CN111323000B - 一种激光定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程技术领域，其公开了一种激光定位系统。该系统包括：第一支撑架；云台，安装于第一支撑架上方；第二支撑架，安装于云台上方；刻度尺，设置于第二支撑架上，刻度尺的长度方向与第二支撑架的长度方向一致；激光定位仪，用于向待定位目标发射垂直激光线，激光定位仪的数量与待定位目标的数量相同且为多个，多个激光定位仪均滑动地设置在第二支撑架上，滑动方向为第二支撑架的长度方向；其中多个待定位目标位于同一基体上，基体上设置有吊装用吊环。本发明通过上述方案使得可以同时对多个待定位目标进行定位，提高了定位效率，尤其是当待定位目标通过吊装方式下落至定位位置时，通过本系统可以避免拉线找平所用线的干扰。

Description

一种激光定位系统

技术领域

本发明属于工程测量技术领域，特别涉及一种激光定位系统。

背景技术

定位技术在工程施工方面是指通过某种器材，如线、水平仪，使待施工工件或称待定位目标置于设计好的预定位置。

现有技术中，待施工工件通常是单个工件，定位时先由施工人员比对线，然后用手将其放置于预定位置。当施工工件为多个时，且一次需同时定位多个施工工件，并由起吊设备吊装至预定位置时，线会对吊装过程起到干扰，不利待施工工件的定位。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种激光定位系统，其包括：第一支撑架，用于提供支撑，云台，安装于所述第一支撑架上方；第二支撑架，安装于所述云台上方；刻度尺，设置于所述第二支撑架上，所述刻度尺的长度方向与所述第二支撑架的长度方向一致；和激光定位仪，用于向待定位目标发射垂直激光线，所述激光定位仪的数量与所述待定位目标的数量相同且为多个，多个所述激光定位仪均滑动地设置在所述第二支撑架上，滑动方向为所述第二支撑架的长度方向；其中，多个所述待定位目标位于同一基体上，所述基体上设置有吊装用吊环。

在如上所述的激光定位系统中，可选地，多个所述激光定位仪中有N个所述激光定位仪在竖直方向上依次间隔设置，N为大于等于2的自然数。

在如上所述的激光定位系统中，可选地，所述第二支撑架上沿所述第二支撑架的长度方向开有第一凹槽，所述第一凹槽的槽底朝向为向上，在所述凹槽的相对两槽壁上均设置有滑轨；所述激光定位仪通过滑动部件滑动地设置在所述滑轨上；所述滑动部件包括：安装台，所述安装台的顶端位于所述第一凹槽外，安装有所述激光定位仪；和滑轮，设置于所述安装台的底端，并位于两个所述滑轨之间。

在如上所述的激光定位系统中，可选地，在所述安装台的底端沿所述安装台的宽度方向开有第二凹槽，在所述安装台的顶端侧壁开有第一通孔，所述第一通孔与所述第二凹槽连通，所述安装台的长度方向与所述滑轨的方向一致；所述滑动部件还包括：螺杆，所述螺杆的一端经所述第一通孔位于所述第二凹槽内，所述螺杆的另一端位于所述第一通孔外；和止块，所述止块的顶端与所述螺杆的一端螺纹连接以使所述止块在所述第二凹槽内移动，所述止块的底端位于所述第二凹槽外并位于所述第一凹槽内，且与所述滑轨相对。

在如上所述的激光定位系统中，可选地，所述滑动部件还包括：旋钮，套接于所述螺杆的另一端；和橡胶垫，贯穿有所述螺杆，位于所述第一通孔和所述旋钮之间。

在如上所述的激光定位系统中，可选地，所述滑动部件还包括：两个端盖，沿所述安装台的长度方向分别位于所述安装台的底端的两侧，所述端盖在所述安装台的宽度方向的两端均开有第三凹槽，所述第三凹槽的形状与所述滑轨的形状匹配。

在如上所述的激光定位系统中，可选地，所述安装台的顶端跨设置于所述第一凹槽上方。

在如上所述的激光定位系统中，可选地，所述第一凹槽的槽底设置有第二通孔。

在如上所述的激光定位系统中，可选地，N＝2；所述第二支撑架包括：第一横杆、第二横杆、第一连接杆和第二连接杆；所述第一横杆和所述第二横杆在竖直方向上间隔设置，所述第一连接杆和所述第二连接杆分别位于所述第一横杆和所述第二横杆的两端以使所述第二支撑架呈方形。

在如上所述的激光定位系统中，可选地，基体为钢筋混凝土基体，所述待定位目标为地脚螺栓，所述地脚螺栓与输电线路用铁塔连接，所述基体呈倒置的T型，所述地脚螺栓的数量为4个，4个所述地脚螺栓呈方形排列，为所述基体配置两个所述激光定位系统，两个所述激光定位系统位于放置有所述基体的基坑的相邻侧，并与4个所述地脚螺栓所形成的方形的相邻边相对。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置第一支撑架、云台、第二支撑架和激光定位仪，使得可以同时对多个待定位目标进行定位，提高了定位效率。当待定位目标通过吊装方式下放至预设定位位置时，通过本系统可以避免拉线找平所用线的干扰。本系统尤其适用于：在水平投影面上，基体的底端边缘都位于基体的顶端边缘外，如基体呈倒置的T型，待定位目标位于基体的顶端。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种激光定位系统的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种激光定位仪、第二支撑架和滑动部件的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种滑动部件和激光定位仪的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种滑动部件的立体结构示意图(从滑动部件的底端观察)；

