CN116067349B - 一种激光测量仪器的自动对中装置及其自动对中方法 - Google Patents

Abstract

本发明的激光测量仪器的自动对中装置及其自动对中方法属于工程测量技术领域，该装置在壳体内设置微型计算机、与微型计算机电连接的对中区域采集器、粗对中激光圈、旋转机构和移动机构，通过对中区域采集器采集对中数据，微型计算机将采集的数据进行分析，并根据分析数据指示旋转电动机及移动电动机使测量仪器对中。采取上述装置，通过人机交互解决测量仪器的快速自动对中精确整平。本装置操作简单，安置测量仪器快，设备整平对中精确。本发明的激光测量仪器的自动对中装置的自动对中方法依次包括粗平、粗对中、精平和精对中操作，以保证精确对中，能极大的提高测绘结果的精度。

Description

一种激光测量仪器的自动对中装置及其自动对中方法

技术领域

本发明属于工程测量技术领域，具体为一种激光测量仪器的自动对中装置及其自动对中方法。

背景技术

在工程测量中，不管是测绘还是放样，都会涉及到激光测量仪器的安置。安置激光测量仪器时，需要将激光测量仪器整平对中，常规的方法是将激光测量仪器三脚架放置在所需对中点的上方，大致使三脚架的顶部空洞在所需对中点的正上方，粗略调整三脚架的伸缩使三脚架顶部平面基本水平。将激光测量仪器连接到三脚架上，调节激光测量仪器的三个脚螺旋使激光测量仪器的圆水准泡居中，然后松开连接螺栓，在三脚架顶部平面移动激光测量仪器，使所要对中的点与激光测量仪器的对中点或激光点重合，拧紧连接螺栓，调整三个脚螺旋，使激光测量仪器的管水准器在任何方向上均水平。检查激光测量仪器对中点是否与所要对中的点对中，如未对中则松开连接螺栓，移动激光测量仪器使之对中，拧紧连接螺栓，检查激光测量仪器的管水准器是否在任意位置均水平，如在任意位置有不水平则调节三个脚螺旋，使管水准器在任意位置均水平。继续检查对中及精确调平情况，多次重复上述步骤，最终使激光测量仪器对中并精平。

在上述操作难以实现激光测量仪器精确对中。而且非专业人士基本无法操作，专业人士也需要勤于操作训练才能掌握技术技巧，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光测量仪器的自动对中装置及其自动对中方法，以解决现有的激光测量仪器对中精度有限，非专业人士基本无法操作，专业人士也需要勤于操作训练才能掌握技术技巧，工作效率较低的技术问题。

为此，本发明提供一种激光测量仪器的自动对中装置，包括壳体，还包括微型计算机、以及与微型计算机电连接的对中区域采集器和粗对中激光圈，所述自动对中装置还包括：

旋转机构，包括旋转基板和用于驱动旋转基板转动的旋转驱动结构，所述旋转基板连接有旋转轴并且所述旋转基板可以绕旋转轴转动，所述旋转轴与壳体的相对位置固定；

移动机构，包括用于与激光测量仪器连接的连接盘、以及用于驱动连接盘移动的移动驱动结构，所述移动驱动结构设置在旋转基板上，所述连接盘与移动驱动结构连接并且所述连接盘可以相对旋转基板移动；

所述微型计算机分别与旋转驱动结构、移动驱动结构电连接。

优选地，所述旋转驱动结构包括：

旋转电动机，与微型计算机电连接；

旋转主动齿轮盘，与旋转电动机的旋转电动机输出轴连接；

旋转从动齿轮盘，与旋转主动齿轮盘啮合连接，所述旋转从动齿轮盘上连接有旋转挡杆，所述旋转挡杆与旋转基板滑动连接。

优选地，所述移动驱动结构包括：

平行设置在旋转基板上的主动齿轮盘齿条和从动齿轮盘齿条；

移动电动机，与微型计算机电连接，所述移动电动机设置在移动电动机基座上，所述移动电动机基座可相对旋转基板滑动；

移动主动齿轮盘，与移动电动机的移动电动机输出轴连接，所述移动主动齿轮盘与主动齿轮盘齿条啮合连接；

移动从动齿轮盘，分别与移动主动齿轮盘、从动齿轮盘齿条啮合连接，所述连接盘与移动从动齿轮盘转动连接。

优选地，所述移动从动齿轮盘位置对应的旋转基板上开设有与从动齿轮盘齿条平行的移动挡杆滑槽，所述移动挡杆滑槽内滑动设有移动挡杆，所述移动挡杆穿过移动盘并与连接盘连接，所述移动盘的外壁与移动从动齿轮盘之间设有移动从动盘轴承，进而使所述连接盘与移动从动齿轮盘转动连接。

