JPH04113011U - automatic leveling device - Google Patents
automatic leveling deviceInfo
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- JPH04113011U JPH04113011U JP1684191U JP1684191U JPH04113011U JP H04113011 U JPH04113011 U JP H04113011U JP 1684191 U JP1684191 U JP 1684191U JP 1684191 U JP1684191 U JP 1684191U JP H04113011 U JPH04113011 U JP H04113011U
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Abstract
       (57)【要約】
【目的】減速ギアを用いることなく、傾斜角度が0度に
なった時には既に傾斜角度が0度から外れるというハン
チングを解消した自動整準装置を得ること。
【構成】基準信号発生器8Xと、前記8Xの基準信号2
1と傾斜センサ5Xからの傾斜角度に基づいた信号23
とを比較するコンパレータ9Xと、コンパレータの出力
から時間幅が変化する一定電圧を発生させ、モータを駆
動させるモータドライバー10Xとを有する駆動制御手
段7Xを設けた自動整準装置とした。具体的には、傾斜
角度信号23と連続三角波信号21のような周期的に信
号強度が変化する基準信号とを比較し、前記2つの信号
が23>21となる時に一定電圧で時間幅の変化する駆
動信号を発生させるようにした。
 (57) [Summary] [Objective] To obtain an automatic leveling device that eliminates hunting in which the inclination angle is already deviated from 0 degrees when the inclination angle reaches 0 degrees without using a reduction gear. [Configuration] Reference signal generator 8X and reference signal 2 of the 8X
 1 and a signal 23 based on the tilt angle from the tilt sensor 5X.
 The automatic leveling device is equipped with a drive control means 7X that has a comparator 9X that compares the voltage and a motor driver 10X that generates a constant voltage whose time width changes from the output of the comparator and drives the motor. Specifically, the inclination angle signal 23 is compared with a reference signal whose signal strength changes periodically, such as the continuous triangular wave signal 21, and when the two signals are 23>21, the time width is changed at a constant voltage. A drive signal is generated to 
    
Description
【0001】0001
本考案は測量機本体または測量機本体を取り付ける台座部を備えた整準台を自 動的に水準合わせする自動整準装置に関する。 The present invention is an automatic leveling stand equipped with a surveying instrument body or a pedestal to which the surveying instrument body is attached. This invention relates to an automatic leveling device that dynamically adjusts the level.
【0002】0002
従来の測量機の水準合わせ(整準作業)は、測量機に設けられた気泡管などの 傾斜角度検出器を見ながら、測量機を載置する整準台または整準台機能を備えた 測量機本体に設置された高さ調節ねじを手動で操作していた。しかし、このよう な整準作業と合わせて、測量機の測定基点に被測定基点を位置合わせする求心作 業を行う必要があり、2つの操作を行うために時間がかかっていた。しかも前記 2つの操作をはやく正確に行うためには熟練を要し、作業者の違いによる誤差は 避けられなかった。そこで近年では、自動的に整準作業を行う自動整準装置を用 いることにより整準作業を簡単にし、しかも作業者による誤差をなくすことが望 まれている。以下、このような測量機用の自動整準装置について従来提案されて いる自動整準装置を例に説明する。 Conventional leveling of surveying instruments (leveling work) is done by using a bubble tube installed in the surveying instrument. A leveling stand or leveling stand function on which the surveying instrument is placed while looking at the tilt angle detector. The height adjustment screw installed on the main body of the surveying instrument was manually operated. But like this In addition to the leveling work, centripetal work to align the measured reference point with the measurement reference point of the surveying instrument is performed. It took time to perform two operations. Moreover, the above Skill is required to perform these two operations quickly and accurately, and errors due to differences in operators are eliminated. It was inevitable. Therefore, in recent years, automatic leveling devices that automatically perform leveling work have been used. It is desirable to simplify the leveling work and eliminate errors caused by the operator. It is rare. The following is a list of previously proposed automatic leveling devices for surveying instruments. This will be explained using an automatic leveling device as an example.
【0003】 自動整準装置は測量機本体を取りつける台座部と、三脚に固定する基台部と、 前記台座部と基台部とを傾斜調節可能に接続する支持部材と、台座部の基準面の 傾斜角度を検出する傾斜角度検出センサと、前記支持部材を駆動する角度調節装 置と、前記傾斜角度検出センサからの信号に基づいて前記角度調節装置の駆動方 向や速度を制御する駆動制御装置とからなり、つぎのようにして整準作業を行う 。0003 The automatic leveling device has a pedestal part to which the surveying instrument is attached, a base part to be fixed to the tripod, a support member that connects the pedestal section and the base section in a tilt-adjustable manner; An inclination angle detection sensor that detects an inclination angle, and an angle adjustment device that drives the support member. and how to drive the angle adjustment device based on the signal from the tilt angle detection sensor. It consists of a drive control device that controls direction and speed, and leveling work is performed as follows. .
