測繪三腳架及運(yùn)用該三腳架的水準(zhǔn)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種測繪三腳架，包括放置臺(tái)，放置臺(tái)側(cè)邊鉸接有三只支腳，放置臺(tái)與每只支腳的鉸接點(diǎn)內(nèi)均設(shè)有控制支腳在放置臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，每只支腳內(nèi)均設(shè)有空腔，每個(gè)空腔內(nèi)均設(shè)有支撐腳，每只支撐腳處于空腔內(nèi)的一端均設(shè)有控制支撐腳在空腔內(nèi)位移的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；放置臺(tái)遠(yuǎn)離支撐腳一端設(shè)有水平檢測裝置，用于檢測放置臺(tái)是否處于水平位置，并將檢測信號(hào)傳輸至控制模塊；放置臺(tái)靠近支撐腳一端設(shè)有垂直檢測裝置，用于檢測放置臺(tái)是否處于垂直狀態(tài)，并將檢測信號(hào)傳輸至控制模塊；放置臺(tái)內(nèi)設(shè)有控制模塊，用于接收水平檢測裝置和垂直檢測裝置傳輸?shù)臋z測信號(hào)，并根據(jù)檢測信號(hào)控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成放置臺(tái)的對(duì)中和整平。
【專利說明】
測繪三腳架及運(yùn)用該三腳架的水準(zhǔn)儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及工程測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及測繪三腳架及運(yùn)用該三腳架的水準(zhǔn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]水準(zhǔn)儀是建立水平視線測定地面兩點(diǎn)間高差的儀器。原理為根據(jù)水平測量原理測量地面點(diǎn)間高差。主要部件有望遠(yuǎn)鏡、管水準(zhǔn)器、垂直軸、基座、腳螺旋。按照結(jié)構(gòu)分為微傾水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀。按精度分為精密水準(zhǔn)儀和普通水準(zhǔn)儀。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的用于安置水準(zhǔn)儀的三腳架如申請(qǐng)公布號(hào)為CN105240666A的中國專利，其公開了一種測繪儀器三腳架半自動(dòng)調(diào)整裝置及測繪儀器三腳架，該裝置包括有分別滑動(dòng)設(shè)置在測繪儀器三腳架的三只支撐腳上的主調(diào)整滑扣、第一副調(diào)整滑扣和第二副調(diào)整滑扣，以及設(shè)于測繪儀器三腳架的三只支撐腳上的刻度尺;主調(diào)整滑扣與第一副調(diào)整滑扣和第二副調(diào)整滑扣之間分別設(shè)有可折疊的第一傳動(dòng)連接桿和第二傳動(dòng)連接桿。
[0004]上述實(shí)用新型在測繪儀器三腳架的三只支撐腳上設(shè)置刻度尺，并通過分別套設(shè)在三只支撐腳上的聯(lián)動(dòng)的調(diào)整裝置調(diào)整至刻度尺上的相同刻度，最后調(diào)節(jié)連接調(diào)整裝置之間的傳動(dòng)連接桿使得三腳架完成三腳架的對(duì)中、整平的兩個(gè)過程。但是，在實(shí)際的工程測量過程中，三腳架往往是被放置在不平整的地面上，三腳架的各個(gè)支撐腳之間所需調(diào)節(jié)的角度均不會(huì)相同，而上述實(shí)用新型同時(shí)調(diào)節(jié)三腳架的三只支撐腳不能夠很好的適應(yīng)不平的地面。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種能夠自動(dòng)根據(jù)測繪三腳架上的放置臺(tái)所在位置對(duì)中、整平的測繪三腳架，通過設(shè)置在放置臺(tái)上的水平檢測裝置和垂直檢測裝置將檢測到的檢測信號(hào)傳輸至設(shè)置在放置臺(tái)內(nèi)的控制模塊，控制模塊通過接收到的檢測信號(hào)控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)從而使放置臺(tái)的對(duì)中、整平來實(shí)現(xiàn)。
[0006]本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種測繪三腳架，包括放置臺(tái)，所述放置臺(tái)側(cè)邊鉸接有三只支腳，所述放置臺(tái)與每只所述支腳的鉸接點(diǎn)內(nèi)均設(shè)有控制所述支腳在所述放置臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，每只所述支腳內(nèi)均設(shè)有空腔，每個(gè)所述空腔內(nèi)均設(shè)有支撐腳，每只所述支撐腳處于空腔內(nèi)的一端均設(shè)有控制支撐腳在所述空腔內(nèi)位移的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0007]所述放置臺(tái)遠(yuǎn)離所述支撐腳一端設(shè)有水平檢測裝置，用于檢測所述放置臺(tái)是否處于水平位置，并將檢測信號(hào)傳輸至控制模塊；
[0008]所述放置臺(tái)靠近所述支撐腳一端設(shè)有垂直檢測裝置，用于檢測所述放置臺(tái)是否處于垂直狀態(tài)，并將檢測信號(hào)傳輸至控制模塊；
