一种自动安平基座的制作方法

1.本发明涉及测量设备技术领域，具体为一种自动安平基座。


背景技术：

2.自动安平基座主要用于测量行业，为全站仪、三维激光扫描仪、激光雷达或相机等需要在水平状态下工作的设备提供物理水平基准。
3.中国专利公告号为：cn102607538b的发明专利，其公开了一种快速自动安平激光扫平仪自动安平装置及其方法，包括基座、固定在基座上的工作台(1)、设置在工作台(1)上的双轴平衡器(2)、设置在双轴平衡器(2)上方的正切机构(3)、穿过工作台(1)分别与所述双轴平衡器(2)和正切机构(3)固定连接的主轴(4)、固定在主轴(4)底端的水平传感机构和固定在主轴(4)顶端的激光平面发射装置；工作台(1)上还设置有用于驱动正切机构(3)的伺服系统；正切机构(3)上还设有用于驱动激光平面发射装置的激光平面驱动系统。本发明具有如下优点：仪器在
‑
10
°
～+10
°
的误差角度范围内，具有10
″
的扫平精度，且自动安平时间小于15s，达到了高效率、高精度的设计要求。
4.上述专利中，虽然能够对设备进行安平，但是其结构较为复杂，制造成本过高，并且设备在安平时结构间存有间隙，这些间隙难以消除，最终导致安平精度不足。
5.基于此，我们提出了一种自动安平基座，希冀解决现有技术中的不足之处。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动安平基座，具备便于安平、成本低、有效消除间隙、安平精度高的优点。
8.(二)技术方案
9.为实现上述便于安平、成本低、有效消除间隙、安平精度高的目的，本发明提供如下技术方案：一种自动安平基座，包括底座，所述底座的顶部边缘处固定安装有连接柱，所述连接柱的顶部固定安装有固定环，所述固定环的内部相对设置有两个限位螺栓，两个所述限位螺栓的末端转动连接有活动环，所述活动环的内部相对设置有两个限位柱，两个所述限位柱的末端转动连接有安装筒，所述安装筒的顶部固定安装有固定盘，所述固定盘的顶部固定安装有安装板；
10.所述活动环的底部固定安装有底架，所述底架的内部设置有第一电机，所述第一电机的输出轴顶部固定安装有第一主动轮，所述第一主动轮的外壁啮合有第一从动轮，所述第一从动轮的中心处固定安装有第一丝杆，所述第一丝杆的外壁啮合有第一丝母，所述第一丝母的外壁固定安装有第一立柱，所述第一立柱的外壁活动连接有第一活动槽，所述第一活动槽开设在第一摆杆的内部，所述第一摆杆固定安装在安装筒的底部；
11.所述底座的顶部还固定安装有固定架，所述固定架的内部设置有第三电机，所述第三电机的输出轴顶部固定安装有第三主动轮，所述第三主动轮的外壁啮合有第三从动
轮，所述第三从动轮的中心处固定安装有第三丝杆，所述第三丝杆的外壁螺纹连接有第三丝母，所述第三丝母的外壁固定安装有第三立柱，所述第三立柱的外壁活动连接有第二活动槽，所述第二活动槽开设在第二摆杆的内部，所述第二摆杆固定安装在底架的外壁上；
12.所述底架的外壁还固定安装有第一安装架，所述第一安装架的外壁设置有第一恒力弹簧，所述第一恒力弹簧的末端位于第一摆杆的底部；
13.所述固定架的外壁还固定安装有第二安装架，所述第二安装架的外壁设置有第二恒力弹簧，所述第二恒力弹簧的末端位于第二摆杆的底部；
14.所述底架的内部还设置有第二电机，所述第二电机的输出轴顶部固定安装有第二主动轮，所述第二主动轮的外壁啮合有第二从动轮，所述第二从动轮的中心处固定安装有第二丝杆，所述第二丝杆的外壁啮合有第二丝母，所述第二丝母的外壁固定安装有第二立柱，所述底架的外壁开设有与第二立柱相匹配的第二限位槽，所述第二立柱穿过第二限位槽位于第一摆杆的左侧，用于压紧第一摆杆；
15.所述固定架的内部还设置有第四电机，所述第四电机的输出轴顶部固定安装有第四主动轮，所述第四主动轮的外壁啮合有第四从动轮，所述第四从动轮的中心处固定安装有第四丝杆，所述第四丝杆的外壁啮合有第四丝母，所述第四丝母的外壁固定安装有第四立柱，所述固定架的外壁开设有与第四立柱相匹配的第四限位槽，所述第四立柱穿过第四限位槽位于第二摆杆的左侧，用于压紧第二摆杆。
