CN117146153B - 一种全自动升降水平仪支架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水平仪支架领域的一种全自动升降水平仪支架，包括支架机构，支架机构包括底座以及与其固定连接的安装筒，安装筒内嵌套有升降架，升降架延伸至安装筒上方并固定连接有安装盘，水平仪本体与安装盘固定连接；升降架螺纹连接有嵌套在安装筒内的第一丝杆，第一丝杆连接有安装在安装筒内的第一丝杆电机；安装筒靠近安装盘一侧的圆周侧壁上嵌套有呈圆周等距分布的多组弹簧片，通过安装在安装筒上的陀螺仪和控制器，在安装筒发生倾斜时，对倾覆角度进行实时监测，当倾覆角度大于设定阈值时即安装筒要发生倾倒时，通过第一丝杆驱动升降架带动安装盘和其上的水平仪本体快速下降，降低其跌落高度，同时驱动弹簧片伸出安装筒，在倾倒跌落时提供缓冲。

Description

一种全自动升降水平仪支架
技术领域
本发明涉及一种升降支架，特别是涉及应用于水平仪支架领域的一种全自动升降水平仪支架。
背景技术
水平仪是一种测量小角度的常用量具。在机械行业和仪表制造中，用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等，为了适应不同设备的不同安装高度，一般为水平仪配置升降支架。
传统的水平仪升降支架采用一个支撑立柱搭配若干支撑脚的框架结构，由于施工现场一般杂乱不堪且设备和人员流动频繁，容易对升降支架造成磕碰，容易使得支架发生倾覆，造成高出的水平仪跌落损坏。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是传统的水平仪升降支架无法保护由于磕碰倾覆后水平仪发生跌落损坏的问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种全自动升降水平仪支架，包括固定连接于水平仪本体下端的支架机构，支架机构包括底座，底座上固定连接有安装筒，安装筒内嵌套有与其竖直滑动连接的升降架，升降架延伸至安装筒上方并固定连接有安装盘，水平仪本体与安装盘固定连接；升降架螺纹连接有嵌套在安装筒内的第一丝杆，第一丝杆连接有安装在安装筒内的第一丝杆电机；安装筒靠近安装盘一侧的圆周侧壁上嵌套有呈圆周等距分布的多组弹簧片，弹簧片下端铰接有与安装筒内壁固定连接的固定环，弹簧片上端铰接有与安装筒内壁滑动抵接的第一升降环，第一升降环上端抵有与安装盘固定连接的推动杆；安装筒侧壁固定连接有手柄，手柄上固定连接有陀螺仪和控制器，控制器包括计算模块，计算模块的输入端连接有倾斜角度监测模块，倾斜角度监测模块的输入端与陀螺仪连接，计算模块的输出端连接有缓冲执行模块，缓冲执行模块的输出端与第一丝杆电机连接。
在上述全自动升降水平仪支架中，通过采用陀螺仪和可伸出的弹簧片，在支架发生倾覆时将弹簧片伸出进行撞击缓冲，保护水平仪本体。
作为本申请进一步的改进，安装筒还安装有预防倾倒机构，预防倾倒机构包括嵌套在安装筒下部且呈圆周等距分布的支撑板，支撑板下部与安装筒铰接，支撑板内侧铰接有铰接杆，铰接杆上部铰接有与安装筒滑动连接的第二升降环，第二升降环螺纹连接有第二丝杆，第二丝杆连接有第二丝杆电机；第二丝杆电机与控制器连接，控制器内还设有加速度监测模块，加速度监测模块的输入端连接有安装在手柄上的加速度传感器，计算模块的输出端还连接有预防执行模块，预防执行模块输出端与第二丝杆电机连接。
作为本申请进一步的改进，安装筒为竖直空心圆筒，安装筒上端面开设有供升降架贯穿的升降槽，升降架为镂空圆筒状结构。
作为本申请进一步的改进，安装盘下端固定连接有多个呈圆周等距分布的推动杆，安装筒上端开设有供推动杆贯穿的插接孔。
作为本申请进一步的改进，第一升降环和固定环之间设有复位弹簧。
作为本申请进一步的改进，弹簧片为弹性塑料材料或弹性金属材料制成，弹簧片呈弧形片状结构，安装筒圆周侧壁上开设有多个用来容纳弹簧片的伸出槽。
作为本申请进一步的改进，支撑板为弧形板，安装筒侧壁上开设有与支撑板配合的安装槽。
综上所述，本发明通过安装在安装筒上的陀螺仪和控制器，在安装筒发生倾斜时，对倾覆角度进行实时监测，当倾覆角度大于设定阈值时即安装筒要发生倾倒时，通过第一丝杆驱动升降架带动安装盘和其上的水平仪本体快速下降，降低其跌落高度，同时驱动弹簧片伸出安装筒，在倾倒跌落时提供缓冲，降低跌落高度和提供跌落缓冲两者配合提高对水平仪本体的保护效果。
附图说明
图1为本申请中本发明的立体结构示意图；
图2为本申请中本发明的剖视结构示意图；
图3为图2中A处的放大结构示意图；
