一种自动调平三脚架的制作方法

1.本发明涉及勘测仪器技术领域，具体涉及一种自动调平三脚架。


背景技术：

2.勘测在近现代工程建设中具有重要的意义，是土木工程建设中必不可少的重要部分，在勘测过程中会使用各种测绘仪器来测量距离、方位等数据，进行分析后，再进行后续的施工。这些测绘仪器在使用的时候通常采用支架进行支撑，防止人为测量镜头晃动造成测量数据的不精准。
3.现有的勘测支架在使用时操作繁琐，耗时较长，需要通过多次手动调节，使顶部支撑座水平，且根据经验调整水平度会存在着精度差的问题，影响后续勘测工作的进行。公告号为cn216715758u一项中国专利公开了一种三脚架，该实用新型在使用时，需要先调节支腿组件的展开角度，并初步调节固定盘的水平度，然后再通过调节组件调节支腿组件的整体长度，进而实现固定盘水平度的调整，虽然减少了调整的次数，在一定程度上提高了调平效率，但该实用新型仍存在着操作复杂、调平效率低的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种自动调平三脚架，以解决现有的三脚架需要人工依据经验调整水平度造成的调平精度低以及需要对装置进行多次微调造成的调整工作效率低的问题。
5.本发明的一种自动调平三脚架采用如下技术方案：包括支撑机构和调平机构；支撑机构包括支撑板和多个支撑腿；支撑板上设有球铰孔；多个支撑腿的上端均铰接于支撑板；调平机构包括摆动筒、摩擦板、传动组件和锁止结构；摆动筒竖直设置，底部设有底板；摆动筒上端设有铰接球，铰接球可转动地安装于球铰孔，铰接球设有前后贯通的滑动槽；摆动筒内通过配重弹簧连接有可上下移动的配重板，以使摆动筒趋近竖直位置时下移，并带动摆动筒绕球铰孔中心摆动；铰接球上方固定设有调平板，调平板位于支撑板的上方，调平板用于安装测绘仪器；摩擦板为前后对称的两个，每个摩擦板均可滑动地安装于滑动槽内，以在两个摩擦板相互远离且与球铰孔抵接时，使摆动筒停止摆动；每个摩擦板均连接有向下延伸的移动杆；传动组件为前后对称的两组，包括安装块、电磁结构、限位结构和开关；安装块可上下移动地设置在配重板下方，下端通过第一复位弹簧与底板连接；开关可上下移动地安装于安装块；电磁结构配置成被触发时产生磁性，使两个移动杆相互远离，并使摩擦板与球铰孔抵接；限位结构配置成在摆动筒第一次到达预设竖直位置后，使安装块和电磁结构保持最低位置；摆动筒第二次到达预设竖直位置时，开关到达最低位置并触发电磁结构；锁止结构，配置成支撑机构固定于地面前使摆动筒保持静止。
6.进一步地，传动组件还包括磁性块；磁性块设置于两个安装块之间，安装块上设有移动槽，磁性块朝向安装块的一端插装于移动槽，且磁性块与安装块之间设有第二复位弹簧；磁性块可相对安装块前后滑动，且随安装块同步上下移动；移动杆的下端插装于磁性块，二者可相对上下移动且可同步前后移动；电磁结构设置于磁性块与摆动筒之间。
7.进一步地，电磁结构包括电磁板、电源和电线接口；电磁板竖直固定安装于安装块，且正对移动槽；电源可上下移动地设置于电磁板和配重板之间，且下端通过第一弹簧与安装块连接；使得电源在摆动筒第二次达到竖直位置时移动到最低点；电线接口设置在电源的下端，当电源下移到最低点时，电线接口与电源接触，电路连通；开关可上下移动且可转动地设置于电源与配重板之间；开关与电源通过棘齿连接，以在开关上移时不带动电源上移，开关下移时带动电源同步下移。
8.进一步地，配重板中心设有前后延伸且上下贯通的滑槽，两个移动杆下端穿过滑槽安装于磁性块。
9.进一步地，安装块上设有弹簧顶板，弹簧顶板水平设置于电磁块上方，第一弹簧的下端固定连接于弹簧顶板。
10.进一步地，限位结构包括棘齿板、限位块和限位弹簧；棘齿板设有两个，分别安装于摆动筒的前后两侧，且位于摆动筒的下部；棘齿板有棘齿的一侧穿过摆动筒并朝向移动杆；棘齿板与摆动筒之间还设有拉簧；限位块设有两个，设置于配重板的下方且与棘齿板棘齿配合，以在随配重板同步下移后保持竖直位置不变；限位弹簧竖直设置，连接限位块和摆动筒，以在限位块下移时使限位弹簧蓄力。