优选地，所述移动主动齿轮盘位置对应的旋转基板上开设有与主动齿轮盘齿条平行的轴承滑槽，所述轴承滑槽内滑动设有滑动轴承，所述滑动轴承与移动电动机基座连接。

优选地，还包括：

可伸缩脚架；

基座激光圈，与微型计算机电连接；

脚架支座，连接在可伸缩脚架的顶部；

液压缸，连接在所述脚架支座的顶部，所述液压缸的液压伸缩杆活动连接在壳体的底部；

液压电动机，与微型计算机电连接，所述液压电动机与液压缸连接。

优选地，还包括设置在壳体顶部的两个管水准器，两个管水准器相互垂直设置，所述管水准器上设有管水准器水准度采集器，所述管水准器水准度采集器与微型计算机电连接。

优选地，还包括设置在壳体顶部的圆水准器。

另外，本发明还提供一种如上所述的激光测量仪器的自动对中装置的自动对中方法，包括以下步骤：

S1、在所要对中的点处设置靶标，使靶标与所要对中的点重合；

S2、开启微型计算机，微型计算机自动调节所述自动对中装置水平；

S3、微型计算机控制对中区域采集器采集靶标与粗对中激光圈的位置关系，分析粗对中激光圈的投影中心是否在靶标中心与旋转轴中心的连线上，如果粗对中激光圈的中心在靶标中心与旋转轴中心的连线上，微型计算机控制移动驱动结构运动，使粗对中激光圈的中心与靶标中心重合；如果粗对中激光圈的中心不在靶标中心与旋转轴中心的连线上，微型计算机控制旋转驱动结构运动，使旋转基板绕旋转轴转动，使粗对中激光圈的中心落在靶标中心与旋转轴中心的连线上，然后微型计算机控制移动驱动结构运动，使粗对中激光圈的投影中心与靶标中心重合；

S4、将激光测量仪器连接到连接盘上，微型计算机自动调节所述激光测量仪器水平；

S5、微型计算机控制对中区域采集器采集靶标与所述激光测量仪器的对中激光点的关系，分析激光测量仪器的对中激光点是否在靶标中心与旋转轴投影中心的连线上，如果激光测量仪器的对中激光点在靶标中心与旋转轴投影中心的连线上，微型计算机控制移动驱动结构运动，使激光测量仪器的对中激光点与靶标中心重合；如果激光测量仪器的对中激光点不在靶标中心与旋转轴投影中心的连线上，微型计算机控制旋转驱动结构运动，使旋转基板绕旋转轴转动，使激光测量仪器的对中激光点落在靶标中心与旋转轴投影中心的连线上，然后微型计算机控制移动驱动结构运动，激光测量仪器的对中激光点与靶标中心重合，至此完成激光测量仪器的自动对中。

优选地，S4中微型计算机自动调节所述激光测量仪器水平具体包括：

S41、旋转所述激光测量仪器，使激光测量仪器的管水准器对准自动对中装置的管水准器水准度采集器，微型计算机自动调节测量仪器的左右水平度；

S42、将激光测量仪器转动90°，使激光测量仪器对准自动对中装置的另一个管水准器水准度采集器，微型计算机自动调节测量仪器的前后水平度。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：

（1）本发明的激光测量仪器的自动对中装置由壳体连接3个液压伸缩杆，液压伸缩杆连接可伸缩脚架，采用伸缩脚架及液压伸缩杆使测量仪器粗平及精平。壳体内设置旋转电动机及移动电动机，2部电动机的动作能使测量仪器在限定区域内与所要对中的点对中。壳体内设置微型计算机、显示器及操作盘、对中区域采集器、水准管水准度采集器，微型计算机电气连接显示器及操作盘、对中区域采集器、管水准器水准度采集器、激光测量仪器管水准器水准度采集器、液压电动机、旋转电动机及移动电动机、壳体激光圈。通过对中区域采集器采集对中数据，微型计算机将采集的数据进行分析，并根据分析数据指示旋转电动机及移动电动机使测量仪器对中；通过管水准器水准度采集器及激光测量仪器管水准器水准度采集器对壳体及测量仪器的水平度进行采集，微型计算机将采集数据进行分析，并根据分析的数据指示液压电动机使壳体、测量仪器粗平及精平。采取上述装置，通过人机交互解决测量仪器的快速自动对中精确整平。本装置操作简单，安置测量仪器快，设备整平对中精确。

