一种工程测绘用测绘仪定位装置的制作方法

本发明涉及测绘仪器技术领域，特别是涉及一种工程测绘用测绘仪定位装置。

背景技术：

测绘仪是工程测量中常用的设备，其集测距、测高、测角等多种功能为一体，通常情况下为了保证测绘仪使用时处于稳定的状态，测绘人员都会将测绘仪安装在三脚架上使用。

由于施工场地的地面情况比较复杂，地面不平或者比较松软，放置三脚架时需要确保其顶面保持水平，因此会调整每个支撑腿的长度以使三脚架适应地面情况。一旦三脚架的放置的位置确定了，其上安装的测绘仪的位置也就确定了，但是测绘仪在使用时经常需要更换位置，如果使用一般的三脚架就需要三角架也跟着移动，因此需要重新调整支撑腿的长度来适应新的地面，这样使用起来比较麻烦。

为了让测绘仪在三脚架上能够进行小范围的移动或转动，现有技术中提供了各种形式的三脚架，都能在三脚架不移动的情况下使测绘仪进行小范围的活动。但是测绘仪的重量比较大，一旦其在三脚架上的位置发生变化，测绘仪连同三脚架的整体重心位置也就会发生变化，如果重心位置超过三脚架能够支撑的范围，则三脚架就存在翻倒的危险，存在巨大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种工程测绘用测绘仪定位装置，可以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供了一种工程测绘用测绘仪定位装置，包括三脚架，所述三脚架包括立杆、固定底座、套筒和支撑腿，所述固定底座固定安装在立杆的顶端，所述套筒套接在立杆的外部，所述支撑腿的数量为三个，所述支撑腿均转动安装在套筒上，所述立杆的底端转动安装有三个连杆，每个所述连杆的末端均与一个所述支撑腿转动连接，每个所述支撑腿上均滑动安装有一个配重块，所述测绘仪定位装置还包括水平转动组件和万向组件；

所述水平转动组件包括旋转底座，所述旋转底座转动安装在固定底座的顶部，所述固定底座的侧壁上转动安装有手柄，该手柄驱动所述旋转底座转动，所述旋转底座的顶面上固定安装有下部滑轨，所述下部滑轨上滑动安装有上部滑轨；

所述万向组件包括转盘和u型底座，所述转盘的底面中央转动安装在所述上部滑轨顶面上靠近一端的位置，所述转盘的顶面上垂直固定安装有两个安装耳，所述u型底座的两端分别转动安装在两个安装耳上，所述u型底座的内底面上具有与测绘仪匹配的安装座。

本发明提供的一种工程测绘用测绘仪定位装置，包括三脚架、水平转动组件和万向组件，水平转动组件安装在三脚架的顶端并可在三脚架上水平转动，万向组件滑动安装在水平转动组件上且支持测绘仪在水平面以及竖直面内转动，三脚架的各个支撑腿上分别滑动安装有配重块，测绘仪在三脚架上方移动时使测绘仪和定位装置的整体重心发生变化时，可以通过调整支撑腿上配重块的位置来增加整体的稳定性，提高测绘仪在使用过程中的使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种工程测绘用测绘仪定位装置的整体结构示意图；

图2为图1中水平转动组件的内部结构示意图；

图3为图1中万向组件的结构示意图；

图4为力矩的矢量合成示意图。

元件标号说明：

100-立杆，101-固定底座，102-连杆，103-套筒，104-支撑腿，105-配重块，106-配重定位螺丝，107-滑动定位螺丝，108-旋转定位螺丝，109-手柄，200-旋转底座，201-下部滑轨，202-上部滑轨，2021-侧板，2022-转盘，2023-安装耳，2024-u型底座，2025-转动手轮，2026-底座定位螺丝，2027-组件定位螺丝，203-计算终端，300-测绘仪。

具体实施方式

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。

参照图1，本发明实施例中提供了一种工程测绘用测绘仪定位装置，包括三脚架、水平转动组件和万向组件，所述三脚架包括立杆100、固定底座101、套筒103和支撑腿104，所述固定底座101固定安装在立杆100的顶端，所述套筒103为中空的圆柱筒，其内径与所述立杆100的外径相当，且所述套筒103套接在立杆100的外部并能够沿轴线上下滑动。所述支撑腿104的数量为三个，三个所述支撑腿104的上端均使用销轴转动安装在套筒103外侧面的底端，且所述支撑腿104与套筒103的连接处分别位于所述套筒103上圆周的三等分点处。所述立杆100的底端使用销轴转动安装有三个连杆102，三个所述连杆102与立杆100的连接处也分别位于所述立杆100上圆周的三等分处，且连杆102与立杆100的三个连接处分别位于所述套筒103与支撑腿104的三个连接处的正下方，每个所述连杆102的末端均通过销轴与一个所述支撑腿104转动连接。

