[發明專利]全站儀自動精確照準系統

無效

• 申請號: 200710075985.4
• 申請日: 2007-07-16
• 公開（公告）號: CN101114402A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 金連河;吳定洪
• 申請（專利權）人: 金連河
• 主分類號: G08C17/00
• 分類號: G08C17/00;G01C1/00
• 代理公司: 深圳市雄杰專利商標代理有限公司
• 代理人: 王雄杰

技術領域

本發明涉及自動測量系統，特別是具體涉及一種基于全站儀的全自動照準系統。

背景技術

目前對使用的各種全站儀的自動化程度均很高，無論從軟件還是硬件均已做到很強的功能，但仍然不能做到精密全自動施測，其主要原因是仍須人工精確照準，這不僅降低了全站儀的自動化程度，而且給施測的成果帶入了許多人為的誤差。

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種全站儀的全自動照準系統，該系統可用于各種全站儀的自動施測，并且照準的精度和速度遠遠高于人工，從而大大提高全站儀的自動化程度。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：本發明全站儀自動精確照準系統，由全站儀的伺服系統、反射鏡伺服系統、定位傳感器組、MCU控制電路及電源等組成，所述全站儀伺服系統、反射鏡伺服系統分別設置MCU控制的伺服裝置，其MCU通過無線數傳模塊進行信息交流：全站儀的激光束照射到反射鏡，反射鏡的MCU通過定位傳感器的信號控制其伺服系統動作；反射鏡的MCU通過無線數傳模塊向全站儀MCU發出信號，控制全站儀旋轉。

本發明所述反射鏡鏡面中心的法線指向全站儀的激光光源，反射鏡的MCU通過無線數傳模塊向全站儀MCU發出信號，控制全站儀沿水平方向逆時針旋轉。

本發明所述全站儀伺服系統包括：MCU控制電路及與全站儀CPU的接口電路、無線數傳模塊、水平與豎直向的快速旋轉伺服、水平與豎直向的微動旋轉伺服自動安平底坐，(上述部件之間的連接關系)。所述快速旋轉伺服裝置由帶減速箱的伺服馬達和一橡膠輪組成，將所述旋轉伺服裝置分別固定于全站儀的底坐上和豎直度盤外側，使橡膠輪緊密貼合需驅動裝置的金屬外殼上。所述微動旋轉伺服由帶減速箱的伺服馬達、微調驅動輪、鎖緊驅動輪、外殼、扭力傳感器等組成，所述微動旋轉伺服裝置插入全站儀的微調螺旋，所述微調驅動輪與所述鎖緊驅動輪將分別套緊全站儀的微調螺旋和鎖緊螺旋。所述帶減速箱的伺服馬達將通過驅動所述的微調驅動輪和鎖緊驅動輪來驅動全站儀的微調螺旋和鎖緊螺旋，在驅動鎖緊螺旋的減速箱內設置有扭力傳感器。所述驅動鎖緊螺旋的減速箱的側壁粘貼箔式應變計，檢測因扭力而導致的減速箱側壁的變形，全站儀MCU可通過檢測扭力傳感器的信號來控制所述帶減速箱的伺服馬達的動作。

本發明所述傳感定位裝置在對中傳感器驅動與保護支架上設置一個對中傳感器旋轉支架，所述旋轉支架的一端固定有對中傳感器，旋轉支架在保護支架內馬達的驅動及限位傳感器的控制下可使對中傳感器旋出保護支架并使其主光軸與反射鏡鏡面的中心法線重合。對中傳感器旋進保護支架，在所述反射鏡護套中對稱于反射鏡的中心沿垂直向和水平向各嵌入了兩個輔助對中傳感器，所述輔助對中傳感器與所述對中傳感器結構基本相同。所述傳感器由外殼、鍍有濾光膜的凸透鏡、光伏器件等組成，所述鍍有濾光膜凸透鏡對全站儀發出的激光敏感，其主光軸與圓柱外殼的軸線重合，四片形狀相同的光伏器件分上下左右對稱于主光軸分布。所述對中傳感器的上下兩片接入一個電壓差動放大器，全站儀MCU將根據這個放大器的輸出來控制反射鏡沿豎直面的旋轉動作。所述對中傳感器的左右兩片接入另一電壓差動放大器，反射鏡MCU將根據這個放大器的輸出來控制反射鏡沿水平面的旋轉動作。

本發明所述對中傳感器同時四片光伏器件的輸出還將分別經放大進入模數轉換器，反射鏡MCU將采集這四個電壓值并累加存入一個特定的暫存器；所述對中傳感器與所述四個輔助對中傳感器的主光軸均法向于反射鏡鏡面。所述對中傳感器與所述四個輔助對中傳感器在反射鏡MCU控制全站儀沿水平和豎直方向作小角度微動的過程中，反射鏡MCU通過對存入所述特定的暫存器的電壓累加值的比較來確定全站儀投射在反射鏡鏡面的激光光斑的等光強的邊緣。

本發明與現有技術相比具有照準的精度高，速度快，從而大大提高全站儀的自動化程度等優點。

附圖說明

圖1是本發明全站儀的全自動照準系統結構示意圖。

圖2是本發明反射鏡伺服系統結構示意圖。

圖3是本發明調平螺旋驅動集成結構示意圖。

圖4是本發明傳感器結構示意圖。

圖5是本發明快速旋轉伺服裝置結構示意圖。

圖6是本發明微動旋轉伺服結構示意圖。

具體實施例