一种全站仪保护装置
阅读说明：本技术 一种全站仪保护装置 (Total powerstation protection device ) 是由 黄鸿伟 李选亮 刘继涛 布晓颖 黄煜烽 于 2020-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种全站仪保护装置,包括上盖组件、杆支架、底座组件和MCU控制器；上盖组件和底座组件呈上下结构设置并由杆支架支撑形成可以内置全站仪的空间；上盖组件包括上盖板和可折叠收纳式护罩,上盖板由杆支架支撑在底座组件上,可折叠收纳式护罩安置在上盖板上；杆支架包含若干根导杆和驱动杆,导杆和驱动杆上设有滑块,滑块间接或直接连接可折叠收纳式护罩,驱动杆上设有驱动电机组件和丝杆,驱动电机组件与MCU控制器电连接,由MCU控制器控制执行可折叠收纳式护罩的收叠和舒展动作。本发明方便使用者操作及搬运,整体功耗低,太阳能供电集中控系统一体,分拆式装箱包装运输,固定体积内部折叠式升降,全站仪覆盖全,防水防腐蚀级别高,实用性强。(The invention discloses a total station protection device, which comprises an upper cover component, a rod bracket, a base component and an MCU (microprogrammed control Unit) controller, wherein the upper cover component is arranged on the rod bracket; the upper cover component and the base component are arranged in an up-and-down structure and supported by the rod bracket to form a space in which the total station can be arranged; the upper cover assembly comprises an upper cover plate and a foldable retractable shield, the upper cover plate is supported on the base assembly by the rod bracket, and the foldable retractable shield is arranged on the upper cover plate; the rod support comprises a plurality of guide rods and a driving rod, sliding blocks are arranged on the guide rods and the driving rod, the sliding blocks are indirectly or directly connected with the foldable storage type protective cover, a driving motor assembly and a screw rod are arranged on the driving rod, the driving motor assembly is electrically connected with the MCU controller, and the MCU controller controls and executes folding and unfolding actions of the foldable storage type protective cover. The solar energy centralized control system is convenient for a user to operate and carry, low in overall power consumption, integrated with a solar energy power supply centralized control system, capable of being packed and transported in a split type case, capable of being lifted in a folding mode inside a fixed volume, full in total station coverage, high in waterproof and anti-corrosion level and high in practicability.)
技术领域
本发明涉及测量测绘设备技术领域，具体涉及一种全站仪保护装置。
背景技术
全站仪自动化形变测量广泛应用于铁路，隧道，边坡，基坑，野外等形变监测项目中。
目前公知的与本发明较为近似的实现方案，升降式全站仪保护罩，主要构件为保护铁壳，金属底板，双推杆电机组成。推杆电机基座安装在金属底板上，继而推杆电机的伸缩杆与保护铁壳固定，联合组成立方体式升降保护模式，工作式，推杆电机通电，保护铁壳与底板分离，缓缓上升，直接推杆电机结束行程而停止，非工作时，随推杆电机缓缓下降至与底板平齐。
