CN111307040A - 施工测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种施工测量设备。该施工测量设备包括支撑机构、转动云台和测量头。支撑机构用于支撑在地面上，转动云台设置在支撑机构上。转动云台包括转动组件和安装台，安装台安装在转动组件上，转动组件带动安装台转动。测量头安装在安装台上，转动组件通过安装台带动测量头转动，测量头用于检测施工数据。应用本发明的技术方案，将施工测量设备布置在需要进行数据的位置，转动云台通过安装台带动测量头自动转动到合适的角度，让测量头自动检测施工数据。这样，就可以避免人为因素对于数据精确性的影响，提高数据检测精度，提高施工数据检测的效率，降低人工工作工作量。

Description

施工测量设备

技术领域

本发明涉及施工测量技术领域，具体而言，涉及一种施工测量设备。

背景技术

工程测量在工程质量的控制方面有着至关重要的作用。在施工各环节开始前需要前置条件测量、精准放线打样，过程中需要实时监测，完工后需要验收复测。施工全过程中，按照规范要求做到测量的准确和全覆盖，能够消除施工错误的遗留和积累，避免严重质量问题和重大经济损失，同时全面及时掌握施工信息，为高效调度和管理创造条件。准确、规范、高效的测量体系，是实现精品工程的决定性要素。

在建筑施工全过程中，测量对象纷繁复杂，相关标准规范针对以上不同阶段，对各测量对象的测量频率、覆盖范围、精度要求均有不同要求。然而这些测量对象中，基本测量原理乃至相应的测量工具和方法有很多是相通的，据此可以将各种测量作业归纳为几类：

线性距离：测量被测对象的坐标和两个被测对象之间的距离，是最广泛的一类测量内容。例如房屋结构高度、宽度、进深、梁柱宽度、墙体位置、门窗开洞尺寸和位置、装饰面板位置和间隔缝宽度等。

结构垂直度和水平度：建筑结构上的直线或平面元素宏观的与标准水平和垂直方向的偏差，不仅关系视觉效果，更是结构安全的重要指标。例如混凝土浇筑后的剪力墙、立柱、顶板，抹灰、板块面层、涂料装饰的立面和地面，门窗开洞和安装的边线等。

表面平整度：建筑结构和装饰表面与理想平面的偏差，对使用舒适度和观感有重要影响。例如混凝土剪力墙、抹灰表面、隔墙表面、板块面层、涂料装饰表面等，均有不同的平面度要求。

目前，建筑施工过程中的测量主要还是依靠手工工具实现，常用工具包括卷尺、靠尺、塞尺手持激光测距仪、吊线等，部分工程中开始应用全站仪、激光扫描仪等现代化电子测量设备。这些设备在使用中的问题主要有：

(1)手工测量设备精度低，测量过程受人员技能和身心状态影响大，测量准确度有很大的不确定性。

(2)全站仪、激光扫描仪等新型设备价格高昂，难以大范围普及。

(3)无论手工设备还是全站仪等测量设备，测量过程均较为繁琐，耗时长，数据处理量大，从而带来较高的人工成本。因此测量只能采用抽样方法，在实践中抽样率较低，施工质量难以保证。

(4)测量数据的记录和处理均由人工完成，无法避免数据篡改和编造等情况。

由此可知，现有技术中的施工测量设备依赖人工作的内容较多，会造成测量效率低以及数据准确性差的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种施工测量设备，以解决现有技术中的施工测量设备存在的测量效率低以及数据准确性差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种施工测量设备，包括：支撑机构，用于支撑在地面上；转动云台，设置在支撑机构上，转动云台包括转动组件和安装台，安装台安装在转动组件上，转动组件带动安装台转动；测量头，安装在安装台上，转动组件通过安装台带动测量头转动，测量头用于检测施工数据。

在一个实施方式中，转动组件包括相连接的竖直轴转向件和水平轴转向件，竖直轴转向件可实现绕竖直轴转动，水平轴转向件可实现绕水平轴转动，竖直轴转向件和水平轴转向件中的一个与支撑机构相连，竖直轴转向件和水平轴转向件中的另一个与安装台相连。

在一个实施方式中，竖直轴转向件安装在支撑机构上，水平轴转向件安装在竖直轴转向件上，安装台安装在水平轴转向件上。

在一个实施方式中，竖直轴转向件包括：第一转动驱动件；第一转动基体，安装在第一转动驱动件的输出端，第一转动驱动件驱动第一转动基体绕竖直轴转动；水平轴转向件包括：第二转动基体，绕水平轴可转动地安装在第一转动基体上，安装台安装在第二转动基体上；第二转动驱动件，安装在第一转动基体上，第二转动驱动件的输出端与第二转动基体相连，第二转动驱动件驱动第二转动基体绕水平轴转动。

