一種快速精確定位激光標(biāo)記的棱鏡桿系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及基于BIM技術(shù)的現(xiàn)場3D定位放線領(lǐng)域，具體地，涉及一種快速精確定位激光標(biāo)記的棱鏡桿系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代建筑施工過程中，工程師常使用基于BIM(Building Informat1nModeling，建筑信息模型)技術(shù)的現(xiàn)場3D定位放線技術(shù)，即在施工現(xiàn)場建立起一個(gè)由全站儀、棱鏡和移動終端組成的數(shù)據(jù)關(guān)系網(wǎng)，全站儀通過激光來定位棱鏡的位置坐標(biāo)，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸將其顯示在移動終端上的應(yīng)用程序所建立的數(shù)字模型中，且該虛擬坐標(biāo)會隨著棱鏡的真實(shí)位置改變而發(fā)生同步變化，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場的真實(shí)空間坐標(biāo)系與3D模型的虛擬空間坐標(biāo)系間的整合，利用該項(xiàng)技術(shù)可以將棱鏡的定位精確到毫米級。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，棱鏡一般設(shè)置在對中桿(相當(dāng)于圖1中的三腳架的垂直桿11)的頂部，而激光放線儀則與棱鏡桿系統(tǒng)分離設(shè)置。在進(jìn)行定位放線時(shí)，先將需定位點(diǎn)(位于建筑物的天花或地面上)的位置坐標(biāo)輸入3D模型中，然后將棱鏡固定設(shè)置于對中桿的頂部并確保對中桿處于豎直狀態(tài)，不斷移動對中桿使棱鏡位于需定位點(diǎn)位置的正下方或正上方，此時(shí)在地面上標(biāo)記出對中桿底端對應(yīng)的位置，若需定位點(diǎn)位于地面上，則該標(biāo)記位置就是需定位點(diǎn)的位置。若需定位點(diǎn)位于天花上，則移開對中桿并將激光放線儀放置于被標(biāo)記位置的正上方，因?yàn)榧す夥啪€儀可向上下方向分別發(fā)出兩道垂直于水平面且共線的激光光束，所以當(dāng)向下發(fā)出的激光正好與該標(biāo)記位置重合時(shí)，其向上發(fā)出的激光在天花上投射的坐標(biāo)位置即為需定位點(diǎn)的位置，由于需要分兩次操作才能對需定位點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，不僅不便于現(xiàn)場操作，而且還增大了人工誤差。
[0004]專利CN201320145446公開了一種全站儀配套裝置，包括用于調(diào)節(jié)平行的橫向調(diào)平裝置、用于標(biāo)記點(diǎn)位的標(biāo)記裝置和用于反射檢測光線的棱鏡，所述橫向調(diào)平裝置包括用于固定支撐的空心棱鏡桿和用于調(diào)節(jié)水平的水準(zhǔn)氣泡裝置，所述水準(zhǔn)氣泡裝置設(shè)置于所述空心棱鏡桿的一端且與其絕對垂直，所述標(biāo)記裝置設(shè)置于所述空心棱鏡桿的另一端且包括用于支撐和固定的自噴漆固定架及設(shè)置于所述自噴漆固定架上的自噴漆瓶，所述棱鏡也設(shè)置于所述自噴漆固定架上，所述棱鏡與所述自噴漆瓶噴嘴均與所述空心棱鏡桿保持絕對垂直且二者間同軸設(shè)置。該專利通過將棱鏡支撐桿由豎直改為橫向，使操作人員可在不易進(jìn)入的環(huán)境外設(shè)置全站儀配套裝置，且通過加裝自噴漆裝置，利用棱鏡光學(xué)中心與自噴漆噴嘴錐尖平面坐標(biāo)一致原理，使在標(biāo)記測量點(diǎn)位時(shí)不需移動棱鏡裝置，避免了標(biāo)記易出錯(cuò)的問題，但該專利無法對棱鏡位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且由于噴漆時(shí)要求的距離很近，大大限制了該專利的應(yīng)用范圍。
