CN204359316U - 一种两自由度经纬仪的外置式转动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两自由度经纬仪的外置式转动控制装置，由俯仰方向控制部件与偏航方向控制部件组成，俯仰方向控制部件包括第一运动驱动机构，外置式夹持件，第一连接结构件(108)，第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104a)以及第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104b)；偏航方向控制部件包括第二运动驱动机构和第二连接结构件(304)；通过第一运动驱动机构带动外置式夹持件转动的方式，实现对两自由度经纬仪的俯仰方向的控制；通过第二运动驱动机构驱动经纬仪水平度盘(205)转动，从而带动望远镜筒(200)在偏航方向上运动；从而有效提高了老式仪器操作的自动化水平。

Description

一种两自由度经纬仪的外置式转动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种两自由度经纬仪的外置式转动控制装置，可实现对传统手动转动控制经纬仪的电动转动控制。

背景技术

两自由度经纬仪广泛应用于大地测量、武器打靶试验弹迹观测等领域。过去由于受计算机技术与电子技术发展的制约，国内许多厂家所设计生产的经纬仪产品一般不包含电路控制部分，完全采用精密的机械加工和光学设计实现经纬仪的光学测量功能；而在仪器的转动控制方面，一般该种设备仅能够采用手动掰动两自由度经纬仪转轴运动的方式控制经纬仪的转动。目前这类产品在国内各测绘部门以及军队武器试验靶场的各项任务中还有着广泛的应用。为了提高传统老式两自由度经纬仪操作的自动化水平，有必要设计和开发一种低成本、高可靠性的经纬仪外置式电动转动控制装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对老式手动式两自由度经纬仪无法进行电动转动控制的不足，提出了两自由度经纬仪的外置式转动控制装置，能够带动传统手动式两自由度经纬仪实现俯仰和偏航方向的转动控制。

本实用新型的技术方案是：

一种两自由度经纬仪的外置式转动控制装置，所述两自由度经纬仪包括望远镜筒、读数显微目镜、第一竖直支架、第二竖直支架、竖直度盘、望远镜筒连接件、水平度盘、经纬仪基座、基座脚螺旋以及经纬仪底座；其特征在于：所述外置式转动控制装置由俯仰方向控制部件和偏航方向控制部件组成；

俯仰方向控制部件包括第一运动驱动机构，外置式夹持件，第一连接结构件，第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件以及第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件；外置式夹持件分别安装在第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件、第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件上；第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件安装在第一竖直支架的外侧，第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件安装在第二竖直支架的外侧，第一运动驱动机构安装在第一连接结构件，第一连接结构件安装在第二竖直支架的靠近读数显微目镜的一侧；外置式夹持件固定在望远镜筒的外表面上，第一运动驱动机构驱动外置式夹持件运动，从而带动望远镜筒在俯仰方向上运动；

偏航方向控制部件包括第二运动驱动机构和第二连接结构件；第二运动驱动机构安装在第二连接结构件的水平部分上，第二连接结构件的竖直部分安装在经纬仪基座的靠近读数显微目镜一侧的侧面上；第二运动驱动机构通过胶粘的方式固定在经纬仪水平度盘的圆柱面上；通过第二运动驱动机构驱动经纬仪水平度盘转动，从而带动望远镜筒在偏航方向上运动。

第一运动驱动机构包括第一转动电机、第一小齿轮、大齿轮和第一皮带；第一转动电机水平安装在第一连接结构件上，第一转动电机与第一小齿轮固连；第一小齿轮与大齿轮安装在同一个竖直平面内，第一皮带套在第一小齿轮与大齿轮的外侧。

外置式夹持件包括第一连接轴、第二连接轴、第一连杆、第二连杆和带孔连杆；

第一连接轴安装在第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件上，第一连杆的一端插入第一连接轴中并通过第二固紧螺丝实现锁紧，第一连杆的另一端与带孔连杆的一端固连；

第二连接轴穿过大齿轮后安装在第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件上；第二连杆的一端插入第二连接轴中并通过第三固紧螺丝实现锁紧，第二连杆的另一端与带孔连杆的另一端固连；读数显微目镜与望远镜筒插入带孔连杆中部的两个通孔中，并通过第一固紧螺丝将望远镜筒与带孔连杆锁紧。

第二运动驱动机构包括第二转动电机、第二小齿轮、大套环齿轮和第二皮带；其中第二转动电机竖直安装在第二连接结构件的水平部分上，第二转动电机与第二小齿轮相固连；大套环齿轮水平安装，其通过胶粘的方式固定在经纬仪水平度盘的圆柱面上；第二小齿轮与大套环齿轮安装在同一水平面，第二皮带套在第二小齿轮与大套环齿轮的外侧，并通过第二皮带进行运动传动。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果为：

