本实用新型涉及全站仪整平技术领域，具体涉及一种全站仪自动安平装置。
背景技术：
全站仪是一种在整平状态下可进行高精度测距、测角的测量仪器；管片是在隧道修建过程中，可拼装成圆环状支撑结构的钢筋混凝土构件。
在隧道掘进过程中，由于地质、注浆量和掘进速度快慢等因素，会造成管片上浮不稳定的现象，这样就造成安装在管片上的全站仪倾斜，超出仪器补偿范围就导致盾构机导向系统无法正常工作，这时，就需要人工频繁手动调平全站仪气泡，造成掘进暂停，增加每环掘进时间，同时也增大工作量，增加人为因素干扰仪器工作，造成测量误差等问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种全站仪自动安平装置，解决了在隧道掘进中，管片受到外力或者水泥浆液徐变会造成安装全站仪的吊篮逐渐倾斜现象，需要人工频繁手动调整全站仪倾斜，增加工作量和人为因素干扰仪器工作的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：
本实用新型提供的一种全站仪自动安平装置，包含：
上部壳体，全站仪固定在上部壳体的顶部；
水箱，布设在上部壳体的内部，水箱的顶部安装有多支水位传感器；
固定底盘，位于上部壳体的正下方；
多组调平机构，均匀分布在水箱与固定底盘之间，每组调平机构位于一支水位传感器的下方，用于升高或者降低自动安平装置；以及控制器，设置于上部壳体的内部，分别与多支水位传感器和多组调平机构控制连接。
进一步地，所述上部壳体的中间设置有用于连接全站仪的全站仪对中螺杆。
进一步地，所述水箱为环形水箱，布置在上部壳体内部的边缘。
进一步地，所述水位传感器的数量为三支，均布在水箱的顶部，其探测头伸入水箱的内部，检测水箱内液体的液位信号，并传送给控制器。
进一步地，每组调平机构包含伺服电机、蜗轮蜗杆结构、旋转螺杆、旋转螺母和螺纹套筒，所述蜗轮蜗杆结构包含设置于水箱内部的蜗杆和蜗轮；所述伺服电机安放在上部壳体的内部，与控制器连接，其输出轴与蜗杆固定连接，蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮的内部滑动连接有旋转螺杆，旋转螺杆穿出上部壳体的底部，下端与固定底盘通过轴承连接，所述旋转螺母位于旋转螺杆的下部，并与旋转螺杆固定连接为一体；所述螺纹套筒设置在旋转螺杆的外侧，并与上部壳体的底部固定连接，所述螺纹套筒与旋转螺母通过螺纹连接。
进一步地，所述蜗轮的内壁开设有多个滑槽，所述旋转螺杆的上部外壁设置有与滑槽对应的凸块，凸块在滑槽内上下移动。
进一步地，还包括锂电池，锂电池为自动安平装置供电。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型的一种全站仪自动安平装置，当管片不稳造成全站仪发生倾斜现象时，通过多组调平机构，来升高或者降低自动安平装置，进而实现全站仪整平自动化；同时减少工作量，节省每环推进时间，减少人为干预，提高测量精度和增加工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例的全站仪自动安平装置的侧视结构示意图；
图2是本实用新型实施例的全站仪自动安平装置的俯视结构示意图；
图3是蜗轮与旋转螺杆的俯视连接示意图。
图中序号所代表的含义为：1.上部壳体，2.水箱，3.水位传感器，4.控制器，5.全站仪对中螺杆，6.伺服电机，7.旋转螺杆，8.旋转螺母，9.螺纹套筒，10.蜗杆，11.蜗轮，12.滑槽，13.凸块，14.锂电池，15.固定底盘。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1和图2所示，本实施例提供的一种全站仪自动安平装置，包括上部壳体1、水箱2、固定底盘15、多组调平机构、多支水位传感器3、控制器4和锂电池14。
上部壳体1的中间设置有全站仪对中螺杆5，全站仪通过全站仪对中螺杆5固定在上部壳体1的顶部。水箱2布设在上部壳体1的内部，在本实施例中，水箱2采用环形水箱2，布置在上部壳体1内部的边缘，多支水位传感器3呈环形安装在水箱2的顶部，在本实施例中，水位传感器3的数量为三支，每隔120°固定在水箱2的顶部，水位传感器3的探测头伸入水箱2的内部，当全站仪处于水平状态时，探测头不接触液面，当全站仪倾斜时，上升部分液面会接触到水位传感器3的探测头，水位传感器3将检测到的液位信号传送给控制器4。多组调平机构均匀分布在水箱2与固定底盘15之间，固定底盘15位于上部壳体1的正下方，在本实施例中，调平机构的数量采用三组，每一组调平机构对应一支水位传感器3，并且位于水位传感器3的下方，用于升高或者降低自动安平装置。控制器4设置于上部壳体1的内部，分别与三支水位传感器3和三组调平机构控制连接。锂电池14为整个自动安平装置供电。
