一种自动调平三脚架装置的制作方法

本实用新型涉及工程测量仪器领域，具体涉及一种自动调平三脚架装置。

背景技术：

随着经济的发展和社会的进步，建筑、道路等工程建设也如火如荼的在同步进行。现代社会对工程建设的质量要求日趋严格，工程的质量与设计和施工的精度直接相关，而精确的设计和施工必须建立精确的工程测量的基础上。工程测量中常用的仪器主要有水准仪、经纬仪、全站仪等，功能各有差异，但无论哪种仪器，其在使用时都需要有一个稳定的支撑装置——三脚架。传统的三脚架由于其结构简单、支撑稳定的优良特点而传用至今，但美中不足的是，传统三脚架在使用前，调平操作麻烦、耗时，需要通过反复对三脚架的三个支撑脚和仪器上的微调装置进行调平，才能使仪器上的水准器气泡居中，达到测量仪器准确放置的使用要求，调整时极其消耗个人精力，且其调平的精度更多的还是由操作者的经验来决定。整个调平过程准确度难以把控，操作麻烦，耗时较长，严重影响工程测量的精度和效率。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种自动调平三脚架装置，能够极大的简化测量仪器的调平过程，减少反复调整的操作时间和精力消耗，操作简单、快捷，提高调平精度和效率。

一种自动调平三脚架装置，包括与地面接触且高度可调节的三脚架，以及设置在三脚架上端的支架平台，所述三脚架包括三个均匀分布的支撑脚，所述支架平台的中部设置有一个上下贯通的支架孔，还包括:水平调节机构、锁合机构和仪器安装平台；所述水平调节机构包括：卡套和为一轴对称体的调节体,所述调节体包括:铅垂设置的圆柱形的支撑棒、水平设置在支撑棒顶部的圆台形的支撑平台、设置在支撑棒底部的锥形的重锤，以及设置在靠近所述支撑平台的支撑棒上的球形转轴体，所述支撑平台的上表面设有卡口；所述支架孔内设置有中部设有上下贯通的圆孔的所述卡套，且所述圆孔为与所述球形转轴体相匹配的凹球面，形成容置所述球形转轴体的转轴腔；所述调节体通过球形转轴体可转动的卡装到所述转轴腔内，使调节体始终保持铅垂，并通过设置在所述三脚架和调节体之间的锁合机构，锁合固定所述调节体；所述仪器安装平台为上、下表面平行的柱状体，仪器安装平台通过其下表面上设置的与所述卡口相匹配的卡脚，水平安装到所述支撑平台的上部，仪器安装平台的上表面上设有固定仪器的固定机构。

三脚架装置通过支撑脚稳定站立之后，形为轴对称体、且下部设有重锤的调节体在地心应力的作用下，以球形转轴体为中心，自动调整到铅垂状态，使支撑平台的上表面保持水平；此时，通过上述锁合机构将调节体锁合固定到三脚架上，从结构上维持支撑平台的水平状态；最后将安装有仪器的仪器安装平台卡装到支撑平台的上部，直接使仪器处于精度较高的水平状态，极大的简化测量仪器的调平过程，减少反复调整的操作时间和精力消耗，简单、快捷、高效的完成了仪器的调平工作。

进一步地，所述锁合机构包括：滑套、锁合支架、锁合气缸和锁合块；所述滑套滑动套置在所述支撑棒的下部，滑套的外表面为球面；所述锁合支架主要由中部的环状体以及从环状体上水平向外延伸的三个锁合杆组成，所述环状体的中部设置有上下贯通的球形孔，并通过所述球形孔可转动的卡装到所述滑套的球面上；三个所述锁合杆均匀分布，锁合杆的外端分别穿过三个支撑脚上预留的锁合孔；所述锁合气缸和安装在锁合气缸的活塞杆端部的锁合块，对应三个所述锁合孔设置成三组，且每个所述锁合气缸活塞杆朝下、固定在所述锁合孔上部的支撑脚上，使所述锁合块在锁合气缸的驱动下沿支撑脚的方向做伸缩运动，压紧固定/松开所述锁合杆；所述锁合气缸通过管线连接到气动泵上。