[0005]專利CN201420366489公開了一種全站儀點(diǎn)位放樣激光投點(diǎn)裝置，由棱鏡桿支架、三維可伸縮式棱鏡桿、可調(diào)平激光投點(diǎn)棱鏡構(gòu)成，所述三維可伸縮式棱鏡桿包括上、中、下三節(jié)棱鏡桿，上、中節(jié)桿端部設(shè)有四通接頭，下節(jié)桿通過棱鏡桿支架豎立在地面上，中節(jié)桿插入下節(jié)桿四通接頭的徑向通路，上節(jié)桿插入中節(jié)桿四通接頭的徑向通路，所述上節(jié)桿、中節(jié)桿、下節(jié)桿之間通過鎖緊螺絲定位，可調(diào)平激光投點(diǎn)棱鏡通過棱鏡支架固定在上節(jié)桿的接頭上，從而組成點(diǎn)位放樣激光投點(diǎn)裝置。在該專利中，由于無法對上、中節(jié)桿的水平位置進(jìn)行調(diào)整，因此根據(jù)觀測員提供的偏離值伸縮節(jié)桿時(shí)仍會存在一定誤差，而且其長度調(diào)節(jié)方法較為粗糙，精準(zhǔn)度不高；由于將激光發(fā)射器和棱鏡結(jié)合在一起，存在著不便于收納和放置激光電源的問題，而且一旦激光發(fā)射器出現(xiàn)故障，更換和維修難度大；同時(shí)該專利不能用于對位于上方的需定位點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，使用范圍受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述棱鏡定位精度不高、標(biāo)記位置與棱鏡偏離、不能單人操作、不能同時(shí)用于標(biāo)記上下方需定位點(diǎn)位置的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可有效提高現(xiàn)場定位的速度和精度的棱鏡桿系統(tǒng)。
[0007]一種快速精確定位激光標(biāo)記的棱鏡桿系統(tǒng)，包括三腳架、設(shè)置于所述三腳架上的連接平臺、以及設(shè)置于所述連接平臺上并依次連接的十字精調(diào)裝置、水平調(diào)節(jié)臺和雙層支架，在所述雙層支架的上層上設(shè)置有棱鏡或激光放線儀，且在所述雙層支架的下層上相應(yīng)設(shè)置有激光放線儀或棱鏡，使所述激光放線儀豎直向上或向下發(fā)出的激光恰好被所述棱鏡擋住。
[0008]所述三腳架包括豎直設(shè)置的垂直桿以及設(shè)置于所述垂直桿下部的三角支架，所述三角支架的每一條支腿均為伸縮結(jié)構(gòu)且其上還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)支腿長度的調(diào)節(jié)卡扣。
[0009]所述連接平臺包括用于與所述垂直桿固定連接的固定卡扣、用于連接所述十字精調(diào)裝置的第一安裝螺栓、以及可供所述第一安裝螺栓滑動的第一卡槽。
[0010]所述十字精調(diào)裝置包括上下設(shè)置的X軸調(diào)節(jié)底座和Y軸調(diào)節(jié)底座，且在兩個(gè)調(diào)節(jié)底座上均設(shè)有可水平滑動的精調(diào)導(dǎo)軌、以及分別用于調(diào)節(jié)和固定所述精調(diào)導(dǎo)軌的滑動距離的精調(diào)旋鈕和固定旋鈕，兩個(gè)精調(diào)導(dǎo)軌間為垂直設(shè)置，且在位置較高的精調(diào)導(dǎo)軌上還設(shè)置有一個(gè)放置平臺，所述放置平臺上設(shè)置有用于連接所述水平調(diào)節(jié)臺的第二安裝螺栓以及可供所述第二安裝螺栓滑動的第二卡槽。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述十字精調(diào)裝置上的X軸精調(diào)導(dǎo)軌和Y軸精調(diào)導(dǎo)軌的長度相等，二者的取值范圍為10?20cm，更優(yōu)地，兩個(gè)精調(diào)導(dǎo)軌的長度為15cm。
[0012]所述水平調(diào)節(jié)臺包括上下設(shè)置的水平頂板和調(diào)節(jié)臺底座、以及設(shè)置于二者間的多個(gè)水平調(diào)節(jié)件，所述水平調(diào)節(jié)件通過調(diào)節(jié)其自身高度使所述水平頂板保持水平狀態(tài)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述水平調(diào)節(jié)件為旋鈕結(jié)構(gòu)且其數(shù)量為三個(gè)。