（2）本发明的激光测量仪器的自动对中装置利用对中区域采集器采集靶标与粗对中激光圈的位置关系，微型计算机将采集的数据进行分析，并根据分析数据控制旋转驱动结构，以驱动旋转基板绕旋转轴转动，使粗对中激光圈的投影中心在靶标中心与旋转轴投影中心的连线上。然后微型计算机控制移动驱动结构，以驱动连接盘相对旋转基板移动，使粗对中激光圈的投影中心与靶标中心重合，从而完成粗对中操作。在安装激光测量仪器后，利用对中区域采集器采集靶标与激光测量仪器的对中激光点的关系，微型计算机将采集的数据进行分析，并根据分析数据控制旋转驱动结构，以驱动旋转基板绕旋转轴转动，使激光测量仪器的对中激光点在靶标中心与旋转轴投影中心的连线上。然后微型计算机控制移动驱动结构，以驱动连接盘相对旋转基板移动，使激光测量仪器的对中激光点与靶标中心重合，从而完成精对中操作。本发明通过微型计算机、对中区域采集器、粗对中激光圈、旋转机构和移动机构之间的相互配合，采用固化软件驱动各硬件，AI自动化程度高，可以实现快速自动对中精确整平。

（3）本发明的激光测量仪器的自动对中装置的自动对中方法依次包括粗平、粗对中、精平和精对中操作，以保证精确对中，能极大的提高测绘结果的精度。

（4）本发明的激光测量仪器的自动对中装置集成化高，安装安置简单，适用性强等特点，有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明的自动对中装置的平面示意图；

图2为本发明的自动对中装置的立面示意图；

图3为图1中A-O-A’剖面示意图（具体为沿A-O-A’进行剖切并展开）；

图4为图1中B部分放大示意图；

图5为图4中D部分放大示意图；

图6为图3中C部分放大示意图。

附图标注：1-壳体、2-万向节、3-液压伸缩杆、4-液压缸、5-脚架支座、6-液压电动机、7-脚架卡槽、8-卡槽弹簧片、9-螺栓、10-可伸缩脚架、11-圆水准器、12-管水准器、13-管水准器水准度采集器、14-激光测量仪器管水准器水准度采集器、15-计算机显示器及操作盘、16-旋转电动机基座、17-旋转电动机、18-旋转电动机输出轴、19-旋转主动齿轮盘、20-旋转从动盘轴承、21-旋转从动齿轮盘、22-旋转挡杆、23-旋转轴、24-旋转基板、25-轴承滑槽、26-滑动轴承、27-移动电动机基座、28-移动电动机、29-移动电动机输出轴、30-移动主动齿轮盘、31-主动齿轮盘齿条、32-移动从动齿轮盘、33-从动齿轮盘齿条、34-移动从动盘轴承、35-移动盘、36-移动挡杆、37-移动挡杆滑槽、38-连接盘、39-旋转挡杆滑槽、40-微型计算机、41-基座激光圈、42-对中区域采集器、43-粗对中激光圈、44-空心连接螺栓、45-激光测量仪器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-6所示，本发明提供一种激光测量仪器的自动对中装置，该自动对中装置包括壳体1、微型计算机40、以及与微型计算机40电连接的对中区域采集器42和粗对中激光圈43。自动对中装置还包括设置在壳体1内的旋转机构和移动机构。微型计算机40控制移动机构移动，并且根据需要控制旋转机构转动。对中区域采集器42和粗对中激光圈43均设置在壳体1内部，微型计算机40通常可以设置在壳体1内。可以理解的是，微型计算机40设置在壳体1外部同样可以实现本发明的意图。在一个具体的实施方式中，微型计算机40、对中区域采集器42和粗对中激光圈43均设置在壳体1内的底部。

为了调节壳体1、激光测量仪器的水平度，如图1和图2所示，该自动对中装置还包括基座激光圈41、管水准器12、可伸缩脚架10、脚架支座5、液压缸4、液压电动机6，还可以包括设置在壳体1顶部的圆水准器11。基座激光圈41和对中区域采集器42均与微型计算机40电连接，基座激光圈41设置在壳体1的底部内侧边缘，对中区域采集器42设置在微型计算机40与基座激光圈41之间。管水准器12连接在壳体1的顶部，管水准器12上设有管水准器水准度采集器13，管水准器水准度采集器13与微型计算机40电连接。在一个优选的实施方式中，管水准器12的数量为两个，两个管水准器12相互垂直设置。设置相互垂直的两个管水准器12，便于利用其中的一个管水准器12来指示壳体1、激光测量仪器的左右水平度，另一个管水准器12来指示壳体1、激光测量仪器的前后水平度。