[0009]所述放置臺(tái)內(nèi)設(shè)有控制模塊，用于接收水平檢測裝置和垂直檢測裝置傳輸?shù)臋z測信號(hào)，并根據(jù)檢測信號(hào)控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成放置臺(tái)的對(duì)中和整平。
[0010]通過采用上述技術(shù)方案，設(shè)置在放置臺(tái)上端面的水平檢測裝置檢測當(dāng)前測繪三腳架的橫向位置信息，并將橫向位置信息轉(zhuǎn)換成橫向位置信號(hào)傳輸至設(shè)置在放置臺(tái)內(nèi)的控制模塊;設(shè)置在放置臺(tái)下端面的垂直檢測裝置檢測當(dāng)前測繪三腳架的縱向位置信息，并將縱向位置信息轉(zhuǎn)換呈縱向位置信號(hào)傳輸至設(shè)置在放置臺(tái)內(nèi)的控制模塊?？刂颇K根據(jù)橫向位置信號(hào)控制與其電連接的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而使第一驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)支腳在與放置臺(tái)上的鉸接點(diǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)整放置臺(tái)的橫向位置，使得放置臺(tái)完成整平的調(diào)整過程?？刂颇K根據(jù)縱向位置信號(hào)控制與其電連接的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而使第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過帶動(dòng)支腳在支撐腳內(nèi)滑移來調(diào)整放置臺(tái)的縱向位置，使得放置臺(tái)完成對(duì)中的調(diào)整過程。通過水平檢測裝置和垂直檢測裝置采集位置信號(hào)使控制模塊根據(jù)位置信號(hào)來控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成本實(shí)用新型的整平、對(duì)中過程，利用自動(dòng)調(diào)節(jié)的方法來完成本實(shí)用新型的整平、對(duì)中過程大大減少了手工調(diào)節(jié)中存在的誤差現(xiàn)象，而且可以適應(yīng)不平整的地面，既減少調(diào)節(jié)的繁瑣過程，又增加了本實(shí)用新型的適用范圍。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述水平檢測裝置包括:
[0012]傾角傳感器:用于檢測放置臺(tái)當(dāng)前的橫向位置信號(hào)，并將檢測到的橫向位置信號(hào)傳輸至水平A/D模塊；
[0013]水平A/D模塊:用于接收傾角傳感器輸入的橫向位置信號(hào)，并將橫向位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成橫向數(shù)字信號(hào)后傳輸至水平比較模塊；
[0014]水平比較模塊:設(shè)有水平標(biāo)準(zhǔn)值，用于將從水平A/D模塊輸入的橫向數(shù)字信號(hào)與水平標(biāo)準(zhǔn)值作比較后得出水平檢測信號(hào)，并將水平檢測信號(hào)傳輸至控制模塊。
[0015]通過采用上述技術(shù)方案，傾角傳感器檢測到本實(shí)用新型當(dāng)前的橫向位置信號(hào)，并將檢測到的橫向位置信號(hào)傳輸至水平A/D模塊。水平A/D模塊將接收到的橫向位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成橫向數(shù)字信號(hào)后，將橫向數(shù)字信號(hào)傳輸至水平比較模塊。水平比較模塊將接收到的橫向數(shù)字信號(hào)與其預(yù)設(shè)的水平標(biāo)準(zhǔn)值相比較后得出水平檢測信號(hào)，并將水平檢測信號(hào)傳輸至控制模塊。傾角傳感器的理論基礎(chǔ)是牛頓第二定律:根據(jù)基本的物理原理，在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分算出線速度，進(jìn)而可以計(jì)算出直線位移，所以它其實(shí)是運(yùn)用慣性原理的一種加速度傳感器。當(dāng)傾角傳感器靜止時(shí)也就是側(cè)面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。在本實(shí)用新型中利用傾角傳感器來采集本實(shí)用新型當(dāng)前的橫向位置信號(hào)可以更加精確與簡便，從而減小本實(shí)用新型在調(diào)節(jié)過程中產(chǎn)生的誤差，進(jìn)而提高本實(shí)用新型的放置精度。
[0016]進(jìn)一步的，所述垂直檢測裝置包括:
[0017]加速度傳感器:用于檢測放置臺(tái)當(dāng)前的縱向位置信號(hào)，并將檢測到的縱向位置信號(hào)傳輸至垂直A/D模塊；
[0018]垂直A/D模塊:用于接收加速度傳感器輸入的縱向位置信號(hào)，并將縱向位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成縱向數(shù)字信號(hào)后傳輸至垂直比較模塊；
[0019]垂直比較模塊:設(shè)有垂直標(biāo)準(zhǔn)值，用于將從垂直A/D模塊輸入的縱向數(shù)字信號(hào)與垂直標(biāo)準(zhǔn)值比較后得出垂直檢測信號(hào)，并將垂直檢測信號(hào)傳輸至控制模塊。
