陀螺全站仪的制作方法

本发明涉及建筑施工设备领域。更具体地说，本发明涉及一种陀螺全站仪。

背景技术：

陀螺全站仪包括全站仪和陀螺仪，用于测定正北方位的精密测量仪器，陀螺全站仪具有自动化程度高、测量精度高的优点；陀螺全站仪本体通常是通过支撑架固设于待测地，现有的陀螺全站仪的支撑架上的载物台的调平是通过四个角设置的旋转螺母，才能使载物台上的水准器气泡居中，达到全站仪准确放置的使用要求，调整时极其消耗个人精力，且整个调平过程准确度难以把控，操作麻烦，耗时较长，严重影响测量的精度和效率。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种陀螺全站仪，其可快速实现对载物台水平度的调整，省时省力，提高全站仪的安装效率，提高调平精度，进而提高全站仪的测量精度和效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种陀螺全站仪，其包括调平机构和置于调平机构顶部的全站仪本体，所述调平机构包括第一转轴和第二转轴，

所述第二转轴的轴线与所述第一转轴的轴线相互垂直，所述第二转轴的轴线与所述第一转轴的轴线齿接。

本发明中，所述调平机构还包括安装平台和齿条，并且所述齿条的上端与所述安装平台的下端固定连接，优选地，所述齿条的下端与所述第一转轴啮合连接，

根据本发明，所述第一转轴的轴线与所述齿条的中线垂直，优选地，在所述第一转轴上，与所述齿条的连接位置设置有第一齿轮盘，其固定套设于所述第一转轴上，与所述齿条啮合。

本发明中，在所述第一转轴的外侧设置有螺纹，在所述第二转轴上套设有第二齿轮盘，所述第二齿轮盘与所述第一转轴的螺纹啮合，

优选地，所述第一齿轮盘的两侧还分别设有挡板，所述挡板固定套设于所述第一转轴上。

根据本发明，所述调平机构还包括壳体，优选地，所述壳体的顶部向下凹陷形成半球形凹槽。

优选地，所述壳体的内部限定有置物腔，其位于所述凹槽的下方，所述第一转轴位于所述置物腔的内部，优选所述第一转轴的一端的外部同轴套设有第一套筒，另一端穿出所述置物腔并延伸至所述壳体的外部，更优选所述第一套筒与所述置物腔的内壁转动连接，所述第一套筒的内壁与所述第一转轴的外壁滑动连接。

本发明中，所述安装平台还包括多个伸缩杆，其沿所述调节台的圆周方向均匀间隔布设于所述壳体的上表面，优选地，任一伸缩杆的一端与所述壳体的上表面活动连接，另一端朝着靠近所述调节台中心的方向倾斜向上延伸，并与所述调节台的圆周侧面活动连接。

所述安装平台还包括载物台和调节台，优选地，所述载物台为平板，所述全站仪本体固定于载物台上，所述调节台为半球形，其球面与所述凹槽的底部不接触。

所述调节台还包括固定杆、第二套筒、弹簧、固定套设于固定杆下端的第一电磁铁和铺设于凹槽内壁上的第二电磁铁，

所述固定杆的上下两端分别与所述载物台和所述调节台的内壁固定连接；

所述第二套筒同轴套设于所述固定杆的外部，所述第二套筒与所述固定杆滑动连接，所述第二套筒可相对所述固定杆沿其轴线方向滑动；所述第二套筒的上端通过所述弹簧与所述调节台的顶部连接；所述第二套筒的下端固定套设有第一金属块。

在所述调节台位于所述凹槽内部的球面上间隔设有多个通孔，每个通孔对应设置有一个活动部件，任一活动部件包括转动杆和第二金属块，任一转动杆的一端与所述第二套筒的圆周面的外壁铰接，另一端和与其相对应的第二金属块铰接，任一第二金属块容纳于与其相对应的通孔内；

优选地，所述弹簧自然伸长状态时，所述第一金属块位于所述第一电磁铁的上方；任一第二金属块的外侧与所述调节台的圆周面外壁齐平；当所述第一电磁铁通电时，所述第一金属块与所述第一电磁铁接触，带动所述第二套筒向下移动，任一第二金属块的外侧穿过与其相对应的通孔，与所述凹槽内壁接触。

