JPH0533014U - 自動整準装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の高精度な自動整準装置の測定可能な最
大傾斜角を超えて測量機本体が傾斜しても自動整準する
ことができる自動整準装置を得る。 【構成】 例えば測量機本体を載置する盤体１₁は、そ
の三角形の頂点部の下面に各設けたモータ３₂の軸４に
よって基盤１₂上に担持され、この軸４はモータ３₂の回
転によって上下動し、これにより盤体１₁は傾動自在に
なっている。盤体１₁には第１の傾斜センサ（図示せ
ず）とこれより精度が低いが測定可能な最大傾斜角が大
きい第２の傾斜センサ（図示せず）が設けられ、モータ
３₂は前記盤体１の傾斜が第１の傾斜センサの最大傾斜
角以下の時はこのセンサの出力に基づいて制御され、前
記最大傾斜角を超えた時は第２の傾斜センサの出力に基
づいて制御される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば測量機に用いられる自動整準装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の自動整準装置は、１個の球面状の気泡摺動面を有する気泡管式傾斜セン サの出力に応じて例えば測量機本体を担持する少なくとも３個の整準ねじ又は楔 のうちの少なくとも２個をモータによって回動又は移動して整準するように構成 されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来の自動整準装置によれば、球面状の気泡摺動面の曲率半径が大き い気泡管式傾斜センサを用いると、高精度であるが測量機本体の傾斜を検出でき る最大傾斜角は小さいため、傾斜角が大きい場合には自動整準できないという不 都合を生じ、一方、曲率半径の小さな傾斜センサを用いると、最大傾斜角は大き いので、傾斜角が大きい場合にも自動整準できるが、精度が低いという不都合が あった。 本考案は、従来のこのような不都合を解消し、高精度で且つ被整準機本体の傾 斜角度が大きくても自動整準することができる自動整準装置を提供することをそ の目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の目的を達成するために、被整準機本体を載置する盤体は、複 数個の脚によって基盤上に担持されるとともに該脚の回動又は移動によって傾斜 自在であり、被整準機本体を載置する盤体には傾斜センサが設けられ、前記脚に は、これを回動又は移動するモータが連結され、該モータは傾斜センサの出力に 応じて回転制御されるようにした自動整準装置において、前記傾斜センサは、第 １の気泡管式傾斜センサと、第２の気泡管式傾斜センサとから成り、該第１の傾 斜センサは、第２の傾斜センサより高精度で且つ測定可能な最大傾斜角が小さく 、前記モータは、測量機本体の傾斜が前記第１の傾斜センサの最大傾斜角以下の 時は第１の傾斜センサの出力に基づいて回転制御され、前記第１の傾斜センサの 最大傾斜角を超えた時は前記第２の傾斜センサの出力に基づいて回転制御される ようにしたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】

被整準機本体の傾斜が第１の傾斜センサの測定可能な最大傾斜角以下では第１ の傾斜センサからの出力に基づいて自動整準され、高精度に整準される。傾斜が 前記最大傾斜角を超えている時は、第２の傾斜センサからの出力に基づいて自動 整準され、第１の傾斜センサの測定可能な最大傾斜角以下の傾斜角になった時は 第１の傾斜センサの出力に基づいて自動整準される。

【０００６】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図面は、測量機に用いられる本考案の一実施例を示す。 図１は、自動視準装置本体の平面図、図２はその要部の正面図、図３はその要 部の側面図である。 図１乃至図３において、１₁は測量機固定部２を有する３角形状の盤体で、こ の頂点部の下面には、それぞれ第１、第２及び第３のモータ３₁、３₂及び３₃が 固着され、その回転子の回転に伴なって軸方向に移動自在の、周面にねじが刻設 された軸４が盤体１₁の穴５から上方に突出している。１₂は、例えば３脚上に取 付けられる、盤体１₁と同形の基盤で、その頂点部には、それぞれＶ字形の溝６ が形成され、この溝６には前記モータ３₁、３₂及び３₃の軸４の球状に形成され た下端７が係合し、かくして盤体１₁は、３本の軸４により基盤１₂上に担持され 、モータ３₁、３₂、３₃が回転したとき、傾動自在になっている。基盤１₂上には 、図４に示すような３角形状の板ばね８が中心部において取り付けられ、この頂 点部に形成された切り欠き部９に、前記軸４に固着された膨大部１０が係合し、 その上面に形成された球面部１１に切り欠き部９の下面のＶ形溝１２が圧接し、 板ばね８のばね力により軸４を基盤１₂の溝６に常に当接させるようになってい る。ナット１３、板ばね１４及び調整ナット１５は板ばね８のばね力を調整する ためのものである。図１及び２において、１６は、接眼レンズ１７、焦点鏡１８ 、対物レンズ１９及びルーフプリズム２０等の光学系から成る光学錘求で、図示 しない取付部材により基盤１₂に取り付けられる。２１は傾斜センサ部、２２は 測量機固定レバー、２３は軸４のカバーである。

