CN207456404U - 一种配重式大范围偏差测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配重式大范围偏差测量装置，属于测量设备技术领域。其包括第一支架、第二支架、光斑捕捉器、配重和控制单元，第一支架上设有竖向导轨，第二支架与竖向导轨滑动连接，第二支架上设有分别位于竖向导轨两侧的第一横向导轨和第二横向导轨，光斑捕捉器和配重分别设置在第一横向导轨和第二横向导轨上，第二支架和第一支架之间设有纵向移动系统，光斑捕捉器和第二支架之间设有横向移动系统；横向移动系统包括一根与第一横向导轨和第二横向导轨相平行的丝杠，丝杠分别与光斑捕捉器和配重螺纹连接。本实用新型结构简单，成本低廉，能够以较小的屏幕在大范围内实现对光点的追踪，是对现有技术的一种重要改进。

Description

一种配重式大范围偏差测量装置

技术领域

本实用新型涉及道路施工中的测量设备技术领域，特别是指一种配重式大范围偏差测量装置。

背景技术

箱涵顶进等道路施工工程中，通常需要对两个物体或物体与大地之间的相对偏差进行测量。例如，在箱涵顶进过程中，需要测量箱涵的中线相对于初始位置的偏差(该偏差可看作是箱涵中线相对于大地的偏差)。一般来说，可以在一个活动物体上设置激光发射器，而在作为静止参照系的地方设置光斑捕捉器，从而通过光斑投影的偏移测算出活动物体的相对偏移量。

但是，道路施工中有时会出现定位光斑的大范围偏移，此时需要捕捉屏相应的扩大尺寸，而大尺寸的捕捉屏不仅造价昂贵，其光斑识别捕获效果也会大幅降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种配重式大范围偏差测量装置，其结构简单，成本低廉，能够以较小的屏幕实现对大范围内光点的捕捉，实现对大范围偏移的测量。

基于上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种配重式大范围偏差测量装置，其包括第一支架、第二支架、光斑捕捉器、配重和控制单元，所述第一支架上设有竖向导轨，所述第二支架与所述竖向导轨滑动连接，所述第二支架上设有分别位于所述竖向导轨两侧的第一横向导轨和第二横向导轨，所述光斑捕捉器和配重分别设置在所述第一横向导轨和第二横向导轨上，所述第二支架和第一支架之间设有纵向移动系统，所述光斑捕捉器和第二支架之间设有横向移动系统；所述横向移动系统包括一根与所述第一横向导轨和第二横向导轨相平行的丝杠，所述丝杠分别与所述光斑捕捉器和配重螺纹连接；当所述丝杠在电机的驱动下转动时，所述光斑捕捉器和配重的移动方向相反且所述第二支架的重心在水平面上的投影落在所述竖向导轨的区域内；所述光斑捕捉器包括光斑投影屏和位于光斑投影屏后的光斑感应单元，所述横向移动系统、纵向移动系统和光斑捕捉器均与所述控制单元连接。

可选的，所述第一横向导轨和第二横向导轨等长，所述光斑捕捉器和配重等重，所述丝杠上的螺纹相对于所述竖向导轨呈镜像对称，所述丝杠的驱动电机设于所述第二支架上且位于所述丝杠的中央位置处，所述丝杠的驱动电机通过齿轮传动驱动所述丝杠的转动。

可选的，所述配重的重量大于所述光斑捕捉器的重量，配重侧的丝杠长度小于光斑捕捉器侧的丝杠长度，配重侧的丝杠螺纹与光斑捕捉器侧的丝杠螺纹旋转方向相反，配重到竖向导轨的距离与光斑捕捉器到竖向导轨的距离的比值等于光斑捕捉器与配重的重量之比，配重侧的丝杠螺距与光斑捕捉器侧的丝杠螺距之比等于光斑捕捉器与配重的重量之比。

可选的，所述纵向移动系统为活塞杆驱动系统或丝杠驱动系统。

从上面的叙述可以看出，本实用新型技术方案的有益效果在于：

1、本实用新型在控制单元的控制下，通过横向移动系统和纵向移动系统驱动光斑捕捉器在二维平面内的移动，从而能够以较小的屏幕实现大范围内光点的捕捉，尤其适用于远距离捕捉、大范围偏移等光点大范围移动的情况。