【0004】 まず、傾斜角度検出センサで測量機本体を載置した台座部における基準面の傾 斜角度を計測する。次に、駆動制御装置で前記傾斜角度検出センサで計測した傾 斜角度に応じて電圧が変化する駆動信号を出力する。この駆動信号を用いて駆動 装置のモータを回転させることにより、前記支持部材の長さ調節可能な支持脚の ねじが回転し、支持脚の高さ調節がなされて台座部の傾斜が変化する。以上のよ うにして、台座部の基準面を整準する。0004 First, the inclination angle detection sensor detects the inclination of the reference plane on the pedestal on which the survey instrument is placed. Measure the oblique angle. Next, the drive control device detects the tilt angle measured by the tilt angle detection sensor. Outputs a drive signal whose voltage changes depending on the oblique angle. Drive using this drive signal By rotating the motor of the device, the length of the support leg of the support member is adjustable. The screw rotates to adjust the height of the support leg and change the inclination of the pedestal. That's all Level the reference plane of the pedestal.
【0005】 しかし、前述したような自動整準装置では、傾斜角度検出センサで傾斜角度が ゼロになったと判断し駆動装置を止めた時はすでに傾斜角度がゼロでなくオーバ ーしているというハンチング状態が発生するという欠点があった。その原因は傾 斜角度検出センサの応答速度が駆動装置の駆動速度よりも遅いことである。この 原因を解決するためには、傾斜角度が小さくなった時にあるいは小さくなるに従 って駆動速度を低下させるようにする次の2つの方法が考えられる。1つは、モ ータの駆動電圧を下げることによって駆動速度を低下させることであり、もう1 つは、駆動装置に減速ギアを設けることである。[0005] However, with the automatic leveling device mentioned above, the tilt angle is detected by the tilt angle detection sensor. When the drive device is stopped after determining that the tilt angle has reached zero, the tilt angle is already not zero and has exceeded. The disadvantage was that a hunting situation occurred in which the user was running The reason is that The response speed of the tilt angle detection sensor is slower than the drive speed of the drive device. this In order to solve the cause, it is necessary to The following two methods can be considered to reduce the driving speed. One is the mo Another method is to reduce the drive speed by lowering the drive voltage of the motor. One is to provide the drive device with a reduction gear.
【0006】[0006]
ところが、上記の2つの方法は以下の理由から自動整準装置、特に測量機に用 いるような比較的小型の装置に適用することが困難であった。なぜなら、駆動電 圧を制御し駆動速度を遅くすることはできても低駆動速度(低駆動電圧)で前記 支持部材の支持脚を動作させるだけのトルクを発生できる小型のモータがなく、 さらにモータに減速ギア等の変速ギアを取り付けた場合、部品数が多くなり高価 なものになるばかりか装置の大型化が避けられないので自動整準装置の携帯性が 悪くなるといった問題があった。このような理由からハンチングが起こらない自 動整準装置を得ることは困難であった。 However, the above two methods cannot be used for automatic leveling devices, especially surveying instruments, for the following reasons. It has been difficult to apply this method to relatively small devices such as Because the driving electric Although it is possible to control the pressure and slow down the drive speed, the above-mentioned problems occur at low drive speeds (low drive voltages). There is no small motor that can generate enough torque to operate the support legs of the support member. Furthermore, if a speed change gear such as a reduction gear is attached to the motor, the number of parts will increase and it will be expensive. The portability of the automatic leveling device is not only increasing, but also increasing the size of the device is unavoidable. There was a problem with it getting worse. For these reasons, hunting does not occur. It was difficult to obtain a dynamic leveling device.
【0007】 本考案はこのような問題を解決し、ハンチングを起こさずにスムーズに整準作 業が行える小型化が可能な自動整準装置を得ることを目的とする。[0007] This invention solves these problems and allows smooth leveling without causing hunting. The purpose of this invention is to obtain an automatic leveling device that can be miniaturized to perform various tasks.
【0008】[0008]
上記課題を解決するために本考案では、整準されるべき基準面(H)と、該基 準面の傾斜角度に応じて大きさの変化する傾斜角度信号(22)を出力する傾斜 角度検出手段(5X)と、前記基準面の傾斜角度を調節する角度調節手段(4b ,4c,6X,6Y)と、前記傾斜角検出信号に基づいて前記角度調節手段を制 御する駆動制御手段(7X)とを有する自動整準装置において、 前記駆動制御手段は、前記傾斜角度信号に基づいて、傾斜角度が大きいと時間 幅が長く、傾斜角度が小さいと時間幅が短くなるような、一定電圧で時間幅の変 化する駆動信号(28)を出力し、前記傾斜調節手段の駆動速度を制御すること を特徴とする自動整準装置とした。 In order to solve the above problems, the present invention provides a reference surface (H) to be leveled and a reference surface (H) to be leveled. A slope that outputs a slope angle signal (22) whose magnitude changes depending on the slope angle of the quasi-surface. An angle detection means (5X) and an angle adjustment means (4b) for adjusting the inclination angle of the reference plane. , 4c, 6X, 6Y) and controlling the angle adjusting means based on the inclination angle detection signal. In an automatic leveling device having a drive control means (7X) for controlling The drive control means determines the time when the tilt angle is large based on the tilt angle signal. When the time width is varied with a constant voltage, the time width becomes shorter when the width is long and the tilt angle is small. outputting a drive signal (28) to control the drive speed of the inclination adjusting means; This automatic leveling device is characterized by:
【0009】[0009]
本考案によれば、傾斜角度信号から定電圧で時間幅が変化する駆動信号を形成 し、その駆動信号を用いて駆動手段のモータを回転させて台座部の基準面の傾斜 調節を行う。この駆動信号は、一定の電圧でありながら傾斜角度が大きい時には 時間幅が長く、また傾斜角度が小さい時には時間幅が短くなるので、傾斜角度が 大きくなると回転速度が早く、傾斜角度が小さくなると回転速度が遅くなる。し たがって、モータは一定電圧で駆動するから、回転速度に関係なく傾斜角度に応 じてスムーズに動作するし、傾斜角度が小さくなるとモータの回転速度は遅くな るので、ハンチングを防ぐことができる。 According to the present invention, a drive signal whose time width changes with a constant voltage is formed from the tilt angle signal. Then, the drive signal is used to rotate the motor of the drive means to tilt the reference plane of the pedestal. Make adjustments. This drive signal is a constant voltage but when the tilt angle is large, When the time width is long and the tilt angle is small, the time width becomes short, so the tilt angle The larger the angle of inclination, the faster the rotation speed, and the smaller the angle of inclination, the slower the rotation speed. death Therefore, since the motor is driven by a constant voltage, it will respond to the tilt angle regardless of the rotation speed. The motor operates smoothly when the angle of inclination is small, and the rotation speed of the motor becomes slow. This prevents hunting.
