本發(fā)明屬于自動(dòng)水平技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)無論是試驗(yàn)臺(tái)還是一些其他的對(duì)水平度有著相當(dāng)要求的地方對(duì)于自動(dòng)調(diào)節(jié)水平方面都沒有太好的方法。

目前國內(nèi)已經(jīng)有一些有關(guān)自動(dòng)水平的工作臺(tái)方面的專利，有的利用浮力，有的利用聲波測工作臺(tái)的每個(gè)角與地面的距離來檢測工作臺(tái)是否水平。針對(duì)上述專利，存在著許多不足問題，浮力來確定水平是當(dāng)工作面上的物品分布不均時(shí)，水平精度容易受重力影響，會(huì)發(fā)生工作面在放試驗(yàn)物品的情況下發(fā)生不水平的情況，有時(shí)甚至?xí)l(fā)生工作面傾覆的危險(xiǎn)。用聲波測距來檢測水平容易受地面水平度的影響，如果地面的水平度不高那么工作臺(tái)的水平度也將受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置，旨在解決目前有關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置技術(shù)中，利用浮力來確定水平時(shí)，水平精度容易受重力影響，會(huì)發(fā)生工作面在放試驗(yàn)物品的情況下發(fā)生不水平的情況，有時(shí)甚至?xí)l(fā)生工作面傾覆的危險(xiǎn)；利用聲波測距來檢測水平容易受地面水平度的影響，造成工作臺(tái)的水平度不精確的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置，所述用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置包括：

水平檢測與反饋系統(tǒng)，用于檢測所要水平的面是否水平和根據(jù)檢測到的結(jié)果反饋出來電流；

水平精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)目的精度的大??；

信息處理系統(tǒng)，用于對(duì)水平檢測與反饋系統(tǒng)系統(tǒng)反饋出的電流信號(hào)進(jìn)行處理，并發(fā)出反饋出調(diào)節(jié)信號(hào)；

執(zhí)行系統(tǒng)，用于接收信息處理系統(tǒng)反饋出來的信號(hào)，升高或降低某一個(gè)支柱；

所述水平檢測與反饋系統(tǒng)包括圓管、能導(dǎo)電的柔性絲線和金屬球組成，圓管內(nèi)壁被均分成八部分，每部分表粘貼有導(dǎo)體薄膜，且每部分之間互不導(dǎo)通；金屬球直徑應(yīng)小于圓管內(nèi)徑；柔性金屬絲線連接金屬球放到金屬管中，且金屬線伸入圓管的頂部位置應(yīng)在圓管的正中心；

進(jìn)一步，所述水平檢測與反饋系統(tǒng)包括按圓周方向均分成八部分結(jié)構(gòu)構(gòu)成；各部分均由金屬管、能導(dǎo)電的柔性絲線和金屬球組成；

金屬線連著金屬球放到金屬管的正中間。

進(jìn)一步，所述水平精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括一個(gè)旋鈕和與金屬球相連的柔性絲線。

進(jìn)一步，所述信息處理系統(tǒng)是單片機(jī)；

所述單片機(jī)根據(jù)金屬球和金屬管與金屬管接觸時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)；圓管內(nèi)壁的每一能導(dǎo)電部分都與單片機(jī)的不同i/o口相連，測量面不水平的情況下圓管會(huì)傾斜于小球發(fā)生接觸，這時(shí)便會(huì)有電流通過檢測與反饋系統(tǒng)流入單片機(jī)的i/o口。單片機(jī)根據(jù)進(jìn)入高電平的i/o口的不同，來判斷要水平面的傾斜方向，并將信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)來升高相應(yīng)的方向的面，然后控制電機(jī)在金屬球和金屬管接觸方向的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步，所述執(zhí)行系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)和螺紋升降裝置組成；

所述電動(dòng)機(jī)與螺紋升降裝置軸連接。

本發(fā)明另一目的在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置的控制方法，所述用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置的控制方法包括：

利用水平檢測與反饋系統(tǒng)檢測所需保持水平的桌平面是否水平，并根據(jù)檢測結(jié)果反饋出電流；

利用水平精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)目標(biāo)精度的大?。?/p>

利用信息處理系統(tǒng)的單片機(jī)對(duì)水平檢測與反饋系統(tǒng)反饋出的電流信號(hào)進(jìn)行處理，并發(fā)出反饋調(diào)節(jié)信號(hào)；

利用執(zhí)行系統(tǒng)接收信息處理系統(tǒng)反饋出來的信號(hào)并通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和螺紋升降裝置調(diào)節(jié)各個(gè)部分高度；

利用單片機(jī)判斷步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和螺紋升降裝置調(diào)節(jié)各個(gè)部分高度是否水平；如果水平則停止工作；若否，則重新返回利用水平檢測與反饋系統(tǒng)檢測所需保持水平的桌平面是否水平步驟。

本發(fā)明提供的用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置，具有結(jié)構(gòu)和原料簡單，造價(jià)低廉，操作簡單的特點(diǎn)。

本發(fā)明的工作臺(tái)只需要圓形管一根，能導(dǎo)電的柔性絲線一根，金屬球一個(gè)，旋鈕一個(gè)，步進(jìn)電機(jī)四個(gè)，絲杠四根，至少具有24個(gè)i/o口的單片機(jī)和最小系統(tǒng)各一個(gè)單片機(jī)可用c8052等，電源一個(gè)，工作臺(tái)面板一個(gè)。上述材料綜合價(jià)值不超過一百五十元。具有優(yōu)良的積極效益。