[0020]通過采用上述技術(shù)方案，加速度傳感器檢測本實(shí)用新型當(dāng)前的縱向位置信號(hào)，將檢測到的縱向位置信號(hào)傳輸至垂直A/D模塊。垂直A/D模塊將接收到的縱向位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成縱向數(shù)字信號(hào)，并將縱向數(shù)字信號(hào)傳輸至垂直比較模塊。垂直比較模塊將接收到的縱向數(shù)字信號(hào)與其預(yù)設(shè)的垂直標(biāo)準(zhǔn)值相比較后得出垂直檢測信號(hào)，再將垂直檢測信號(hào)傳輸至控制模塊。加速度傳感器是一種能夠測量加速力的傳感器，通過測量重力引起的加速度，可以計(jì)算出設(shè)備的傾斜角度。利用加速度傳感器來檢測本實(shí)用新型當(dāng)前的縱向位置信息既方便又快捷，從而可以提升本實(shí)用新型的對(duì)中速度。
[0021 ]進(jìn)一步的，所述控制模塊包括:
[0022]水平控制模塊:用于接收水平比較模塊輸入的水平檢測信號(hào)，并根據(jù)水平檢測信號(hào)控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，使得第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)支腳在放置臺(tái)側(cè)邊轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整放置臺(tái)的水平位置使放置臺(tái)整平；
[0023]垂直控制模塊:用于接收垂直比較模塊輸入的垂直檢測信號(hào)，并根據(jù)垂直檢測信號(hào)控制第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，使得第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)支撐腳在支腳的空腔內(nèi)位移調(diào)整放置臺(tái)的垂直位置使放置臺(tái)對(duì)中。
[0024]通過采用上述技術(shù)方案，將控制模塊分別水平控制模塊和垂直控制模塊可以方便本實(shí)用新型的縱向位置調(diào)節(jié)和橫向位置調(diào)節(jié)同時(shí)進(jìn)行且兩者在工作時(shí)不容易發(fā)生干擾，減小了本實(shí)用新型在調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)的誤差。水平控制模塊控制與其電連接的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來完成本實(shí)用新型的整平過程，而垂直控制模塊控制與其電連接的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來完成本實(shí)用新型的對(duì)中過程。兩者同時(shí)進(jìn)行大大減少了本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)時(shí)間。
[0025]進(jìn)一步的，所述水平控制模塊包括:
[0026]水平信號(hào)處理模塊:用于接收水平檢測裝置輸入的水平檢測信號(hào)，并根據(jù)水平檢測信號(hào)生成水平控制信號(hào)后將水平控制信號(hào)傳輸至水平D/A模塊；
[0027]水平D/A模塊:用于接收水平檢測信號(hào)，并將水平控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成水平電信號(hào)傳輸至水平放大模塊；
[0028]水平放大模塊:與所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接，用于接收水平電信號(hào)并將水平電信號(hào)放大至額定電壓后驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作。
[0029]通過采用上述技術(shù)方案，水平信號(hào)處理模塊從水平檢測裝置中的水平比較模塊中接收到水平檢測信號(hào)，根據(jù)水平檢測信號(hào)生成水平控制信號(hào)，并將水平控制信號(hào)傳輸至水平D/A模塊。水平D/A模塊將接收到的水平控制信號(hào)轉(zhuǎn)換呈水平電信號(hào)后將水平電信號(hào)傳輸至水平放大模塊。水平放大模塊將接收到的水平電信號(hào)放大至能夠驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)正常工作的額定電壓，從而完成整平的控制過程。
[0030]進(jìn)一步的，所述垂直控制模塊包括:
[0031]垂直信號(hào)處理模塊:用于接收垂直檢測裝置輸入的垂直檢測信號(hào)，并根據(jù)垂直檢測信號(hào)生成垂直控制信號(hào)后將垂直控制信號(hào)傳輸至垂直D/A模塊；
[0032]垂直D/A模塊:用于接收垂直檢測信號(hào)，并將垂直控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成垂直電信號(hào)傳輸至垂直放大模塊；
[0033]垂直放大模塊:與所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接，用于接收垂直電信號(hào)并將垂直電信號(hào)放大至額定電壓后驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作。