2、本实用新型结构简单而新颖，其通过配重实现第二支架的平衡，能够保证第二支架的重心在水平面上的投影落在竖向导轨的区域内，从而使纵向移动系统的运动更加顺畅。

总之，本实用新型结构简单，成本低廉，使用方便，解决了现有技术中难以进行大范围光点捕捉的缺陷，是对现有技术的一种重要改进。

附图说明

为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图，这些附图旨在对本专利的背景技术、技术原理和/或某些具体实施方案做出辅助说明。需要注意的是，这些附图可以给出也可以不给出一些在本专利文字部分已有描述且属于本领域普通技术人员公知常识的具体细节；并且，因为本领域的普通技术人员完全可以结合本专利已公开的文字内容和/或附图内容，在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，因此下面这些附图可以涵盖也可以不涵盖本专利文字部分所叙述的所有技术方案。此外，这些附图的具体内涵需要结合本专利的文字内容予以确定，当本专利的文字内容与这些附图中的某个明显结构不相符时，需要结合本领域的公知常识以及本专利其他部分的叙述来综合判断到底是本专利的文字部分存在笔误，还是附图中存在绘制错误。特别地，以下附图均为示例性质的图片，并非旨在暗示本专利的保护范围，本领域的普通技术人员通过参考本专利所公开的文字内容和/或附图内容，可以在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，这些新附图所代表的技术方案依然在本专利的保护范围之内。

图1是本实用新型实施例中配重式大范围偏差测量装置的一种结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，同时，为了使本专利的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，并使权利要求书的保护范围得到充分支持，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做出进一步的、更详细的说明。

如图1所示，一种配重式大范围偏差测量装置，其包括第一支架、第二支架、光斑捕捉器3、配重41和控制单元，第一支架的底部设有底座10，所述第一支架上设有竖向导轨1，所述第二支架与所述竖向导轨1滑动连接，所述第二支架上设有分别位于所述竖向导轨1两侧的第一横向导轨和第二横向导轨(两条横向导轨可以合并为一条，即横向导轨2)，所述光斑捕捉器3和配重41分别通过第一滑块30和第二滑块40设置在所述第一横向导轨和第二横向导轨上，所述第二支架和第一支架之间设有纵向移动系统，所述光斑捕捉器3和第二支架之间设有横向移动系统；所述横向移动系统包括一根与所述第一横向导轨和第二横向导轨相平行的丝杠，所述丝杠分别与所述光斑捕捉器3和配重41螺纹连接；当所述丝杠在电机50的驱动下转动时，所述光斑捕捉器3和配重41的移动方向相反且所述第二支架的重心在水平面上的投影落在所述竖向导轨的区域内；所述光斑捕捉器3包括光斑投影屏和位于光斑投影屏后的光斑感应单元，所述横向移动系统、纵向移动系统和光斑捕捉器均与所述控制单元连接。

可选的，所述第一横向导轨和第二横向导轨等长，所述光斑捕捉器和配重等重，所述丝杠上的螺纹相对于所述竖向导轨呈镜像对称，所述丝杠的驱动电机设于所述第二支架上且位于所述丝杠的中央位置处，所述丝杠的驱动电机通过齿轮传动驱动所述丝杠的转动。

可选的，仍见图1，所述配重41的重量大于所述光斑捕捉器3的重量，配重侧的丝杠52长度小于光斑捕捉器侧的丝杠51长度，配重侧的丝杠52螺纹与光斑捕捉器侧的丝杠51螺纹旋转方向相反，配重41到竖向导轨1的距离与光斑捕捉器3到竖向导轨1的距离的比值等于光斑捕捉器3与配重41的重量之比，配重侧的丝杠52螺距与光斑捕捉器侧的丝杠51螺距之比等于光斑捕捉器3与配重41的重量之比。

可选的，仍见图1，所述纵向移动系统为丝杠驱动系统，其包括驱动电机60以及用于驱动第二支架运动的丝杠61。

上述实施例中，用于驱动第二支架或光斑捕捉器的移动系统也可采用活塞杆装置，第一横向导轨和第二横向导轨也可以为相互平行的独立的两条，此处不再赘述。

为了保证移动的精准性，横向移动系统和纵向移动系统均可采用丝杠机构，并且丝杠机构由步进电机驱动。

使用时，通过编制适当的程序，可以使控制单元根据光点在屏幕内的位置操纵横向移动系统和纵向移动系统的运动，从而驱动光斑捕捉器在二维平面内移动，以保持光点时刻在光斑捕捉器的屏幕范围内。通过对横向移动系统和纵向移动系统运动量的测算以及对光点在屏幕内位置的捕获，就可以测量出光点相对于初始位置的移动距离，进而实现道路施工中对活动物体的移动偏差的测量。

