專利名稱：用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平對中系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動測量系統(tǒng)，具體涉及一種基于用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架的全自動置平對中系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前使用的各種用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架均采用人工置平 對中，在移動角架對中的過程中，會引起三角架的基座傾斜，當(dāng) 調(diào)平基座時，對中器又會偏離，如此循環(huán)逼近直至最后置平對中， 這往往耗費操作人員很長時間和極大的精力，另外，在施測過程 中，由于操作人員在三角架周圍來回走動，或者車輛的經(jīng)過，經(jīng) 常會引起三角架的基座傾斜和對中器的偏離，操作人員不得不又 重新做置平對中，重新測定儀器高，同時，本站施測的成果將部 分甚至全部作費重來，更為嚴(yán)重的是，在施測過程中，操作人員 未發(fā)現(xiàn)基座傾斜和對中器的偏離，那么，等所有的站點施測完成 以后，施測的成果將帶入無法檢査的錯誤，甚至整個的施測的成 果不能夠通過測量規(guī)范的限差要求，這不僅浪費大量的人力物力， 更重要的是測繪工作要求的時間。本發(fā)明的目的是要解決的現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三角架 的全自動置平對中系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用于各種反射境或標(biāo)牌的三角 架的全自動置平對中，不僅置平對中的精度和速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工， 而且在施測過程中，系統(tǒng)將在自動修正由于三角架周圍環(huán)境的變 化引起的基座傾斜和中心偏離的同時，實時提高精度和速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于反射鏡或標(biāo)牌等使用的三角架的全自動 置平對中系統(tǒng)，該系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)基座、主支架、副支架、連接機構(gòu)、 伺服機構(gòu)、線位移傳感器、傾斜傳感器、鏡站MCU及控制電路、 無線數(shù)傳模塊及電源等組成，其特征在于所述主支架由上下兩 部分組成，其中上部分可沿下部分的軸向滑動，兩部分通過絲杠 副或齒輪齒條連接；所述主支架上設(shè)置有鏡站MCU及控制電路、 線位移傳感器、傾斜傳感器、無線數(shù)傳模塊及電源，所述鏡站MCU 通過線位移傳感器檢測主支架升降并調(diào)節(jié)控制所述伺服機構(gòu)的伺 服馬達經(jīng)減速箱控制所述主支架上部分的升降；所述主支架鉸接 的副支架也由上下兩部分組成，其中上部分固定有帶減速箱伺服 馬達并可沿下部分的軸向滑動，上下兩部分通過絲杠副或齒輪齒本發(fā)明所述主支架的下部分固定有帶減速箱的伺服馬達，所 述帶減速箱的伺服馬達與連接主支架上下兩部分的絲杠副或齒輪 齒條構(gòu)成伺服機構(gòu)。所述主支架的下部分固定有連接機構(gòu)，所述 連接機構(gòu)上鉸接有兩個結(jié)構(gòu)相同的副支架。所述主支架的上部分的頂端固定有旋轉(zhuǎn)基座，所述旋轉(zhuǎn)基座包括底板、旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu)、角位移傳感器、旋轉(zhuǎn)平臺，所述底板固定于所述主支架的上 部分的頂端上，所述旋轉(zhuǎn)平臺通過所述旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu)與所述底板 連接。所述旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸與所述主支架的中軸線重合，所述旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu)由所述鏡站MCU控制伺服馬達帶動旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)， 旋轉(zhuǎn)的角度由所述角位移傳感器檢測，所述旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有與反
射鏡或標(biāo)牌的連接裝置。所述主支架的下部分的底端固定有硬質(zhì) 圓錐結(jié)構(gòu)，所述硬質(zhì)圓錐結(jié)構(gòu)的錐尖落于測量標(biāo)志點的中心上。本發(fā)明所述鏡站MCU接收所述傾斜傳感器的信號，并輸出驅(qū) 動使所述主支架的中軸線垂直的兩個副支架伺服機構(gòu)。所述副支 架上下兩部分的絲杠副或齒輪齒條與帶減速箱伺服馬達構(gòu)成伺服 機；所述副支架上下兩部分的兩部分的伸縮，由所述鏡站MCU控 制所述伺服機構(gòu)的伺服馬達經(jīng)減速箱進行控制。所述兩個副支架的旋轉(zhuǎn)軸位于與所述主支架的軸線正交的平面內(nèi)，且有120°左右的夾角，所述兩個副支架與所述主支架構(gòu)成三角架。本所述鏡站MCU及控制電路、傾斜傳感器、無線數(shù)傳模塊及電源等構(gòu)成電路及電源集成。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有不僅節(jié)省大量的人力物力，更重 要的是測繪工作要求的時間，提高而且置平對中的精度和速度等優(yōu)點。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明電原理框圖。具體實施例以下結(jié)合