[0034]通過采用上述技術(shù)方案，垂直信號(hào)處理模塊從垂直檢測裝置中的垂直比較模塊中接收到垂直檢測信號(hào)，根據(jù)垂直檢測信號(hào)生成垂直控制信號(hào)，并將垂直控制信號(hào)傳輸至垂直D/A模塊。垂直D/A模塊將接收到的垂直控制信號(hào)轉(zhuǎn)換呈垂直電信號(hào)后將垂直電信號(hào)傳輸至垂直放大模塊。垂直放大模塊將接收到的垂直電信號(hào)放大至能夠驅(qū)動(dòng)第而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)正常工作的額定電壓，從而完成對(duì)中的控制過程。
[0035]進(jìn)一步的，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為力矩電機(jī)，所述力矩電機(jī)與所述控制模塊電連接。
[0036]通過采用上述技術(shù)方案，力矩電機(jī)是一種具有軟機(jī)械特性和寬調(diào)速范圍的特種電機(jī)，具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、過載能力強(qiáng)、響應(yīng)快、特性線性度好、力矩波動(dòng)小等特點(diǎn)。力矩電機(jī)的軸不是以恒功率輸出動(dòng)力而是以恒力矩輸出動(dòng)力。將力矩電機(jī)作為調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)支腳在其與放置臺(tái)鉸接點(diǎn)上轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在本實(shí)用新型整平的過程中，因?yàn)榱仉姍C(jī)具有力矩波動(dòng)小、低轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)可以降低在調(diào)節(jié)中產(chǎn)生的晃動(dòng)而可以提升本實(shí)用新型在調(diào)節(jié)過程中的平穩(wěn)性;而力矩電機(jī)又具有響應(yīng)快的特點(diǎn)可以提升本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)速度，提升工作效率。
[0037]進(jìn)一步的，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、傳動(dòng)齒輪和齒條，所述步進(jìn)電機(jī)與所述控制模塊電連接，所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在所述空腔內(nèi)的所述支撐腳的末端，所述傳動(dòng)齒輪套接在所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述齒條設(shè)置在所述空腔的任一側(cè)壁上，所述傳動(dòng)齒輪與所述齒條相嚙合。
[0038]通過采用上述技術(shù)方案，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決與脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響。步進(jìn)電機(jī)通過脈沖信號(hào)的頻率在改變轉(zhuǎn)速，根據(jù)脈沖信號(hào)的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間，而且步進(jìn)電機(jī)還可以根據(jù)脈沖信號(hào)的高低平來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)根據(jù)接收到垂直控制模塊傳輸?shù)拇怪笨刂菩盘?hào)帶動(dòng)套設(shè)在其轉(zhuǎn)軸端的傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)支撐腳在設(shè)置在支腳空腔側(cè)壁上的與傳動(dòng)齒輪相嚙合的齒條上來回位移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的對(duì)中調(diào)節(jié)過程。
[0039]進(jìn)一步的，所述齒條與所述空腔的側(cè)壁一體設(shè)置。
[0040]通過采用上述技術(shù)方案，齒條與空腔的側(cè)壁一體設(shè)置可以提高齒條與支腳的一體性，從而提升本實(shí)用新型在使用時(shí)的牢固性，增加本實(shí)用新型的使用壽命。
[0041]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果:通過水平檢測裝置和垂直檢測裝置檢測本實(shí)用新型當(dāng)前的橫向和縱向的位置信號(hào)，控制模塊通過本實(shí)用新型當(dāng)前的橫向和縱向的位置信號(hào)來控制設(shè)置在支腳和放置臺(tái)鉸接處的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和設(shè)置在支腳空腔內(nèi)支撐腳末端的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來完成對(duì)本實(shí)用新型對(duì)中、整平的調(diào)節(jié)過程。使得本實(shí)用新型各個(gè)支腳和支撐腳之間均可實(shí)現(xiàn)各自適應(yīng)性調(diào)節(jié)，大大提升了本實(shí)用新型對(duì)實(shí)際使用過程中的實(shí)用性和減小了本實(shí)用新型在調(diào)節(jié)過程中產(chǎn)生的誤差。