特别地，本实用新型结构简单而新颖，其通过配重实现第二支架的平衡，能够保证第二支架的重心在水平面上的投影落在竖向导轨的区域内，从而使纵向移动系统的运动更加顺畅。

总之，本实用新型结构简单，成本低廉，能够以较小的屏幕在大范围内实现对光点的追踪，是对现有技术的一种重要改进。

需要理解的是，上述对于本专利具体实施方式的叙述仅仅是为了便于本领域普通技术人员理解本专利方案而列举的示例性描述，并非暗示本专利的保护范围仅仅被限制在这些个例中，本领域普通技术人员完全可以在对本专利技术方案做出充分理解的前提下，以不付出任何创造性劳动的形式，通过对本专利所列举的各个例采取组合技术特征、替换部分技术特征、加入更多技术特征等等方式，得到更多的具体实施方式，所有这些具体实施方式均在本专利权利要求书的涵盖范围之内，因此，这些新的具体实施方式也应在本专利的保护范围之内。

此外，出于简化叙述的目的，本专利也可能没有列举一些寻常的具体实施方案，这些方案是本领域普通技术人员在理解了本专利技术方案后能够自然而然想到的，显然，这些方案也应包含在本专利的保护范围之内。

出于简化叙述的目的，上述各具体实施方式对于技术细节的公开程度可能仅仅达到本领域技术人员可以自行决断的程度，即，对于上述具体实施方式没有公开的技术细节，本领域普通技术人员完全可以在不付出任何创造性劳动的情况下，在本专利技术方案的充分提示下，借助于教科书、工具书、论文、专利、音像制品等等已公开文献予以完成，或者，这些细节是在本领域普通技术人员的通常理解下，可以根据实际情况自行作出决定的内容。可见，即使不公开这些技术细节，也不会对本专利技术方案的公开充分性造成影响。

总之，在结合了本专利说明书对权利要求书保护范围的解释作用的基础上，任何落入本专利权利要求书涵盖范围的具体实施方案，均在本专利的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种配重式大范围偏差测量装置，其特征在于，包括第一支架、第二支架、光斑捕捉器、配重和控制单元，所述第一支架上设有竖向导轨，所述第二支架与所述竖向导轨滑动连接，所述第二支架上设有分别位于所述竖向导轨两侧的第一横向导轨和第二横向导轨，所述光斑捕捉器和配重分别设置在所述第一横向导轨和第二横向导轨上，所述第二支架和第一支架之间设有纵向移动系统，所述光斑捕捉器和第二支架之间设有横向移动系统；所述横向移动系统包括一根与所述第一横向导轨和第二横向导轨相平行的丝杠，所述丝杠分别与所述光斑捕捉器和配重螺纹连接；当所述丝杠在电机的驱动下转动时，所述光斑捕捉器和配重的移动方向相反且所述第二支架的重心在水平面上的投影落在所述竖向导轨的区域内；所述光斑捕捉器包括光斑投影屏和位于光斑投影屏后的光斑感应单元，所述横向移动系统、纵向移动系统和光斑捕捉器均与所述控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的配重式大范围偏差测量装置，其特征在于，所述第一横向导轨和第二横向导轨等长，所述光斑捕捉器和配重等重，所述丝杠上的螺纹相对于所述竖向导轨呈镜像对称，所述丝杠的驱动电机设于所述第二支架上且位于所述丝杠的中央位置处，所述丝杠的驱动电机通过齿轮传动驱动所述丝杠的转动。

3.根据权利要求1所述的配重式大范围偏差测量装置，其特征在于，所述配重的重量大于所述光斑捕捉器的重量，配重侧的丝杠长度小于光斑捕捉器侧的丝杠长度，配重侧的丝杠螺纹与光斑捕捉器侧的丝杠螺纹旋转方向相反，配重到竖向导轨的距离与光斑捕捉器到竖向导轨的距离的比值等于光斑捕捉器与配重的重量之比，配重侧的丝杠螺距与光斑捕捉器侧的丝杠螺距之比等于光斑捕捉器与配重的重量之比。

4.根据权利要求1所述的配重式大范围偏差测量装置，其特征在于，所述纵向移动系统为活塞杆驱动系统或丝杠驱动系统。