【０００７】 傾斜センサ部２１には、第１の気泡管式傾斜センサ及び第２の気泡管式傾斜セ ンサが設けられている。 第１の傾斜センサは高精度であるが、測定可能な最大傾斜角が小さいものであ り、第２の傾斜センサは第１の傾斜センサより精度が低いが測定可能な最大傾斜 角の大きいものである。 第１の傾斜センサ２４は、図５及び図６に示すように、上方に配置した発光素 子２６からレンズ２７を介して透明容器に透明液体と気泡２８が封入された気泡 管２９に平行光線を照射し、球面状気泡摺動面３０とは反対側に設けた４分割型 の位置検出用受光素子３１₁の出力からＸＹ方向の傾斜角を検出するもので、球 面状気泡摺動面３０の曲率半径は大きく、高精度の傾斜検出を行なうことができ るが、測定可能な最大傾斜角は小さい。受光素子３１₁において、３２は気泡影 に影響されないレファレンズ部で、発光素子２６から放射する光線の変動を補償 するために用いられる。

【０００８】 第２の傾斜センサ２５は、図７に示すように、気泡管２９の球面状気泡摺動面 ３０とは反対側から気泡２８に向けて発光素子から光を照射し、その反射光を発 光素子と同じ側に設けた第１の傾斜センサ２４と同様の４分割型の位置検出用受 光素子３１₂で受光し、その出力からＸＹ方向の傾斜角を検出するもので、球面 状気泡摺動面３０の曲率半径は第１の傾斜センサ２４より小さく、測定可能な最 大傾斜角は大きいが、精度の高い傾斜検出を行なうことができない。 第１及び第２の傾斜センサ２４及び２５は、そのＸ軸（又はＹ軸）が、図１に 示すように第１のモータ３₁の軸４と第２のモータ３₂の軸４とを結ぶ線をＸ軸又 はＹ軸としたときこれに一致するように設ける。

【０００９】 第１及び第２の傾斜センサ２４及び２５の出力は、図８に示すように、それぞ れＣＰＵ３３に接続され、このＣＰＵ３３により前記第１、第２及び第３のモー タ３₁、３₂及び３₃は制御されるようになっている。 第２の傾斜センサ２５のＸ方向及びＹ方向における検出可能な最小傾斜角及び 最大傾斜角（Ｘ方向は、Ａ、Ａ₁、Ｙ方向はＢ、Ｂ₁とする）は、図９の（Ｘ）（ Ｙ）に示すように、例えば３´及び１５゜であり、受光素子３１₂に接続された 図示しない演算部から、図１０に示すように、Ｘ方向及びＹ方向とも例えば最大 負傾斜角Ａ₁、Ｂ₁＝−１５゜で２．５Ｖ、傾斜角０で３．５Ｖ、最大正傾斜角Ａ 、Ｂ＝＋１５゜で４．５Ｖの電圧を出力するようになっている。 第１の傾斜センサ２４のＸ方向及びＹ方向における検出可能な最大傾斜角（Ｘ 方向はＡ、Ａ₁、Ｙ方向はＢ、Ｂ₁とする）は、図１１の（Ｘ）（Ｙ）に示すよう に、例えば３´であり、受光素子３１₁に接続された図示しない演算部から、図 １２に示すように、Ｘ方向及びＹ方向とも最大負傾斜角Ａ₁、Ｂ₁＝−３´で１． ０７Ｖ、傾斜角０゜で１．９５Ｖ、最大正傾斜角Ａ、Ｂ＝３´で２．３８Ｖの電 圧を出力するようになっている。