【0010】0010
本考案の自動整準装置を図1から図5に示す測量機用の自動整準装置に用いた 実施例で説明する。図1は実施例の構成を示す概略断面図、図2は実施例の自動 整準装置における駆動制御装置の基本的な構成の一例を示すブロック図、図3は 図2の駆動制御装置の具体的な構成の一例を示すブロック図、図4は三角波信号 21,傾斜角度信号23,コンパレータ出力信号25の関係を示す図,図5は図 4において最大値を制限した傾斜角度信号23′の時のそれぞれの信号21,2 3′,25′の関係を示す図である。 The automatic leveling device of the present invention was used in the automatic leveling device for surveying instruments shown in Figures 1 to 5. This will be explained in examples. Figure 1 is a schematic sectional view showing the configuration of the embodiment, and Figure 2 is the automatic FIG. 3 is a block diagram showing an example of the basic configuration of the drive control device in the leveling device. A block diagram showing an example of a specific configuration of the drive control device in FIG. 2, and FIG. 4 shows a triangular wave signal. 21, A diagram showing the relationship between the tilt angle signal 23 and the comparator output signal 25, FIG. 4, the respective signals 21, 2 at the time of the inclination angle signal 23' with the maximum value limited. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between 3' and 25'.
【0011】 測量機用の自動整準装置の構成は、図1に示すように、整準されるべき基準面 Hを有する台座部2と、三脚に取りつけられる基台部3と、台座部2と基台部3 とを支持する支持部材4a,4b,4c,45,46と、台座部2の基準面の傾 斜角度を検出する傾斜センサ5X,5Y(5Yは不図示)と、台座部2の基準面 Hの傾斜を調節する角度調節装置6X,6Yと、角度調節装置6X,6Yの動作 を制御する駆動制御装置7X,7Y(7Yは不図示)とからなる。[0011] The configuration of an automatic leveling device for a surveying instrument is as shown in Figure 1. A pedestal part 2 having an H shape, a base part 3 that is attached to a tripod, and a pedestal part 2 and a base part 3. The support members 4a, 4b, 4c, 45, 46 that support the Tilt sensors 5X, 5Y (5Y is not shown) that detect the tilt angle and the reference plane of the pedestal part 2 Angle adjustment devices 6X, 6Y that adjust the inclination of H, and operation of the angle adjustment devices 6X, 6Y drive control devices 7X and 7Y (7Y is not shown).
【0012】 さらに詳しく説明するとそれぞれ次のように構成されている。台座部2は、台 座部2の整準されるべき基準面Hに対し測量機本体1の中心軸Vが垂直に成るよ うに測量機本体1を取り付け可能な連結凹部を有する。したがって、この基準面 Hを整準(水準合わせ)することにより、この連結凹部に取りつけられた測量機 本体1も整準される。さらに台座部2は、底辺部に支持部材である支持脚4a, 4b,4cが設けられる。基台部3は、基台部3の上辺部に支持部材の支持脚4 a,4b,4cの自由端部分を当節させる接触点3a,3b,3c(3cは不図 示)を有しており、上辺部が前記台座部2の底辺部に対向するように設置する。0012 To explain in more detail, each is configured as follows. The pedestal part 2 is a pedestal The central axis V of the surveying instrument body 1 is perpendicular to the reference plane H on which the seat 2 is to be leveled. It has a connecting recess to which the sea urchin surveying instrument main body 1 can be attached. Therefore, this reference plane By leveling H, the surveying instrument attached to this connecting recess The main body 1 is also leveled. Furthermore, the pedestal part 2 has support legs 4a, which are supporting members, on the bottom part. 4b and 4c are provided. The base part 3 has support legs 4 of the support member on the upper side of the base part 3. Contact points 3a, 3b, 3c that connect the free end portions of a, 4b, 4c (3c is not shown) ), and is installed so that the top side faces the bottom side of the pedestal 2.
