[发明专利]一种配重式大范围偏差测量装置

说明书

本发明公开了一种配重式大范围偏差测量装置，属于测量设备技术领域。其包括第一支架、第二支架、光斑捕捉器、配重和控制单元，第一支架上设有竖向导轨，第二支架与竖向导轨滑动连接，第二支架上设有分别位于竖向导轨两侧的第一横向导轨和第二横向导轨，光斑捕捉器和配重分别设置在第一横向导轨和第二横向导轨上，第二支架和第一支架之间设有纵向移动系统，光斑捕捉器和第二支架之间设有横向移动系统；横向移动系统包括一根与第一横向导轨和第二横向导轨相平行的丝杠，丝杠分别与光斑捕捉器和配重螺纹连接。本发明结构简单，成本低廉，能够以较小的屏幕在大范围内实现对光点的追踪，是对现有技术的一种重要改进。

技术领域

本发明涉及道路施工中的测量设备技术领域，特别是指一种配重式大范围偏差测量装置。

背景技术

箱涵顶进等道路施工工程中，通常需要对两个物体或物体与大地之间的相对偏差进行测量。例如，在箱涵顶进过程中，需要测量箱涵的中线相对于初始位置的偏差(该偏差可看作是箱涵中线相对于大地的偏差)。一般来说，可以在一个活动物体上设置激光发射器，而在作为静止参照系的地方设置光斑捕捉器，从而通过光斑投影的偏移测算出活动物体的相对偏移量。

但是，道路施工中有时会出现定位光斑的大范围偏移，此时需要捕捉屏相应的扩大尺寸，而大尺寸的捕捉屏不仅造价昂贵，其光斑识别捕获效果也会大幅降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种配重式大范围偏差测量装置，其结构简单，成本低廉，能够以较小的屏幕实现对大范围内光点的捕捉，实现对大范围偏移的测量。

基于上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种配重式大范围偏差测量装置，其包括第一支架、第二支架、光斑捕捉器、配重和控制单元，所述第一支架上设有竖向导轨，所述第二支架与所述竖向导轨滑动连接，所述第二支架上设有分别位于所述竖向导轨两侧的第一横向导轨和第二横向导轨，所述光斑捕捉器和配重分别设置在所述第一横向导轨和第二横向导轨上，所述第二支架和第一支架之间设有纵向移动系统，所述光斑捕捉器和第二支架之间设有横向移动系统；所述横向移动系统包括一根与所述第一横向导轨和第二横向导轨相平行的丝杠，所述丝杠分别与所述光斑捕捉器和配重螺纹连接；当所述丝杠在电机的驱动下转动时，所述光斑捕捉器和配重的移动方向相反且所述第二支架的重心在水平面上的投影落在所述竖向导轨的区域内；所述光斑捕捉器包括光斑投影屏和位于光斑投影屏后的光斑感应单元，所述横向移动系统、纵向移动系统和光斑捕捉器均与所述控制单元连接。

可选的，所述第一横向导轨和第二横向导轨等长，所述光斑捕捉器和配重等重，所述丝杠上的螺纹相对于所述竖向导轨呈镜像对称，所述丝杠的驱动电机设于所述第二支架上且位于所述丝杠的中央位置处，所述丝杠的驱动电机通过齿轮传动驱动所述丝杠的转动。

可选的，所述配重的重量大于所述光斑捕捉器的重量，配重侧的丝杠长度小于光斑捕捉器侧的丝杠长度，配重侧的丝杠螺纹与光斑捕捉器侧的丝杠螺纹旋转方向相反，配重到竖向导轨的距离与光斑捕捉器到竖向导轨的距离的比值等于光斑捕捉器与配重的重量之比，配重侧的丝杠螺距与光斑捕捉器侧的丝杠螺距之比等于光斑捕捉器与配重的重量之比。

可选的，所述纵向移动系统为活塞杆驱动系统或丝杠驱动系统。

从上面的叙述可以看出，本发明技术方案的有益效果在于：

1、本发明在控制单元的控制下，通过横向移动系统和纵向移动系统驱动光斑捕捉器在二维平面内的移动，从而能够以较小的屏幕实现大范围内光点的捕捉，尤其适用于远距离捕捉、大范围偏移等光点大范围移动的情况。

2、本发明结构简单而新颖，其通过配重实现第二支架的平衡，能够保证第二支架的重心在水平面上的投影落在竖向导轨的区域内，从而使纵向移动系统的运动更加顺畅。

总之，本发明结构简单，成本低廉，使用方便，解决了现有技术中难以进行大范围光点捕捉的缺陷，是对现有技术的一种重要改进。