16.作为本发明的一种优选技术方案，两个所述限位螺栓之间与两个所述限位柱之间呈九十度夹角，用于控制所述安装筒的倾斜方向，所述安装筒的内部还设置有水平传感器，用于检测安装筒是否处于水平状态。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述第一立柱的末端延伸至底架的外部并活动连接在第一活动槽的内壁上，所述底架的外壁还开设有与第一立柱相匹配的第一限位槽，用于保持第一立柱的水平移动；
18.所述第三立柱的末端延伸至固定架的外部并活动连接在第二活动槽的内壁上，所述固定架的外壁还开设有与第三立柱相匹配的第三限位槽，用于保持第三立柱的水平移动。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述底架的外壁还固定安装有第一限位开关，所述第一限位开关分别设置在第一摆杆的左右两侧；
20.所述固定架的外壁还固定安装有第二限位开关，所述第二限位开关分别设置在第二摆杆的左右两侧。
21.(三)有益效果
22.与现有技术相比，本发明提供了一种自动安平基座，具备以下有益效果：
23.1、该自动安平基座，第一电机运行使得第一丝杆上的第一丝母左右移动，第一丝母左右移动通过第一立柱能够带动第一摆杆左右摆动，第一摆杆左右摆动带动安装筒左右摆动，从而也就带动固定盘、安装板和安装板上的设备左右摆动，对设备进行安平；第三电机运行使得第三丝杆上的第三丝母前后移动，第三丝母前后移动通过第三立柱能够带动第二摆杆前后摆动，第二摆杆前后摆动带动底架前后摆动，从而也就带动底架上的安装筒、固定盘、安装板和安装板上的设备前后摆动，对设备进行安平；电机运行通过丝杆的传动便可对设备进行安平，成本更低、安平效果更好，并且丝杆与丝母之间的传动精度较高，从而也
使得安平精度更高。
24.2、该自动安平基座，通过第一恒力弹簧能够顶紧第一摆杆，消除第一摆杆上第一活动槽与第一立柱之间的间隙，通过第二恒力弹簧能够顶紧第二摆杆，消除第二摆杆上第二活动槽与第三立柱之间的空隙，依靠弹簧力便可消除间隙，提高了安平精度，成本更低的同时，控制也更加的方便。
25.3、该自动安平基座，第二电机运行使得第二丝杆上的第二丝母左右移动，第二丝母左右移动带动第二立柱左右移动，第二立柱左右移动能够压紧第一摆杆，有效消除第一摆杆上第一活动槽与第一立柱之间的间隙；第四电机运行使得第四丝杆上的第四丝母前后移动，第四丝母前后移动带动第四立柱前后移动，第四立柱前后移动能够压紧第二摆杆，有效消除第二摆杆上第二活动槽与第三立柱之间的间隙，大大提高了安平精度。
附图说明
26.图1为本发明整体结构的正视图；
27.图2为本发明底架部分的前视图；
28.图3为本发明底架部分的后视图；
29.图4为本发明图2中a处放大示意图；
30.图5为本发明固定架部分的后视图；
31.图6为本发明图5中b处放大示意图；
32.图7为本发明固定架部分的前视图；
33.图8为本发明图7中c处放大示意图。
34.图中：1
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底座、2
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连接柱、3
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固定环、4
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限位螺栓、5
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活动环、6
‑
安装筒、7
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固定盘、8
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安装板、9
‑
底架、10
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第一电机、11
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第一主动轮、12
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第一从动轮、13