此近似方案虽然可用，但仅限于活动范围不受控制，市电供电正常情况下使用，无法做到太阳能野外自供电，而且功耗较大，质量沉重，包装运输极为不便。
现有技术缺点：高成本建造监测站房保护，但无法重复利用；使用透明罩体完全覆盖，但容易造成折光影响且外表面落灰积尘无法及时处理；顶盖升降式自身空间占用率过大；野外无法自供电及数据转发，需要人为干预；升降式除了需要预留安装尺寸，仍需保留工作上升空间，占用空间大；无法根据识别天气晴雨来控制启停和重量过重无法远距离人工搬运等。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，提供一种全站仪保护装置。本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：
一种全站仪保护装置，包括上盖组件、杆支架、底座组件和MCU控制器；所述上盖组件和底座组件呈上下结构设置并由所述杆支架支撑形成可以内置全站仪的空间；所述上盖组件包括上盖板和可折叠收纳式护罩，所述上盖板由所述杆支架支撑在所述底座组件上，所述可折叠收纳式护罩安置在所述上盖板上；所述杆支架包含若干根导杆和驱动杆，所述导杆和驱动杆上设有滑块，所述滑块间接或直接连接所述可折叠收纳式护罩，所述驱动杆上设有驱动电机组件和丝杆，所述驱动电机组件与所述MCU控制器电连接，由所述MCU控制器控制执行可折叠收纳式护罩的收叠和舒展动作。
作为本发明优选的技术方案，所述杆支架包含的导杆和驱动杆总数量为三根或三根以上，且至少包含一根驱动杆。
更进一步地，所述上盖板及底座组件上对应开设若干组安装孔，用于安装所述导杆和驱动杆。
更进一步地，还包括横梁，所述杆支架上的滑块均与所述横梁固连在一起。
更进一步地，所述导杆上的滑块通过直线轴承套接在所述导杆上，且该滑块还设有转轴，所述直线轴承以所述转轴进行微转。
更进一步地，所述可折叠收纳式护罩为一体式护罩，由PVC涂层玻纤布制成，其舒展后完全覆盖其内的全站仪。
更进一步地，所述可折叠收纳式护罩为风琴式折叠结构，其内隔间设置钢圈，将圆柱体受力面分为若干个隔间受力，其更加稳定牢固；所述U型横梁外侧设有多个固连点，所述可折叠收纳式护罩下端通过所述固连点与所述横梁固连。
更进一步地，所述驱动杆上下两端分别设有限位行程开关。
更进一步地，还包括太阳能发电板和市电转直流供电接口；所述太阳能发电板内接入发电供电系统，供予电芯充电及系统供电，此外，带有过充保护，夜间反向截断回流以保护太阳能发电板，使本发明的全站仪保护装置能较好地适用于户外环境工作。
更进一步地，所述MCU控制器为STM8芯片集成电路，结合485通讯模块控制升降和与上位机通讯，实现上位机的一对多控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明全站仪自动监测保护罩采用铝材作为其基本支撑结构架，保护罩整体12kg，并且其工作过程中体积不会再作变化，相比其保护装置，在保证基本强度前提下，整体质量较轻，对监测点只需要保证安装尺寸，不需要考虑工作伸展尺寸；使用橡胶折叠三防布和顶盖作为主要保护部件，具有质量更轻抗腐蚀更强的性能，极大降低电机负载，实际工作功耗仅为300mA-400mA，并且非固定密封式的保护，避免了折光问题；使用直线轴承可转动方式，保证了附着点受力不变前提下，有效解决因重力与动力差造成的卡顿；采用太阳能发电系统，相比其他仅有市电控制的保护罩，本发明在野外山区更具可工作性。同时本发明内置电源电路与控制电路，达到发电蓄电到用电整个流程，更可做到自动监测，数据转发，闲时自动关闭等自动控制系统，智能便捷。除此以外，相对其他同类产品一体包装远程运输占用体积大，包装难度大，本发明采用分体式包装运输，整体包装箱体积240x535x535mm，有效解决运输困难问题。
附图说明
图1为本发明实施例外部整体结构示意图(风琴式折叠布升起状态)；
图2为本发明实施例外部整体结构示意图(风琴式折叠布降落状态)；
图3为本发明实施例结构主体框架示意图；
图4为本发明实施例U型横梁结构示意图；
图5为本发明实施例直线轴承可转动结构示意图；
图6为本发明整体安装方式示意图；
图7为本发明485通讯及控制电路图；
图8为本发明驱动杆结构示意图；
图9为本发明分体包装运输装箱示意图。
附图标记：MCU控制器1、全站仪2、上盖板3、可折叠收纳式护罩4、导杆5、驱动杆6、滑块7、驱动电机组件8、U型横梁9、直线轴承10、转轴11、底板12、太阳能发电板13。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例详细的说明，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见附图1-9，一种全站仪保护装置，包括上盖组件、杆支架、底座组件和MCU控制器1；所述上盖组件和底座组件呈上下结构设置并由所述杆支架支撑形成可以内置全站仪2的空间；所述上盖组件包括上盖板3和可折叠收纳式护罩4，所述上盖板由所述杆支架支撑在所述底座组件上，所述可折叠收纳式护罩安置在所述上盖板上；所述杆支架包含若干根导杆5和驱动杆6，所述导杆和驱动杆上设有滑块7，所述滑块间接或直接连接所述可折叠收纳式护罩，所述驱动杆上设有驱动电机组件8和丝杆，所述驱动电机组件与所述MCU控制器电连接，由所述MCU控制器控制执行可折叠收纳式护罩的收叠和舒展动作。作为一种全站仪的保护用具，本实施例的全站仪保护装置在组装好后，可以将需要保护的全站仪安放固定在底座组件上，即可控制全站仪保护装置对其内的全站仪进行保护动作，全站仪工作时，可以驱动可折叠收纳式护罩向上折叠收纳，以便全站仪可以正常工作；全站仪不工作时，可以驱动可折叠收纳式护罩向下舒展打开，以包覆在全站仪外侧，起到保护作用。