本实施例中，为了使每个支撑腿104的长度均可调节以适应不同的地面情况，所述支撑腿104均为伸缩结构，为了使支撑腿104的长度能够被清楚知晓，每个所述支撑腿104上均具有刻度线和长度标示。每个所述支撑腿104上均滑动安装有一个配重块105，所述配重块105可沿支撑腿104的长度方向滑动。在本实施例中，所述支撑腿104由多个空心圆管依次套接组成，每个所述支撑腿104中多个空心圆管在背对所述连杆102的侧面上均开设有宽度相同的滑孔，多个空心圆管上的滑孔位置对应且连通在一起，所述配重块105的底部具有t型的滑块，该滑块插入至所述滑孔中即可使配重块105能够在支撑腿104上自由滑动，每个支撑腿104中多个空心圆管之间的具体连接结构已经定位结构均为现有技术，本发明实施例中不再详细介绍。

为了使所述配重块105能够在支撑腿104上的任意位置保持稳定，所述配重块105上还安装有配重定位螺丝106，所述配重定位螺丝106穿过所述配重块105伸入到所述支撑腿104中，当需要固定配重块105时将配重定位螺丝106向内旋进，直到其紧紧抵持在所述支撑腿104的内侧壁上为止。

同样地，为了使所述套筒103能够在立杆100上的任意位置保持稳定，所述套筒103上还安装有滑动定位螺丝107，所述滑动定位螺丝107穿过套筒103的侧壁伸入到套筒内部，当需要固定套筒103时将滑动定位螺丝107向内旋进，直到其紧紧抵持在所述立杆100上为止。

参照图2和图3，所述水平转动组件包括旋转底座200，所述固定底座101为空心壳体，所述旋转底座200转动安装在固定底座101的顶部，且所述旋转底座200的底面中央位于所述固定底座101内部，固定底座101的底部侧面上安装有旋转定位螺丝108，所述旋转定位螺丝108穿过固定底座101的侧壁伸入到固定底座101内部，当需要使所述旋转底座200保持稳定时将旋转定位螺丝108向内旋进，直到其紧紧抵持在所述旋转底座200上为止。

所述固定底座101的侧壁上还转动安装有手柄109，所述手柄109的一端穿过固定底座101的侧壁伸入到固定底座101内部，手柄109伸入至所述固定底座101的一端安装有驱动锥齿轮，所述旋转底座200的底面中央固定安装有从动锥齿轮，该从动锥齿轮与所述驱动锥齿轮啮合，当测绘人员转动手柄109使，驱动锥齿轮能够带动从动锥齿轮转动，进而带动旋转底座200产生转动。

所述旋转底座200的顶面上固定安装有下部滑轨201，所述下部滑轨201上滑动安装有上部滑轨202，所述上部滑轨202可在下部滑轨201上沿其长度方向滑动，测绘仪300即安装在所述上部滑轨202的一端，为了使上部滑轨202能够在下部滑轨201的任意位置保持稳定，上部滑轨202的顶面上安装有滑轨定位螺丝(图未示)，该滑轨定位螺丝穿过上部滑轨202与所述下部滑轨201接触。所述旋转底座200的侧面上安装有计算终端203，该计算终端203包括外壳、电池、主板和显示屏，所述电池和主板均安装在外壳内部，显示屏嵌入安装在外壳的侧面上，主板上具有处理芯片、以及与处理芯片均电连接的电源电路和信号调理电路，外壳的外侧面安装有电源开关和数据输入接口，电源开关与电源电路电连接，数据出入接口与信号调理电路电连接，显示屏与处理芯片电连接，所述显示屏可以为带触摸输入功能的触摸式显示屏，以方便测绘人员输入数据，电池用于为其他的电子器件供电。

所述万向组件包括转盘2022和u型底座2024，所述转盘2022为圆盘，其底面中央使用销轴转动安装在所述上部滑轨202顶面上靠近一端的位置。为了使所述转盘2022能够在任意一个转动角度保持稳定，所述上部滑轨202在靠近所述转盘2022的末端垂直向上固定安装有侧板2021，该侧板2021上安装有组件定位螺丝2027，该组件定位螺丝2027穿过侧板2021并与转盘2022接触，当需要使转盘保持稳定时将组件定位螺丝2027向内旋进，直到其紧紧抵持在转盘2022上为止。