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第一丝杆、14
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第一丝母、15
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第一立柱、16
‑
第一活动槽、17
‑
第一摆杆、18
‑
第一安装架、19
‑
第一恒力弹簧、20
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第二电机、21
‑
第二主动轮、22
‑
第二从动轮、23
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第二丝杆、24
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第二丝母、25
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第二立柱、26
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第一限位开关、27
‑
固定架、28
‑
第三电机、29
‑
第三主动轮、30
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第三从动轮、31
‑
第三丝杆、32
‑
第三丝母、33
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第三立柱、34
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第二活动槽、35
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第二摆杆、36
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第四电机、37
‑
第四主动轮、38
‑
第四从动轮、39
‑
第四丝杆、40
‑
第四丝母、41
‑
第四立柱、42
‑
第二安装架、43
‑
第二恒力弹簧、44
‑
第二限位开关。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、
“
安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.请参阅图1
‑
8，一种自动安平基座，包括底座1，底座1的顶部边缘处固定安装有连接柱2，连接柱2的顶部固定安装有固定环3，固定环3的内部相对设置有两个限位螺栓4，两个限位螺栓4的末端转动连接有活动环5，活动环5的内部相对设置有两个限位柱，两个限位柱的末端转动连接有安装筒6，安装筒6的顶部固定安装有固定盘7，固定盘7的顶部固定安装有安装板8；
39.安装筒6的底部还设置有用于控制安装筒6左右摆动的第一摆动机构；底座1的顶部还设置有用于控制安装筒6和第一摆动机构前后摆动的第二摆动机构；第一摆动机构和第二摆动机构上均设有间隙消除机构。
40.本实施例中，第一摆动机构包括底架9，底架9固定安装在活动环5的底部，底架9的内部设置有第一电机10，第一电机10的输出轴顶部固定安装有第一主动轮11，第一主动轮11的外壁啮合有第一从动轮12，第一从动轮12的中心处固定安装有第一丝杆13，第一丝杆13的外壁啮合有第一丝母14，第一丝母14的外壁固定安装有第一立柱15，第一立柱15的外壁活动连接有第一活动槽16，第一活动槽16开设在第一摆杆17的内部，第一摆杆17固定安装在安装筒6的底部；底架9的外壁还固定安装有第一限位开关26，第一限位开关26分别设置在第一摆杆17的左右两侧，第一电机10运行带动其输出轴顶部固定安装的第一主动轮11旋转，第一主动轮11旋转带动其外壁啮合的第一从动轮12旋转，第一从动轮12旋转带动第一丝杆13旋转，第一丝杆13旋转使得其外壁螺纹连接的第一丝母14左右移动，第一丝母14左右移动通过第一立柱15能够带动第一摆杆17左右摆动，第一摆杆17左右摆动带动安装筒6左右摆动，从而也就带动固定盘7、安装板8和安装板8上的设备左右摆动，对设备进行安平，第一限位开关26的输出端与第一电机10的输入端电性连接，能够限制第一摆杆17的摆动范围，防止第一摆杆17摆动超限。