脚架支座5连接在可伸缩脚架10的顶部，具体地，可伸缩脚架10的顶部插入脚架卡槽7内，并利用卡槽弹簧片8和螺栓9紧固，脚架卡槽7的顶部连接脚架支座5，从而将脚架支座5连接在可伸缩脚架10的顶部。液压缸4连接在脚架支座5的顶部。液压缸4的液压伸缩杆3活动连接在壳体1的底部，具体地，液压伸缩杆3的顶部通过万向节2连接在壳体1的底部。液压电动机6与微型计算机40电连接，液压电动机6与液压缸4连接。在一种具体的实施方式中，可伸缩脚架10的数量为3个，3个可伸缩脚架10等间距布置在壳体1的底部。更加优选的，如图1所示，第一个的管水准器12设置在两个万向节2的中垂线上，第二个的管水准器12与这个管水准器12相互垂直。在该实施例中，壳体1上连接9个与微型计算机40电连接的激光测量仪器管水准器水准度采集器14，9个激光测量仪器管水准器水准度采集器14分为三组，每组包括三个激光测量仪器管水准器水准度采集器14，每组中间的激光测量仪器管水准器水准度采集器14设置在万向节2与壳体1中心的连线上，并与该万向节2对称布置在壳体1中心的两侧，将每组中间的激光测量仪器管水准器水准度采集器14标记为点M，将壳体1的中心标记为P，将每组另外两个激光测量仪器管水准器水准度采集器14均标记为N，∠MPN=30°。

为了便于进行人机交互，本发明在壳体1上安装计算机显示器及操作盘15，计算机显示器及操作盘15与微型计算机40电连接。在一个具体的实施方式中，计算机显示器及操作盘15安装在壳体1的侧面，具体地，计算机显示器及操作盘15安装在第一个的管水准器12一侧。计算机显示器及操作盘15上至少设有“粗平”按钮、“粗对中”按钮、“精平”按钮、“精对中”按钮。可以理解的是，为了便于操作人员快速了解计算机显示器及操作盘15上的按钮功能，“粗平”按钮、“粗对中”按钮、“精平”按钮、“精对中”按钮还可以以英文缩写来表示，同时还能简化面板界面。

需要调节壳体1的水平度时，按下“粗平”按钮，微型计算机40通过第一个的管水准器水准度采集器13采集第一个的管水准器12的水准度，微型计算机40根据水准度偏差驱动第一个的管水准器12两侧的液压电动机6，液压电动机6驱动液压伸缩杆3伸缩，调整壳体1的左右水平。待壳体1的左右水平后，微型计算机40通过第二个的管水准器水准度采集器13采集第二个的管水准器12的水准度，微型计算机40根据水准度偏差驱动第二个的管水准器12两侧的液压电动机6，液压电动机6驱动液压伸缩杆3伸缩，调整壳体1的前后水平，至此，壳体1水平。

将激光测量仪器45安装到壳体1上后，需要调节激光测量仪器45的水平度时，按下“精平”按钮，手动旋转激光测量仪器45，使激光测量仪器45的管水准器对准任意一个管水准器水准度采集器13，管水准器水准度采集器13采集激光测量仪器45的左右水平度，微型计算机40根据采集数据驱动可伸缩脚架10的液压电动机6，液压电动机6驱动液压伸缩杆3伸缩，调整激光测量仪器45左右水平。待激光测量仪器45左右水平后，微型计算机40显示“转动90°”，将激光测量仪器45旋转90°，使激光测量仪器45的管水准器对准另一个管水准器水准度采集器13，管水准器水准度采集器13采集激光测量仪器45的前后水平度，微型计算机40根据采集数据驱动可伸缩脚架10的液压电动机6，液压电动机6驱动液压伸缩杆3伸缩，调整激光测量仪器45前后水平。