图4为本申请中安装盘的装配结构示意图；
图5为本申请中安装筒的立体结构示意图；
图6为本申请中弹簧片的装配结构示意图；
图7为图2中B处的结构示意图；
图8为本申请中支撑板的装配结构示意图；
图9为本申请第2种实施方式的模块图。
图中标号说明：
1、底座；2、安装筒；201、升降槽；202、伸出槽；203、插接孔；204、安装槽；3、升降架；4、安装盘；5、水平仪本体；6、第一丝杆；7、第一丝杆电机；8、手柄；9、陀螺仪；10、控制器；11、弹簧片；12、固定环；13、第一升降环；14、推动杆；15、复位弹簧；16、支撑板；17、铰接杆；18、第二升降环；19、第二丝杆；20、第二丝杆电机；21、配重块；22、加速度传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的2种实施方式作详细说明。
第1种实施方式：
图1-6示出一种全自动升降水平仪支架，包括固定连接于水平仪本体5下端的支架机构，支架机构包括底座1，底座1上固定连接有安装筒2，安装筒2内嵌套有与其竖直滑动连接的升降架3，升降架3延伸至安装筒2上方并固定连接有安装盘4，水平仪本体5与安装盘4固定连接；升降架3螺纹连接有嵌套在安装筒2内的第一丝杆6，第一丝杆6连接有安装在安装筒2内的第一丝杆电机7；安装筒2靠近安装盘4一侧的圆周侧壁上嵌套有呈圆周等距分布的多组弹簧片11，弹簧片11下端铰接有与安装筒2内壁固定连接的固定环12，弹簧片11上端铰接有与安装筒2内壁滑动抵接的第一升降环13，第一升降环13上端抵有与安装盘4固定连接的推动杆14；安装筒2侧壁固定连接有手柄8，手柄8上固定连接有陀螺仪9和控制器10，控制器10包括计算模块，计算模块的输入端连接有倾斜角度监测模块，倾斜角度监测模块的输入端与陀螺仪9连接，计算模块的输出端连接有缓冲执行模块，缓冲执行模块的输出端与第一丝杆电机7连接。
具体的，通过启动第一丝杆电机7，第一丝杆电机7带动第一丝杆6转动，第一丝杆6驱动升降架3向上移动，升降架3通过安装盘4带动水平仪本体5向上移动，完成水平仪本体5的高度调节；当安装筒2发生倾倒时，陀螺仪9监测到安装筒2的角度变化并将倾斜角度输送到控制器10，计算模块将实时倾斜角度与设定的阈值进行比较，当倾斜角度大于设定的阈值时，计算模块通过缓冲执行模块启动第一丝杆电机7，使得第一丝杆6反向转动，进而使得升降架3向下移动，安装盘4带动水平仪本体5下降，降低水平仪本体5在倾覆后的掉落高度，降低摔倒后的冲击，当升降架3回到初始位置后继续向下移动，安装盘4通过推动杆14推动第一升降环13向下移动，第一升降环13对弹簧片11进行挤压，使得弹簧片11伸出到安装筒2外侧，当安装筒2倾覆后使得弹簧片11先与地面接触，对水平仪本体5进行进一步的缓冲。
相比传统的水平仪支架，本申请通过设有陀螺仪9和呈圆周分布的弹簧片11，在支架发生倾覆时，利用弹簧片11对安装筒2和其上的水平仪本体5进行缓冲，避免水平仪本体5受到较大的冲击发生损坏。
请参阅图2和图5，安装筒2为竖直空心圆筒，安装筒2上端面开设有供升降架3贯穿的升降槽201，升降架3为镂空圆筒状结构。
具体的，使得升降架3带动安装盘4和其上水平仪本体5上下移动时具有较好的稳定性，同时使得整个支架形状规整，便于携带。
请参阅图3和图5，安装盘4下端固定连接有多个呈圆周等距分布的推动杆14，安装筒2上端开设有供推动杆14贯穿的插接孔203。
具体的，安装盘4通过圆周等距分布的推动杆14对第一升降环13施加压力，使得第一升降环13受力均匀。
请参阅图3和图6，第一升降环13和固定环12之间设有复位弹簧15。
具体的，在倾覆结束后，再次反向启动第一丝杆电机7，使得安装盘4和水平仪本体5回到初始位置，第一升降环13在弹簧片11和复位弹簧15的作用下回到初始位置。
需要说明的是，弹簧片11为弹性塑料材料或弹性金属材料制成，弹簧片11呈弧形片状结构，安装筒2圆周侧壁上开设有多个用来容纳弹簧片11的伸出槽202。
具体的，使得弹簧片11在与地面接触时具有较好的缓冲效果。
第2种实施方式：
图2和图7-9示出一种全自动升降水平仪支架，在第1种实施方式基础上，安装筒2还安装有预防倾倒机构，预防倾倒机构包括嵌套在安装筒2下部且呈圆周等距分布的支撑板16，支撑板16下部与安装筒2铰接，支撑板16内侧铰接有铰接杆17，铰接杆17上部铰接有与安装筒2滑动连接的第二升降环18，第二升降环18螺纹连接有第二丝杆19，第二丝杆19连接有第二丝杆电机20；第二丝杆电机20与控制器10连接，控制器10内还设有加速度监测模块，加速度监测模块的输入端连接有安装在手柄8上的加速度传感器22，计算模块的输出端还连接有预防执行模块，预防执行模块输出端与第二丝杆电机20连接。