41.本实施例中，第一立柱15的末端延伸至底架9的外部并活动连接在第一活动槽16的内壁上，底架9的外壁还开设有与第一立柱15相匹配的第一限位槽，用于保持第一立柱15的水平移动。
42.本实施例中，间隙消除机构包括第一安装架18和位于第一安装架18上的第一恒力弹簧19，第一安装架18固定安装在底架9的外壁上，第一安装架18的外壁设置有第一恒力弹簧19，第一恒力弹簧19的末端位于第一摆杆17的底部，通过第一恒力弹簧19能够顶紧第一摆杆17，消除第一摆杆17上第一活动槽16与第一立柱15之间的间隙。
43.本实施例中，间隙消除机构还包括第二电机20以及第二电机20通过传动控制的第二立柱25，第二电机20设置在底架9的内部，第二电机20的输出轴顶部固定安装有第二主动轮21，第二主动轮21的外壁啮合有第二从动轮22，第二从动轮22的中心处固定安装有第二丝杆23，第二丝杆23的外壁啮合有第二丝母24，第二丝母24的外壁固定安装有第二立柱25，底架9的外壁开设有与第二立柱25相匹配的第二限位槽，第二立柱25穿过第二限位槽位于第一摆杆17的左侧，用于压紧第一摆杆17，第二电机20运行带动其输出轴顶部固定安装的第二主动轮21旋转，第二主动轮21旋转带动其外壁啮合的第二从动轮22旋转，第二从动轮
22旋转带动第二丝杆23旋转，第二丝杆23旋转带动其外壁螺纹连接的第二丝母24左右移动，第二丝母24左右移动带动第二立柱25左右移动，第二立柱25左右移动能够压紧第一摆杆17，有效消除第一摆杆17上第一活动槽16与第一立柱15之间的间隙。
44.本实施例中，第二摆动机构包括固定架27，固定架27固定安装在底座1的顶部，固定架27的内部设置有第三电机28，第三电机28的输出轴顶部固定安装有第三主动轮29，第三主动轮29的外壁啮合有第三从动轮30，第三从动轮30的中心处固定安装有第三丝杆31，第三丝杆31的外壁螺纹连接有第三丝母32，第三丝母32的外壁固定安装有第三立柱33，第三立柱33的外壁活动连接有第二活动槽34，第二活动槽34开设在第二摆杆35的内部，第二摆杆35固定安装在底架9的外壁上，固定架27的外壁还固定安装有第二限位开关44，第二限位开关44分别设置在第二摆杆35的左右两侧，第三电机28运行带动其输出轴顶部固定安装的第三主动轮29旋转，第三主动轮29旋转带动其外壁啮合的第三从动轮30旋转，第三从动轮30旋转带动第三丝杆31旋转，第三丝杆31旋转使得其外壁螺纹连接的第三丝母32前后移动，第三丝母32前后移动通过第三立柱33能够带动第二摆杆35前后摆动，第二摆杆35前后摆动带动底架9前后摆动，底架9前后摆动从而也就带动底架9上的安装筒6、固定盘7、安装板8和安装板8上的设备前后摆动，对设备进行安平，第二限位开关44的输出端与第三电机28的输入端电性连接，能够限制第二摆杆35的摆动范围，防止第二摆杆35摆动超限。
45.本实施例中，第三立柱33的末端延伸至固定架27的外部并活动连接在第二活动槽34的内壁上，固定架27的外壁还开设有与第三立柱33相匹配的第三限位槽，用于保持第三立柱33的水平移动。
46.本实施例中，间隙消除机构包括第二安装架42和位于第二安装架42上的第二恒力弹簧43，第二安装架42固定安装在固定架27的外壁上，第二安装架42的外壁设置有第二恒力弹簧43，第二恒力弹簧43的末端位于第二摆杆35的底部，通过第二恒力弹簧43能够顶紧第二摆杆35，消除第二摆杆35上第二活动槽34与第三立柱33之间的空隙，依靠弹簧力便可消除间隙，提高了安平精度，成本更低的同时，控制也更加的方便。