在一个实施方式中，水平轴转向件还包括横轴，第二转动基体通过横轴安装在第一转动基体上，第二转动驱动件的输出端与横轴相连。

在一个实施方式中，安装台与测量头通过快拆结构相连。

在一个实施方式中，所述施工测量设备包括控制器，控制器与转动云台电连接，用于控制转动云台转动。

在一个实施方式中，测量头上还安装有倾角传感器，控制器与倾角传感器电连接，控制器根据倾角传感器检测的倾角数据控制转动云台转动。

在一个实施方式中，测量头上安装有光学相机和/或激光测距仪和/或监控相机。

在一个实施方式中，支撑机构包括：基座，基座内安装有电池和电气元件，转动云台安装在基座上；三脚架，安装在基座的底部，用于支撑基座。

应用本发明的技术方案，将施工测量设备布置在需要进行数据的位置，转动云台通过安装台带动测量头自动转动到合适的角度，让测量头自动检测施工数据。这样，就可以避免人为因素对于数据精确性的影响，提高数据检测精度，提高施工数据检测的效率，降低人工工作工作量。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的施工测量设备的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1的施工测量设备的转动云台的立体结构示意图；

图3示出了图2的转动云台的主视结构示意图；

图4示出了图1的施工测量设备的测量头的放大结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1、图2和图3示出了本发明的施工测量设备的实施例，该施工测量设备包括支撑机构 10、转动云台20和测量头30。支撑机构10用于支撑在地面上，转动云台20设置在支撑机构 10上。转动云台20包括转动组件和安装台21，安装台21安装在转动组件上，转动组件带动安装台21转动。测量头30安装在安装台21上，转动组件通过安装台21带动测量头30转动，测量头30用于检测施工数据。

应用本发明的技术方案，将施工测量设备布置在需要进行数据的位置，转动云台20通过安装台21带动测量头30自动转动到合适的角度，让测量头30自动检测施工数据。这样，就可以避免人为因素对于数据精确性的影响，提高数据检测精度，提高施工数据检测的效率，降低人工工作工作量。

如图2和图3所示，在本实施例的技术方案，转动组件包括相连接的竖直轴转向件22和水平轴转向件23，竖直轴转向件22可实现绕竖直轴转动，水平轴转向件23可实现绕水平轴转动，竖直轴转向件22安装在支撑机构10上，水平轴转向件23安装在竖直轴转向件22上，安装台21安装在水平轴转向件23上。在使用时，通过竖直轴转向件22可以带动水平轴转向件23实现绕竖直轴转动，之后再通过水平轴转向件23可以带动安装台21实现绕水平轴转动，从而实现对测量头30多角度的调整，使测量头的测量范围能够包括地面、墙面和天花板，完成全屋尺寸测量，以适应于施工数据检测。

优选的，在本实施例的技术方案中，竖直轴转向件22包括第一转动驱动件221和第一转动基体222，第一转动基体222安装在第一转动驱动件221的输出端，第一转动驱动件221驱动第一转动基体222绕竖直轴转动。水平轴转向件23包括第二转动基体231和第二转动驱动件232，第二转动基体231绕水平轴可转动地安装在第一转动基体222上，安装台21安装在第二转动基体231上。第二转动驱动件232安装在第一转动基体222上，第二转动驱动件232 的输出端与第二转动基体231相连，第二转动驱动件232驱动第二转动基体231绕水平轴转动。在使用时，通过第一转动驱动件221带动第一转动基体222绕竖直轴转动，第一转动基体222上的安装的第二转动驱动件232带动第二转动基体231绕水平轴转动，从而实现带动安装台21多角度转动。具体的，在本实施例的技术方案中，第一转动驱动件221和第二转动驱动件232均为电机，优选为步进电机。作为其他的可选方式，第一转动驱动件221和第二转动驱动件232也可以选用电缸。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，水平轴转向件23还包括横轴233，第二转动基体231通过横轴233安装在第一转动基体222上，第二转动驱动件232的输出端与横轴233相连。更为优选的，水平轴转向件23还包括齿轮组234，第二转动驱动件232的输出端通过齿轮组234与横轴233驱动连接。

作为另一种图中未示出的可选的实施方式，水平轴转向件23与支撑机构10相连，竖直轴转向件22与安装台21相连也是可行的，该实施方式是对于上述实施方式的一种位置置换。

更为优选的，如图1和图2所示，安装台21与测量头30通过快拆结构相连。优选的，在本实施例的技术方案中，快拆结构包括形成在安装台21上的燕尾槽211，以及形成在测量头30上的凸块，凸块插入燕尾槽211中配合安装，这样既能够提供可靠定位，保证测量头30姿态精度，又能够实现快速拆装。作为其他的可选的实施方式，采用卡扣结构来实现快拆结构相连也是可行的。

优选的，在本实施例的技术方案中，施工测量设备包括控制器，控制器与转动云台20电连接，用于控制转动云台20转动。以实现转动云台20的自动化。更为优选的，测量头30上还安装有倾角传感器，控制器与倾角传感器电连接，控制器根据倾角传感器检测的倾角数据控制转动云台20转动，实现对于测量头30检测角度的精确调整。