作为优选地，如图2所示，每组调平机构包括伺服电机6、蜗轮蜗杆结构、旋转螺杆7、旋转螺母8和螺纹套筒9，蜗轮蜗杆结构包含设置于水箱2内部的蜗杆10和蜗轮11。伺服电机6安放在上部壳体1的内部，与控制器4连接，输出轴与蜗杆10固定连接，蜗杆10与蜗轮11相啮合，蜗轮11的内部滑动连接有旋转螺杆7，旋转螺杆7穿出上部壳体1的底部，下端与固定底盘15通过轴承连接，旋转螺母8位于旋转螺杆7的下部，并与旋转螺杆7固定连接为一体，螺纹套筒9设置在旋转螺杆7的外侧，并与上部壳体1的底部固定连接，螺纹套筒9为外螺纹，旋转螺母8为内螺纹，螺纹套筒9与旋转螺母8通过螺纹连接。
如图3所示，蜗轮11的内壁开设有多个滑槽12，旋转螺杆7的上部外壁设置有与滑槽12对应的凸块13，凸块13在滑槽12内上下移动。
工作原理如下：
受外界因素影响造成自动安平装置随着全站仪一起倾斜，水箱2中液面受重力影响不均匀倾斜，水位上升，液面与水位传感器3接触，水位传感器3产生液位信号，传送给控制器4，控制器4控制产生液位信号的水位传感器3对应的伺服电机6工作，伺服电机6带动蜗杆10在水平方向转动，蜗杆10带动蜗轮11转动，蜗轮11带动内部的旋转螺杆7和旋转螺母8一起转动，由于旋转螺母8与螺纹套筒9通过螺纹连接，旋转螺母8在转动的时候，沿着螺纹套筒9向上或者向下移动，来降低或者升高自动安平装置，进而达到调整液面水平的目的，当液面处于水平时，水位传感器3检测不到液位信号，控制器4控制伺服电机6停止工作。其中，旋转螺母8向上或者向下移动时，会带动旋转螺杆7的凸块13在蜗轮11内壁的滑槽12中向上或者向下移动，旋转螺杆7既能实现转动，又能在蜗轮11中上下滑动。
本实施例解决隧道掘进过程中，全站仪倾斜需要人工手动整平的问题，实现全站仪整平全自动化，提高掘进精度和效率。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非现定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
1.一种全站仪自动安平装置，其特征在于，包含：
上部壳体，全站仪固定在上部壳体的顶部；
水箱，布设在上部壳体的内部，水箱的顶部安装有多支水位传感器；
固定底盘，位于上部壳体的正下方；
多组调平机构，均匀分布在水箱与固定底盘之间，每组调平机构位于一支水位传感器的下方，用于升高或者降低自动安平装置；以及控制器，设置于上部壳体的内部，分别与多支水位传感器和多组调平机构控制连接。
2.根据权利要求1所述的全站仪自动安平装置，其特征在于，所述上部壳体的中间设置有用于连接全站仪的全站仪对中螺杆。
3.根据权利要求1所述的全站仪自动安平装置，其特征在于，所述水箱为环形水箱，布置在上部壳体内部的边缘。
4.根据权利要求1或者3所述的全站仪自动安平装置，其特征在于，所述水位传感器的数量为三支，均布在水箱的顶部，其探测头伸入水箱的内部，检测水箱内液体的液位信号，并传送给控制器。
5.根据权利要求1所述的全站仪自动安平装置，其特征在于，每组调平机构包含伺服电机、蜗轮蜗杆结构、旋转螺杆、旋转螺母和螺纹套筒，所述蜗轮蜗杆结构包含设置于水箱内部的蜗杆和蜗轮；所述伺服电机安放在上部壳体的内部，与控制器连接，其输出轴与蜗杆固定连接，蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮的内部滑动连接有旋转螺杆，旋转螺杆穿出上部壳体的底部，下端与固定底盘通过轴承连接，所述旋转螺母位于旋转螺杆的下部，并与旋转螺杆固定连接为一体；所述螺纹套筒设置在旋转螺杆的外侧，并与上部壳体的底部固定连接，所述螺纹套筒与旋转螺母通过螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的全站仪自动安平装置，其特征在于，所述蜗轮的内壁开设有多个滑槽，所述旋转螺杆的上部外壁设置有与滑槽对应的凸块，凸块在滑槽内上下移动。
7.根据权利要求1所述的全站仪自动安平装置，其特征在于，还包括锂电池，锂电池为自动安平装置供电。
技术总结