锁合支架与滑套之间的球面配合，加上滑套在支撑棒上的上下滑动，保证调节体与三脚架处于不同的相对位置关系时，锁合杆都可以轻松的调整到相应的位置，且不会对调节体的活动造成阻力，保证调平的精度。同时通过锁合气缸推动锁合块下沿支撑脚的方向运动，保证在锁固锁合杆的时候，不会导致锁合支架错位而影响调平的精度，且结构轻巧，操作方便。

进一步地，所述气动泵为脚踏泵。通过外接一个脚踏式的气动泵为锁合气缸提供动力，保持三脚架装置的结构轻巧，同时减少外力碰触三脚架对其产生影响的可能，进一步保证了调平的精度。

进一步地，所述锁合气缸的进气端设置有单向阀，并在所述单向阀与锁合气缸的进气口之间，设置一个泄压阀。通过单向阀使锁合机构对调节体的锁合保持长时间有效，从而使三脚架装置的调平精度更稳定；使用完之后，通过泄压阀释放锁合气缸内的气压，松开锁合杆，快速拆卸、收拾三脚架装置。

进一步地，所述锁合孔水平方向的宽度，大于所述锁合杆的宽度，使锁合支架在横向具有更大的调整空间，对调节体调整精度的影响更小，三脚架装置的调平精度更高。

进一步地，所述卡口为设置在所述支撑平台上表面中部的正方形凹孔，所述卡脚设置在所述仪器安装平台下表面的中部位置，且为与所述正方形凹孔相匹配的正方形凸台；通过正方形凹孔与凸台的配合，仪器的安装更加简单、快捷。

进一步地，所述卡套的上部设置有水平向外延伸的凸沿，并通过所述凸沿挂坐在所述支架平台上；凸沿的设计结构简单，能有效对调节体进行固定，且便于拆装。

进一步地，所述重锤与支撑棒通过螺纹连接，可随时将重锤和支撑棒拆分，方便在必要时拆卸或组装锁合机构，使用更方便。

综上所述，本实用新型提供的自动调平三脚架装置，能够极大的简化测量仪器的调平过程，减少反复调整的操作时间和精力消耗，操作简单、快捷，提高调平精度和效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构半剖示意图；

图3为本实用新型水平调节机构的结构剖面示意图；

图4为本实用新型滑套和锁合支架的结构示意图；

图5为本实用新型气动控制的工作原理示意图。

附图标记：1-三脚架；11-支撑脚；12-锁合孔；2-支架平台；21-支架孔；3-水平调节机构；31-调节体；311-支撑棒；312-支撑平台；313-重锤；314-球形转轴体；315-卡口；32-卡套；321-转轴腔；322-凸沿；4-锁合机构；41-滑套；42-锁合支架；421-环形体；422-锁合杆；43-锁合气缸；44-锁合块；45-气动泵；46-单向阀；47-泄压阀；5-仪器安装平台；51-卡脚

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。

如图1至图5所示，本实用新型实施例提供的一种自动调平三脚架装置，包括：三脚架1、支架平台2、水平调节机构3、锁合机构4和仪器安装平台5。三脚架1包括三个均匀分布且高度和角度都可以调节的支撑脚11，并通过支撑脚11与地面接触实现稳定支撑的效果。支架平台2设置在三脚架1上端，其中部设置有一个上下贯通的支架孔21，用以安装水平调节机构3。

参见图3，水平调节机构3包括一个卡套32和一个形为轴对称体的调节体31；调节体31主要由：铅垂设置的圆柱形的支撑棒311、水平设置在支撑棒311顶部的圆台形的支撑平台312、设置在支撑棒311底部的锥形的重锤313，以及设置在靠近该支撑平台312位置的支撑棒311上的球形转轴体314组成，使调节体31成为一个以铅垂线为对称轴线的轴对称体；卡套32为中部设有上下贯通的圆孔的圆形套体，且该圆孔的孔壁为与上述球形转轴体314相匹配的凹球面，由此形成了用以容置球形转轴体314的转轴腔321，调节体31通过该球形转轴体314和转轴腔321的活动配合，可万向转动的卡装到卡套32上，并在重力的作用下使调节体31始终保持铅垂；卡套32插装到支架孔21内，并通过其上部设置的水平向外延伸的凸沿322，挂坐到支架平台2上，结构简单，又便于拆装。重锤313与支撑棒311是可拆卸连接，方便锁合机构4在支撑棒311上的安装和拆卸；本实施例中采用螺纹连接，结构简单，使用方便。