参见附图所示的实施例，本实施例中的杆支架包含两根导杆和一根驱动杆，相应的所述上盖板及底座组件包含三组安装孔，交好的实施方式如附图所示，采用等边三角形三顶点的等距设置。本实施例中，上盖板为三角板，通过三个顶点处的杆支架与底座组件固定连接后，三者形成全站仪保护装置的主体结构。如附图所示，导杆和驱动杆的两端端部分别通过螺钉与上盖板及底座组件连接固定，全站仪保护装置搬运时，可以将上盖组件、杆支架和底座组件进行拆卸，减少装箱体积，方便运输。本实施例采用两根导杆作为从动杆，为可折叠收纳式护罩的收叠和舒展提供导向和从动着力点；采用一根驱动杆作为主动杆，由电机和丝杆驱动，为可折叠收纳式护罩的收叠和舒展提供主驱动力，并充当第三跟导向杆的作用。可以理解的是，本发明的杆支架总数量并不局限于三根，也可以是三根以上，且驱动杆的数量也可以是两根或者两根以上，均可以实现可折叠收纳式护罩收叠和舒展的驱动和导向。
参见附图，采用一根驱动杆作为主驱动时，为了更好地带动两根导杆上滑块的从动效果，保证可折叠收纳式护罩可以顺利地收叠和舒展，采用一根横梁将杆支架上的三个滑块固连在一起。如附图所示，本实施例的横梁为一U型横梁9，在其中间和两端分别设有接固点，位置分别对应杆支架上的三个滑块，采用螺钉将三个滑块分别与所述U型横梁固接在一起，此外，所述U型横梁的外侧经多点与可折叠收纳式护罩固定连接。当电机正反转带动驱动杆内丝杆正反转时，其上的滑块在驱动杆上上下滑动，导杆上滑块经U型横梁的固定，与其同步进行上下滑动，在三滑块主动和从动共三点受力作用下，带动可折叠收纳式护罩向下舒展打开或者向上折叠收纳，以分别对应全站仪的工作状态和受保护状态。
参见附图，本实施例中，导杆上的滑块通过直线轴承10套接在所述导杆上，用以作上升下降过程中非动力侧的附着力点使其可随主动力端直线范围滑动。由于本实施例采用的是单驱动杆的驱动方式，导杆上滑块的动力由所述U型横梁传导，单主动力驱动时容易卡死而无法滑动，因此，本实施例中导杆上的滑块设有转轴11，在所述滑块上升或下降过程中，所述直线轴承可以小幅转动，避免主动力源与从动力错位导致直线轴承无法偏转进而堵转电机。
参见附图1和附图2，本发明的可折叠收纳式护罩为一体式护罩，需要时驱动向下舒展打开，罩设在全站仪的外侧，结合上盖组件和底座组件对其内的全站仪进行保护。优选的实施方式中，所述可折叠收纳式护罩为风琴式折叠结构，由折叠式护布制成。折叠式护布为PVC涂层玻纤布，由耐火纤维表面涂覆pvc、ptfe、阻燃硅胶与其他耐火材料，使之成为防火防水防霉的功能，耐火纤维具有防火作用，pvc、ptfe、硅胶具有防水作用，综合形成具有防水、阻燃、防霉、防寒、防腐蚀(简称三防布、五防布)；耐老化；防紫外线；易清洗；耐高温、保温性好等特点，断裂强力、撕裂伸长率、撕破强力大大优于传统篷布。在本实施例，所述U型横梁外侧设有多个固连点(图示为4个)与可折叠收纳式护罩下端固连，经驱动上下滑动的U型横梁从而带动可折叠收纳式护罩的折叠收纳或者舒展打开。
基于全站仪保护装置对全站仪的保护原理，保护状态下，可折叠收纳式护罩需要舒展打开至封闭全站仪的外侧全部。全站仪工作状态下，可折叠收纳式护罩需要折叠收纳至不能遮挡全站仪的工作视角。采用电机驱动的情况下，为了实现控制的自动化，可以设置上下限位行程开关，对可折叠收纳式护罩的动作行程进行控制。本实施例在所述驱动杆上下两端分别设有限位行程开关，当滑块到限位行程开关时，自动切断流经电流。
参见附图，所述底座组件的底板12以及上盖组件的上盖均采用金属铝板，上下对称开设的三组安装孔呈等边三角形顶点均布，分别安装所述导杆和驱动杆，在本实施例中，导杆和驱动杆的两端与所述安装孔通过台阶面接触，且使用沉头螺栓，保留三角支撑板与顶盖面直接接触，使三者构成主体结构刚性更强。此外，底板上设有形状与全站仪底部匹配的槽孔，通过螺栓螺母固定的方式将全站仪固定在底板上。可折叠收纳式护罩的顶盖部分，为本发明最主要的防护构成部分，顶盖边缘可完全收纳折叠三防布折叠后高度，顶盖为铝件钣金喷涂，防水防锈耐高温不易老化，性能显著，折叠布使用橡胶三防布，同样具备防潮防尘耐高温耐磨损等性能。采用上述结构构成的全站仪保护装置除了对全站仪具有良好的保护作用外，保护装置本身结构轻便，便于快速组装，本实施例的整体重量仅为12kg，如附图所示，在其拆卸后，装箱运输使用最小箱体尺寸可为535x535x240毫米，非常便于携运。
参见附图，本实施例的电源部分，包括太阳能发电板13和市电转直流供电接口。所述太阳能发电板内接入发电供电系统，供予电芯充电及系统供电，此外，带有过充保护，夜间反向截断回流以保护太阳能发电板，使本发明的全站仪保护装置能较好地适用于户外环境工作。
参见附图，本实施例的MCU控制器采用STM8芯片集成电路控制，采用485通讯方式控制升降，并且上位机能做到一对多控制。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。
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