[0014]所述雙層支架為豎直設(shè)置的方框結(jié)構(gòu)，其上下兩對面即為上下層，在其上下層的對應(yīng)位置處分別設(shè)置有第三卡槽和第四卡槽，且在兩個(gè)卡槽內(nèi)還分別設(shè)置有可滑動的第三安裝螺栓和第四安裝螺栓，用于安裝所述棱鏡和所述激光放線儀，所述激光放線儀發(fā)射激光的位置正好與卡槽位置對應(yīng)，可透過激光。
[0015]所述棱鏡為與全站儀配套的棱鏡，其位置可通過全站儀激光定位，且所述棱鏡上下兩端的對應(yīng)光學(xué)中心的位置處分別設(shè)置有用于安裝的螺栓和螺孔。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一安裝螺栓、第二安裝螺栓、第三安裝螺栓以及第四安裝螺栓均為1/4英寸標(biāo)準(zhǔn)螺栓。
[0017]所述三角支架和所述水平頂板上均設(shè)置有用于檢測自身位置是否水平的水泡儀，當(dāng)所述水泡儀中的氣泡與位于透明表層中央的圓圈重合時(shí)，所述水泡儀所在的部件處于水平狀態(tài)。
[0018]本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下有益效果:
[0019]1、所述棱鏡桿系統(tǒng)將對中桿、精調(diào)裝置和激光放線儀整合在一起，可在定位好棱鏡后通過激光一次完成對需施工位置的標(biāo)記，簡化了原定位放線的工藝，避免了因儀器移動帶來的人工誤差；同時(shí)可通過旋鈕對棱鏡的位置在橫向、縱向和豎向上進(jìn)行精調(diào)，提高了施工現(xiàn)場定位的速度和精度。
[0020]2、所述棱鏡桿系統(tǒng)可用于標(biāo)記位于上方或下方需定位點(diǎn)的位置，適用范圍廣;所述棱鏡桿系統(tǒng)適用于各種型號的棱鏡和激光放線儀，其通過滑動用于固定棱鏡和激光放線儀的螺栓來改變二者間的位置，以確保激光定位的坐標(biāo)與棱鏡的光學(xué)中心位置是一致的。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0022]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖(當(dāng)需定位點(diǎn)位于地面時(shí))；
[0023]圖2是圖1所示實(shí)施例中連接平臺、十字精調(diào)裝置、水平調(diào)節(jié)臺、雙層支架、棱鏡和激光放線儀的組裝結(jié)構(gòu)示意圖(當(dāng)需定位點(diǎn)位于地面時(shí))；
[0024]圖3是圖1所示實(shí)施例中三腳架的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是圖1所示實(shí)施例中連接平臺的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是圖1所示實(shí)施例中十字精調(diào)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是圖1所示實(shí)施例中水平調(diào)節(jié)臺的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7是圖1所示實(shí)施例中雙層支架和激光放線儀的組裝結(jié)構(gòu)示意圖(當(dāng)需定位點(diǎn)位于地面時(shí))；
[0029]圖8是圖1所示實(shí)施例中雙層支架和激光放線儀的組裝結(jié)構(gòu)示意圖(當(dāng)需定位點(diǎn)位于天花時(shí));
[0030]圖中:01水泡儀，I三腳架，2連接平臺，3十字精調(diào)裝置，4水平調(diào)節(jié)臺，5雙層支架，6棱鏡，7激光放線儀；11垂直桿，12三角支架，13調(diào)節(jié)卡扣;21固定卡扣，22第一安裝螺栓，23第一卡槽;31X軸調(diào)節(jié)底座，32X軸精調(diào)導(dǎo)軌，33X軸精調(diào)旋鈕，34X軸固定旋鈕，35Y軸調(diào)節(jié)底座，36Y軸精調(diào)導(dǎo)軌，37Y軸精調(diào)旋鈕，38Y軸固定旋鈕，39放置平臺；41水平頂板，42調(diào)節(jié)臺底座，43水平調(diào)節(jié)件;51第三安裝螺栓，52第三卡槽，53第四安裝螺栓，54第四卡槽;391第二安裝螺栓，392第二卡槽。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)