本发明提供的陀螺全站仪可达到以下有益效果：

1、本发明通过旋转第一转轴和第二转轴带动半球体的调节台转动，进而对载物台的水平度进行调节，能够快速实现对载物台水平度的调节，且调平精度较高；

调平操作具体为：旋转第一转轴，带动第一齿轮盘的转动，进而带动齿条的转动，齿条转动带动半球体的调节台的前后方向的转动，实现对前后方向的水平度的调节；旋转第二转轴，带动第二齿轮盘的转动，第二齿轮盘带动第一转轴沿其轴线方向的来回移动，由于齿条与第一齿轮盘啮合，齿条的底部插入两个挡板之间，在第一转轴沿其轴线方向的来回移动的过程中，两个挡板会带动齿条沿左右方向的摆动，进而带动调节台左右方向的摆动，进而实现对载物台左右方向的水平度进行调节。本发明通过旋转可控性较强，且只需要旋转两次即可实现对前后、左右方向水平度的调节，操作简便、快速；

2、本发明的三角支撑架包括三个均匀分布且高度和角度都可以调节的支撑脚，并通过支撑脚与地面接触实现本设备的稳定支撑的效果。通过调节三个支撑脚对载物台的上表面的水平度进行粗调，然后通过旋转第一转轴和第二转轴，对载物台的上表面的水平度进行精调，实现水平度的精准、快速的调节；

3、本发明通过锁定机构对调平完成后的调节台进行定位，防止调节台晃动导致载物台的移动，导致水平度偏移，进而影响陀螺全站仪的测量；

本发明锁定具体为，当对载物台的水平度调整到位后，对第一电磁铁通电，第一电磁铁将第一金属块向下吸，第一金属块向下移动的同时带动第二套筒相对固定杆的移动，第二套筒的移动带动多个转动杆的转动，进而将多个第二金属块朝着远离调节台中心的方向移动，当第一金属块与第一电磁铁接触时，任一第二金属块的外侧与凹槽的内壁接触，同时第二金属块的内侧仍然位于调节台的内部，(方便第二金属块的自动回位)，随后对第二电磁铁通电，第二电磁铁为铺设于凹槽内壁上的片状结构，第二电磁铁可将多个第二金属块牢牢的吸住，进而实现对第二金属块的定位，通过第一电磁铁对第一金属块的定位，第二电磁铁对多个第二金属块的定位，最终实现对调节台和载物台的精准定位。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的陀螺全站仪的结构示意图；

图2为本发明一个实施例中所述调平机构的结构示意图；

图3为本发明一个实施例中所述调平机构的结构示意图；

图4为本发明一个实施例中所述调平机构的结构示意图；

图5为本发明一个实施例中所述调平机构的结构示意图。

附图标记说明：

1-支撑脚

2-壳体21-凹槽22-置物腔23-伸缩杆

31-调节台311-齿条32-载物台33-第一转轴331-第一齿轮盘332-挡板333-螺纹

334-第一手柄34-第一套筒35-第二转轴351-第二齿轮盘352-第二手柄

4-全站仪本体

51-固定杆52-第二套筒521-第一金属块53-弹簧54-第一电磁铁55-转动杆56-第二金属块

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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。

根据本发明一个方面，提供一种陀螺全站仪，其包括载物设备、设于所述载物设备的底部的三角支撑架以及设于所述载物设备的顶部的全站仪本体4，如图1所示；

所述载物设备包括壳体2、调平机构等，其中：

所述壳体2为立方体结构，所述壳体2的顶部向下凹陷形成半球形凹槽21；所述壳体2的内部限定有置物腔22，其位于所述凹槽21的下方；所述三角支撑架与所述壳体2的底部连接；

所述调平机构包括安装平台、第一转轴33、第一齿轮盘331、第二转轴35、第二齿轮盘351等，其中：

所述安装平台包括下部位于所述凹槽21内的半球形的调节台31和固设于所述调节台31的上表面的载物台32，所述载物台32为平板；所述调节台为半球形，其上表面突出于所述壳体2的上表面；所述调节台31的球面与所述凹槽21的底部不接触；所述调节台31的下部设有截面为弧形的齿条311，优选地，所述齿条311的中线与载物台32的中线重合，如图1和图4所示。

本发明中，所述齿条311的上端与调节台的下部固定连接，齿条311的下部穿出所述凹槽21并延伸至所述置物腔22内部，既支撑所述调节台31，又能够通过移动齿条311底端达到调整载物台32水平的效果；所述全站仪本体4连接于所述载物台32上表面；