【0013】 支持部材は基準支持脚4aと、雌ねじ41b,41cと雄ねじ42b,42c とからなる高さ調節可能な支持脚4b,4cと、接続部材45,46とからなり 、前記3つの支持脚をつぎのように接続することによって台座部2と基台部3と を傾斜調節可能に支持している。3つの支持脚4a,4b,4cの固定端(4a の台座部側,雌ねじ41b,41c)を台座部2に固定すると共に3つの支持脚 の自由端を基台部3の接続点3a,3b,3cに当接させ、さらに、接続部材4 5,46によって支持脚の自由端側を基台部3の所定の場所に押さえつけて、前 記3つの支持脚が回転可能でかつ微小傾斜可能にしている。また、3つの支持脚 は基準支持脚4aと支持脚4bとを結ぶ直線Xと、基準支持脚4aと支持脚4c とを結ぶ直線Yとがそれぞれが直交するように配置して基準支持脚4aを基点に してちょうど2等辺直角三角形をなすように3つの支持脚を設置している。[0013] The support members include a reference support leg 4a, female screws 41b, 41c, and male screws 42b, 42c. It consists of height-adjustable support legs 4b and 4c, and connecting members 45 and 46. , by connecting the three support legs as follows, the pedestal part 2 and the base part 3 are connected. The tilt is adjustable. The fixed ends of the three support legs 4a, 4b, 4c (4a on the pedestal side, female screws 41b, 41c) are fixed to the pedestal 2, and the three support legs The free ends of the connecting members 4 are brought into contact with the connecting points 3a, 3b, 3c of the base part 3, and the connecting members 4 5 and 46, press the free end side of the support leg to a predetermined place on the base part 3, and The three supporting legs are rotatable and capable of slight tilting. Also, three support legs are the straight line X connecting the reference support leg 4a and the support leg 4b, and the reference support leg 4a and the support leg 4c. with the reference support leg 4a as the base point. Three support legs are installed to form an isosceles right triangle.
【0014】 傾斜センサは二つの傾斜センサ5X,5Y(5Yは不図示)からなり、5Xは 支持脚4a,4bを結ぶ直線Xのほぼ中間の位置に配置し、5Yは支持脚4a, 4cを結ぶ直線Yのほぼ中間の位置に配置されている。それぞれの傾斜センサ5 X,5Yが、支持脚4aと4bとを結ぶ直線X及び支持脚4aと4cとを結ぶ直 線Yの傾斜角度と傾斜方向を検出するので、基準支持脚4aを中心として直交す る方向(基準面と平行な面)の傾斜が検出できることになり、これを利用して台 座部2の基準面の傾斜角度,傾斜方向を検出する。[0014] The tilt sensor consists of two tilt sensors 5X and 5Y (5Y is not shown), and 5X is The supporting legs 4a, 5Y are arranged at approximately the middle position of the straight line X connecting the supporting legs 4a, 4b. It is arranged at a position approximately in the middle of the straight line Y connecting 4c. Each tilt sensor 5 X, 5Y are the straight line X connecting support legs 4a and 4b and the straight line connecting support legs 4a and 4c. Since the inclination angle and inclination direction of the line Y are detected, the lines are perpendicular to each other with the reference support leg 4a as the center. The tilt in the direction (parallel to the reference plane) can be detected, and this can be used to The inclination angle and direction of the reference plane of the seat 2 are detected.
【0015】 角度調節装置は支持脚の雄ねじ42b,42cを回転させて、支持脚4a,4 bの長さ調節を行う2つのモータ(DCモータ)6X,6Yからなる。また、駆 動制御装置7Xは図2に示すように基準信号発生器8Xと、傾斜角度信号23と 基準信号21とを比較し、比較結果からなるコンパレータ出力信号25を出力す るコンパレータ9Xと、コンパレータ出力信号25と傾斜方向信号24から傾斜 調節装置6Xを動作させるモータドライバ10Xと、傾斜センサ5Xからの傾斜 角度信号22を増幅する信号増幅器11Xとからなり、傾斜センサ5Xの傾斜角 度信号に基づいてモータ6Xを駆動させる駆動信号を出力する。駆動制御装置7 Yも同様に基準信号発生器8Yとコンパレータ9Yとモータドライバ10Yと信 号増幅器11Yとからなるが、図示を省略する。[0015] The angle adjustment device rotates the male screws 42b and 42c of the support legs to adjust the angle of the support legs 4a and 4. It consists of two motors (DC motors) 6X and 6Y that adjust the length of b. Also, driving As shown in FIG. 2, the dynamic control device 7X includes a reference signal generator 8X and a tilt angle signal 23. It compares the reference signal 21 with the reference signal 21 and outputs a comparator output signal 25 consisting of the comparison result. from the comparator 9X, the comparator output signal 25 and the tilt direction signal 24. Motor driver 10X that operates adjustment device 6X and tilt from tilt sensor 5X It consists of a signal amplifier 11X that amplifies the angle signal 22, and the tilt angle of the tilt sensor 5X is A drive signal for driving the motor 6X is output based on the speed signal. Drive control device 7 Similarly, Y is also connected to the reference signal generator 8Y, comparator 9Y, and motor driver 10Y. It consists of a signal amplifier 11Y, but its illustration is omitted.