具体的，当安装筒2发生碰撞进而发生移动时，加速度传感器22监测到安装筒2的加速度，并将加速度信号传输至计算模块，当监测的加速度大于设定的阈值时，计算模块通过预防执行模块启动第二丝杆电机20，第二丝杆电机20带动第二丝杆19转动，第二丝杆19驱动第二升降环18向下移动，第二升降环18通过铰接杆17驱动支撑板16向外展开，使得支撑板16与地面快速接触，进而提高整个支架与地面的接触面积，避免将要倾倒的安装筒2继续倾倒，从而达到预防支架倾倒的目的，更好的保护水平仪本体5。
请参阅图5和图8，支撑板16为弧形板，安装筒2侧壁上开设有与支撑板16配合的安装槽204。
具体的，提高安装筒2的规整性，便于携带运输。
请参阅图7和图8，支撑板16内壁固定连接有配重块21。
具体的，通过在支撑板16上加装配重块21，使得整个支架的重心较低不易倾覆，同时，在支撑板16展开与地面接触后，配重块21从竖直状态变为水平状态，使得整个支架的重心进一步降低，提高预防支架倾覆的效果。
结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种全自动升降水平仪支架，其特征在于，包括固定连接于水平仪本体（5）下端的支架机构，支架机构包括底座（1），底座（1）上固定连接有安装筒（2），安装筒（2）内嵌套有与其竖直滑动连接的升降架（3），升降架（3）延伸至安装筒（2）上方并固定连接有安装盘（4），水平仪本体（5）与安装盘（4）固定连接；所述升降架（3）螺纹连接有嵌套在安装筒（2）内的第一丝杆（6），第一丝杆（6）连接有安装在安装筒（2）内的第一丝杆电机（7）；所述安装筒（2）靠近安装盘（4）一侧的圆周侧壁上嵌套有呈圆周等距分布的多组弹簧片（11），弹簧片（11）下端铰接有与安装筒（2）内壁固定连接的固定环（12），弹簧片（11）上端铰接有与安装筒（2）内壁滑动抵接的第一升降环（13），第一升降环（13）上端抵有与安装盘（4）固定连接的推动杆（14）；
所述安装筒（2）侧壁固定连接有手柄（8），手柄（8）上固定连接有陀螺仪（9）和控制器（10），所述控制器（10）包括计算模块，计算模块的输入端连接有倾斜角度监测模块，倾斜角度监测模块的输入端与陀螺仪（9）连接，计算模块的输出端连接有缓冲执行模块，缓冲执行模块的输出端与第一丝杆电机（7）连接；
所述弹簧片（11）为弹性塑料材料或弹性金属材料制成，弹簧片（11）呈弧形片状结构，所述安装筒（2）圆周侧壁上开设有多个用来容纳弹簧片（11）的伸出槽（202）。
2.根据权利要求1所述的一种全自动升降水平仪支架，其特征在于，所述安装筒（2）还安装有预防倾倒机构，预防倾倒机构包括嵌套在安装筒（2）下部且呈圆周等距分布的支撑板（16），支撑板（16）下部与安装筒（2）铰接，支撑板（16）内侧铰接有铰接杆（17），铰接杆（17）上部铰接有与安装筒（2）滑动连接的第二升降环（18），第二升降环（18）螺纹连接有第二丝杆（19），第二丝杆（19）连接有第二丝杆电机（20）；第二丝杆电机（20）与控制器（10）连接，控制器（10）内还设有加速度监测模块，加速度监测模块的输入端连接有安装在手柄（8）上的加速度传感器（22），计算模块的输出端还连接有预防执行模块，预防执行模块输出端与第二丝杆电机（20）连接，计算模块的输入端连接有加速度监测模块。
3.根据权利要求1所述的一种全自动升降水平仪支架，其特征在于，所述安装筒（2）为竖直空心圆筒，安装筒（2）上端面开设有供升降架（3）贯穿的升降槽（201），升降架（3）为镂空圆筒状结构。
4.根据权利要求3所述的一种全自动升降水平仪支架，其特征在于，所述安装盘（4）下端固定连接有多个呈圆周等距分布的推动杆（14），安装筒（2）上端开设有供推动杆（14）贯穿的插接孔（203）。
5.根据权利要求1所述的一种全自动升降水平仪支架，其特征在于，所述第一升降环（13）和固定环（12）之间设有复位弹簧（15）。
6.根据权利要求2所述的一种全自动升降水平仪支架，其特征在于，所述支撑板（16）为弧形板，安装筒（2）侧壁上开设有与支撑板（16）配合的安装槽（204）。
7.根据权利要求2所述的一种全自动升降水平仪支架，其特征在于，所述支撑板（16）内壁固定连接有配重块（21）。
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