11.进一步地，锁止结构包括限位柱和两个限位孔，支撑板和调平板上均设有限位孔，限位柱可同时插于两个限位孔。
12.进一步地，球铰孔内可转动地设有球铰环，铰接球可转动地安装于球铰环。
13.进一步地，底板卡接于摆动筒。
14.进一步地，支撑腿下端铰接有可固定于地面的固定底座。
15.本发明的有益效果是：本发明的一种自动调平三脚架，当摆动筒趋近竖直位置时，配重块向下移动，带动安装块、电磁结构向下移动。当摆动筒第一次到达竖直位置时，安装块到达最低位置。当摆动筒远离竖直位置时，配重块向上移动，在限位结构的作用下，安装块和电磁结构保持最低位置不动，当摆动筒再次到达竖直位置时，开关触发电磁结构，电磁结构产生磁性，使两个摩擦板相互远离且与球铰孔抵接，摆动筒停止摆动并保持竖直位置不变。通过两次摆动自动调整到竖直位置，简化调平工作，增大调平精度，不再需要人工依据经验去手动调平至气泡居中状态，就算更换测量点后也能迅速调平，减少了调平时间，提高了调平效率。进而使测绘工作简单、快捷、高效。
附图说明
16.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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明的一种自动调平三脚架的实施例的结构示意图；图2为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中调平机构和支撑机构示意图；图3为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中支撑机构的结构示意图；图4为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中调平机构的结构示意图；图5为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中调平机构的剖视图；
图6为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中摆动筒初始状态剖视图；图7为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中调平机构工作状态示意图；图8为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中调平机构结束状态示意图；图9为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中安装块和传动组件的示意图；图10为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中传动组件爆炸示意图；图11为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中配重板的结构示意图；图12为本发明的一种自动调平三脚架的实施例中限位结构的结构示意图；图中：1、支撑机构；11、支撑板；111、球铰孔；112、球铰环；12、支撑腿；121、固定底座；2、测绘仪器；3、调平机构；31、摆动筒；32、底板；33、铰接球；331、滑动槽；34、配重板；341、配重弹簧；342、滑槽；35、调平板；36、摩擦板；37、移动杆；38、安装块；381、第一复位弹簧；382、移动槽；4、限位结构；41、棘齿板；411、拉簧；42、限位块；43、限位弹簧；5、传动组件；51、磁性块；511、第二复位弹簧；6、锁止结构；61、限位孔；62、限位柱；7、电磁结构；71、电磁板；72、电源；721、第一弹簧；722、弹簧顶板；73、开关；731、第二弹簧；74、电线接口。
具体实施方式
18.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。
19.本发明的一种自动调平三脚架的实施例，如图1至图12所示，包括支撑机构1和调平机构3；支撑机构1包括支撑板11和多个支撑腿12；支撑板11上设有球铰孔111；多个支撑腿12的上端均铰接于支撑板11；调平机构3包括摆动筒31、摩擦板36、传动组件5和锁止结构6。