[0042]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種安裝有上述測繪三腳架的水準(zhǔn)儀，通過將水準(zhǔn)儀放置在三腳架上并通過螺栓將兩者螺紋連接實(shí)現(xiàn)。
[0043]本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種水準(zhǔn)儀，包括望遠(yuǎn)鏡、管水準(zhǔn)器、垂直軸、基座、腳螺旋，還包括如上述的測繪三腳架，所述測繪三腳架上的放置臺(tái)與所述基座通過螺紋連接。
[0044]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果:水準(zhǔn)儀通過使用上述的測繪三腳架可以是水準(zhǔn)儀可以適用更多不同地面的測量，在使用過程中可以提升水準(zhǔn)儀整平和對(duì)中的速度，又可以減少使用操作過程中不必要的誤差。
【附圖說明】

[0045]圖1是實(shí)施例一的立體圖；
[0046]圖2是實(shí)施例一的剖視圖；
[0047]圖3是實(shí)施例一中第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0048]圖4是實(shí)施例一的工作流程圖；
[0049]圖5是實(shí)施例二的立體圖。
[0050]圖中:1、放置臺(tái)；2、支腳;3、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);4、空腔；5、支撐腳;6、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；61、步進(jìn)電機(jī);62、傳動(dòng)齒輪;63、齒條;7、水平檢測裝置;8、垂直檢測裝置;9、控制模塊；10、望遠(yuǎn)鏡；11、管水準(zhǔn)器;12、垂直軸；13、基座；14、腳螺旋。
【具體實(shí)施方式】
[0051 ]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0052]實(shí)施例一
[0053]如圖1和圖2所示，一種測繪三腳架，包括放置臺(tái)I，放置臺(tái)I側(cè)邊鉸接有三只支腳2，放置臺(tái)I與每只支腳2的鉸接點(diǎn)內(nèi)均設(shè)有控制支腳2在放置臺(tái)I上轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，每只支腳2內(nèi)均設(shè)有空腔4，每個(gè)空腔4內(nèi)均設(shè)有支撐腳5，每只支撐腳5處于空腔4內(nèi)的一端均設(shè)有控制支撐腳5在空腔4內(nèi)位移的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6;放置臺(tái)I遠(yuǎn)離支撐腳5—端設(shè)有水平檢測裝置7;放置臺(tái)I靠近支撐腳5—端設(shè)有垂直檢測裝置8;放置臺(tái)I內(nèi)設(shè)有控制模塊9 ο控制模塊9根據(jù)橫向位置信號(hào)控制與其電連接的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，從而使第一驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)支腳2在與放置臺(tái)I上的鉸接點(diǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)整放置臺(tái)I的橫向位置，使得放置臺(tái)I完成整平的調(diào)整過程?？刂颇K9根據(jù)縱向位置信號(hào)控制與其電連接的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6，從而使第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6通過帶動(dòng)支腳2在支撐腳5內(nèi)滑移來調(diào)整放置臺(tái)I的縱向位置，使得放置臺(tái)I完成對(duì)中的調(diào)整過程。通過水平檢測裝置7和垂直檢測裝置8采集位置信號(hào)使控制模塊9根據(jù)位置信號(hào)來控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6完成本實(shí)用新型的整平、對(duì)中過程，利用自動(dòng)調(diào)節(jié)的方法來完成本實(shí)用新型的整平、對(duì)中過程大大減少了手工調(diào)節(jié)中存在的誤差現(xiàn)象，而且可以適應(yīng)不平整的地面，既減少調(diào)節(jié)的繁瑣過程，又增加了本實(shí)用新型的適用范圍。