(1)本实用新型所提出的两自由度经纬仪的外置式转动控制装置，通过在老式经纬仪外部加装外置式夹持件，通过第一运动驱动机构带动外置式夹持件转动的方式，实现对两自由度经纬仪的俯仰方向的控制；通过第二运动驱动机构驱动经纬仪水平度盘转动，带动望远镜筒在偏航方向上运动；从而有效提高了老式仪器操作的自动化水平。

(2)本实用新型所设计的第一运动驱动机构和第二运动驱动机构通过齿轮与皮带传动控制的方式进行全装置的设计，使得整个装置的结构紧凑，具有安装方便、灵活的特点。

(3)本实用新型所设计的外置式夹持件由第一连接轴、第二连接轴、第一连杆、第二连杆和带孔连杆组成矩形形状的两自由度经纬仪外置式夹持结构件，具有设计简单，通用型强，易于实现不同尺寸条件下零部件的加工制造，可实现不同厂商生产的老式经纬仪的外部夹持结构件的加工、制造与组装。

附图说明

图1为本实用新型的俯仰方向控制部件示意图；

图2为老式手动两自由度经纬仪的示意图；

图3为偏航方向控制部件示意图；

图4为第一连接结构件示意图；

图5为第二连接结构件示意图；

图6为外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件示意图；

图7为本实用新型的两自由度经纬仪的外置式转动控制装置组装示意图；

图8为本实用新型的外置式两自由度经纬仪转动控制装置的底座示意图。

具体实施方式

如图2所示，现有的手动式的两自由度经纬仪包括望远镜筒200、读数显微目镜203、第一竖直支架204a与第二竖直支架204b、竖直度盘202、望远镜筒连接件201、水平度盘205、经纬仪基座206、基座脚螺旋207以及经纬仪底座208。

本实用新型的外置式两自由度经纬仪转动控制装置包括俯仰方向控制部件与偏航方向控制部件组成。

如图1、7所示，俯仰方向控制部件包括第一运动驱动机构，外置式夹持件，第一连接结构件108，第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件104a以及第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件104b；第一运动驱动机构包括第一转动电机109、第一小齿轮106、大齿轮105和第一皮带107；第一小齿轮106比大齿轮105小；外置式夹持件包括第一连接轴103a、第二连接轴103b、第一连杆102a、第二连杆102b和带孔连杆100；

第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件104a固定在经纬仪的第一竖直支架204a的侧面上，第一连接轴103a安装在第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件104a上，第一连杆102a的一端插入第一连接轴103a中并通过第二固紧螺丝101b实现锁紧，第一连杆102a的另一端与带孔连杆100的一端固连；第一转动电机109水平安装在第一连接结构件108上，第一连接结构件108与经纬仪的第二竖直支架204b在靠近读数显微目镜203的一侧固连、第一转动电机109与第一小齿轮106固连；第一小齿轮106与大齿轮105安装在同一个竖直平面内，第一皮带107套在第一小齿轮106与大齿轮105的外侧；第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件104b与经纬仪的第二竖直支架204b的侧面相固连，第二连接轴103b穿过大齿轮105后安装在大齿轮与经纬仪本体连接结构件104b上；第二连杆102b的一端插入第二连接轴103b中并通过第三固紧螺丝101c实现锁紧，第二连杆102b的另一端与带孔连杆100的另一端固连；读数显微目镜203与望远镜筒200插入带孔连杆100中部的两个通孔中，并通过第一固紧螺丝101a将望远镜筒200与带孔连杆100锁紧；固紧螺丝101b与101c可实现对连杆102a与102b的锁紧；

如图3、7所示，偏航方向控制部件包括第二运动驱动机构和第二连接结构件304；第二运动驱动机构包括第二转动电机303、第二小齿轮302、大套环齿轮300和第二皮带301；第二转动电机303竖直安装在第二连接结构件304的水平部分上，第二转动电机303与第二小齿轮302相固连；大套环齿轮300水平安装，其通过胶粘的方式固定在经纬仪水平度盘205的圆柱面上；第二小齿轮302与大套环齿轮300安装在同一水平面，第二皮带301套在第二小齿轮302与大套环齿轮300的外侧，并通过第二皮带301进行运动传动；第二连接结构件304的竖直部分安装在经纬仪基座206的靠近读数显微目镜203一侧的侧面上。第二小齿轮302比大套环齿轮300小。

如图4-6所示，分别为第一连接结构件108、第二连接结构件304、大齿轮与经纬仪本体连接结构件104b的示意图，通过采用上述结构件能够将各部件进行紧固连接，该种设计方法具有结构紧凑、安装方便的优点。

