一种极坐标式偏差测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109870147A(43)申请公布日2019.06.11(21)申请号201711256884.7(22)申请日2017.12.04(71)申请人河北高达电子科技有限公司地址050222河北省石家庄市鹿泉区河北（福建）中小企业科技园12号楼(72)发明人刘立军葛同府王建立杜云东夏勇蒋明敏曹立江李国威王大鹏刘朝辉(51)Int.Cl.G01C15/00(2006.01)G01B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种极坐标式偏差测量装置(57)摘要本发明公开了一种极坐标式偏差测量装置，属于测量设备技术领域。其包括光斑捕捉器、控制单元、底架和摆臂，摆臂的下部与底架铰接，摆臂的末端处还设有以铰接处为转动中心的轮齿，底架内设有步进电机，步进电机以齿轮传动的方式驱动摆臂在以摆臂为径的圆周平面内转动，摆臂上设有直线导轨，摆臂上还设有用于驱动光斑捕捉器沿导轨运动的径向移动系统，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，步进电机、径向移动系统和光斑捕捉器均与控制单元连接。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。CN109870147ACN109870147A权利要求书1/1页1.一种极坐标式偏差测量装置，其特征在于，包括光斑捕捉器、控制单元、底架和摆臂，所述摆臂的下部与所述底架铰接，所述摆臂的末端处还设有以铰接处为转动中心的轮齿，所述底架内设有步进电机，所述步进电机以齿轮传动的方式驱动所述摆臂在以摆臂为径的圆周平面内转动，所述摆臂上设有直线导轨，所述摆臂上还设有用于驱动所述光斑捕捉器沿所述导轨运动的径向移动系统，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，所述步进电机、径向移动系统和光斑捕捉器均与所述控制单元连接。2.根据权利要求1所述的极坐标式偏差测量装置，其特征在于，所述径向移动系统为通过活塞杆直接与所述光斑捕捉器固定相连的活塞杆驱动系统。3.根据权利要求1所述的极坐标式偏差测量装置，其特征在于，所述径向移动系统包括与所述导轨相平行的丝杠以及固定在所述摆臂上的用于驱动所述丝杠运动的电机，所述丝杠与所述光斑捕捉器丝扣连接。4.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述光斑投影屏为圆形。2CN109870147A说明书1/3页一种极坐标式偏差测量装置技术领域[0001]本发明涉及道路施工中的测量设备技术领域，特别是指一种极坐标式偏差测量装置。背景技术[0002]在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。[0003]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[0004]有鉴于此，本发明提出一种极坐标式偏差测量装置，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。[0005]基于上述目的，本发明提供的技术方案是：[0006]一种极坐标式偏差测量装置，其包括光斑捕捉器、控制单元、底架和摆臂，所述摆臂的下部与所述底架铰接，所述摆臂的末端处还设有以铰接处为转动中心的轮齿，所述底架内设有步进电机，所述步进电机以齿轮传动的方式驱动所述摆臂在以摆臂为径的圆周平面内转动，所述摆臂上设有直线导轨，所述摆臂上还设有用于驱动所述光斑捕捉器沿所述导轨运动的径向移动系统，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，所述步进电机、径向移动系统和光斑捕捉器均与所述控制单元连接。[0007]可选的，所述径向移动系统为通过活塞杆直接与所述光斑捕捉器固定相连的活塞杆驱动系统。[0008]可选的，所述径向移动系统包括与所述导轨相平行的丝杠以及固定在所述摆臂上的用于驱动所述丝杠运动的电机，所述丝杠与所述光斑捕捉器丝扣连接。[0009]可选的，所述光斑投影屏为圆形。[0010]从上面的叙述可以看出，本发明技术方案的有益效果在于：[0011]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。[0012]2、本发明采用极坐标方式控制光斑捕捉器的运动，运动方式新颖而独特，不需要过多的框架结构，结构