具体实施方式

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。

如图1至图14所示，一种机电设备用智能水平定位装置，包括支撑座201和位于支撑座201上方的机电设备。支撑座201的底部设有四个支撑柱202，支撑柱202的高度可调，支撑柱202上设有紧固螺栓203，用来固定支撑柱202的高度。支撑座201的底面位于扶正装置的工作面上，支撑座201的底面设有连接凹槽204，扶正装置工作面上固定有连接凸块205，通过连接凹槽204和连接凸块205的凹凸配合实现支撑座201在水平方向上的定位。

本实施例中，机电设备为精密数控机床，包括设备底座101、设备支撑梁102、刀头103、操控板104，设备支撑梁102能够在设备底座101上沿前后方向移动，刀头103和操控板104安装在设备支撑梁102上。由于精密数控机床用来加工比较精细的圆柱形工件，为了保证数控机床加工的精密性，需要保证机床在前后方向上的水平。

扶正装置包括摆杆机构、摆动触发机构、惯性触发机构、纠偏机构和同步机构。

摆杆机构包括：左右两个间隔的支撑架1，两个支撑架1之间固定连接有摆轴3，摆轴3上可转动地套设有摆动框架4和左右两个间隔的同步摆杆5，各同步摆杆5通过顶部的铰接孔33套在摆轴3上，两个同步摆杆5不在同一平面内，以免在摆动过程中产生干涉。摆动框架4包括位于两个同步摆杆5中间的竖杆14，摆动框架4的顶面为与竖杆14垂直的工作面，同步摆杆5为空心杆，同步摆杆5中套装有向下延伸的扶正摆杆6，扶正摆杆6的底部固定有重锤8，重锤8在摆动过程中能够碰触竖杆14。支撑架1的底部开设有用于将扶正装置固定在地面上的固定孔2。竖杆14的底部高于地面，竖杆14内套装有延长杆15，延长杆15与竖杆14之间设有用于定位的固定销13。延长杆15能够缩在竖杆14中，也能从竖杆14中向下伸出插入地面，并通过固定销13与竖杆14固定。

摆动触发机构包括：同步摆杆5上安装有朝一侧凸出的转动轴10，转动轴10与摆轴3之间绕设有同步带9，在同步摆杆5绕摆轴3前后摆动的过程中，同步带9带动转动轴10转动。扶正摆杆6内设有向上开口的滑槽，滑槽的长度方向与扶正摆杆6的轴线一致。滑槽中容纳有转动块32，转动块32与转动轴10固定连接，滑槽包括转动块移动段34、弧形段31以及位于移动段34上方的弹簧板移动段，转动块移动段34的长度方向与扶正摆杆6的轴线一致，转动块32的长度大于转动块移动段34的宽度，转动块32的宽度小于转动块移动段34的宽度，弹簧板移动段的宽度大于转动块32的长度，即转动块32在转动块移动段能够移动不能转动，在弧形段31中能够转动，在弹簧板移动段中能够转动和移动。摆动触发机构的解锁状态为转动块32的长度方向对准转动块移动段34，转动块32能够在转动块移动段34中移动；锁定状态为转动块32长度方向错开转动块移动段34，转动块32卡在弧形段31中。

惯性触发机构包括：固定在同步摆杆5底端的安装座7，安装座7上设有安装通孔25，安装通孔25的轴线与同步摆杆5的轴线垂直。安装通孔25中固定有惯性滑块套16，扶正摆杆6的上段设有凸块26，扶正摆杆6从惯性滑块套16中穿过。惯性滑块套16中设有两个挡板17，两个挡板17位于扶正摆杆6的前后两侧，各挡板17和惯性滑块套16之间设有惯性滑块弹簧22，两个挡板17之间固定连接有左右两个横杆20，形成矩形的惯性滑块。惯性滑块套16的左右两侧壁上分别设有导向移动槽21，横杆20在导向移动槽21中沿垂直于扶正摆杆6的方向导向移动，导向移动槽21的中间位置设有凹槽段19，横杆20的中间位置设有形状与凹槽段19一致的缺口，凹槽段19和缺口的宽度大于凸块26。惯性触发机构的锁定状态为横杆20的缺口与凹槽段19错开，凸块26位于横杆20的上方被挡止；解锁状态为横杆20的缺口与凹槽段19对正，凸块26能够向下通过惯性滑块套16。

纠偏机构包括：同步摆杆5的内部固定有弹簧管28，弹簧管28中设有能够向下拉伸的摆杆弹簧27，摆杆弹簧27的底部连接有弹簧板30。弹簧板30能够在弹簧板移动段中移动，扶正摆杆6的顶端固定有挡止凸台29，挡止凸台29也位于弹簧板移动段顶端，弹簧板30位于挡止凸台29的下方。当摆动触发机构和惯性触发机构同时处于解锁状态时，扶正摆杆6从同步摆杆5中下落一定距离后，挡止凸台29与与弹簧板30挡止配合，使得摆杆弹簧27处于拉伸状态。

同步机构包括：滑套12和两个连接杆11，滑套12内设有方形孔并套在竖杆14上，使得滑套12在竖杆14上不会相对转动并且能够上下移动。滑套12的左右两侧固定有套管35，两个连接杆11的一端分别从前后两个方向插接在对应的套管35中，连接杆11的另一端通过铰接连接件18铰接在惯性滑块套16或同步摆杆5上。通过同步机构保证两个同步摆杆5相对于竖杆14前后对称，即夹角一样。