根据本发明优选的实施方式，所述安装平台还包括多个伸缩杆23，其沿所述调节台31的圆周方向均匀间隔布设于所述壳体2的上表面，任一伸缩杆23的一端与所述壳体2的上表面活动连接，另一端朝着靠近所述调节台中心的方向倾斜向上延伸，并与所述调节台的圆周侧面活动连接；

本发明中，所述第一转轴33位于所述置物腔22的内部，所述第一转轴33的轴线与所述齿条311的中线垂直，所述第一转轴33的一端的外部同轴套设有第一套筒34，另一端穿出所述置物腔22并延伸至所述壳体2的外部；

根据本发明，所述壳体2不限制所述第一转轴33绕自身轴线的转动；所述第一套筒34与所述置物腔22的内壁转动连接，所述第一套筒34的内壁与所述第一转轴33的外壁滑动连接，所述第一转轴33可相对所述第一套筒34沿其轴线方向移动；所述第一转轴33的圆周面上沿其轴线方向设有多圈直螺纹333，如图2所示；

根据本发明优选的实施方式，所述第一齿轮盘331固定套设于所述第一转轴33的中部，所述第一齿轮盘331与所述齿条311啮合；

优选地，所述第一齿轮盘331的两侧还分别设有挡板332，任一挡板332固定套设于所述第一转轴33上，挡板332阻挡齿条311，使得齿条311无法与第一齿轮盘331紧密连接，

更优选地，所述挡板332为环形，挡板332的外圆直径大于所述第一齿轮盘331的最大直径，以有效阻挡齿条311无法从第一齿轮盘331上分离；

通过旋转第一转轴33，带动齿轮55转动，齿轮55带动调节台，使得调节台能够以第一转轴33的轴心为圆心旋转，进而调节图2所示陀螺全站仪前后方向的水平，如图3所示。

本发明中，所述第二转轴35水平设于所述置物腔22的内部，所述第二转轴35位于所述第一转轴33的下方，且所述第二转轴35轴线与所述第一转轴33轴线相互垂直设置；所述第二转轴35的一端与所述置物腔22的内壁转动连接，另一端穿出所述置物腔22并延伸至所述壳体2的外部，所述壳体2不限制所述第二转轴35绕自身轴线的转动，如图5所示；

根据本发明，所述第二齿轮盘351固定套设于所述第二转轴35上，所述第二齿轮盘351与所述第一转轴33上的直螺纹333啮合，通过转动第二转轴35，带动图2所示第一转轴33左右移动，从而带动齿轮55左右移动，实现对陀螺全站仪左右方向的水平调节。

根据本发明，通过旋转第一转轴33和第二转轴35带动半球体的调节台转动，进而对载物台32的水平度进行调节，能够快速实现对载物台32水平度的调节，且调平精度较高；

本发明中，调平操作具体如下：

旋转第一转轴33，带动第一齿轮盘331的转动，进而带动齿条的转动，齿条转动带动半球体的调节台的前后方向的转动，实现对前后方向的水平度的调节；

旋转第二转轴35，带动第二齿轮盘351的转动，第二齿轮盘351带动第一转轴33沿其轴线方向的来回移动，由于齿条与第一齿轮盘331啮合，齿条的底部插入两个挡板332之间，在第一转轴33沿其轴线方向的来回移动的过程中，两个挡板332会带动齿条沿左右方向的摆动，进而带动调节台31左右方向的摆动，进而实现对载物台32左右方向的水平度进行调节。

本发明通过旋转可控性较强，且只需要旋转两次即可实现对前后、左右方向水平度的调节，操作简便、快速。

根据本发明，所述三角支撑架包括三个均匀分布且高度和角度都可以调节的支撑脚1，并通过支撑脚1与地面接触实现本设备的稳定支撑的效果。

本发明中，通过调节三个支撑脚1对载物台32的上表面的水平度进行粗调，然后通过旋转第一转轴33和第二转轴35，对载物台32的上表面的水平度进行精调，实现水平度的精准、快速的调节。

