光电转台用自动调平系统及自动调平光电转台技术方案

本发明专利技术提供一种光电转台用自动调平系统及方法，解决现有调平机构调平精度差、调平时间长、工作效率低、易受环境因素干扰的问题。调平系统包括基座、设在基座上的电控系统、设在基座上方的调平台、设在调平台周边的弹性密封环、设弹性密封环周边和基座周边间的密封壳、圆周均布在基座和调平台间的至少三个电动调节支腿组件；电动调节支腿组件包括设在基座上的安装架、电机、与电机输出连接的调节螺杆、套设在调节螺杆上的平移楔块、设在平移楔块上的升降楔块、设在升降楔块上的球面调整单元、下端与调平底板固连且上端连接有锁紧件的导向杆及套装在导向杆上预紧弹簧；电控系统用于采集调平台上倾角传感器和电子水平仪的测量数据，并控制电机动作。

【技术实现步骤摘要】
光电转台用自动调平系统及自动调平光电转台
本专利技术涉及一种调平系统及光电转台，具体涉及一种光电转台用自动调平系统及自动调平光电转台。
技术介绍
在光电测量领域中，为满足高精度的测量指向要求，光电转台在工作前，需要提供一个高精度的水平基准，即通过调平机构实现调平。根据三点确定一个平面的原理，调平机构大多采用三点支撑调平。现有调平机构需建立在第一级的粗调平地基环上使用(将一个刚性环预埋在混凝土地基中，刚性环的上表面提供一个较平整的一级粗平面基准)，调平机构方案一般有三种：第一种为螺旋千斤顶式，第二种为瓦片变形式，第三种为楔铁式。楔铁式调平机构因结构简单，刚度可以满足大载荷的需求，而得到了广泛的应用。由于光电转台调平精度要求极高，多为秒级精度，但现有楔块式调平机构在调平过程中，依靠人工调平锁紧，调平精度差、调平时间长，无法满足光电转台秒级精度的调平要求。以及在实际使用中，现有调平结构使用位置机动性差，需要预埋地基环，工作效率低，人员占位较高，实时测量精度稳定性差，易受人员及温度等环境因素干扰。
技术实现思路
为了解决现有调平机构依靠人工调平锁紧，调平精度差、调平时间长，无法满足光电转台秒级精度要求；以及工作效率低、易受环境因素干扰的技术问题，本专利技术提供了一种光电转台用自动调平系统及方法。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种光电转台用自动调平系统，其特殊之处在于：包括基座、设置在基座上的电控系统、设置在基座上方用于安装光电转台的调平台、设置在调平台周边的弹性密封环、设置弹性密封环周边和基座周边之间的密封壳、圆周均布在基座和调平台之间的至少三个电动调节支腿组件；基座、密封壳、弹性密封环和调平台围成中空壳体；每个电动调节支腿组件包括安装架、电机、调节螺杆、平移楔块、升降楔块、球面调整单元、导向杆及预紧弹簧；所述安装架包括设置在基座上的调平底板、相对设置在调平底板上的两个导向板，每个导向板上设置有导向槽；所述电机固定在导向板上，其输出与调节螺杆连接，用于驱动调节螺杆转动；所述平移楔块套设在调节螺杆上且与调节螺杆螺纹配合；平移楔块的下端面与调平底板上端面接触，上端面为与升降楔块下端面接触配合的斜面；所述升降楔块设置在平移楔块上，且位于两个导向板之间，升降楔块两端均与导向槽相适配；所述球面调整单元包括配合形成球面副的下球面座和上球面座，下球面座设置在升降楔块上，上球面座固定在调平台的下端面；所述导向杆的下端与调平底板固连，上端依次穿过升降楔块、下球面座、上球面座、调平台后连接有锁紧件，且下球面座和上球面座与导向杆为间隙配合；所述预紧弹簧套装在导向杆上，且上端通过锁紧件限位，下端通过调平台限位；所述调平台上设有倾角传感器和电子水平仪，倾角传感器和电子水平仪的输出端均与电控系统的输入端电连接，电控系统用于采集倾角传感器和电子水平仪的测量数据，并根据测量数据控制电机动作。进一步地，还包括套装在导向杆上且位于预紧弹簧和调平台之间的限位组件。进一步地，所述限位组件包括配合形成球面副的上垫块和下垫块，上垫块的上端面与预紧弹簧的下端面接触，下垫块的下端面与调平台接触；所述上垫块和下垫块与导向杆为间隙配合。进一步地，所述调平台的上端面开设有凹槽，所述预紧弹簧位于凹槽内。进一步地，所述电动调节支腿组件为四个。进一步地，所述锁紧件为锁紧螺母。