【0016】 つぎに、この自動整準台の駆動制御装置における基本的な動作制御を説明する 。ただし、支持脚4aと支持脚4bとを結ぶ直線Xと、支持脚4aと支持脚4c とを結ぶ直線Yとのそれぞれの角度調節に相当する制御は同じように行うものと し、図2のブロック図にそって支持脚4aと支持脚4bとを結ぶ直線Xにおける 過程について詳細に説明する。[0016] Next, we will explain the basic operation control of the drive control device of this automatic leveling table. . However, the straight line X connecting the support leg 4a and the support leg 4b, the support leg 4a and the support leg 4c The control corresponding to each angle adjustment with the straight line Y that connects shall be performed in the same way. In the straight line X connecting the support leg 4a and the support leg 4b along the block diagram of FIG. The process will be explained in detail.
【0017】 傾斜角度検出センサ5Xから検出した傾斜角度と傾斜方向とに基づいて傾斜角 度信号22と傾斜方向信号24とが出力されると、まず、信号増幅器11Xで傾 斜角度信号22を基準信号と比較するに適切な信号強度(レベル)を有する傾斜 角度信号23に増幅する。ただし、この傾斜角度信号23への増幅は傾斜角度セ ンサ5Xの傾斜角度検出感度や出力信号強度,基準信号21の信号強度,モータ 6Xの駆動速度等を考慮してあらかじめ設定するものとする。[0017] The tilt angle is determined based on the tilt angle and tilt direction detected by the tilt angle detection sensor 5X. When the tilt direction signal 22 and tilt direction signal 24 are output, first, the tilt direction signal 24 is outputted by the signal amplifier 11X. A slope having a signal strength (level) appropriate for comparing the slope angle signal 22 with a reference signal. The angle signal 23 is amplified. However, the amplification to this tilt angle signal 23 is The tilt angle detection sensitivity and output signal strength of sensor 5X, the signal strength of reference signal 21, and the motor It shall be set in advance taking into consideration the driving speed of 6X, etc.
【0018】 つぎに、コンパレータ9Xにおいて、増幅された傾斜角度信号23と基準信号 発生器8Xから出力された基準三角波信号21とを比較する(図4参照)。この 比較では、基準三角波信号21より傾斜角度信号23の信号強度が大きい時にコ ンパレータ出力信号25を出力する。このコンパレータ出力信号25は、信号強 度は一定で傾斜角度信号23の信号強度に応じて時間幅が変化する信号となる。 モータドライバー10は傾斜角度検出センサ5Xからの傾斜方向信号24に基づ いてモータ6Xの回転方向を決めるとともに、コンパレータ9Xから出力された 信号25の時間幅に従ってモータ6Xを駆動させる。このようにして、雄ねじ4 2bを回転させることによって支持脚4bが長くあるいは短くなるため、台座部 2の基準面の傾斜が支持脚4a,4bを結ぶ直線Xにそって変化する。つまり、 支持脚4aと4bとを結ぶ直線X上の角度調節が行われる。同様にして、支持脚 4aと支持脚4cとを結ぶ直線Yも駆動制御装置7Yによりモータ6Yが制御さ れることにより、支持脚4cの雄ねじ42cが回転し、台座部2の支持脚4aと 支持脚4cとを結ぶ直線Yにそって角度調節される。このうようにして台座部2 の基準面Hを整準する。[0018] Next, in the comparator 9X, the amplified tilt angle signal 23 and the reference signal It is compared with the reference triangular wave signal 21 output from the generator 8X (see FIG. 4). this In the comparison, when the signal strength of the tilt angle signal 23 is greater than the reference triangular wave signal 21, the A comparator output signal 25 is output. This comparator output signal 25 is It is a signal whose degree is constant and whose time width changes according to the signal strength of the tilt angle signal 23. The motor driver 10 operates based on the tilt direction signal 24 from the tilt angle detection sensor 5X. determines the rotation direction of the motor 6X, and also determines the rotation direction of the motor 6X, and the The motor 6X is driven according to the time width of the signal 25. In this way, the male screw 4 By rotating 2b, the support leg 4b becomes longer or shorter, so the pedestal part The inclination of the reference plane 2 changes along the straight line X connecting the support legs 4a and 4b. In other words, The angle is adjusted on the straight line X connecting the support legs 4a and 4b. Similarly, support legs The straight line Y connecting the support leg 4a and the support leg 4c is also controlled by the motor 6Y by the drive control device 7Y. As a result, the male screw 42c of the support leg 4c rotates, and the support leg 4a of the pedestal 2 rotates. The angle is adjusted along the straight line Y connecting the support leg 4c. In this way, the pedestal part 2 Level the reference plane H.
