CN208012530U - 一种适用于桥梁超高防撞的激光调平仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及桥梁防撞技术领域，公开了一种适用于桥梁超高防撞的激光调平仪。包括激光测距仪、控制器和为激光调平仪提供电能的电源；还包括驱动机构、单自由度的重力加速度计以及用于固定激光测距仪的激光发射头位置的水平定位锁紧机构；所述驱动机构包括驱动器、激光发射头旋转座；所述驱动器的输出端连接激光发射头旋转座；所述激光发射头安装在激光发射头旋转座上；所述重力加速度计与激光测距仪的激光发射头同轴安装；所述控制器控制驱动器驱动激光发射头旋转，重力加速度计的加速度信号反馈给控制器。本激光调平仪采用闭环设计，调平精度高、工作寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁防撞技术领域，更具体地，涉及一种适用于桥梁超高防撞的激光调平仪。
背景技术
在高速发展的当今时代，物流的重要不言而喻，可是在船舶运输过程中，总是避免不了船舶与桥梁的碰撞事件的发生，究其原因，是船舶在通过桥梁时航行速度过快，航行的位置不够精确，能见度低，航道浮标位置发生偏移等原因，以至于不能很好的对船舶进行准确的引导。
现有技术有采用激光测距仪对船只进行远距离超高测量，但激光束的位置矫正困难，其位置精度会随使用时间降低，需要经常进行校准。
实用新型内容
本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种能自动对激光测距仪的激光束进行调平矫正的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪。
提供一种适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，包括激光测距仪、控制器和为激光调平仪提供电能的电源；还包括驱动机构、单自由度的重力加速度计以及用于固定激光测距仪的激光发射头位置的水平定位锁紧机构；所述驱动机构包括驱动器、激光发射头旋转座；所述驱动器的输出端连接激光发射头旋转座；所述激光发射头安装在激光发射头旋转座上；所述重力加速度计与激光测距仪的激光发射头同轴安装；所述控制器控制驱动器驱动激光发射头旋转，重力加速度计的加速度信号反馈给控制器。
本方案中，控制器控制驱动器旋转，从而驱动与驱动器的输出端连接的激光发射头旋转；通过重力加速度计进行单自由度找平，实现与其同轴的激光发射头的位置找平，并将找平信号发送至控制器，控制器控制驱动器停止运动，如此实现闭环控制。水平定位锁紧机构将激光发射头固定在停止位置上，以提高调平的可靠性。
进一步地，所述驱动器为电机、气缸、液压缸中的一种。
为了进一步地将激光发射头固定在停止位置上，所述驱动器为带自锁功能的电机。当水平定位锁紧机构失灵时，电机的自锁功能也能保持激光发射头的位置不变，如此可降低对水平定位锁紧机构的精度要求。
进一步地，所述重力加速度计为石英重力加速度计。石英重力加速度计温度漂移、重复性及刻度对称性能好，适合在室外使用，精度高、可靠性能好，易于工程化。
进一步地，所述水平定位锁紧机构包括失电制动器，所述失电制动器安装在驱动器的输出端。当激光发射头位置矫正后，可进一步通过失电制动器进行位置固定。
进一步地，为了安装简便，所述激光发射头与驱动器的驱动轴垂直设置。
进一步地，还包括千分尺、用于调整激光发射头位置和重力加速度计位置同轴心的激光头微调装置；所述千分尺的滑动部固定在激光头微调装置上，测定微调距离。
进一步地，所述激光头微调装置包括安装座，所述激光发射头通过安装座与重力加速度计连接；激光发射头与安装座的连接侧设有凹部，所述安装座设有凸部，所述凹部的间隙宽度大于凸部宽度，安装座的凸部设置在凹部之中；所述激光头微调装置还包括两对对称设置在安装座上的用于调整凸部在凹部位置的调整螺钉。
当重力加速度计或激光发射头损坏时，为了更换方便，设置了激光头微调装置。进行更换安装时，通过调整螺钉调整安装座凸部在凹部中的位置，以调整激光发射头和重力加速度计的相对位置，实现二者同轴心。
进一步地，还包括L型安装基座；所述驱动机构的输出端通过L型安装基座上设置的通孔与激光发射头连接。
进一步地，还包括与控制器连接的用于控制电源开断的开关，通过控制器定时控制开关的开断对激光调平仪通断电。通过对控制器的控制时间进行设定，周期性对激光调平仪进行通断电，实现对激光调平仪的周期性动态矫正。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型巧妙地利用了重力加速度进行找平的原理，实现对激光发射头的位置调平矫正；其闭环系统的设计，使得调平精度高。本激光调平仪使得激光测距仪能够长期稳定运行，提高了测量的可靠性，尤其适用于桥梁超高防撞测量的激光调平。
附图说明
图1为实施例1激光调平仪的正面立体结构示意图。
图2为实施例1激光调平仪的反面立体结构示意图。
图3为安装座结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。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实用新型的具体含义。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1、图2所示，本实施例提供一种适用于桥梁超高防撞的激光调平仪。包括激光测距仪、控制器和为激光调平仪提供电能的电源；还包括驱动机构、单自由度的重力加速度计4以及用于固定激光测距仪的激光发射头3位置的水平定位锁紧机构；驱动机构包括驱动器1、激光发射头旋转座2；驱动器1的输出端连接激光发射头旋转座2；激光发射头3安装在激光发射头旋转座2上；重力加速度计4与激光测距仪的激光发射头3同轴安装。