20.摆动筒31竖直设置，底部设有底板32；摆动筒31上端设有铰接球33，铰接球33可转动地安装于球铰孔111，铰接球33设有前后贯通的滑动槽331；摆动筒31内通过配重弹簧341连接有可上下移动的配重板34，以使摆动筒31趋近竖直位置时下移，并带动摆动筒31绕球铰孔111中心摆动；铰接球33上方固定设有调平板35，调平板35位于支撑板11的上方，调平板35用于安装测绘仪器2。
21.摩擦板36为前后对称的两个，每个摩擦板36均可滑动地安装于滑动槽331内，以在两个摩擦板36相互远离且与球铰孔111抵接时，使摆动筒31停止摆动；每个摩擦板36均连接有向下延伸的移动杆37。
22.传动组件5为前后对称的两组，包括安装块38、电磁结构7、限位结构4和开关73；安装块38可上下移动地设置在配重板34下方，下端通过两个第一复位弹簧381与底板32连接；开关73可上下移动地安装于安装块38；电磁结构7配置成被触发时产生磁性，使两个移动杆37相互远离，并使摩擦板36与球铰孔111抵接；限位结构4配置成在摆动筒31第一次到达预设竖直位置后，使安装块38和电磁结构7保持最低位置；摆动筒31第二次到达预设竖直位置时，开关73到达最低位置并触发电磁结构7；锁止结构6，配置成支撑机构1固定于地面前使摆动筒31保持静止。
23.在本实施例中，传动组件5还包括磁性块51；磁性块51设置于两个安装块38之间，
安装块38上设有移动槽382，磁性块51朝向安装块38的一端插装于移动槽382，且磁性块51与安装块38之间设有第二复位弹簧511，磁性块51可相对安装块38前后滑动，且随安装块38同步上下移动；移动杆37的下端插装于磁性块51，二者可相对上下移动且可同步前后移动；电磁结构7设置于磁性块51与摆动筒31之间，以在电磁结构7产生磁性时，将磁性块51向摆动筒31方向吸引，带动移动杆37和摩擦板36向电磁结构7方向移动，进而使摩擦板36与球铰孔111抵接，使摆动筒31停止摆动保持竖直位置不变。
24.在本实施例中，电磁结构7包括电磁板71、电源72和电线接口74；电磁板71竖直固定安装于安装块38，且正对移动槽382；电源72可上下移动地设置于电磁板71和配重板34之间，安装块38上设有弹簧顶板722，弹簧顶板722水平设置于电磁块上方，电源72下端设有竖直延伸的第一弹簧721，第一弹簧721的下端固定连接于弹簧顶板722；使得电源72在摆动筒31第二次达到竖直位置时移动到最低点；电线接口74设置在电源72的下端，当电源72下移到最低点时，电线接口74与电源72接触，电路连通；开关73可上下移动且可转动地设置于电源72与配重板34之间；开关73与电源72通过棘齿连接，以在开关73上移时不带动电源72上移，开关73下移时带动电源72同步下移。
25.在配重板34第二次下移时，配重板34与开关73接触并同步下移，由于开关73与电源72为棘齿连接，且开关73不可相对电源72向下移动，故开关73下移时，电源72与开关73同步下移，当配重板34与限位块42再次接触时，电源72与电线接口74接触，电路状态为通路，电磁板71产生磁性，磁性块51带动移动杆37和摩擦板36向电磁板71方向移动。在测绘工作结束后，配重块处于自然状态不与开关73接触，此时转动开关73，开关73与电源72脱离啮合，开关73在第二弹簧731的作用下复位，电源72在第一弹簧721的作用下复位。
26.在本实施例中，配重板34中心设有前后延伸且上下贯通的滑槽342，两个移动杆37下端穿过滑槽342安装于磁性块51，以在磁性块51被电磁组件吸引时，磁性块51带动移动杆37在滑槽342内向摆动筒31移动，进而带动两个摩擦板36相互远离置于球铰孔111铰接。