本發(fā)明提供了一種利用重力來測量和調(diào)節(jié)水平的水平工作臺(tái)，由于采用重力檢測水平，絲杠調(diào)節(jié)水平度，所以水平度幾乎不受地面和工作臺(tái)上的試驗(yàn)品的重量和分布的影響。而且本發(fā)明所采用的原料簡單，所以相比現(xiàn)有技術(shù)具有很大實(shí)用價(jià)值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的單片機(jī)、旋鈕、柔性絲線、金屬管、金屬球結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、水平檢測與反饋系統(tǒng)；1-1、金屬管；1-2、能導(dǎo)電的柔性絲線；1-3、金屬球；2、水平精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)；2-1、旋鈕；2-2、柔性絲線；3、信息處理系統(tǒng)；3-1、單片機(jī)；4、執(zhí)行系統(tǒng)；4-1、電動(dòng)機(jī)；4-2、螺紋升降裝置。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置的控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置包括：水平檢測與反饋系統(tǒng)1、水平精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)2、信息處理系統(tǒng)3、執(zhí)行系統(tǒng)4。

水平檢測與反饋系統(tǒng)1，用于檢測所要水平的面是否水平和并根據(jù)檢測到的結(jié)果反饋出來電流.

水平精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)2，用于調(diào)節(jié)目的精度的大小。

信息處理系統(tǒng)3，用于對(duì)水平檢測與反饋系統(tǒng)系統(tǒng)反饋出的電流信號(hào)進(jìn)行處理，并發(fā)出反饋出調(diào)節(jié)信號(hào)。

執(zhí)行系統(tǒng)4，用于接收信息處理系統(tǒng)反饋出來的信號(hào)，升高或降低某一個(gè)支柱。

如圖1所示，水平檢測與反饋系統(tǒng)1，它包括按圓周方向均分成八部分結(jié)構(gòu)構(gòu)成，各部分均由金屬管1-1、能導(dǎo)電的柔性絲線1-2和金屬球1-3組成，其連接方式為金屬線連著金屬球1-3放到金屬管1-1的正中間，且金屬管1-1彼此間互不導(dǎo)電。工作時(shí)，金屬球1-3與任一金屬管1-1接觸形成的通路所產(chǎn)生的信號(hào)具有相互獨(dú)立性。將金屬球1-3與金屬壁的接觸與否作為是否水平的標(biāo)準(zhǔn)。

水平精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)2，它包括一個(gè)旋鈕2-1和與金屬球1-3相連的能導(dǎo)電的柔性絲線2-2若干，具體的是通過旋鈕1-2的旋轉(zhuǎn)收放能導(dǎo)電的柔性絲線1-2來控制金屬球1-3在金屬管1-1的位置來調(diào)節(jié)水平精度。

信息處理系統(tǒng)3主要是單片機(jī)3-1，具體的是單片機(jī)3-1根據(jù)金屬球1-3和金屬管1-1與金屬管1-1接觸時(shí)產(chǎn)生的獨(dú)立性信號(hào)進(jìn)行處理，然后控制電機(jī)在金屬球1-3和金屬管1-1接觸方向的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

如圖2所示，執(zhí)行系統(tǒng)4是由電動(dòng)機(jī)4-1和螺紋升降裝置4-2組成，具體的是電動(dòng)機(jī)4-1能通過轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺紋進(jìn)給系統(tǒng)調(diào)節(jié)支撐點(diǎn)的高度。

如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置的控制方法，所述用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平的裝置的控制方法包括：

s101:利用水平檢測與反饋系統(tǒng)檢測所需保持水平的桌平面是否水平，并根據(jù)檢測結(jié)果反饋出電流。

s102:利用水平精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)目標(biāo)精度的大小。

s103：利用信息處理系統(tǒng)的單片機(jī)對(duì)水平檢測與反饋系統(tǒng)反饋出的電流信號(hào)進(jìn)行處理，并發(fā)出反饋調(diào)節(jié)信號(hào)。

s104：利用執(zhí)行系統(tǒng)接收信息處理系統(tǒng)反饋出來的信號(hào)并通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和螺紋升降裝置調(diào)節(jié)各個(gè)部分高度。

s105：利用單片機(jī)判斷步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和螺紋升降裝置調(diào)節(jié)各個(gè)部分高度是否水平；如果水平則停止工作；若否，則重新返回利用水平檢測與反饋系統(tǒng)檢測所需保持水平的桌平面是否水平步驟。

下面結(jié)合工作原理對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用作進(jìn)一步描述。

本發(fā)明以導(dǎo)電的金屬線接或者其他能導(dǎo)電的絲線與能導(dǎo)電的金屬球或者物體始終垂直于地面作為垂直參考；以分成八部分或者若干部分的管狀金屬管作導(dǎo)電的反饋部分。在不水平的時(shí)形成一個(gè)能夠通電的反饋通路；通過調(diào)節(jié)與金屬球相連絲線的長度來調(diào)節(jié)水平精度；將金屬管的每一部分用金屬線與控制部分相連，將連接金屬球?qū)Ь€的另一端也與控制端相連，形成一個(gè)水平程度反饋控制端；將控制部分用導(dǎo)線輸出到電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過螺紋來緩慢調(diào)節(jié)支撐桿的高度。

將管狀金屬與需要水平的面垂直，用旋鈕調(diào)節(jié)好所需要的精度，由于金屬線始終垂直于地面，而需要調(diào)節(jié)的面是傾斜的，于是金屬球就和所需水平的面垂直的金屬管接觸，所以金屬球和金屬管連接形成回路，金屬球和對(duì)應(yīng)的部分接通，產(chǎn)生不同的電平。而控制部分則根據(jù)接入的線路區(qū)別接通每個(gè)受力底座的電機(jī)，當(dāng)電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的在管狀金屬的一側(cè)電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的一側(cè)升高，或者反向的一側(cè)降低，以實(shí)現(xiàn)桌面的自動(dòng)平衡。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。