驱动器为电机、气缸、液压缸中的一种。本实施例中，驱动器1为带自锁功能的电机。
重力加速度计为石英重力加速度计。
水平定位锁紧机构包括安装在驱动器1的输出端的失电制动器。
电机驱动轴通过联轴器6与激光发射头旋转座2连接。
激光发射头旋转座2为T型，其T型的横部与电机驱动轴的输出端连接，T型的竖部设有与激光发射头的直径相匹配的通孔，激光发射头3通过通孔与激光发射头旋转座2垂直设置。激光发射头1可在与电机驱动轴的垂直面旋转。
还包括L型安装基座5；驱动机构的输出端通过L型安装基座5上设置的通孔与激光发射头3连接。
激光调平仪还包括用于调整激光发射头位置和重力加速度计位置同轴心的激光头微调装置以及千分尺(图中未画出)；如图3所示，激光头微调装置包括安装座8，激光发射头3通过安装座8与重力加速度计4连接；激光发射头3与安装座8的连接侧设有凹部31，安装座8设有凸部81，凹部31的间隙宽度大于凸部81宽度，安装座8的凸部81设置在凹部31之中；激光头微调装置还包括两对对称设置的用于调整凸部在凹部位置的调整螺钉7。千分尺的滑动部固定在安装座8上，用于测定微调距离。
与控制器连接的用于控制电源开断的开关，通过控制器定时控制开关的开断对激光调平仪通断电。也可以通过手动控制开关的开断实现通断电。如此，可以避免长时间不必要的通电，保证其工作寿命，同时，周期性进行激光发射头水平矫正，保证了激光束的测量精度。
本实施例的工作原理如下：
通过调节调整螺钉7调节激光发射头3与重力加速度计4的相对位置，使其同轴心。控制器控制电机旋转180度，重力加速度计4通过转位进行误差消除，找到零位；控制器接收重力加速度计4的加速度信号，并根据加速度信号控制电机运动状态；当控制器接收到重力加速度计4的零位信号，控制电机停止，并锁定停止位置。此时，激光发射头调整为水平位置。
本激光调平仪可设置在桥梁上，用于桥梁的超高防撞。本激光调平仪的采用闭环控制，调平精度高，角度误差小于0.1mil；并且结构简洁、安装方便。
本激光调平仪发射的激光束在1000m内的高度误差小于10cm，通过周期性通断电，通电后自动找正水平位置，无需人工控制，能保证激光束的精度长期稳定。
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，包括激光测距仪、控制器和为激光调平仪提供电能的电源；其特征在于，还包括驱动机构、单自由度的重力加速度计以及用于固定激光测距仪的激光发射头位置的水平定位锁紧机构；所述驱动机构包括驱动器、激光发射头旋转座；所述驱动器的输出端连接激光发射头旋转座；所述激光发射头安装在激光发射头旋转座上；所述重力加速度计与激光测距仪的激光发射头同轴安装；所述控制器控制驱动器驱动激光发射头旋转，重力加速度计的加速度信号反馈给控制器。
2.根据权利要求1所述的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，其特征在于，所述驱动器为电机、气缸、液压缸中的一种。
3.根据权利要求2所述的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，其特征在于，所述驱动器为带自锁功能的电机。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，其特征在于，所述重力加速度计为石英重力加速度计。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，其特征在于，所述水平定位锁紧机构包括失电制动器，所述失电制动器安装在驱动器的输出端。
6.根据权利要求5所述的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，其特征在于，所述激光发射头与驱动器的驱动轴垂直设置。
7.根据权利要求5所述的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，其特征在于，还包括千分尺、用于调整激光发射头位置和重力加速度计位置同轴心的激光头微调装置；所述千分尺的滑动部固定在激光头微调装置上，测定微调距离。
8.根据权利要求6或7所述的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，其特征在于，所述激光头微调装置包括安装座，所述激光发射头通过安装座与重力加速度计连接；激光发射头与安装座的连接侧设有凹部，所述安装座设有凸部，所述凹部的间隙宽度大于凸部宽度，安装座的凸部设置在凹部之中；还包括两对对称设置在安装座上的用于调整凸部在凹部位置调整螺钉。
9.根据权利要求1或2或3或6或7所述的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，其特征在于，还包括L型安装基座；所述驱动机构的输出端通过L型安装基座上设置的通孔与激光发射头连接。
10.根据权利要求9所述的适用于桥梁超高防撞的激光调平仪，其特征在于，还包括与控制器连接的用于控制电源开断的开关，通过控制器定时控制开关的开断对激光调平仪通断电。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2021188201A1 (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Self-leveling system for rotating laser systems |
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