TWI412732B

TWI412732B - 水平儀

Info

Publication number: TWI412732B
Application number: TW99142704A
Authority: TW
Inventors: lu-xin Wang
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2013-10-21
Also published as: TW201224401A

Description

水平儀

本發明涉及一種水平儀。

在製造、組裝設備、儀器的過程中，通常需要借助水平儀校正或者驗證設備、儀器部件間水準、平行的情況。目前，市場上可供選擇的水平儀有兩種：普通水平儀和電子水平儀。

普通水平儀是指裝置中存在一根水準放置並且密封的玻璃管，玻璃管中充滿液體，並留有小氣泡，整個裝置可調整讀數(或者不讀數)的傳統水平儀。然而，普通水平儀體制作過程較為複雜，使用較為繁瑣且操作難度較大，需要使用者有較強的經驗和耐心。此外，由於存在玻璃元件和液體，故放置或者使用時需小心謹慎，不便用戶使用。

電子水平儀是指藉由磁棒、線圈等元件間的電磁感應轉化為電信號追蹤角度變化的水準檢測裝置。相對普通水平儀來說，電子水平儀使用過程較為簡單、方便。然而，電子水平儀價格較高，測試精度較低，且一旦精度丟失後重新調整精度時較為困難。此外，電子水平儀通常需要配合電腦使用，使用條件受到一定限制。

有鑒於此，有必要提供一種改進的水平儀。

該水平儀，包括基座、鉛垂單元、指針單元及傳動單元。該鉛垂單元和該指針單元分別轉動連接於該基座上，並均能夠在一縱向平面內來回擺動。該傳動單元將該指針單元與所述鉛垂單元相連，以使該指針單元隨著所述鉛垂單元的擺動而擺動。所述傳動單元包括至少一繞線，該至少一繞線的一端固定於指標單元上，且該至少一繞線被拉緊並纏繞鉛垂單元至少一圈後將其另一端固定至指標單元。

上述水平儀系機械構造而成，不容易損壞，方便用戶使用，並且測試精度高，便於調校。

100‧‧‧水平儀

10‧‧‧基座

20‧‧‧殼體

30‧‧‧鉛垂單元

40‧‧‧指針單元

50‧‧‧傳動單元

60‧‧‧刻度盤

70‧‧‧固定板

110‧‧‧基部

120‧‧‧安裝部

112‧‧‧底端面

114‧‧‧上端面

116‧‧‧標準水平面

122‧‧‧螺孔

210‧‧‧收容部

212‧‧‧通孔

214‧‧‧開口

310‧‧‧第一擺輪

320‧‧‧重錘

330‧‧‧第一轉軸

312‧‧‧第一軸孔

314‧‧‧收容槽

410‧‧‧第二擺輪

420‧‧‧指針

412‧‧‧第二轉孔

430‧‧‧第二轉軸

510‧‧‧繞線

圖1係本發明一較佳實施方式的水平儀的示意圖。

圖2係圖1所示水平儀的分解圖。

圖3係圖2所示水平儀的局部組裝圖。

請一併參閱圖1和圖2，為一較佳實施方式的水平儀100的示意圖。水平儀100用於測試待測物體的水準情況。水平儀100包括基座10、包覆於基座10的殼體20、鉛垂單元30、指針單元40及傳動單元50。鉛垂單元30和指針單元40分別轉動連接於該基座10上，並均能夠在一縱向平面內來回擺動。傳動單元50將鉛垂單元30與指針單元40相連，以使指針單元40隨著鉛垂單元30的擺動而擺動。該水平儀100還包括刻度盤60。刻度盤60固定於基座10上，且標有角度刻度。刻度盤60與指針單元40配合以測量待測物體的水準情況。

基座10包括基部110及垂直連接於基部110的安裝部120。基部110為大致呈長方形的方板，其包括底端面112及與底端面112相背的上端面114。底端面112形成有一標準水平面116，例如，可藉由對基部110的底部進行打磨、拋光等加工手段獲得標準水平面116。安裝部120大致呈半圓形，其固定於上端面114的一側緣。在本實施例中，安裝部120自上端面114一側緣沿垂直上端面114的方向向上一體延伸而成。基部110和安裝部120均開設有若干用於固定殼體20、刻度盤60、鉛垂單元30及指針單元40等元件的螺孔122。

殼體20為大致呈半圓形中空體，其形成有用於收容安裝部120的收容部210。殼體20開設有若干通孔212。固定件，如螺針，穿過通孔212從而將殼體20固定於基座10的外側緣。殼體20還開設有大致呈長方形的開口214。開口214與刻度盤60相對應，使得刻度盤60上的刻度可透過開口214外露。為保護刻度盤60上的刻度，開口214中設置有透明體(未示出)，例如，玻璃片。