旋转机构包括旋转基板24和用于驱动旋转基板24转动的旋转驱动结构。旋转驱动结构与微型计算机40电连接。旋转基板24连接有旋转轴23，并且旋转基板24可以绕旋转轴23转动，旋转轴23与壳体1的相对位置固定。在一个具体的实施方式中，旋转轴23固定设置在壳体1内，并且旋转轴23穿过旋转基板24。优选地，旋转轴23设置在靠近第一个的管水准器12的一侧，并且旋转轴23的投影中心在管水准器12投影中心与壳体1投影中心的连线上。

如图4所示，旋转驱动结构包括旋转电动机17、旋转主动齿轮盘19和旋转从动齿轮盘21。旋转电动机17与微型计算机40电连接。在一个具体的实施方式中，旋转电动机17安装在旋转电动机基座16顶部，旋转电动机基座16固定在壳体1底部。在一个优选的实施方式中，旋转电动机基座16设置在第一个的管水准器12对面，旋转电动机基座16的投影中心在壳体1的投影中心与第一个的管水准器12投影中心的连线上。旋转主动齿轮盘19与旋转电动机17的旋转电动机输出轴18连接。旋转从动齿轮盘21与旋转主动齿轮盘19啮合连接。壳体1内侧中间连接有旋转从动盘轴承20，旋转从动盘轴承20的内圈顶部焊接旋转从动齿轮盘21。旋转从动齿轮盘21上连接有旋转挡杆22，旋转挡杆22与旋转基板24滑动连接，具体地，旋转基板24上开设有旋转挡杆滑槽39，旋转挡杆22与旋转挡杆滑槽39滑动连接，进而使旋转挡杆22与旋转基板24滑动连接。

旋转机构的工作原理为：微型计算机40控制旋转电动机17工作，使旋转电动机输出轴18转动，旋转电动机输出轴18转动带动旋转主动齿轮盘19转动，旋转主动齿轮盘19转动带动旋转从动齿轮盘21转动，旋转从动齿轮盘21转动使旋转挡杆22转动，旋转挡杆22转动带动旋转基板24转动，由于旋转轴23的限制作用，旋转基板24绕旋转轴23转动。

移动机构包括用于与激光测量仪器45连接的连接盘38、以及用于驱动连接盘38移动的移动驱动结构。连接盘38通过空心连接螺栓44与激光测量仪器45连接。如图6所示，空心连接螺栓44包括中部的中空螺杆和连接在中空螺杆底部的锥台。空心连接螺栓44底部设置粗对中激光圈43，粗对中激光圈43采用锂电池供电，并设置开启开关。移动驱动结构与微型计算机40电连接。移动驱动结构设置在旋转基板24上，连接盘38与移动驱动结构连接，并且连接盘38可以相对旋转基板24移动。

如图3-图6所示，移动驱动结构包括主动齿轮盘齿条31、从动齿轮盘齿条33、移动电动机28、移动主动齿轮盘30和移动从动齿轮盘32。主动齿轮盘齿条31和从动齿轮盘齿条33平行设置在旋转基板24上。移动电动机28与微型计算机40电连接。移动电动机28设置在移动电动机基座27顶部，移动电动机基座27可相对旋转基板24滑动，具体地，移动主动齿轮盘30位置对应的旋转基板24上开设有与主动齿轮盘齿条31平行的轴承滑槽25，轴承滑槽25内滑动设有滑动轴承26，滑动轴承26与移动电动机基座27连接，进而使移动电动机基座27可相对旋转基板24滑动。移动主动齿轮盘30与移动电动机28的移动电动机输出轴29连接，移动主动齿轮盘30与主动齿轮盘齿条31啮合连接。移动从动齿轮盘32分别与移动主动齿轮盘30、从动齿轮盘齿条33啮合连接。连接盘38与移动从动齿轮盘32转动连接，具体地，移动从动齿轮盘32位置对应的旋转基板24上开设有与从动齿轮盘齿条33平行的移动挡杆滑槽37，移动挡杆滑槽37内滑动设有移动挡杆36，移动挡杆36穿过移动盘35并与连接盘38连接，移动盘35的外壁与移动从动齿轮盘32之间设有移动从动盘轴承34，进而使连接盘38与移动从动齿轮盘32转动连接。在一个具体的实施方式中，移动从动盘轴承34的外圈与移动从动齿轮盘32连接，移动从动盘轴承34的内圈与移动盘35连接。