同时，本专利技术还提供一种自动调平光电转台，其特殊之处在于：包括自动调平系统、倾角传感器、电子水平仪以及安装在自动调平系统上的光电转台；所述自动调平系统包括基座、设置在基座上的电控系统、设置在基座上方的调平台、设置在调平台周边的弹性密封环、设置弹性密封环周边和基座周边之间的密封壳、圆周均布在基座和调平台之间的至少三个电动调节支腿组件；基座、密封壳、弹性密封环和调平台围成中空壳体；每个电动调节支腿组件包括安装架、电机、调节螺杆、平移楔块、升降楔块、球面调整单元、导向杆及预紧弹簧；所述安装架包括设置在基座上的调平底板、相对设置在调平底板上的两个导向板，每个导向板上设置有导向槽；所述电机固定在导向板上，其输出与调节螺杆连接，用于驱动调节螺杆转动；所述平移楔块套设在调节螺杆上且与调节螺杆螺纹配合；平移楔块的下端面与调平底板上端面接触，上端面为与升降楔块下端面接触配合的斜面；所述升降楔块设置在平移楔块上，且位于两个导向板之间，升降楔块两端均与导向槽相适配；所述球面调整单元包括配合形成球面副的下球面座和上球面座，下球面座设置在升降楔块上，上球面座固定在调平台的下端面；所述导向杆的下端与调平底板固连，上端依次穿过升降楔块、下球面座、上球面座、调平台后连接有锁紧件，且下球面座和上球面座与导向杆为间隙配合；所述预紧弹簧套装在导向杆上，且上端通过锁紧件限位，下端通过调平台限位；所述倾角传感器和电子水平仪均设置在调平台上；或者，所述倾角传感器和电子水平仪均设置在光电转台上；倾角传感器和电子水平仪的输出端均与电控系统的输入端电连接，电控系统用于采集倾角传感器和电子水平仪的测量数据，并根据测量数据控制电机动作。进一步地，还包括套装在导向杆上且位于预紧弹簧和调平台之间的限位组件；所述限位组件包括配合形成球面副的上垫块和下垫块，上垫块的上端面与预紧弹簧的下端面接触，下垫块的下端面与调平台接触；所述上垫块和下垫块与导向杆为间隙配合。进一步地，所述调平台的上端面开设有凹槽，所述预紧弹簧位于凹槽内；所述调平台沿周向设置有多个用于安装光电转台的机械接口。进一步地，所述电动调节支腿组件为四个；所述锁紧件为锁紧螺母。与现有技术相比，本专利技术的优点是：1、本专利技术调平系统通过倾角传感器和电子水平仪实时监测调平台的倾斜角，电控系统根据当前倾斜角与调平目标之间的倾斜误差控制相应地电机动作，电机驱动调节螺杆转动，进而使得球面调整单元驱动与自身接触的调平台区域进行上下移动，由于预紧弹簧的作用，使得调平台在球面调整单元的推动下，可自由移动调整位置；该调平系统具有实时反馈自动调平的特点；同时调节支腿组件位于基座、密封壳、弹性密封环和调平台围成的中空壳体内，调整过程不易受外界环境等因素的干扰，可提高调平精度。2、本专利技术调平台上设有倾角传感器和电子水平仪，可采用倾角传感器初始大范围粗调、电子水平仪末端小范围精调，提高调平效率。3、本专利技术调平系统在调平台的上端面开设有凹槽，将预紧弹簧位于凹槽内，使得预紧弹簧处于调平台内，不会对光电转台的安装形成阻挡。4、本专利技术可将倾角传感器和电子水平仪直接安装在光电转台上，对光电转台的平面度进行直接监测，使得光电转台的调平精度更高。5、本专利技术调平系统可实现光电转台高精度自动调平需求，具有战时效率高，人员占位少，整个自动调平所需时间较短，可实现实时监测校准调平精度；以及系统抗外界干扰能力强，削弱了环境温度等变化的影响。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电转台用自动调平系统，其特征在于：包括基座(1)、设置在基座(1)上的电控系统(2)、设置在基座(1)上方用于安装光电转台的调平台(3)、设置在调平台(3)周边的弹性密封环(4)、设置弹性密封环(4)周边和基座(1)周边之间的密封壳(5)、圆周均布在基座(1)和调平台(3)之间的至少三个电动调节支腿组件(6)；基座(1)、密封壳(5)、弹性密封环(4)和调平台(3)围成中空壳体；/n每个电动调节支腿组件(6)包括安装架(61)、电机(62)、调节螺杆(63)、平移楔块(64)、升降楔块(65)、球面调整单元(66)、导向杆(67)及预紧弹簧(68)；/n所述安装架(61)包括设置在基座(1)上的调平底板(611)、相对设置在调平底板(611)上的两个导向板(612)，每个导向板(612)上设置有导向槽(613)；/n所述电机(62)固定在导向板(612)上，其输出与调节螺杆(63)连接，用于驱动调节螺杆(63)转动；/n所述平移楔块(64)套设在调节螺杆(63)上且与调节螺杆(63)螺纹配合；平移楔块(64)的下端面与调平底板(611)上端面接触，上端面为与升降楔块(65)下端面接触配合的斜面；/n所述升降楔块(65)设置在平移楔块(64)上，且位于两个导向板(612)之间，升降楔块(65)两端均与导