[发明专利]一种自动调平的经纬仪装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种经纬仪，具体涉及一种自动调平的经纬仪装置。

背景技术

经纬仪是根据测角原理设计的测量水平角和竖直角的仪器。传统的经纬仪包括经纬仪本体和三脚架支架，经纬仪本体用于测量水平角和竖直角，常见的有光学经纬仪和电子经纬仪两种，三脚架支架用于支撑固定经纬仪。经纬仪使用时需先将三脚架呈等分三角形叉开，使架头大致平整且测锤对准测准站中心，然后使水准器气泡居中(经纬仪调平定位)即可用经纬仪本体进行测量工作。但是，传统的三脚架目测调平不易达到经纬仪水准气泡所允许的水平误差范围，实现调平定位，须经反复调整才能达到安装操作要求，对于地形复杂的测试环境，经纬仪的调平定位更加困难。

为了解决上述问题，中国专利“一种自动调平与陀螺定向观瞄装置”(201310241158.3)公开了一种采用电子水平仪控制支撑调平底座的直线电机实现经纬仪调平，但是采用电子调平方式需要较复杂的控制电路和较精密的控制部件，仪器易受到损坏，且电信号易受到干扰，影响调平精度。中国专利(ZL201120048395.4)“一种无需调平装置的经纬仪”公开了一种通过复杂的观测瞄准单元和计算处理单元控制调平的装置，同样存在调平装置结构复杂，使用精密电子控制部件，易损坏影响使用，且电信号易受到干扰，影响调平精度的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种自动调平的经纬仪装置，该装置 可以自动调平定位，同时方便对心，使用操作更加简单方便，且该装置的调平对心部件采用机械结构，不易损坏。

为实现上述目的，本发明提供了一种自动调平的经纬仪装置，包括经纬仪本体和支架，所述支架包括底座，所述底座上安装支撑杆，支撑杆上部设有伸出的悬挂臂，悬挂壁末端弯折向下并安装经纬仪调平对中机构，所述经纬仪调平对中机构包括水平微调部件和重力摆锤，水平微调部件上部固定在悬挂臂末端，其下方安装有多个球爪，重力摆锤包括锥尖部向下的圆锥形摆体，圆锥形摆体顶部设置竖向的连接杆，连接杆的上端安装球形摆头，所述球形摆头设在多个球爪围成的空间内并可自由转动；所述球爪上设置有可固定球形摆头位置的定位部件，所述圆锥形摆体的锥尖部设有外螺纹，所述经纬仪本体的顶部设有螺孔，所述螺孔上设有与外螺纹配合的带内螺纹，所述经纬仪本体通过螺纹结构与圆锥形摆体可拆卸的连接固定；所述圆锥形摆体与连接杆的中轴线重合，所述重力摆锤和圆锥形摆体的重心均位于圆锥形摆体中轴线上，所述螺孔与经纬仪本体的的竖直中轴线重合。

该经纬仪使用时，先将支架底座固定好，使重力摆锤的圆锥形摆体的锥尖基本对准测准站中心，重力摆锤受重力作用运动，同时带动球形摆头在球爪围成的空间内自由转动，重力摆锤的重心和圆锥形摆体的重心都位于圆锥形摆体的中轴线上，重力摆锤在重力作用下达到平衡位置静止时，圆锥形摆体的中轴线位于竖直位置，调节水平微调部件使圆锥形摆体的椎尖对准测准站中心即完成了经纬仪的对心过程，用定位部件固定球形摆头的位置即固定了整个重力摆锤的位置，再利用螺纹结构将圆锥形摆体与经纬仪本体相连，即完成了该经纬仪的调平对心步骤。此时，圆锥形摆体的中轴线位于竖直位 置，与之垂直的圆锥形摆体的底面位于水平位置，由于螺孔的中轴线与经纬仪本体的竖直中轴线重合，通过螺纹连接后经纬仪本体的竖直中轴线与圆锥形摆体的中轴线重合，即经纬仪本体的竖直中轴线位于竖直位置且对准测准站中心，经纬仪调平对心成功。

优选的，所述水平微调部件为XY轴精密微调平台。

优选的，所述多个球爪沿水平微调部件工作台的竖向轴线圆周分布，所述定位部件为电磁铁式抓头，抓头设在球爪与球形摆头接触部位，所述爪头电连接电源和开关，所述球形摆头为磁性吸附的金属球，所述球爪至少设有三个。

该经纬仪使用时，调节水平微调部件使圆锥形摆体的椎尖对准测准站中心后，打开电磁铁爪头的电源开关给电磁铁通电，使电磁铁爪头带有磁性从而吸附金属球的球形摆头，达到固定重力摆锤位置的目的。

优选的，所述定位部件为电磁铁式球爪，所述球爪电连接电源和开关，所述球形摆头为可磁性吸附的金属球。

球爪设置为电磁铁结构也可以实现对重力摆锤的固定，将调节水平微调部件使圆锥形摆体的椎尖对准测准站中心后，打开电磁铁球爪的电源开关给电磁铁通电，使电磁铁球爪带有磁性从而吸附金属球的球形摆头，达到固定重力摆锤位置的目的。