[0054]如圖4所示，水平檢測裝置7包括傾角傳感器、水平A/D模塊和水平比較模塊。傾角傳感器檢測到本實(shí)用新型當(dāng)前的橫向位置信號(hào)，并將檢測到的橫向位置信號(hào)傳輸至水平A/D模塊。水平A/D模塊將接收到的橫向位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成橫向數(shù)字信號(hào)后，將橫向數(shù)字信號(hào)傳輸至水平比較模塊。水平比較模塊將接收到的橫向數(shù)字信號(hào)與其預(yù)設(shè)的水平標(biāo)準(zhǔn)值相比較后得出水平檢測信號(hào)，并將水平檢測信號(hào)傳輸至控制模塊9。傾角傳感器的理論基礎(chǔ)是牛頓第二定律:根據(jù)基本的物理原理，在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分算出線速度，進(jìn)而可以計(jì)算出直線位移，所以它其實(shí)是運(yùn)用慣性原理的一種加速度傳感器。當(dāng)傾角傳感器靜止時(shí)也就是側(cè)面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸12與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。在本實(shí)用新型中利用傾角傳感器來采集本實(shí)用新型當(dāng)前的橫向位置信號(hào)可以更加精確與簡便，從而減小本實(shí)用新型在調(diào)節(jié)過程中產(chǎn)生的誤差，進(jìn)而提高本實(shí)用新型的放置精度。
[0055]如圖4所示，垂直檢測裝置8包括加速度傳感器、垂直A/D模塊和垂直比較模塊。加速度傳感器檢測本實(shí)用新型當(dāng)前的縱向位置信號(hào)，將檢測到的縱向位置信號(hào)傳輸至垂直A/D模塊。垂直A/D模塊將接收到的縱向位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成縱向數(shù)字信號(hào)，并將縱向數(shù)字信號(hào)傳輸至垂直比較模塊。垂直比較模塊將接收到的縱向數(shù)字信號(hào)與其預(yù)設(shè)的垂直標(biāo)準(zhǔn)值相比較后得出垂直檢測信號(hào)，再將垂直檢測信號(hào)傳輸至控制模塊9。加速度傳感器是一種能夠測量加速力的傳感器，通過測量重力引起的加速度，可以計(jì)算出設(shè)備的傾斜角度。利用加速度傳感器來檢測本實(shí)用新型當(dāng)前的縱向位置信息既方便又快捷，從而可以提升本實(shí)用新型的對(duì)中速度。
[0056]如圖4所示，控制模塊9包括水平控制模塊和垂直控制模塊。水平控制模塊包括水平信號(hào)處理模塊、水平D/A模塊和水平放大模塊。水平信號(hào)處理模塊從水平檢測裝置7中的水平比較模塊中接收到水平檢測信號(hào)，根據(jù)水平檢測信號(hào)生成水平控制信號(hào)，并將水平控制信號(hào)傳輸至水平D/A模塊。水平D/A模塊將接收到的水平控制信號(hào)轉(zhuǎn)換呈水平電信號(hào)后將水平電信號(hào)傳輸至水平放大模塊。水平放大模塊將接收到的水平電信號(hào)放大至能夠驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3正常工作的額定電壓，從而完成整平的控制過程。
[0057]如圖4所示，垂直控制模塊包括垂直信號(hào)處理模塊、垂直D/A模塊和垂直放大模塊。垂直信號(hào)處理模塊從垂直檢測裝置8中的垂直比較模塊中接收到垂直檢測信號(hào)，根據(jù)垂直檢測信號(hào)生成垂直控制信號(hào)，并將垂直控制信號(hào)傳輸至垂直D/A模塊。垂直D/A模塊將接收到的垂直控制信號(hào)轉(zhuǎn)換呈垂直電信號(hào)后將垂直電信號(hào)傳輸至垂直放大模塊。垂直放大模塊將接收到的垂直電信號(hào)放大至能夠驅(qū)動(dòng)第而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)正常工作的額定電壓，從而完成對(duì)中的控制過程。
[0058]第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3為力矩電機(jī)，力矩電機(jī)與控制模塊9電連接。力矩電機(jī)是一種具有軟機(jī)械特性和寬調(diào)速范圍的特種電機(jī)，具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、過載能力強(qiáng)、響應(yīng)快、特性線性度好、力矩波動(dòng)小等特點(diǎn)。力矩電機(jī)的軸不是以恒功率輸出動(dòng)力而是以恒力矩輸出動(dòng)力。將力矩電機(jī)作為調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)支腳2在其與放置臺(tái)I鉸接點(diǎn)上轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在本實(shí)用新型整平的過程中，因?yàn)榱仉姍C(jī)具有力矩波動(dòng)小、低轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)可以降低在調(diào)節(jié)中產(chǎn)生的晃動(dòng)而可以提升本實(shí)用新型在調(diào)節(jié)過程中的平穩(wěn)性;而力矩電機(jī)又具有響應(yīng)快的特點(diǎn)可以提升本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)速度，提升工作效率。
