的两端均设置有球头（15），两个所述球头（15）分别安装在所述支撑底板（4）上表面以及所述支撑顶板（5）下表面固定的管套（16）内。
3.根据权利要求1所述的一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，所述支撑架（3）下端设置有侧板（7），所述侧板（7）的侧表面安装有侧护轮（10），且所述侧护轮（10）与所述导向轨（2）上端的侧表面接触，所述侧板（7）的侧表面还安装有夹持轮（11），所述夹持轮（11）与所述导向轨（2）上端的内侧表面接触，所述侧板（7）开设的通孔内安装有连接螺钉（8），且所述连接螺钉（8）旋合在所述支撑架（3）下端开设的螺孔内，且所述连接螺钉（8）的两端套接有用于缓冲的缓冲弹簧（9）。
4.根据权利要求3所述的一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，所述侧板（7）侧表面安装的侧护轮（10）和所述夹持轮（11）均设置有四个，且所述侧护轮（10）位于所述夹持轮（11）的斜上方。
5.根据权利要求1所述的一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，平行设置的两个所述支撑架（3）之间安装的所述驱动电机轮（6）设置有两个。
6.根据权利要求1所述的一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，所述支撑顶板（5）上表面安装的摄像头（13）等间距设置有四个。
7.根据权利要求1所述的一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，所述支撑底板（4）和所述支撑顶板（5）之间的所述电动伸缩气缸（17）设置有四个，且所述支撑杆（14）位于四个所述电动伸缩气缸（17）的中心位置。
8.根据权利要求1所述的一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，所述控制器（19）内设置有信号处理模块、视频数据处理模块、数据存储模块、调节模块和驱动模块；
所述信号处理模块用于处理所述视频数据处理模块和所述陀螺仪（12）采集的信号，通过数据处理控制所述驱动模块和所述调节模块工作；
所述视频数据处理模块用于接收所述摄像头（13）传输的图形信号，同时所述视频数据处理模块转换的数据通过所述数据存储模块存储，所述数据存储模块能发送信号给所述信号处理模块；
所述调节模块用于接收所述信号处理模块下发的命令并控制所述电动伸缩气缸（17）；
所述驱动模块用于接收所述信号处理模块下发的命令并控制所述驱动电机轮（6）。
9.根据权利要求8所述的一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，所述调节模块设置有四个，且四个所述调节模块分别与四个所述电动伸缩气缸（17）电连接。
10.根据权利要求1所述的一种矿用掘进面配套的全站仪自动移站调平装置，其特征在于，所述陀螺仪（12）位于所述全站仪本体（1）的正下方，且所述陀螺仪（12）用于监测全站仪本体（1）的倾角。
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