向槽(613)相适配；/n所述球面调整单元(66)包括配合形成球面副的下球面座(661)和上球面座(662)，下球面座(661)设置在升降楔块(65)上，上球面座(662)固定在调平台(3)的下端面；/n所述导向杆(67)的下端与调平底板(611)固连，上端依次穿过升降楔块(65)、下球面座(661)、上球面座(662)、调平台(3)后连接有锁紧件(69)，且下球面座(661)和上球面座(662)与导向杆(67)为间隙配合；/n所述预紧弹簧(68)套装在导向杆(67)上，且上端通过锁紧件(69)限位，下端通过调平台(3)限位；/n所述调平台(3)上设有倾角传感器(7)和电子水平仪(8)，倾角传感器(7)和电子水平仪(8)的输出端均与电控系统(2)的输入端电连接，电控系统(2)用于采集倾角传感器(7)和电子水平仪(8)的测量数据，并根据测量数据控制电机(62)动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种光电转台用自动调平系统，其特征在于：包括基座(1)、设置在基座(1)上的电控系统(2)、设置在基座(1)上方用于安装光电转台的调平台(3)、设置在调平台(3)周边的弹性密封环(4)、设置弹性密封环(4)周边和基座(1)周边之间的密封壳(5)、圆周均布在基座(1)和调平台(3)之间的至少三个电动调节支腿组件(6)；基座(1)、密封壳(5)、弹性密封环(4)和调平台(3)围成中空壳体；
每个电动调节支腿组件(6)包括安装架(61)、电机(62)、调节螺杆(63)、平移楔块(64)、升降楔块(65)、球面调整单元(66)、导向杆(67)及预紧弹簧(68)；
所述安装架(61)包括设置在基座(1)上的调平底板(611)、相对设置在调平底板(611)上的两个导向板(612)，每个导向板(612)上设置有导向槽(613)；
所述电机(62)固定在导向板(612)上，其输出与调节螺杆(63)连接，用于驱动调节螺杆(63)转动；
所述平移楔块(64)套设在调节螺杆(63)上且与调节螺杆(63)螺纹配合；平移楔块(64)的下端面与调平底板(611)上端面接触，上端面为与升降楔块(65)下端面接触配合的斜面；
所述升降楔块(65)设置在平移楔块(64)上，且位于两个导向板(612)之间，升降楔块(65)两端均与导向槽(613)相适配；
所述球面调整单元(66)包括配合形成球面副的下球面座(661)和上球面座(662)，下球面座(661)设置在升降楔块(65)上，上球面座(662)固定在调平台(3)的下端面；
所述导向杆(67)的下端与调平底板(611)固连，上端依次穿过升降楔块(65)、下球面座(661)、上球面座(662)、调平台(3)后连接有锁紧件(69)，且下球面座(661)和上球面座(662)与导向杆(67)为间隙配合；
所述预紧弹簧(68)套装在导向杆(67)上，且上端通过锁紧件(69)限位，下端通过调平台(3)限位；
所述调平台(3)上设有倾角传感器(7)和电子水平仪(8)，倾角传感器(7)和电子水平仪(8)的输出端均与电控系统(2)的输入端电连接，电控系统(2)用于采集倾角传感器(7)和电子水平仪(8)的测量数据，并根据测量数据控制电机(62)动作。


2.根据权利要求1所述光电转台用自动调平系统，其特征在于：还包括套装在导向杆(67)上且位于预紧弹簧(68)和调平台(3)之间的限位组件(9)。


3.根据权利要求2所述光电转台用自动调平系统，其特征在于：所述限位组件(9)包括配合形成球面副的上垫块(91)和下垫块(92)，上垫块(91)的上端面与预紧弹簧(68)的下端面接触，下垫块(92)的下端面与调平台(3)接触；
所述上垫块(91)和下垫块(92)与导向杆(67)为间隙配合。


4.根据权利要求1至3任一所述光电转台用自动调平系统，其特征在于：所述调平台(3)的上端面开设有凹槽，所述预紧弹簧(68)位于凹槽内。


5.根据权利要求4所述光电转台用自动调平系统，其特征在于：所述电动调节支腿组件(6)为四个。


6.根据权利要求5所述光电转台用自动调平系统，其特征在于：所述锁紧件(69)为锁紧螺母。


7.一种自动调平光电转台，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，李治国，江波，邱鹏，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61