[0059]如圖1至圖3所示，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括步進(jìn)電機(jī)61、傳動(dòng)齒輪62和齒條63，步進(jìn)電機(jī)61與控制模塊9電連接，步進(jìn)電機(jī)61設(shè)置在空腔4內(nèi)的支撐腳5的末端，傳動(dòng)齒輪62套接在步進(jìn)電機(jī)61的轉(zhuǎn)軸上，齒條63設(shè)置在空腔4的任一側(cè)壁上，傳動(dòng)齒輪62與齒條63相嚙合。齒條63與空腔4的側(cè)壁一體設(shè)置。步進(jìn)電機(jī)61是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)61件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決與脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響。步進(jìn)電機(jī)61通過脈沖信號(hào)的頻率在改變轉(zhuǎn)速，根據(jù)脈沖信號(hào)的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間，而且步進(jìn)電機(jī)61還可以根據(jù)脈沖信號(hào)的高低平來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)61的正反轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)61根據(jù)接收到垂直控制模塊傳輸?shù)拇怪笨刂菩盘?hào)帶動(dòng)套設(shè)在其轉(zhuǎn)軸端的傳動(dòng)齒輪62轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)支撐腳5在設(shè)置在支腳2空腔4側(cè)壁上的與傳動(dòng)齒輪62相嚙合的齒條63上來回位移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的對(duì)中調(diào)節(jié)過程。
[0060]實(shí)施例二
[0061]如圖5所示，一種水準(zhǔn)儀，包括望遠(yuǎn)鏡10、管水準(zhǔn)器11、垂直軸12、基座13、腳螺旋14，還包括如上述的測繪三腳架，測繪三腳架上的放置臺(tái)I與基座13通過螺紋連接。水準(zhǔn)儀通過使用上述的測繪三腳架可以是水準(zhǔn)儀可以適用更多不同地面的測量，在使用過程中可以提升水準(zhǔn)儀整平和對(duì)中的速度，又可以減少使用操作過程中不必要的誤差。
[0062]本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，其并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測繪三腳架，包括放置臺(tái)(I)，其特征在于，所述放置臺(tái)(I)側(cè)邊鉸接有三只支腳(2)，所述放置臺(tái)(I)與每只所述支腳(2)的鉸接點(diǎn)內(nèi)均設(shè)有控制所述支腳(2)在所述放置臺(tái)(I)上轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)，每只所述支腳(2)內(nèi)均設(shè)有空腔(4)，每個(gè)所述空腔(4)內(nèi)均設(shè)有支撐腳(5)，每只所述支撐腳(5)處于空腔(4)內(nèi)的一端均設(shè)有控制支撐腳(5)在所述空腔(4)內(nèi)位移的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6); 所述放置臺(tái)(I)遠(yuǎn)離所述支撐腳(5)—端設(shè)有水平檢測裝置(7)，用于檢測所述放置臺(tái)(I)是否處于水平位置，并將檢測信號(hào)傳輸至控制模塊(9); 所述放置臺(tái)(I)靠近所述支撐腳(5)—端設(shè)有垂直檢測裝置(8)，用于檢測所述放置臺(tái)(I)是否處于垂直狀態(tài)，并將檢測信號(hào)傳輸至控制模塊(9); 所述放置臺(tái)(I)內(nèi)設(shè)有控制模塊(9)，用于接收水平檢測裝置(7)和垂直檢測裝置(8)傳輸?shù)臋z測信號(hào)，并根據(jù)檢測信號(hào)控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)完成放置臺(tái)(I)的對(duì)中和整平。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測繪三腳架，其特征在于，所述水平檢測裝置(7)包括: 傾角傳感器:用于檢測放置臺(tái)(I)當(dāng)前的橫向位置信號(hào)，并將檢測到的橫向位置信號(hào)傳輸至水平A/D模塊； 水平A/D模塊:用于接收傾角傳感器輸入的橫向位置信號(hào)，并將橫向位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成橫向數(shù)字信號(hào)后傳輸至水平比較模塊； 水平比較模塊:設(shè)有水平標(biāo)準(zhǔn)值，用于將從水平A/D模塊輸入的橫向數(shù)字信號(hào)與水平標(biāo)準(zhǔn)值作比較后得出水平檢測信號(hào)，并將水平檢測信號(hào)傳輸至控制模塊(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測繪三腳架，其特征在于，所述垂直檢測裝置(8)包括: 加速度傳感器:用于檢測放置臺(tái)(I)當(dāng)前的縱向位置信號(hào)，并將檢測到的縱向位置信號(hào)傳輸至垂直A/D模塊； 垂直A/D模塊:用于接收加速度傳感器輸入的縱向位置信號(hào)，并將縱向位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成縱向數(shù)字信號(hào)后傳輸至垂直比較模塊； 垂直比較模塊:設(shè)有垂直標(biāo)準(zhǔn)值，用于將從垂直A/D模塊輸入的縱向數(shù)字信號(hào)與垂直標(biāo)準(zhǔn)值比較后得出垂直檢測信號(hào)，并將垂直檢測信號(hào)傳輸至控制模塊(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的測繪三腳架，其特征在于，所述控制模塊(9)包括: 