對本發(fā)明的實施例來詳述上述

發(fā)明內(nèi)容
如圖l、圖2所示，本發(fā)明由基座1、主支架4、主支架升降桿 2.、副支架IO、副支架伸縮腿ll、連接機構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu) 7、升降驅(qū)動集成5、電源與電路集成9等。所述電源與電路集成9包括傾斜傳感器、鏡站MCU及控制電路、無線數(shù)傳模塊及電源等；所述主支架4內(nèi)有主支架升降桿2，所述主支架升降桿2上固定有 齒條8，所述齒條8可沿所述主支架4內(nèi)的導(dǎo)槽11滑動，所述主 支架4上固定有升降驅(qū)動集成5，所述升降驅(qū)動集成5由減速箱、 伺服馬達和絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器等組成，所述絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器與 所述伺服馬達聯(lián)動，所述鏡站MCU可檢測所述絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器 的輸出；所述升降驅(qū)動集成5通過齒輪與所述主支架4升降桿2 的齒條8嚙合，所述鏡站MCU可通過驅(qū)動所述升降驅(qū)動集成伺服 馬達的動作來控制所述主支架4升降桿2的升降，所述鏡站MCU 可通過檢測所述升降驅(qū)動集成5內(nèi)的所述絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器的輸 出來檢測所述的升降；所述主支架4上固定有連接機構(gòu)，所述連 接機構(gòu)上鉸接有兩個結(jié)構(gòu)相同的副支架IO，所述副支架10內(nèi)有副 支架伸縮腿11，所述副支架伸縮腿11上固定有齒條13，所述齒 條13可沿所述副支架11內(nèi)的14導(dǎo)槽滑動，所述副支架伸縮腿11 的底端設(shè)有錨鉤可嵌入地面；所述副支架10上也固定有所述升降 驅(qū)動集成5，所述升降驅(qū)動集成5通過齒輪與所述副支架伸縮腿 11的齒條13嚙合，所述鏡站MCU可通過驅(qū)動所述升降驅(qū)動集成5 內(nèi)的伺服馬達的動作來控制所述副支架伸縮腿ll的伸縮，所述升 降驅(qū)動集成5內(nèi)的絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器可檢測所述的伸縮；所述兩 個副支架10的旋轉(zhuǎn)軸位于與所述主支架4的軸線正交的平面內(nèi)， 且有一定的夾角，所述兩個副支架10與所述主支架4構(gòu)成三角架; 所述連接機構(gòu)上連接有電源與電路集成9。 如圖2所示，本發(fā)明的實施例使用的傾斜傳感器為市購的雙 軸傾斜傳感器，所述雙軸傾斜傳感器有兩根正交的軸，每根軸由 兩個阻值相同的電阻組成，所述雙軸傾斜傳感器內(nèi)充有導(dǎo)電的液 體并形成一氣泡，當(dāng)所述雙軸傾斜傳感器水平時，所述氣泡的中 心與所述雙軸傾斜傳感器兩根正交的軸的交點重合；將每根軸的 兩個阻值相同的電阻接入一個交流惠斯通電橋，則所述交流惠斯 通電橋的輸出的電壓值將反映接入這根軸的傾斜方向與傾斜量， 兩根正交的軸分別接入兩個交流惠斯通電橋，安裝所述雙軸傾斜 傳感器時使其中一根軸過所述主支架的中軸線和所述兩個副支架的旋轉(zhuǎn)軸的交點；所述鏡站MCU通過檢測兩個交流惠斯通電橋的 輸出來判斷如何驅(qū)動所述兩個副支架上固定的所述升降驅(qū)動集成 中的所述伺服馬達動作，所述鏡站MCU可通過不斷驅(qū)動兩個所述 伺服馬達并檢測兩個交流惠斯通電橋的輸出，直至所述兩個交流 惠斯通電橋的輸出為零，即使所述主支架的中軸線垂直。如圖1所示，所述主支架升降桿2的頂端固定有基座1，所述 基座1上有水平旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu)7，所述水平旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu)7包括角 位移傳感器和水平旋轉(zhuǎn)伺服平臺。所述旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu)7可在所述 鏡站MOJ通過控制所述旋轉(zhuǎn)平臺內(nèi)的伺服馬達(或步進馬達)來 驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)平臺做快速或小角度的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角度由所述角 位移傳感器檢測，所述旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有與反射鏡或標(biāo)牌的連接裝 置；所述主支架4的下部分的底端固定有硬質(zhì)圓錐結(jié)構(gòu)6，所述的
錐尖落于測量標(biāo)志點的中心上，所述鏡站MCU將檢測所述電路及 電源集成內(nèi)的所述傾斜傳感器的信號輸出，并依據(jù)所述傾斜傳感 器的信號輸出通過驅(qū)動所述兩個副支架10的升降驅(qū)動集成5以使 所述主支架4的中軸線垂直。如圖2所示，鏡站MCU通過檢測傾斜傳感器的輸出來驅(qū)動某個 副支架伺服馬達動作，直至所述傾斜傳感器的輸出為零即使所述主支 架垂直；對于所述主支架4升降，鏡站MCU通過測站MCU由無線 數(shù)傳模塊傳來的指令控制所述主支架4伺服馬達的動作來完成，升降 量由絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器給出，并通過所述無線數(shù)傳模塊發(fā)送給測站 MCU;對于反射鏡或標(biāo)牌的水平旋轉(zhuǎn)動作，鏡站MCU通過測站MCU 由無線數(shù)傳模塊傳來的指令控制所述水平旋轉(zhuǎn)伺服馬達的動作來完 成，旋轉(zhuǎn)量由所述角位移傳感器給出.