【0019】 つぎに、図3を参照して、前記した基本的な動作制御装置7Xをより具体的に した実施例について説明する。尚、同様の動作をする部材には、同じ図番を付け ている。 この駆動制御装置は、まず、傾斜センサ5Xで台座部2の基準面Hの傾斜角度 を検出し、傾斜角度信号22を出力する。この傾斜角度信号22は、傾斜方向に より正,負の極性をもち、傾斜角度に応じた信号強度を有する信号である。また 、回転方向判断部12Xは、モータ6Xの動作を読み取るエンコーダー61Xか らそれぞれの位相が90度ずれている2つのエンコーダー信号を取り出して、モ ータ6Xの回転速度(移動量),回転方向(位相)を検出し、モータの回転方向 を判断する。次に、傾斜センサ5Xから出力した傾斜角度信号22を適当なルー プゲインをもった信号増幅器11Xで増幅し、速度制御器13Xに入力する。こ れと平行して回転方向判断部12Xで判断したモータ6Xの回転方向信号26を 速度制御器13Xに入力する。[0019] Next, referring to FIG. 3, the basic operation control device 7X described above will be explained in more detail. An example will be described below. In addition, parts that perform similar operations are given the same drawing numbers. ing. This drive control device first detects the inclination angle of the reference plane H of the pedestal section 2 using the inclination sensor 5X. is detected, and a tilt angle signal 22 is output. This tilt angle signal 22 is transmitted in the tilt direction. This is a signal that has more positive and negative polarities and has a signal strength that depends on the tilt angle. Also , the rotation direction determination unit 12X is an encoder 61X that reads the operation of the motor 6X. Extract two encoder signals whose phases are shifted by 90 degrees from each other, and Detects the rotational speed (travel amount) and rotational direction (phase) of motor 6X, and determines the rotational direction of the motor. to judge. Next, apply the tilt angle signal 22 output from the tilt sensor 5X to an appropriate route. The signal is amplified by a signal amplifier 11X with a gain and inputted to a speed controller 13X. child In parallel with this, the rotation direction signal 26 of the motor 6X determined by the rotation direction determination unit 12X is Input to speed controller 13X.
【0020】 速度制御器13Xは、前記した2つの信号、傾斜角度信号22を増幅した信号 と回転方向信号26とから、傾斜角度信号の絶対値(信号強度)に応じた正の傾 斜角度信号22′を形成するとともに、モータ6Xを時計回り(CW方向)ある いは反時計回り(CCW方向)に回転させるためのモータドライバ用信号発生器 14Xあるいは15Xを選択し、選択したモータードライブ用信号発生器14X または15Xに正の傾斜角度信号22′を出力する。モータードライブ用信号発 生器14X,15Xは、速度制御器13Xから出力された正の傾斜角度信号22 ′と、モータドライバ10Xからのフィードバック信号27に基づいて、傾斜角 度信号22の信号強度に応じて電圧が変化する傾斜角度信号23を発生させる。 次に、コンパレータ91X,92Xでは、前記傾斜角度信号23とOSC8Xか ら出力した連続三角波信号21とを比較し、信号23>信号21の時に、一定電 圧からなる矩形波形信号(コンパレータ出力信号)25を出力する。モータドラ イバー10Xでは、この矩形波形信号25に基づいて、モータ6Xを時計回りあ るいは反時計回りに駆動させる。[0020] The speed controller 13X generates a signal obtained by amplifying the above two signals, the inclination angle signal 22. and the rotational direction signal 26, a positive slope is determined according to the absolute value (signal strength) of the slope angle signal. While forming the oblique angle signal 22', the motor 6X is rotated clockwise (CW direction). Signal generator for motor driver to rotate counterclockwise (CCW direction) Select 14X or 15X and select the selected motor drive signal generator 14X Alternatively, a positive tilt angle signal 22' is output to 15X. Signal generation for motor drive The generators 14X and 15X receive a positive inclination angle signal 22 output from the speed controller 13X. ' and the feedback signal 27 from the motor driver 10X, the tilt angle is A tilt angle signal 23 whose voltage changes depending on the signal strength of the angle signal 22 is generated. Next, the comparators 91X and 92X compare the tilt angle signal 23 and the OSC 8X. Compare the continuous triangular wave signal 21 output from the A rectangular waveform signal (comparator output signal) 25 consisting of pressure is output. motor driver The motor 6X is rotated clockwise based on this rectangular waveform signal 25. or counterclockwise.
【0021】 こののように構成された具体的な駆動制御装置7Xは、基本的な動作制御の説 明で用いた駆動制御装置と主要な構成は同じであるが以下の点に付いて異なる。 1つは、具体的構成ではモータ6Xに設けられたエンコーダー61Xからモータ 6Xの回転方向信号26を取り出し、傾斜角度信号22と回転方向信号26とか ら傾斜方向を判別してモータ6Xの回転方向を選択しているが、基本的構成では 、傾斜方向信号24に基づいて、モータドライバ10Xで行っていることであり 、もう一つは、具体的構成ではコンパレータ91X,92Xで傾斜角度信号23 と基準信号21とを比較する前にモータの駆動方向を選択しているが、基本的構 成では、コンパレータ9Xより後に回転方向を決めることである。[0021] The concrete drive control device 7X configured in this way is based on the basic operation control theory. The main configuration is the same as that of the drive control device used in the previous study, but the following points differ. One is that in a specific configuration, the encoder 61X provided on the motor 6X connects the motor 6X rotation direction signal 26 is taken out, and the tilt angle signal 22 and rotation direction signal 26 are generated. The direction of rotation of the motor 6X is selected by determining the direction of inclination, but in the basic configuration, , is performed by the motor driver 10X based on the tilt direction signal 24. , and the other is that in a specific configuration, the comparators 91X and 92X output the tilt angle signal 23. Although the driving direction of the motor is selected before comparing the reference signal 21 and the reference signal 21, the basic structure In this case, the direction of rotation is determined after the comparator 9X.