47.本实施例中，间隙消除机构还包括第四电机36以及第四电机36通过传动控制的第四立柱41，第四电机36设置在固定架27的内部，第四电机36的输出轴顶部固定安装有第四主动轮37，第四主动轮37的外壁啮合有第四从动轮38，第四从动轮38的中心处固定安装有第四丝杆39，第四丝杆39的外壁啮合有第四丝母40，第四丝母40的外壁固定安装有第四立柱41，固定架27的外壁开设有与第四立柱41相匹配的第四限位槽，第四立柱41穿过第四限位槽位于第二摆杆35的左侧，用于压紧第二摆杆35，第四电机36运行带动其输出轴顶部固定安装的第四主动轮37旋转，第四主动轮37旋转带动其外壁啮合的第四从动轮38旋转，第四从动轮38旋转带动第四丝杆39旋转，第四丝杆39旋转带动其外壁螺纹连接的第四丝母40前后移动，第四丝母40前后移动带动第四立柱41前后移动，第四立柱41前后移动能够压紧第二摆杆35，有效消除第二摆杆35上第二活动槽34与第三立柱33之间的间隙，大大提高了安平精度。
48.本实施例中，两个限位螺栓4之间与两个限位柱之间呈九十度夹角，用于控制安装筒6的倾斜方向，安装筒6的内部还设置有水平传感器，用于检测安装筒6是否处于水平状态，具体使用时，全站仪、三维激光扫描仪、激光雷达或相机等需要在水平状态下工作的设备安装在安装板8上；安装筒6的内部设置的水平传感器能够检测安装筒6是否水平，当安装
筒6不处于水平状态时，会控制第一电机10和第三电机28运行对安装筒6进行调平。
49.本实施例中，第一主动轮11、第二主动轮21、第三主动轮29和第四主动轮37的直径分别小于第一从动轮12、第二从动轮22、第三从动轮30和第四从动轮38的直径，起到减速的作用，提高丝母在丝杆上的运动精度。
50.本发明的工作原理及使用流程：
51.具体使用时，全站仪、三维激光扫描仪、激光雷达或相机等需要在水平状态下工作的设备安装在安装板8上；
52.安装筒6的内部设有水平传感器，能够检测安装筒6是否水平，当安装筒6不处于水平状态时，会控制第一电机10和第三电机28运行对安装筒6进行调平，具体的：
53.第一电机10运行带动其输出轴顶部固定安装的第一主动轮11旋转，第一主动轮11旋转带动其外壁啮合的第一从动轮12旋转，第一从动轮12旋转带动第一丝杆13旋转，第一丝杆13旋转使得其外壁螺纹连接的第一丝母14左右移动，第一丝母14左右移动通过第一立柱15能够带动第一摆杆17左右摆动，第一摆杆17左右摆动带动安装筒6左右摆动，从而也就带动固定盘7、安装板8和安装板8上的设备左右摆动，对设备进行安平；
54.第三电机28运行带动其输出轴顶部固定安装的第三主动轮29旋转，第三主动轮29旋转带动其外壁啮合的第三从动轮30旋转，第三从动轮30旋转带动第三丝杆31旋转，第三丝杆31旋转使得其外壁螺纹连接的第三丝母32前后移动，第三丝母32前后移动通过第三立柱33能够带动第二摆杆35前后摆动，第二摆杆35前后摆动带动底架9前后摆动，底架9前后摆动从而也就带动底架9上的安装筒6、固定盘7、安装板8和安装板8上的设备前后摆动，对设备进行安平；电机运行通过丝杆的传动便可对设备进行安平，成本更低、安平效果更好，并且丝杆与丝母之间的传动精度较高，从而也使得安平精度更高；
55.通过第一恒力弹簧19能够顶紧第一摆杆17，消除第一摆杆17上第一活动槽16与第一立柱15之间的间隙，通过第二恒力弹簧43能够顶紧第二摆杆35，消除第二摆杆35上第二活动槽34与第三立柱33之间的空隙，依靠弹簧力便可消除间隙，提高了安平精度，成本更低的同时，控制也更加的方便；
56.第二电机20运行带动其输出轴顶部固定安装的第二主动轮21旋转，第二主动轮21旋转带动其外壁啮合的第二从动轮22旋转，第二从动轮22旋转带动第二丝杆23旋转，第二丝杆23旋转带动其外壁螺纹连接的第二丝母24左右移动，第二丝母24左右移动带动第二立柱25左右移动，第二立柱25左右移动能够压紧第一摆杆17，有效消除第一摆杆17上第一活动槽16与第一立柱15之间的间隙；
57.第四电机36运行带动其输出轴顶部固定安装的第四主动轮37旋转，第四主动轮37旋转带动其外壁啮合的第四从动轮38旋转，第四从动轮38旋转带动第四丝杆39旋转，第四丝杆39旋转带动其外壁螺纹连接的第四丝母40前后移动，第四丝母40前后移动带动第四立柱41前后移动，第四立柱41前后移动能够压紧第二摆杆35，有效消除第二摆杆35上第二活动槽34与第三立柱33之间的间隙，大大提高了安平精度。
58.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。