權(quán)利要求
1、 一種用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平對中系統(tǒng)，由旋轉(zhuǎn) 基座、主支架、副支架、連接機構(gòu)、伺服機構(gòu)、線位移傳感器、傾斜傳感器、鏡站MCU及控制電路、無線數(shù)傳模塊及電源等組成，其特征在于所述主支架由上下兩部分組成，其 中上部分可沿下部分的軸向滑動，兩部分通過絲杠副或齒輪齒條連接；所述主支架上設(shè)置有鏡站MCU及控制電路、線位 移傳感器、傾斜傳感器、無線數(shù)傳模塊及電源，所述鏡站MCU 通過線位移傳感器檢測主支架升降并調(diào)節(jié)控制所述伺服機構(gòu) 的伺服馬達經(jīng)減速箱控制所述主支架上部分的升降；所述主 支架鉸接的副支架也由上下兩部分組成，其中上部分固定有 帶減速箱伺服馬達并可沿下部分的軸向滑動，上下兩部分通 過絲杠副或齒輪齒條連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平 對中系統(tǒng)，其特征在于所述主支架的下部分固定有帶減速箱 的伺服馬達，所述帶減速箱的伺服馬達與連接主支架上下兩 部分的絲杠副或齒輪齒條構(gòu)成伺服機構(gòu)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平 對中系統(tǒng)，其特征在于所述主支架的下部分固定有連接機構(gòu)， 所述連接機構(gòu)上鉸接有兩個結(jié)構(gòu)相同的副支架。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平 對中系統(tǒng)，其特征在于所述主支架的上部分的頂端固定有旋 轉(zhuǎn)基座，所述旋轉(zhuǎn)基座包括底板、旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu)、角位移 傳感器、旋轉(zhuǎn)平臺，所述底板固定于所述主支架的上部分的 頂端上，所述旋轉(zhuǎn)平臺通過所述旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu)與所述底板連 接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平 對中系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸與所述主支架 的中軸線重合，所述旋轉(zhuǎn)伺服機構(gòu)由所述鏡站MCU控制伺服 馬達帶動旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角度由所述角位移傳感器檢 領(lǐng)U，所述旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有與反射鏡或標(biāo)牌的連接裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平 對中系統(tǒng)，其特征在于所述主支架的下部分的底端固定有硬 質(zhì)圓錐結(jié)構(gòu)，所述硬質(zhì)圓錐結(jié)構(gòu)的錐尖落于測量標(biāo)志點的中 心上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平 對中系統(tǒng)，其特征在于所述鏡站MCU接收所述傾斜傳感器的 信號，并輸出驅(qū)動使所述主支架的中軸線垂直的兩個副支架 伺服機構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平 對中系統(tǒng)，其特征在于所述副支架上下兩部分的絲杠副或齒 輪齒條與帶減速箱伺服馬達構(gòu)成伺服機；所述副支架上下兩部分的兩部分的伸縮，由所述鏡站MCU控制所述伺服機構(gòu)的 伺服馬達經(jīng)減速箱進行控制。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平對中系統(tǒng)，其特征在于所述兩個副支架的旋轉(zhuǎn)軸位于與所述主支架的軸線正交的平面內(nèi)，且有120°左右的夾角，所述 兩個副支架與所述主支架構(gòu)成三角架。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架自動置平 對中系統(tǒng)，其特征在于所述鏡站MCU及控制電路、傾斜傳感 器、無線數(shù)傳模塊及電源等構(gòu)成電路及電源集成。
全文摘要
本發(fā)明涉及自動測量系統(tǒng)，具體涉及一種基于用于反射鏡和標(biāo)牌的三角架的全自動置平對中系統(tǒng)。該系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)基座、主支架、副支架、連接機構(gòu)、伺服機構(gòu)、線位移傳感器、傾斜傳感器、鏡站MCU及控制電路、無線數(shù)傳模塊及電源等組成，其特征在于所述主支架由上下兩部分組成，其中上部分可沿下部分的軸向滑動，兩部分通過絲杠副或齒輪齒條連接；所述主支架上設(shè)置有鏡站MCU及控制電路、線位移傳感器、傾斜傳感器、無線數(shù)傳模塊及電源，所述鏡站MCU通過線位移傳感器檢測主支架升降并調(diào)節(jié)控制所述伺服機構(gòu)的伺服馬達經(jīng)減速箱控制所述主支架上部分的升降；所述主支架鉸接的副支架也由上下兩部分組成，其中上部分固定有帶減速箱伺服馬達并可沿下部分的軸向滑動，上下兩部分通過絲杠副或齒輪齒條連接。
文檔編號G01C9/24GK101122460SQ20071007573
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者張立品 申請人:張立品