图8中给出了水平视角下的组装示意图，由图中结果可见经纬仪的基座脚螺旋207共有三个，呈等边三角形位置排列，实现了对上部经纬仪的稳定支撑。

本实用新型的转动控制装置的工作过程如下：对于俯仰方向控制部件，第一转动电机109带动第一小齿轮106旋转，第一小齿轮106进而带动第一皮带107拉动大齿轮105进行旋转运动，最终大齿轮105带动第二连接轴103b旋转，从而通过连杆102b连接带孔连杆100带动经纬仪的望远镜筒200进行俯仰方向的旋转控制；对于偏航方向控制部件，第二转动电机303带动第二小齿轮302旋转，第二小齿轮302进而带动第二皮带301拉动大套环齿轮300进行旋转运动，大套环齿轮300与经纬仪的水平度盘205相固连，最终实现经纬仪偏航方向的旋转控制。

本实用新型未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (4)

1.一种两自由度经纬仪的外置式转动控制装置，所述两自由度经纬仪包括望远镜筒(200)、读数显微目镜(203)、第一竖直支架(204a)、第二竖直支架(204b)、竖直度盘(202)、望远镜筒连接件(201)、水平度盘(205)、经纬仪基座(206)、基座脚螺旋(207)以及经纬仪底座(208)；其特征在于：所述外置式转动控制装置由俯仰方向控制部件和偏航方向控制部件组成；

俯仰方向控制部件包括第一运动驱动机构，外置式夹持件，第一连接结构件(108)，第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104a)以及第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104b)；外置式夹持件分别安装在第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104a)、第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104b)上；第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104a)安装在第一竖直支架(204a)的外侧，第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104b)安装在第二竖直支架(204b)的外侧，第一运动驱动机构安装在第一连接结构件(108)，第一连接结构件(108)安装在第二竖直支架(204b)的靠近读数显微目镜(203)的一侧；外置式夹持件固定在望远镜筒(200)的外表面上，第一运动驱动机构驱动外置式夹持件运动，从而带动望远镜筒(200)在俯仰方向上运动；

偏航方向控制部件包括第二运动驱动机构和第二连接结构件(304)；第二运动驱动机构安装在第二连接结构件(304)的水平部分上，第二连接结构件(304)的竖直部分安装在经纬仪基座(206)的靠近读数显微目镜(203)一侧的侧面上；第二运动驱动机构通过胶粘的方式固定在经纬仪水平度盘(205)的圆柱面上；通过第二运动驱动机构驱动经纬仪水平度盘(205)转动，从而带动望远镜筒(200)在偏航方向上运动。

2.根据权利要求1所述的一种两自由度经纬仪的外置式转动控制装置，其特征在于，第一运动驱动机构包括第一转动电机(109)、第一小齿轮(106)、大齿轮(105)和第一皮带(107)；第一转动电机(109)水平安装在第一连接结构件(108)上，第一转动电机(109)与第一小齿轮(106)固连；第一小齿轮(106)与大齿轮(105)安装在同一个竖直平面内，第一皮带(107)套在第一小齿轮(106)与大齿轮(105)的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种两自由度经纬仪的外置式转动控制装置，其特征在于，外置式夹持件包括第一连接轴(103a)、第二连接轴(103b)、第一连杆(102a)、第二连杆(102b)和带孔连杆(100)；

第一连接轴(103a)安装在第一外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104a)上，第一连杆(102a)的一端插入第一连接轴(103a)中并通过第二固紧螺丝(101b)实现锁紧，第一连杆(102a)的另一端与带孔连杆(100)的一端固连；

第二连接轴(103b)穿过大齿轮(105)后安装在第二外置式夹持件与经纬仪本体连接结构件(104b)上；第二连杆(102b)的一端插入第二连接轴(103b)中并通过第三固紧螺丝(101c)实现锁紧，第二连杆(102b)的另一端与带孔连杆(100)的另一端固连；读数显微目镜(203)与望远镜筒(200)插入带孔连杆(100)中部的两个通孔中，并通过第一固紧螺丝(101a)将望远镜筒(200)与带孔连杆(100)锁紧。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的一种两自由度经纬仪的外置式转动控制装置，其特征在于，

第二运动驱动机构包括第二转动电机(303)、第二小齿轮(302)、大套环齿轮(300)和第二皮带(301)；其中第二转动电机(303)竖直安装在第二连接结构件(304)的水平部分上，第二转动电机(303)与第二小齿轮(302)相固连；大套环齿轮(300)水平安装，其通过胶粘的方式固定在经纬仪水平度盘(205)的圆柱面上；第二小齿轮(302)与大套环齿轮(300)安装在同一水平面，第二皮带(301)套在第二小齿轮(302)与大套环齿轮(300)的外侧，并通过第二皮带(301)进行运动传动。