鉛垂單元30包括樞接於安裝部120上的第一擺輪310、設置於該第一擺輪310上的重錘320及第一轉軸330。第一擺輪310大致呈圓形。第一擺輪310採用較輕的鋁合金材料製成，其中心位置處開處有第一軸孔312。第一轉軸330穿過第一軸孔312從而將第一擺輪310轉動地連接於安裝部120。第一擺輪310沿其軸線方向內凹形成有用於收容重錘320的收容槽314。重錘320可為規則的幾何形狀，如半月形、圓形等。重錘320採用密度較大的金屬材料(例如，鉛)製成，其尺寸小於第一擺輪310的半徑。重錘320固定於收容槽314中且呈偏心設置。可以理解地，在其他實施方式中，重錘320一體成形於第一擺輪310內側且呈偏心設置。

指針單元40包括包括樞接於所述安裝部120上的第二擺輪410、安裝於該第二擺輪410上的指針420及第二轉軸430。第二擺輪410大致呈圓形。第二擺輪410採用較輕的鋁合金材料製成，其中心位置處開處有第二軸孔(未示出)。第二轉軸430穿過第二軸孔從而將第二擺輪410轉動地連接於安裝部120。第二擺輪410還開設有兩個相對其軸線對稱的固定孔(未示出)，用於固定指針420。第二擺輪410的直徑要遠小於第一擺輪310的直徑，優選的，第一擺輪310的直徑是第二擺輪410的直徑的10倍。指針420採用較薄的鋁合金製成，其藉由第二擺輪410上的固定孔固定於第二擺輪410上。指針420遠離第二擺輪410的另一端指向刻度盤60上的角度刻度。指針420的長度大於第二擺輪410的半徑。優選的，指針420的長度為第二擺輪410的半徑的25倍。請進一步參考圖3，第一擺輪310和第二擺輪410的轉動中心之間連線B垂直於標準水平面116。

傳動單元50用於將鉛垂單元30與指針單元40相連，以使指針單元40隨著鉛垂單元30的擺動而擺動。在本實施例中，傳動單元50為兩根繞線510。繞線510的一端固定於第二擺輪410上且沿順(逆)時針纏繞第二擺輪410若干圈(例如，2-3圈)，進一步沿相同方向纏繞第一擺輪310若干圈(例如，2-3圈)，拉緊繞線510並將其另一端固定至第二擺輪410，以使第一擺輪310和第二擺輪410保持同步轉動。可以理解地，在其他實施方式中，傳動單元50還可以是傳送帶、齒輪元件等。

水平儀100還包括兩個大致呈月牙狀的固定板70。兩個固定板70固定於基座10上，並形成一環繞第一擺輪310和第二擺輪410的收容空間(未標識)。固定板70的厚度稍大於第一擺輪310和第二擺輪410的厚度，且固定至基座10後與基部110垂直於標準水平面116的一側面持平。

刻度盤60大致成長方形，且由輕質鋁合金製成。刻度盤60上的角度刻度的範圍為0~+/-90度，其中0刻度的位置為基準線。刻度盤60兩端分別固定於兩個固定板70上，且其基準線位於第一擺輪310和第二擺輪410的轉動中心的連線B上。

裝配時，調校水平儀100：首先，將水平儀100放置於一水平面上，使得重錘320因自身重力作用而保持自然狀態；然後，轉動第二擺輪410使得指針420指向刻度盤60基準線的位置。

使用時，將水平儀100的標準水平面116貼合於待測物體表面。若待測物體表面傾斜，也即標準水平面116水準角度發生改變，重錘320因自身重力作用帶動第一擺輪310轉動以保持自然狀態，與此同時，第一擺輪310藉由傳動單元50帶動第二擺輪410轉動，使得固定於第二擺輪410上的指針420發生偏離而指向其他刻度。由於第一擺輪310的直徑為第二擺輪410的直徑的10倍，且指針420的長度為第二擺輪410半徑的25倍，因此，待測物體表面傾斜的角度被放大10倍，指標隨角度的變化幅度為第二擺輪變化幅度的25倍，便於讀取角度，讀數可估讀至0.01度。例如，待測物體表面傾斜的角度為0.12度，經水平儀100測量後指標420指向刻度盤60上第1條刻度線上，並會稍稍超出，估讀讀數0.2，如此提高了水平儀100測試精度。此外，由於該水平儀100系機械構造而成，不容易損害，從而便於用戶使用。

上述車輛導航方法藉由攝像處理模組50計算車輛實際行駛位置。導航更正模組60根據該車輛實際行駛位置更正車輛導航行駛位置，使電子地圖上顯示的車輛導航行駛位置與車輛實際行駛位置一致，便於駕駛員控制車輛按照預設行駛路線行駛，提高GPS導航裝置100的導航準確度。