移动机构的工作原理为：微型计算机40控制移动电动机28工作，使移动电动机28的移动电动机输出轴29转动，移动电动机输出轴29转动带动移动主动齿轮盘30沿主动齿轮盘齿条31转动并移动，移动主动齿轮盘30转动带动移动从动齿轮盘32沿从动齿轮盘齿条33转动并移动，移动从动齿轮盘32转动带动移动从动盘轴承34的外圈转动，移动从动齿轮盘32移动带动移动从动盘轴承34的内圈沿从动齿轮盘齿条33移动，移动从动盘轴承34的内圈移动带动移动盘35移动，移动盘35移动带动移动挡杆36移动，移动挡杆36移动带动连接盘38移动，连接盘38移动带动激光测量仪器45移动。

上述激光测量仪器的自动对中装置的自动对中方法包括以下步骤：

S1、在所要对中的点处设置靶标，使靶标与所要对中的点重合。此处的靶标为微型计算机40可以识别的透明十字靶标。

S2、开启微型计算机40，微型计算机40自动调节自动对中装置水平。具体地，壳体1的底部提前安装好万向节2、液压伸缩杆3、液压缸4、脚架支座5、液压电动机6，将3个可伸缩脚架10插入脚架卡槽7内，并通过螺栓9及卡槽弹簧片8将可伸缩脚架10与壳体1可靠连接。开启计算机显示器及操作盘15开关，开启基座激光圈41。将组装好的带可伸缩脚架10的壳体1放置在所要对中的点的正上方，基本使所要对中的点位于基座激光圈41的中心。

然后调节三个可伸缩脚架10，使圆水准器11的水准气泡居中，具体操作步骤为：观察圆水准器11的水准气泡的位置是否在圆水准器11与壳体1中心的连线上，如果圆水准器11的水准气泡在圆水准器11与壳体1中心的连线上，仅通过微型计算机40控制液压电动机6以调节圆水准器11对侧的可伸缩脚架10，使圆水准器11的水准气泡居中。如果圆水准器11的水准气泡不在圆水准器11与壳体1中心的连线上，观察圆水准器11的水准气泡在圆水准器11与壳体1中心连线的哪个方向，如圆水准器11的水准气泡在圆水准器11与壳体1中心连线的左侧，则利用微型计算机40控制液压电动机6以降低左侧的可伸缩脚架10的高度，同时提高右侧的可伸缩脚架10的高度，使圆水准器11的水准气泡在圆水准器11与壳体1中心的连线上。如圆水准器11的水准气泡在圆水准器11与壳体1中心的连线的右侧，则降低右侧的可伸缩脚架10的高度，同时提高左侧的可伸缩脚架10的高度，使圆水准器11的水准气泡在圆水准器11与壳体1中心的连线上，圆水准器11的水准气泡在圆水准器11与壳体1中心的连线上后，按上述操作使圆水准器11的水准气泡居中。

然后关闭基座激光圈41，开启粗对中激光圈43。启动微型计算机40，按“粗平”按钮，微型计算机40通过第一个的管水准器水准度采集器13采集第一个的管水准器12的水准度，微型计算机40根据水准度偏差驱动第一个的管水准器12两侧的液压电动机6，液压电动机6驱动液压伸缩杆3伸缩，调整壳体1的左右水平。待壳体1的左右水平后，微型计算机40通过第二个的管水准器水准度采集器13采集第二个的管水准器12的水准度，微型计算机40根据水准度偏差驱动第二个的管水准器12两侧的液压电动机6，液压电动机6驱动液压伸缩杆3伸缩，调整壳体1的前后水平，至此，壳体1水平。

S3、按下“粗对中”按钮，微型计算机40控制对中区域采集器42采集靶标与粗对中激光圈43的位置关系，分析粗对中激光圈43的投影中心是否在靶标中心与旋转轴23投影中心的连线上。如果粗对中激光圈43的投影中心在靶标中心与旋转轴23投影中心的连线上，微型计算机40控制移动电动机28工作，使粗对中激光圈43的投影中心与靶标中心重合。如果粗对中激光圈43的投影中心不在靶标中心与旋转轴23投影中心的连线上，微型计算机40控制旋转电动机17工作，使旋转基板24绕旋转轴23转动，使粗对中激光圈43的投影中心落在靶标中心与旋转轴23投影中心的连线上。然后微型计算机40控制移动电动机28工作，使粗对中激光圈43的投影中心与靶标中心重合。