水平控制模塊:用于接收水平比較模塊輸入的水平檢測信號(hào)，并根據(jù)水平檢測信號(hào)控制第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)工作，使得第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)帶動(dòng)支腳(2)在放置臺(tái)(I)側(cè)邊轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整放置臺(tái)(I)的水平位置使放置臺(tái)(I)整平； 垂直控制模塊:用于接收垂直比較模塊輸入的垂直檢測信號(hào)，并根據(jù)垂直檢測信號(hào)控制第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)工作，使得第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)帶動(dòng)支撐腳(5)在支腳(2)的空腔(4)內(nèi)位移調(diào)整放置臺(tái)(I)的垂直位置使放置臺(tái)(I)對(duì)中。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測繪三腳架，其特征在于，所述水平控制模塊包括: 水平信號(hào)處理模塊:用于接收水平檢測裝置(7)輸入的水平檢測信號(hào)，并根據(jù)水平檢測信號(hào)生成水平控制信號(hào)后將水平控制信號(hào)傳輸至水平D/A模塊； 水平D/A模塊:用于接收水平檢測信號(hào)，并將水平控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成水平電信號(hào)傳輸至水平放大模塊； 水平放大模塊:與所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)電連接，用于接收水平電信號(hào)并將水平電信號(hào)放大至額定電壓后驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)工作。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測繪三腳架，其特征在于，所述垂直控制模塊包括: 垂直信號(hào)處理模塊:用于接收垂直檢測裝置(8)輸入的垂直檢測信號(hào)，并根據(jù)垂直檢測信號(hào)生成垂直控制信號(hào)后將垂直控制信號(hào)傳輸至垂直D/A模塊； 垂直D/A模塊:用于接收垂直檢測信號(hào)，并將垂直控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成垂直電信號(hào)傳輸至垂直放大模塊； 垂直放大模塊:與所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)電連接，用于接收垂直電信號(hào)并將垂直電信號(hào)放大至額定電壓后驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)工作。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測繪三腳架，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)為力矩電機(jī)，所述力矩電機(jī)與所述控制模塊(9)電連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測繪三腳架，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)包括步進(jìn)電機(jī) (61)、傳動(dòng)齒輪(62)和齒條(63)，所述步進(jìn)電機(jī)(61)與所述控制模塊(9)電連接，所述步進(jìn)電機(jī)(61)設(shè)置在所述空腔(4)內(nèi)的所述支撐腳(5)的末端，所述傳動(dòng)齒輪(62)套接在所述步進(jìn)電機(jī)(61)的轉(zhuǎn)軸上，所述齒條(63)設(shè)置在所述空腔(4)的任一側(cè)壁上，所述傳動(dòng)齒輪(62)與所述齒條(63)相嚙合。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測繪三腳架，其特征在于，所述齒條(63)與所述空腔(4)的側(cè)壁一體設(shè)置。10.—種水準(zhǔn)儀，包括望遠(yuǎn)鏡(10)、管水準(zhǔn)器(11)、垂直軸(12)、基座(13)、腳螺旋(14)，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至9任一所述的測繪三腳架，所述測繪三腳架上的放置臺(tái)(I)與所述基座(13)通過螺紋連接。
【文檔編號(hào)】G01C5/00GK205691099SQ201620521061
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日 公開號(hào)201620521061.7, CN 201620521061, CN 205691099 U, CN 205691099U, CN-U-205691099, CN201620521061, CN201620521061.7, CN205691099 U, CN205691099U
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