本发明提供的陀螺全站仪中，所述调节台的内部中空，且侧壁有一定厚度，所述调节台31的位于所述凹槽21内部的圆周面上间隔设有多个通孔；

优选地，所述陀螺全站仪还包括锁定机构，其包括固定杆51、第二套筒52、第一电磁铁54、多个活动部件、第二电磁铁等，其中：

所述固定杆51竖直设于所述调节台的内部，所述固定杆51的上下两端分别与载物台32和所述调节台31的内壁固定连接；

所述第二套筒52同轴套设于所述固定杆51的外部，所述第二套筒52与所述固定杆51滑动连接，所述第二套筒52可相对所述固定杆51沿其轴线方向滑动；所述第二套筒52的上端通过弹簧53与所述调节台的顶部连接；所述第二套筒52的下端固定套设有第一金属块521；

所述第一电磁铁54固定套设于所述固定杆51的下端；

所述多个活动部件中，一个通孔对应设置一个活动部件，任一活动部件包括转动杆55和第二金属块56，任一转动杆55的一端与所述第二套筒52的圆周面的外壁铰接，另一端和与其相对应的第二金属块56铰接，任一第二金属块56容纳于与其相对应的通孔内；

所述第二电磁铁铺设于所述凹槽21的内壁上；

本发明中，弹簧53设置为：弹簧53自然伸长状态时，所述第一金属块521位于所述第一电磁铁54的上方；任一第二金属块56的外侧与所述调节台的圆周面外壁齐平；

根据本发明，当所述第一电磁铁54通电时，所述第一金属块521与所述第一电磁铁54接触，带动所述第二套筒52向下移动，进而将弹簧53拉长，此时任一第二金属块56的外侧穿过与其相对应的通孔，并与所述凹槽21内壁接触，第二金属块56的内侧位于与其相对应的通孔内。

在上述技术方案中，通过锁定机构对调平完成后的调节台进行定位，防止调节台晃动导致载物台32的移动，导致水平度偏移，进而影响陀螺全站仪的测量；

本发明中，锁定具体如下进行或实现：

当对载物台32的水平度调整到位后，对第一电磁铁54通电，第一电磁铁54将第一金属块521向下吸，第一金属块521向下移动的同时带动第二套筒52相对固定杆51的移动，第二套筒52的移动带动多个转动杆55的转动，进而将多个第二金属块56朝着远离调节台31中心的方向移动，

当第一金属块521与第一电磁铁54接触时，任一第二金属块56的外侧与凹槽21的内壁接触，同时第二金属块56的内侧仍然位于调节台31的内部，(方便第二金属块56的自动回位)，

随后对第二电磁铁通电，第二电磁铁为铺设于凹槽21内壁上的片状结构，第二电磁铁可将多个第二金属块56牢牢的吸住，进而实现对第二金属块56的定位，

通过第一电磁铁54对第一金属块521的定位，第二电磁铁对多个第二金属块56的定位，最终实现对调节台和载物台32的精准定位。

根据本发明一种实施方式，所述陀螺全站仪中，所述第一套筒34的内壁上对称设有一对第一滑槽，任一第一滑槽沿所述第一套筒34的轴线方向延伸，所述第一转轴33的外壁上设有两个第一滑块，一个第一滑块滑动卡设于一个第一滑槽内。实现第一套筒34和第一转轴33的滑动连接，同时第一转轴33和第一套筒34可同时绕自身轴线转动。

根据本发明另一种实施方式，所述陀螺全站仪中，所述固定杆51的外壁上对称设有一对第二滑槽，任一第二滑槽沿所述固定杆51的轴线方向延伸，所述第二套筒52的内壁上设有两个第二滑块，一个第二滑块滑动卡设于一个第二滑槽内。实现第二套筒52和固定杆51的滑动连接。

根据本发明又一种实施方式，所述陀螺全站仪中，所述载物台32上表面设有第一水平尺和第二水平尺，所述第一水平尺与所述第一转轴33平行，所述第二水平尺与所述第二转轴35平行。第一水平尺用于监测左右方向的水平度，第二水平尺用于监测前后方向的水平度，进而提高本发明的调平精度。

本发明提供的陀螺全站仪中，所述第一转轴33的另一端固设有第一手柄334。通过手动旋转第一手柄334带动第一转轴33的转动，进一步提高本发明的调节的快速、便捷性。

本发明提供的陀螺全站仪中，所述第二转轴35的另一端固设有第二手柄352。通过手动旋转第二手柄352带动第二转轴35的转动，进一步提高本发明的调节的快速、便捷性。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。