27.在本实施例中，限位结构4包括棘齿板41、限位块42和限位弹簧43；棘齿板41设有两个，分别安装于摆动筒31的前后两侧，且位于摆动筒31的下部；棘齿板41有棘齿的一侧穿过摆动筒31并朝向移动杆37；棘齿板41与摆动筒31之间还设有拉簧411；限位块42设有两个，设置于配重板34的下方且与棘齿板41棘齿配合，以在随配重板34同步下移后保持竖直位置不变；限位弹簧43竖直设置，连接限位块42和摆动筒31，以在限位块42下移时使限位弹簧43蓄力。在配重板34第一次下降过程中，配重板34推动限位块42向下移动，限位块42相对棘齿板41向下移动，限位弹簧43蓄能。
28.限位块42推动安装块38向下移动，配重板34向上移动时，限位块42与棘齿板41棘齿配合，限位块42无法相对棘齿板41向上移动，限制安装块38和电磁结构7上升，便于配重块在下次下移时开关73带动电源72下移使电路接通。在测绘结束后，向前后两侧拉动两个棘齿板41，拉簧411复位，棘齿板41与限位块42脱离啮合，限位块42在限位弹簧43的作用下向上移动，在限位块42复位后，松开棘齿板41，棘齿板41在拉簧411的作用下复位。
29.在本实施例中，锁止结构6包括限位柱62和两个限位孔61，支撑板11和调平板35上均设有限位孔61，在支撑机构1固定于地面前，限位柱62插于两个限位孔61，以使摆动筒31保持静止，防止摆动筒31在搬运过程中摆动。
30.在本实施例中，球铰孔111内可转动地设有球铰环112，铰接球33可转动地设置于
球铰环112，以减小摆动筒31摆动时与球铰孔111之间的摩擦力，使摆动筒31更加竖直，测绘结果更准确。
31.在本实施例中，底板32卡接于摆动筒31下端，以在测绘工作结束后，可将底板32从摆动筒31上拆卸下来，便于将装置复位。
32.在本实施例中，支撑腿12下端铰接有可固定于地面的固定底座121，测绘工作开始前，将将装置放置在地面上，并将固定底座121扎进地面，使整个装置更加稳定。
33.结合上述实施例，本发明的使用原理和工作过程如下：将装置放置在地面上，并将固定底座121扎进地面以固定整个装置，将限位柱62从限位孔61中拔出，摆动筒31在自身重力作用下绕球铰孔111摆动，铰接球33在球铰环112内转动，配重块随摆动筒31同步摆动并在摆动筒31内上下移动。
34.当摆动筒31趋近竖直位置时，配重块在离心力的作用下向下移动，配重弹簧341伸长蓄力，配重块推动限位块42和开关73下移，安装块38、磁性块51随限位块42同步下移，第一复位弹簧381蓄能；此时第二弹簧731处于最短状态，电源72随开关73同步下移但仍处于电线借口的上方不与之连通。摆动筒31远离竖直位置时，配重板34的离心力减小，在配重弹簧341的作用下向上移动。限位块42与棘齿板41棘齿配合，故限位块42不向上移动，进而限制安装块38的上移；开关73不再受配重块向下的推力，第二弹簧731伸长恢复到自然状态，开关73在第二弹簧731的作用下向上移动，由于开关73和电源72通过棘齿连接，故电源72位置不发生变化。
35.当摆动筒31再次接近竖直位置时，配重块的离心力最大，配重块在摆动筒31内向下移动。配重块在下移的过程中，先与开关73接触，并带动开关73同步下移，由于开关73与电源72为棘齿连接，故开关73下移的同时电源72随之下移，第二弹簧731不蓄力，第一弹簧721蓄力。当摆动筒31到达竖直位置时，配重块的下表面再次与限位块42的上表面接触，此时电源72与电线接口74接触，电路为通路状态，电磁板71产生磁性，两个电磁板71将两个磁性块51向前后两端吸引，两个磁性块51相互远离，第二复位弹簧511蓄力。磁性块51带动两个移动杆37相互远离，进而带动两个摩擦板36相互远离且与球铰环112抵接，由于摩擦板36较为粗糙，摩擦板36与球铰环112之间的摩擦力使铰接球33不再摆动，即摆动筒31不再摆动保持竖直位置不动，此时调平板35为水平状态，安装在调平板35上的测绘仪器2也处于水平状态。
36.本发明中，通过摆动筒31的两次摆动就能自动调整到竖直位置，简化调平工作，增大调平精度，不再需要人工依据经验去手动调平至气泡居中状态，就算更换测量点后也能迅速调平，减少了调平时间，提高了调平效率。进而使测绘工作简单、快捷、高效。
37.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。