【0022】 なお、本考案の実施例では3つの支持脚を二等辺直角三角形になるように配置 することによって角度調節制御を簡単にしているが、従来のように正三角形に配 置してもよい。また、支持脚4a,4b,4cを台座部2に固定したが、基台部 3側に固定し、台座部2側に支持脚の自由端を当接させても良し、モータはギア やプーリーなどを用いて間接的に支持脚を回転させるようにしても良い。[0022] In addition, in the embodiment of this invention, the three support legs are arranged to form an isosceles right triangle. This simplifies angle adjustment control, but instead of arranging it in an equilateral triangle like in the past, You may place In addition, although the support legs 4a, 4b, and 4c were fixed to the pedestal 2, the pedestal It is also possible to fix it on the 3 side and have the free end of the support leg contact the pedestal 2 side. The supporting legs may be indirectly rotated using a pulley or the like.
【0023】 また、図5に示すように、傾きを大きくするかわりに最大値を制限した傾斜角 度信号23′にすると、傾斜角度が小さい時に発生するコンパレータ出力信号2 5’の時間幅が比較的長くなるから、大きく傾斜している状態から高速に整準さ せることができる。ただし、この傾斜角度信号23′の傾斜を大きく設定しすぎ てハンチングを起こすことないようにする必要があることはゆうまでもない。こ のように角度調節装置の駆動信号の設定は、上記例に限られるものでなく、例え ば基準信号21の最大値よりも傾斜角度信号23または23′の最大値が大きく なるよう設定することによっても実現できる。さらに、基準信号も実施例の正三 角波信号だけでなく、鋸歯状波などのその他の三角波,全波整流された正弦波な どの周期的に繰り返して信号強度の変化する信号であれば良い。[0023] Also, as shown in Figure 5, instead of increasing the slope, the maximum value of the slope is limited. When the angle signal is set to 23', the comparator output signal 2 generated when the tilt angle is small. Since the time width of 5' is relatively long, it is possible to quickly level from a heavily sloped state. can be set. However, if the slope of this slope angle signal 23' is set too large, Needless to say, it is necessary to prevent hunting from occurring. child The setting of the drive signal of the angle adjustment device is not limited to the above example, but In this case, the maximum value of the tilt angle signal 23 or 23' is larger than the maximum value of the reference signal 21. This can also be achieved by setting it so that Furthermore, the reference signal is also In addition to square wave signals, other triangular waves such as sawtooth waves, full-wave rectified sine waves, etc. Any signal whose signal strength repeatedly changes may be used.
【0024】 また、本考案は、実施例で開示したような2つの信号の比較から電圧が一定で 時間幅の異なる駆動信号を形成するものに限定されるものではない。たとえば、 傾斜角度信号をサンプリングして、それぞれのサンプリング時における傾斜角度 信号の信号強度に応じた時間幅を出力させるような駆動制御装置を用いてもよい 。[0024] In addition, the present invention provides that the voltage is constant from the comparison of two signals as disclosed in the embodiment. The present invention is not limited to forming drive signals having different time widths. for example, Sample the tilt angle signal and calculate the tilt angle at each sampling time. A drive control device that outputs a time width depending on the signal strength of the signal may be used. .
【0025】[0025]
本考案は、傾斜角度に応じて変化する傾斜角度信号から時間幅の変化する駆動 信号を形成して、時間幅によるモータの速度制御を行っているので、その時間幅 を任意に設定することにより、任意に速度(ある一定時間当たりの駆動量)を変 化させることが可能である。このことはハンチングを防ぐに十分な角度調節速度 まで減速することができることを示している。しかも、駆動電圧を可変にして速 度制御を行う必要がないのでモータの駆動電圧は支持脚を回転させるに十分な高 トルクを発生できる駆動電圧にできる。したがって、時間幅が狭くなってモータ の駆動速度が低い時でも雄ねじを回転させることができるので、低駆動速度でも 支持脚の長さ調節が可能である。したがって、変速ギアを用いて減速することも 不要であるから、装置の大型化を防ぐことができ、装置の持ち運びが容易になり 、測量作業の能率向上が図れる。 This invention uses a tilt angle signal that changes according to the tilt angle to generate a drive whose time width changes. Since the signal is formed and the motor speed is controlled based on the time width, the time width By setting the It is possible to convert This means that the angle adjustment speed is sufficient to prevent hunting. This shows that it is possible to slow down to Moreover, the drive voltage can be varied to increase speed. The drive voltage of the motor is high enough to rotate the support legs, as there is no need for degree control. The driving voltage can be set to generate torque. Therefore, the time width becomes narrower and the motor The male screw can be rotated even when the drive speed is low, so even at low drive speeds The length of the support legs is adjustable. Therefore, it is also possible to decelerate using a transmission gear. Since it is not necessary, it is possible to prevent the device from becoming larger and the device can be easily carried. , the efficiency of surveying work can be improved.