【００１０】 上述の実施例の作用を、図１３に示すフローチャートにより説明すると、まず 、スタートスイッチ（図示しない）を閉じると、ＣＰＵ３３は電源電圧Ｖｃｃを チェックする（ステップ）。電源電圧Ｖｃｃが正常なときは、ステップにお いて、ＣＰＵ３３は、第２の傾斜センサ２５の出力により傾斜方向及び傾斜量の 範囲を判断し、その範囲値とそのセンサーの標準値３．５Ｖと比較する。検出範 囲すなわち、±３´〜１５゜の検出範囲内であるときは、ＣＰＵ３３は、そのデ ータを演算して第２の傾斜センサ２５の出力により第１、第２及び第３のモータ ３₁、３₂及び３₃のうちのどのモータを回転するかを判断し、スタートさせる（ ステップ）。Ｘ軸方向の第１及び第２のモータ３₁及び３₂とＹ軸方向の第３の モータ３₃のうちのどれかは、モータ３₁、３₂及び３₃とＣＰＵ３３との接続位置 より判断され、モータ３₁、３₂及び３₃の回転方向は、図１０に示すように気泡 の位置による出力電圧の大きさから判断される。 第２の傾斜センサ２５からＣＰＵ３３への出力は、デジタル信号とし、第１、 第２及び第３のモータ３₁、３₂及び３₃を正回転させるときは１１の信号を、負 回転させるときは１０の信号を、停止させるときは００の信号を出力する。 傾斜角が第２の傾斜センサ２５の標準値になったら、第１の傾斜センサ２４を 見る。すなわち例えば３´より小さくなったときは、ステップに移り、ＣＰＵ ３３は、第１の傾斜センサ２４の出力により、第１、第２及び第３のモータ３₁ 、３₂及び３₃のうちのどのモータを回転するかを判断し、スタートさせる（ステ ップ）。第１の傾斜センサ２４の出力電圧が１．９５Ｖになったとき、すなわ ち整準されたときモータを停止する。 ステップでＶｃｃが正常でないときは警報を発生し（ステップ）、ステッ プ及びでモータが３回転以上回転したときはいずれも故障と判断して警報を 発生する。

【００１１】 上記実施例のモータ３₁、３₂、３₃の軸４で盤体１₁を担持する代りに、従来の ように、盤体をこれに螺合する３本の整準ねじで担持し、この整準ねじをモータ で回動することにより盤体を自動整準してもよく、あるいは盤体を楔で担持し、 この楔をモータにより移動させることにより盤体を自動整準させてもよい。 図７に示す第２の傾斜センサ２５は、センサとして小型にできるので好ましい が、この代りに第１の傾斜センサ２４と同じ構成のものを用いることができる。

【００１２】

【考案の効果】

本考案は、上述のように構成されているから、従来の高精度の自動整準装置の 測定可能な最大傾斜角を超えて測量機本体が傾斜しても自動整準ができる効果を 有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例の自動整準装置本体の平
面図

【図２】 上記自動整準装置本体の要部を一部断面で
示す正面図

【図３】 上記要部を一部断面で示す側面図

【図４】 上記自動整準装置本体の板ばねの裏面図

【図５】 第１の傾斜センサの構成説明図

【図６】 上記傾斜センサの受光素子の平面図

【図７】 第２の傾斜センサの構成説明図

【図８】 上記一実施例のブロック図

【図９】 （Ｘ）及び（Ｙ）は第２の傾斜センサのＸ
方向及びＹ方向傾斜に対する出力特性図

【図１０】 第２の傾斜センサの受光素子上の気泡影の
位置と出力電圧との関係を示す説明図

【図１１】 （Ｘ）及び（Ｙ）は第１の傾斜センサのＸ
方向及びＹ方向傾斜に対する出力特性図

【図１２】 第１の傾斜センサの受光素子上の気泡影の
位置と出力電圧との関係を示す説明図

【図１３】 上記一実施例のフローチャート

【符号の説明】

１₁ 盤体 １₂ 基盤 ３₁、３₂、３₃ モータ ４軸 ６ Ｖ字形溝 ２４ 第１の傾斜センサ ２５ 第２の傾斜センサ ３３ ＣＰＵ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被整準機本体を載置する盤体は、複数個
   の脚によって基盤上に担持されるとともに該脚の回動又
   は移動によって傾斜自在であり、被整準機本体を載置す
   る盤体には傾斜センサが設けられ、前記脚には、これを
   回動又は移動するモータが連結され、該モータは傾斜セ
   ンサの出力に応じて回転制御されるようにした自動整準
   装置において、前記傾斜センサは、第１の気泡管式傾斜
   センサと、第２の気泡管式傾斜センサとから成り、該第
   １の傾斜センサは、第２の傾斜センサより高精度で且つ
   測定可能な最大傾斜角が小さく、前記モータは、測量機
   本体の傾斜が前記第１の傾斜センサの最大傾斜角以下の
   時は第１の傾斜センサの出力に基づいて回転制御され、
   前記第１の傾斜センサの最大傾斜角を超えた時は前記第
   ２の傾斜センサの出力に基づいて回転制御されるように
   したことを特徴とする自動整準装置。
2. 【請求項２】 前記脚は、前記モータの回転によって上
   下動する軸であり、該軸の下端は球面に形成されて前記
   基盤のＶ字形溝に嵌合することを特徴とする請求項１記
   載の自動整準装置。