所述转盘2022的顶面上相对的两端分别垂直固定安装有一个安装耳2023，两个安装耳2023相互平行，所述u型底座2024位于该两个安装耳2023之间，且所述u型底座2024的两端分别通过销轴转动安装在两个安装耳2023上。为了使u型底座2024能够受控转动，位于一个所述安装耳2023上的销轴一端从安装耳2023的侧面伸出并固定安装有转动手轮2025，与该转动手轮2025连接的销轴与所述u型底座2024固定连接，而与安装耳2023可相对转动，因此测绘人员可以通过该转动手轮2025控制u型底座2024的转动。同样地，为了使u型底座2024能够在任意角度保持稳定，所述安装耳2023上还安装有底座定位螺丝2026，该底座定位螺丝2026穿过安装耳2023与所述u型底座2024接触，当需要使u型底座2024保持稳定时将底座定位螺丝2026向内旋进，直到其紧紧抵持在u型底座2024上为止。

本实施例中，为了转动手轮2025和底座定位螺丝2026在使用时不会相互干扰，二者可以分别安装在两个安装耳2023上。

所述u型底座2024的内底面上具有与测绘仪300匹配的安装座，将测绘仪300安装在该安装座中即可使测绘仪300随着u型底座2024一起运动。

所述套筒103上、每个配重块205上、上部滑轨202上均安装有位移传感器，这些位移传感器分别用于检测套筒103在立杆100上的位置、配重块105在支撑腿104上的位置，以及上部滑轨202在下部滑轨201上的位置，所述旋转底座200上安装有角度传感器，该角度传感器用于检测旋转底座200的转动角度，u型底座2024的内底面上安装有压力传感器，该压力传感器用于检测安装在u型底座2024上的测绘仪300的重量。上述的位移传感器、角度传感器和压力传感器均使用导线连接插头，该些插头分别插接在计算终端203外壳上的数据输入接口上。由于使用导线连接，因此需要避免在使用时旋转底座200的转动角度超过360度，避免导线发生缠绕。

本发明的定位装置在使用时，先向下滑动套筒将支撑腿打开，打开到合适的角度后通过滑动定位螺丝将套筒固定，然后根据地面情况调整各个支撑腿的长度使下部滑轨无论怎样转动都能保持水平，接着将测绘仪安装在u型底座上，打开计算终端的电源，调整上部滑轨在下部滑轨上的位置、旋转底座的角度、转盘的角度以及u型底座的角度，使测绘仪达到需要的状态。

此时，测绘人员查看每个支撑腿上的长度标示，然后将每个支撑腿的长度数据通过显示屏输入计算终端。从数据输入接口输入的数据经过信号调理电路的模数转换后得到数字信号，输入到处理芯片中，处理芯片根据套筒在立杆上的位置确定支撑腿的打开角度，然后根据该打开角度和每个支撑腿的长度确定一个合适的安全范围，该安全范围如图4中的虚线圈表示。如果支撑腿的打开角度越大，且各个支撑腿的平均长度越大，则该安全范围也就越大，表示定位装置及测绘仪整体越稳定，整体重心允许的移动范围也就越大，反之亦然。

确定安全范围后，处理芯片根据配重块在支撑腿上的位置计算每个配重块在水平方向上与立杆的距离，然后根据该距离以及配重块的重量计算每个配重块相应的力矩，分别如图4中的t1、t2和t3所示。然后，处理芯片根据上部滑轨在下部滑轨上的位置以及测绘仪的重量计算测绘仪的力矩，如图4中的tg所示，转动底座的角度则直接显示在显示屏上，得到这四个力矩后，先将三个配重块的力矩进行矢量合成，得到的力矩为ta1，然后在将力矩ta1与tg进行矢量合成，得到整体的重心力矩ta2，如果该重心力矩在安全范围以内，则表示定位装置和测绘仪整体发生翻倒的风险较小，否则表示风险较大。计算终端的显示屏可以显示各个力矩以及矢量合成的结果，并在显示屏上显示对应的风险提醒，测绘人员可以根据测绘仪的实际位置对每个配重块的位置进行调整，以使重心力矩处于安全范围以内。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。