另外，摆动框架4具有用于阻止触发前的重锤8向下摆动而碰触竖杆14的定位面和用于供触发后的重锤8进入碰触竖杆14的开口，所述定位面的轮廓为椭圆弧形，摆动框架4的上部为用于给摆动的同步摆杆5和安装座7让位的半圆形空间。

本发明的使用原理和工作过程为：

设置扶正装置位于水平面上、竖杆14位于标准竖直状态时扶正摆杆6可以触发，此种状态也和整体摆动后处于稳定时，扶正摆杆6触发的情况相同。

通过支撑架1将扶正装置固定在地面上，给摆杆机构施加一个偏转力，使摆动框架4和两个同步摆杆5整体朝一个方向偏转，如图9所示，摆杆机构偏转到最高高度时，因为转动轴10和摆轴3之间有同步带9连接，在摆动过程中，同步带9会带动转动轴10转动，转动轴10和转动块32连接在一起，转动块32也会随之转动，卡在弧形段31中，阻止扶正摆杆6的下落。

如图10所示，当装置开始偏转时，惯性滑块机构也会随之偏转，惯性滑块的角度变陡，由于自身重力的作用，两侧的惯性滑块弹簧22发生形变，在刚开始摆动时，惯性滑块会向低的一侧下滑，低处的惯性滑块弹簧22压缩，高处的惯性滑块弹簧22拉伸，在摆动的过程中惯性滑块弹簧22逐渐复位，当装置达到最高点时，即图9中的位置，整个装置处于一个短暂静止的状态，由于惯性力和惯性滑块弹簧22积累的弹力作用，摆杆向下摆动过程中，惯性滑块会向高侧运动，在这个过程中惯性滑块中横杆20上的缺口会与凹槽段19重合，但此时转动块32是偏置的情况，与弧形段31卡在一起，扶正摆杆6不能下落。在整体摆动过程中，当转动块32相对于转动块移动段34平行时，惯性滑块机构是锁定状态，所以扶正摆杆6在运动过程中不会下落。

直至整体摆动末期，即摆动即将停止时，惯性滑块机构到达解锁状态，且竖杆趋近竖直时，摆动触发机构和惯性触发机构同时处于解锁状态。扶正摆杆6被触发下落，即扶正摆杆6和同步摆杆5脱离，两侧同步摆杆5沿着圆形轨迹在同步机构的作用下同步向竖杆14移动，重锤8沿着椭圆弧形轨迹向竖杆14移动，在开始移动时，如图5所示，挡止凸台29和弹簧板30还没有接触，此时摆杆弹簧27没有触发，对扶正摆杆6没有拉力。当扶正摆杆6移动到一定位置时，如图11所示，扶正摆杆6会带动弹簧板30下落，从而使摆杆弹簧27变形，对扶正摆杆6产生拉力。

由于整个扶正装置是处于一个稍微偏置的状态，所以两侧的扶正摆杆6处于不同的高度，相对落下的高度不同，克服的重力势能也不一样，即高处的扶正摆杆6速度更快。扶正摆杆6上的重锤8沿着椭圆形轨迹移动，受到的摆杆弹簧27的拉力会逐渐增大，当扶正摆杆6到达底部时，会在拉力的作用下，沿着同步连杆5的方向向上移动，因为两侧重锤8运动的速度不同，速度更快的一侧的重锤8会先与竖杆14接触，给竖杆一个扶正的力，同时扶正摆杆下面的重锤8会受到竖杆14一个反弹的力，带动整个摆杆机构向外扩张一个角度，因为同步机构的连接，所以两则的摆杆机构都会同时扩张相同的角度，此时，低处的扶正摆杆6不会碰触到竖杆14，由于摆杆弹簧27的拉力会逐渐减小，所以重锤8对于竖杆14的扶正力会越来越小，会使竖杆14越来越接近竖直。

如图13所示，当竖杆14被扶正之后，将固定销13拔下来，延长杆15可以从竖杆14中落下，此时的延长杆由于是和竖杆共线，所以延长杆15也为竖直状态。

当扶正装置稳定之后将延长杆15固定在地面上，并将支撑座201和扶正装置连接起来，使支撑座与扶正装置的工作面保持平行，从而也到达水平位置。此时将紧固螺栓203拧开，调节支撑柱202的长度，将支撑柱202埋进地面，然后浇灌水泥，同时拧紧紧固螺栓202，来固定支撑座201。

如图14所示，某些情况下，数控机床在与摆动方向垂直的方向即左右方向上会发生倾斜，但由于该数控机床是加工圆柱工件的，而且放置工料时，在摆杆摆动的方向上是相对水平的，所以该方向的倾斜不会影响机床的正常工作。倾斜的数控机床使得该设备取用的物料(圆柱形)可以沿着一个方向堆积，且不易产生某个角落的堆积，使得设备的物料取用更加方便。

本发明还提供了一种机电设备用智能水平定位装置的找平方法，具体包括以下步骤：

(1)将扶正装置固定在地面上，使摆动框架4和前后两个同步摆杆5整体朝一个方向摆动；

(2)在摆动末期，即摆动即将停止时，摆动触发机构和惯性触发机构同时处于解锁状态，扶正摆杆6从同步摆杆5中脱离；

(3)通过同步摆杆5中的摆杆弹簧27对下落的扶正摆杆6产生拉力；

(4)摆动过程中，两个扶正摆杆6与竖杆14的夹角保持一致，在重锤8的碰触下，竖杆14达到竖直状态；

(5)将竖杆14的延长杆15固定在地面上，摆动框架4的顶面为水平的工作面；

(6)将机电设备安装在水平的工作面上。

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。