如图4所示，在本实施例的技术方案中，测量头30上安装有光学相机31、激光测距仪 32和监控相机33。更为优选的，光学相机31为双目结构光学相机31。激光测距仪32可以进行房屋面宽、进深等指标的测量。双目结构光学相机可以进行平面度和角度的测量，其与倾角传感器数据融合后可进行水平度、垂直度的测量。该测量头的测量功能覆盖了建筑施工标准中主要的尺寸指标。本发明的测量头30集成多种传感器，数据相互融合，使用一台设备可完成种测量项目。采用了光学的面扫描测量手段，能够得到被测墙面和地面的整体点云数据，从而直接计算出水平度、平面度、垂直度等涉及平面性质的测量指标。与现行通用测量方法相比，既快捷简单，又能实现被测面的全覆盖，所得数据更加准确可靠。需要说明的是测量头30生成被测物体的三维形状，获取几何信息，还可用于相关场景，例如工业生产过程中的检验和监测、虚拟现实模型的获取等。事实上，该测量头30的原理在工业场景中已经应用较多，本发明是将工业技术经过针对性设计改进应用于建筑施工这一新的领域。

可选的，如图1所示，在本实施例的技术方案中，支撑机构10包括基座11和三脚架12，基座11内安装有电池和电气元件，转动云台20安装在基座11上，通过电池可以对转动云台 20供电，电气元件可以实现配套电气功能。三脚架12安装在基座11的底部，用于支撑基座 11。三脚架12可采用标准通用型号，与常见摄影和测量设备兼容。

需要说明的是，在本发明的技术方案中，控制转动云台20的控制器安装在基座11中，而测量头30中也具有控制光学相机31、激光测距仪32和监控相机33进行测量的控制模块，从而形成相对独立的模块化部件。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种施工测量设备，其特征在于，包括：

支撑机构(10)，用于支撑在地面上；

转动云台(20)，设置在所述支撑机构(10)上，所述转动云台(20)包括转动组件和安装台(21)，所述安装台(21)安装在所述转动组件上，所述转动组件带动所述安装台(21)转动；

测量头(30)，安装在所述安装台(21)上，所述转动组件通过所述安装台(21)带动所述测量头(30)转动，所述测量头(30)用于检测施工数据。

2.根据权利要求1所述的施工测量设备，其特征在于，所述转动组件包括相连接的竖直轴转向件(22)和水平轴转向件(23)，所述竖直轴转向件(22)可实现绕竖直轴转动，所述水平轴转向件(23)可实现绕水平轴转动，所述竖直轴转向件(22)和所述水平轴转向件(23)中的一个与所述支撑机构(10)相连，所述竖直轴转向件(22)和所述水平轴转向件(23)中的另一个与所述安装台(21)相连。

3.根据权利要求2所述的施工测量设备，其特征在于，所述竖直轴转向件(22)安装在所述支撑机构(10)上，所述水平轴转向件(23)安装在所述竖直轴转向件(22)上，所述安装台(21)安装在所述水平轴转向件(23)上。

4.根据权利要求3所述的施工测量设备，其特征在于，

所述竖直轴转向件(22)包括：

第一转动驱动件(221)；

第一转动基体(222)，安装在所述第一转动驱动件(221)的输出端，所述第一转动驱动件(221)驱动所述第一转动基体(222)绕竖直轴转动；

所述水平轴转向件(23)包括：

第二转动基体(231)，绕水平轴可转动地安装在所述第一转动基体(222)上，所述安装台(21)安装在所述第二转动基体(231)上；

第二转动驱动件(232)，安装在所述第一转动基体(222)上，所述第二转动驱动件(232)的输出端与所述第二转动基体(231)相连，所述第二转动驱动件(232)驱动所述第二转动基体(231)绕水平轴转动。

5.根据权利要求4所述的施工测量设备，其特征在于，所述水平轴转向件(23)还包括横轴(233)，所述第二转动基体(231)通过所述横轴(233)安装在所述第一转动基体(222)上，所述第二转动驱动件(232)的输出端与所述横轴(233)相连。

6.根据权利要求1所述的施工测量设备，其特征在于，所述安装台(21)与所述测量头(30)通过快拆结构相连。

7.根据权利要求1所述的施工测量设备，其特征在于，所述施工测量设备包括控制器，所述控制器与所述转动云台(20)电连接，用于控制所述转动云台(20)转动。

8.根据权利要求7所述的施工测量设备，其特征在于，所述测量头(30)上还安装有倾角传感器，所述控制器与所述倾角传感器电连接，所述控制器根据所述倾角传感器检测的倾角数据控制所述转动云台(20)转动。

9.根据权利要求1所述的施工测量设备，其特征在于，所述测量头(30)上安装有光学相机(31)和/或激光测距仪(32)和/或监控相机(33)。

10.根据权利要求1所述的施工测量设备，其特征在于，所述支撑机构(10)包括：

基座(11)，所述基座(11)内安装有电池和电气元件，所述转动云台(20)安装在所述基座(11)上；

三脚架(12)，安装在所述基座(11)的底部，用于支撑所述基座(11)。

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