【0026】 また、このような制御は等価的にはデジタル制御に適した時間幅変調制御(P WM)であり、ハード回路構成で簡単に実現できる。したがって、ソフトによる デジタル制御時の演算処理が不要であり、水準合わせに要する時間を短縮できる 。さらに、応用して時間幅からパルス数を設定する構成にし、パルスモーターを 用いることにより、モータの過剰回転を防ぐこともできる。[0026] In addition, such control is equivalently called time width modulation control (P), which is suitable for digital control. WM) and can be easily realized with a hardware circuit configuration. Therefore, depending on the software No calculation processing is required during digital control, reducing the time required for level adjustment. . Furthermore, by applying the configuration to set the number of pulses from the time width, the pulse motor By using this, excessive rotation of the motor can also be prevented.
【0027】 また、本考案はこのように比較的小型のものにもちいることができるばかりな く、場所を取らずに自動整準装置を形成することが可能であるから、例えば、防 震台などの大型のものに用いることを考えても少ないスペースで形成できる。[0027] In addition, the present invention can be used for relatively small things like this. It is possible to form an automatic leveling device without taking up much space. Even if you consider using it for large objects such as earthquake stands, it can be formed in a small amount of space.
       【図1】実施例の構成の主要部を示す概略断面図であ
る。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the main parts of the configuration of an embodiment.
    
       【図2】実施例の自動整準装置の駆動制御装置の基本的
な構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the basic configuration of a drive control device for an automatic leveling device according to an embodiment.
    
       【図3】実施例の自動整準装置の駆動制御装置の具体的
な構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of a drive control device for an automatic leveling device according to an embodiment.
    
       【図4】基準信号21,傾斜角度信号23,コンパレー
タ出力信号25の信号を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing signals of a reference signal 21, a tilt angle signal 23, and a comparator output signal 25.
    
       【図5】図4において傾斜角度信号23の上限を制限し
た時の信号を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a signal when the upper limit of the tilt angle signal 23 in FIG. 4 is limited.
    
1…測量機本体 2…台座部 3…基台部 4a…基準支持脚 4b,4c…調節用支持脚 5X…傾斜センサ 6X,6Y…角度調節装置(モータ) 7X…駆動制御装置 8X…基準信号発生器 9X,91X,92X…コンパレータ 10X…モータドライバー 11…信号増幅器 12X…回転方向判断部 13X…駆動方向切替え器 14X,15X駆動電圧発生器 21…基準信号 22…傾斜角度信号 23,23′…増幅した傾斜角度信号 24…傾斜方向信号 25,25′…コンパレータ出力信号 26…回転方向信号 27…フィードバック信号 1...Surveying instrument body 2...Pedestal part 3...Base part 4a...Reference support leg 4b, 4c...Adjustment support legs 5X…Tilt sensor 6X, 6Y…Angle adjustment device (motor) 7X...Drive control device 8X...Reference signal generator 9X, 91X, 92X...Comparator 10X…Motor driver 11...Signal amplifier 12X...Rotation direction judgment unit 13X...Drive direction switch 14X, 15X drive voltage generator 21...Reference signal 22...Tilt angle signal 23, 23'...Amplified tilt angle signal 24... Tilt direction signal 25, 25'...Comparator output signal 26...Rotation direction signal 27...Feedback signal
Claims (1)
角度に応じて大きさの変化する傾斜角度信号を出力する
傾斜角度検出手段と、前記基準面の傾斜角度を調節し
て、基準面を水準合わせする角度調節手段と、前記傾斜
角検出信号に基づいて前記角度調節手段を制御する駆動
制御手段とを有する自動整準装置において、前記駆動制
御手段は、前記傾斜角度信号に基づいて、傾斜角度が大
きいと時間幅が長く傾斜角度が小さいと時間幅が短くな
るような、一定電圧で時間幅の変化する駆動信号を出力
し、前記傾斜調節手段の駆動速度を制御することを特徴
とする自動整準装置。1. A reference plane to be leveled, an inclination angle detection means for outputting an inclination angle signal whose magnitude changes according to an inclination angle of the reference plane, and an inclination angle detecting means for adjusting the inclination angle of the reference plane. , an automatic leveling device comprising an angle adjustment means for leveling a reference surface, and a drive control means for controlling the angle adjustment means based on the inclination angle detection signal, the drive control means controlling the angle adjustment means based on the inclination angle signal. Based on the above, the driving speed of the tilt adjusting means is controlled by outputting a drive signal whose time width changes with a constant voltage, such that the time width is longer when the tilt angle is large and the time width is shorter when the tilt angle is small. An automatic leveling device featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title | 
|---|---|---|---|
| JP1684191U JPH04113011U (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | automatic leveling device | 
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title | 
|---|---|---|---|
| JP1684191U JPH04113011U (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | automatic leveling device | 
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date | 
|---|---|
| JPH04113011U true JPH04113011U (en) | 1992-10-01 | 
Family
ID=31903711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date | 
|---|---|---|---|
| JP1684191U Pending JPH04113011U (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | automatic leveling device | 
Country Status (1)
| Country | Link | 
|---|---|
| JP (1) | JPH04113011U (en) | 
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title | 
|---|---|---|---|---|
| JP2007225307A (en) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Topcon Corp | Leveling method and leveling device | 
- 
        1991
        - 1991-03-20 JP JP1684191U patent/JPH04113011U/en active Pending
 
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title | 
|---|---|---|---|---|
| JP2007225307A (en) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Topcon Corp | Leveling method and leveling device | 
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