S4、利用空心连接螺栓44将激光测量仪器45连接到连接盘38上。大致调节测量仪器的3个脚螺旋，使激光测量仪器45的圆水准气泡居中。按“精平”按钮，微型计算机40自动调节激光测量仪器45水平，具体地，手动旋转激光测量仪器45，使激光测量仪器45的管水准器对准任意一个管水准器水准度采集器13，管水准器水准度采集器13采集激光测量仪器45的左右水平度，微型计算机40根据采集数据驱动可伸缩脚架10的液压电动机6，液压电动机6驱动液压伸缩杆3伸缩，调整激光测量仪器45左右水平。待激光测量仪器45左右水平后，微型计算机40显示“转动90°”，将激光测量仪器45旋转90°，使激光测量仪器45的管水准器对准另一个管水准器水准度采集器13，管水准器水准度采集器13采集激光测量仪器45的前后水平度，微型计算机40根据采集数据驱动可伸缩脚架10的液压电动机6，液压电动机6驱动液压伸缩杆3伸缩，调整激光测量仪器45前后水平。

S5、打开激光测量仪器45的对中激光开关，按下“精对中”按钮，微型计算机40控制对中区域采集器42采集靶标与激光测量仪器45的对中激光点的关系，分析激光测量仪器45的对中激光点是否在靶标中心与旋转轴23投影中心的连线上，如果激光测量仪器45的对中激光点在靶标中心与旋转轴23投影中心的连线上，微型计算机40控制移动驱动结构运动，使激光测量仪器45的对中激光点与靶标中心重合；如果激光测量仪器45的对中激光点不在靶标中心与旋转轴23投影中心的连线上，微型计算机40控制旋转驱动结构运动，使旋转基板24绕旋转轴23转动，使激光测量仪器45的对中激光点落在靶标中心与旋转轴23投影中心的连线上，然后微型计算机40控制移动驱动结构运动，激光测量仪器45的对中激光点与靶标中心重合，至此完成激光测量仪器45的自动对中。

激光测量仪器45精确对中后，可以人为检查激光测量仪器45是否精确整平，方法为：手动旋转激光测量仪器45到任何位置，观察激光测量仪器45的管水准器的气泡是否居中，如有任意一处位置不居中则可进行精平操作，即按下“精平”按钮，使激光测量仪器45精平。

通过上述操作使激光测量仪器45自动精确整平并对中。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种激光测量仪器的自动对中装置，包括壳体（1），其特征在于，还包括微型计算机（40）、以及与微型计算机（40）电连接的对中区域采集器（42）和粗对中激光圈（43），所述自动对中装置还包括：

旋转机构，包括旋转基板（24）和用于驱动旋转基板（24）转动的旋转驱动结构，所述旋转基板（24）连接有旋转轴（23）并且所述旋转基板（24）可以绕旋转轴（23）转动，所述旋转轴（23）与壳体（1）的相对位置固定；

移动机构，包括用于与激光测量仪器（45）连接的连接盘（38）、以及用于驱动连接盘（38）移动的移动驱动结构，所述移动驱动结构设置在旋转基板（24）上，所述连接盘（38）与移动驱动结构连接并且所述连接盘（38）可以相对旋转基板（24）移动；