参见图2，三脚架1展开放置稳定后，安装在支架平台2上的水平调节机构3在重锤313和地心应力的作用下，使调节体31自动调整到铅垂状态，此时，通过锁合机构4将调节体31锁合固定到三脚架1上，从结构上维持支撑平台312的水平状态。锁合机构4包括：滑套41、锁合支架42、锁合气缸43、锁合块44和气动泵45；滑套41的外表面上设置有一个球面体，并通过其中心设置的上下方向的通孔，滑动套置在支撑棒311的下部。

参见图4，锁合支架42主要由中部的环状体421以及从环状体421上水平向外延伸、且均匀设置的三个锁合杆422组成，该环状体421的中部设有一个上下贯通、且与滑套41外表面上的球面体相匹配的球形孔，通过该球形孔与球面体的配合，将锁合支架42可自由转动的卡装到滑套41上，三个锁合杆422的外端对应穿过三个支撑脚11上各自预留的锁合孔12；锁合孔12水平方向的宽度，大于锁合杆的422的宽度，使锁合支架42在横向具有更大的调整空间，调平精度更高。参见图2，在三个锁合孔12上部的支撑脚11上，对应设置一个锁合气缸43，并在锁合气缸43的活塞杆端部各安装一个锁合块44；锁合气缸43的活塞杆朝下设置，使锁合块44在锁合气缸43的驱动下，在锁合孔12的上部，沿支撑脚11的站立方向做往复的伸缩运动，从而压紧固定/松开穿插在锁合孔12中的锁合杆422。锁合支架42与滑套41之间的球面配合，加上滑套41在支撑棒311上的上下滑动，保证调节体31与三脚架1处于不同的相对位置关系时，锁合杆422都可以轻松的调整到相应的位置，且不会对调节体31的活动造成阻力，保证调平的精度。

参见图5，锁合气缸43驱动气源来自与一个外接的脚踏式的气动泵45，通过可拆卸的外接管线将三个锁合气缸43分别接到脚踏式的气动泵45上，并在锁合气缸43的进气端设置单向阀46，通过该单向阀46使锁合机构4对调节体31的锁合保持长时间有效，从而使三脚架装置的调平精度更稳定；在单向阀46与锁合气缸43的进气口之间，还设置有一个泄压阀47，使三脚架装置在用完之后，通过泄压阀47释放锁合气缸43内的气压，松开锁合杆422，快速拆卸、收拾三脚架装置。动力源外置的设计，保持三脚架装置的结构轻巧，同时减少外力碰触三脚架对其产生影响的可能，进一步保证了调平的精度。

得到水平的仪器放置基础之后，将仪器通过仪器安装平台5上表面上设置的固定仪器的固定机构，稳定安装到仪器安装平台5上，然后对准支撑平台312上表面中部设置的正方形凹孔状的卡口315，通过仪器安装平台5下表面上设置的与该卡口315相匹配的正方形凸台状的卡脚51，便捷的插装到支撑平台312上；因仪器安装平台5为上、下表面平行的柱状体，在支撑平台312上表面保持水平的情况下，仪器自然保持水平，不用在进行繁琐的调平操作。

采用上述方案，本实用新型提供的自动调平三脚架装置，通过三脚架1稳定站立之后，形为轴对称体、且下部设有重锤313的调节体31在地心应力的作用下，以球形转轴体314为中心，自动调整到铅垂状态，使支撑平台312的上表面保持水平；此时，通过锁合机构4将调节体31锁合固定到三脚架1上，从结构上维持支撑平台312的水平状态；最后将安装有仪器的仪器安装平台5卡装到支撑平台312的上部，直接使仪器处于精度较高的水平状态，极大的简化测量仪器的调平过程，减少反复调整的操作时间和精力消耗，简单、快捷、高效的完成了仪器的调平工作。

综上所述，本实用新型提供的自动调平三脚架装置，能够极大的简化测量仪器的调平过程，减少反复调整的操作时间和精力消耗，操作简单、快捷，提高调平精度和效率。

需要说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。