可伸缩脚架（10）；

脚架支座（5），连接在可伸缩脚架（10）的顶部；

液压缸（4），连接在所述脚架支座（5）的顶部，所述液压缸（4）的液压伸缩杆（3）活动连接在壳体（1）的底部；

液压电动机（6），与液压缸（4）连接；

两个管水准器（12），设置在壳体（1）的顶部，两个管水准器（12）相互垂直设置；

管水准器水准度采集器（13），设置在管水准器（12）上；

所述微型计算机（40）分别与旋转驱动结构、移动驱动结构、液压电动机（6）、管水准器水准度采集器（13）电连接；

所述移动驱动结构包括：

平行设置在旋转基板（24）上的主动齿轮盘齿条（31）和从动齿轮盘齿条（33）；

移动电动机（28），与微型计算机（40）电连接，所述移动电动机（28）设置在移动电动机基座（27）上，所述移动电动机基座（27）可相对旋转基板（24）滑动；

移动主动齿轮盘（30），与移动电动机（28）的移动电动机输出轴（29）连接，所述移动主动齿轮盘（30）与主动齿轮盘齿条（31）啮合连接；

移动从动齿轮盘（32），分别与移动主动齿轮盘（30）、从动齿轮盘齿条（33）啮合连接，所述连接盘（38）与移动从动齿轮盘（32）转动连接。

2.根据权利要求1所述的激光测量仪器的自动对中装置，其特征在于，所述旋转驱动结构包括：

旋转电动机（17），与微型计算机（40）电连接；

旋转主动齿轮盘（19），与旋转电动机（17）的旋转电动机输出轴（18）连接；

旋转从动齿轮盘（21），与旋转主动齿轮盘（19）啮合连接，所述旋转从动齿轮盘（21）上连接有旋转挡杆（22），所述旋转挡杆（22）与旋转基板（24）滑动连接。

3.根据权利要求1所述的激光测量仪器的自动对中装置，其特征在于，所述移动从动齿轮盘（32）位置对应的旋转基板（24）上开设有与从动齿轮盘齿条（33）平行的移动挡杆滑槽（37），所述移动挡杆滑槽（37）内滑动设有移动挡杆（36），所述移动挡杆（36）穿过移动盘（35）并与连接盘（38）连接，所述移动盘（35）的外壁与移动从动齿轮盘（32）之间设有移动从动盘轴承（34），进而使所述连接盘（38）与移动从动齿轮盘（32）转动连接。

4.根据权利要求1所述的激光测量仪器的自动对中装置，其特征在于，所述移动主动齿轮盘（30）位置对应的旋转基板（24）上开设有与主动齿轮盘齿条（31）平行的轴承滑槽（25），所述轴承滑槽（25）内滑动设有滑动轴承（26），所述滑动轴承（26）与移动电动机基座（27）连接。

5.根据权利要求1所述的激光测量仪器的自动对中装置，其特征在于，还包括基座激光圈（41），所述基座激光圈（41）与微型计算机（40）电连接。

6.根据权利要求1所述的激光测量仪器的自动对中装置，其特征在于，还包括设置在壳体（1）顶部的圆水准器（11）。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的激光测量仪器的自动对中装置的自动对中方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在所要对中的点处设置靶标，使靶标与所要对中的点重合；

S2、开启微型计算机（40），微型计算机（40）自动调节所述自动对中装置水平；

S3、微型计算机（40）控制对中区域采集器（42）采集靶标与粗对中激光圈（43）的位置关系，分析粗对中激光圈（43）的投影中心是否在靶标中心与旋转轴（23）中心的连线上，如果粗对中激光圈（43）的中心在靶标中心与旋转轴（23）中心的连线上，微型计算机（40）控制移动驱动结构运动，使粗对中激光圈（43）的中心与靶标中心重合；如果粗对中激光圈（43）的中心不在靶标中心与旋转轴（23）中心的连线上，微型计算机（40）控制旋转驱动结构运动，使旋转基板（24）绕旋转轴（23）转动，使粗对中激光圈（43）的中心落在靶标中心与旋转轴（23）中心的连线上，然后微型计算机（40）控制移动驱动结构运动，使粗对中激光圈（43）的投影中心与靶标中心重合；

S4、将激光测量仪器（45）连接到连接盘（38）上，微型计算机（40）自动调节所述激光测量仪器（45）水平；

S5、微型计算机（40）控制对中区域采集器（42）采集靶标与所述激光测量仪器（45）的对中激光点的关系，分析激光测量仪器（45）的对中激光点是否在靶标中心与旋转轴（23）投影中心的连线上，如果激光测量仪器（45）的对中激光点在靶标中心与旋转轴（23）投影中心的连线上，微型计算机（40）控制移动驱动结构运动，使激光测量仪器（45）的对中激光点与靶标中心重合；如果激光测量仪器（45）的对中激光点不在靶标中心与旋转轴（23）投影中心的连线上，微型计算机（40）控制旋转驱动结构运动，使旋转基板（24）绕旋转轴（23）转动，使激光测量仪器（45）的对中激光点落在靶标中心与旋转轴（23）投影中心的连线上，然后微型计算机（40）控制移动驱动结构运动，激光测量仪器（45）的对中激光点与靶标中心重合，至此完成激光测量仪器（45）的自动对中。

8.根据权利要求7所述的激光测量仪器的自动对中装置的自动对中方法，其特征在于，S4中微型计算机（40）自动调节所述激光测量仪器（45）水平具体包括：

S41、旋转所述激光测量仪器（45），使激光测量仪器（45）的管水准器对准自动对中装置的管水准器水准度采集器（13），微型计算机（40）自动调节测量仪器的左右水平度；

S42、将激光测量仪器（45）转动90°，使激光测量仪器（45）的管水准器对准自动对中装置的另一个管水准器水准度采集器（13），微型计算机（40）自动调节测量仪器的前后水平度。

Images