图5为本发明实施例提供的一种第二连接杆与第一横杆和第二横杆的连接示意图；

图6为本发明实施例提供的一种激光定位系统与基体的安装示意图；

其中，图中符号说明如下：

1第一支撑架、2云台、3第二支撑架、31第一凹槽、32滑轨、33前槽壁、34后槽壁、35第一横杆、36第二横杆、37第一连接杆、38第二连接杆、39羊角螺母、4激光定位仪、5滑动部件、51安装台、52滑轮、53第二凹槽、54第一通孔、55螺杆、56止块、57旋钮、58橡胶垫、59第三凹槽、590第一端盖、591第二端盖。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为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而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；对于本领域的普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语的具体含义。

安装输电线路的铁塔时，通常是将其与钢筋混凝土基础的地脚螺栓连接，即钢筋混凝土基础包括钢筋混凝土基体和地脚螺栓，地脚螺栓的自由端露出于钢筋混凝土基体，与铁塔连接。地脚螺栓的固定端预埋在钢筋混凝土基体内。现有技术中，该钢筋混凝土基础通常是现场浇筑。为了提高施工效率、节约成本、降低作业人员在基坑内操作的安全风险，避免现场浇筑时混凝土对环境的污染，实现施工周期可控，将现场浇筑的钢筋混凝土基础改为预制基础，即钢筋混凝土基础为非现场浇筑，在工厂实现。预制基础制作后，需要吊装至基坑内的某定位位置，该位置为施工前期测量得到的待定位目标的安装位置。为了使预制基础能快速地置于该定位位置，避免采用拉线找平时线会对经吊装下落至基坑内的预制基础进行干扰，参见图1～5，本发明实施例提供了一种激光定位系统，其包括：第一支撑架1、云台2、第二支撑架3和激光定位仪4。

具体地，第一支撑架1用于提供支撑，其放置于地面上。第一支撑架1可以为三角架以便于提供稳定的支撑。云台2用于调整激光定位仪4的安装角度，其安装在第一支撑架1上方。实际应用时，通常使云台2用于调整激光定位仪4的水平角度，即使激光定位仪4发射的垂直激光线与参考面垂直，该参考面可以为地面或水平面。第二支撑架3安装于云台2上方，在第二支撑架3上设置有刻度尺(未示出)，刻度尺的长度方向与第二支撑架3的长度方向一致，如相同或呈一定的角度，从而使得第二支撑架3对激光定位仪4既能提供支撑，又能提供位置。刻度尺的形成可以是直接将刻度尺贴设于第二支撑架3上形成，还可以是通过直接在第二支撑架3上打印刻度标线形成。激光定位仪(或称激光水平仪)4用于发射垂直激光线，该垂直激光线会照射在待定位目标上。激光定位仪4的数量与待定位目标的数量相同，且两者均为多个。每个激光定位仪4滑动地设置在第二支撑架3上，并且滑动的方向为刻度尺的方向一致，如此可以调节激光定位仪4在第二支撑架3上的位置，进而调节相邻两个激光定位仪4之间的间隔，从而使该间隔与相邻两个待定位目标之间的间隔一致，利于实现待定位目标的定位。刻度尺的方向可以为第二支撑架3的长度方向或者与第二支撑架3的长度方向呈一定角度。为了便于区分不同的激光定位仪4，激光定位仪4发射的垂直激光线的颜色不同，例如：有个颜色为蓝色，有的颜色为绿色。激光定位仪4可以选择既发射垂直激光线，又发射水平激光线的激光定位仪。多个待定位目标位于同一基体上，该基体设置有吊装用吊环，吊装时可通过该吊环与连接绳或连接带起吊设备的吊钩连接。

通过设置第一支撑架1、云台2、第二支撑架3和激光定位仪4，使得可以同时对多个待定位目标进行定位，提高了定位效率。当待定位目标通过吊装方式下放至预设定位位置时，通过本系统可以避免拉线找平所用线的干扰。本系统尤其适用于：在水平投影面上，基体的底端边缘都位于基体的顶端边缘外，如基体呈倒置的T型，待定位目标位于基体的顶端。因为此时采用拉线找平方式的话，参照物为基体的顶端，若采用吊装方式，基体的顶端小于基体的底端，势必影响吊装过程。

若将多个激光定位仪4都布置在同一高度，当相邻两个激光定位仪4接触时，该两个激光定位仪4发射的垂直激光线之间的间隔为所能测量的最小间隔，而待定位目标之间的间隔的大小是不确定的：有的可能大于该最小间隔，有的可能小于该最小间隔，为了提高本系统的适用范围，将多个激光定位仪4中的N个激光定位仪4在竖直方向上依次设置，且N个激光定位仪4中相邻两个激光定位仪4在竖直方向上有间隔，如此使得相邻两个激光定位仪4可以在激光支撑架3上随意滑动，互不干扰，从而使得该两个激光定位仪4发送的垂直激光线之间的间隔可以调节至很小，直至重合，其中，N为大于等于2的自然数，例如：2、3等。

由于基体吊装时，需要使用起吊设备，因此基体的安装现场通常处于室外或野外，为了便于携带、结构简单、快速滑动和减少本身高度以降低外界环境中的风对本系统定位精度的影响，在第二支撑架3上开有第一凹槽31，第一凹槽31的长度方向为第二支撑架3的长度方向，第一凹槽31包括：槽底和相对设置的两个槽壁，槽底的朝向为向上，两个槽壁分为前侧壁33和后侧壁34，由前侧壁33指向后侧壁34的方向为第二支撑架3的宽度方向，可以在前侧壁34的外侧面上设置刻度尺以便于观察。在两个槽壁的内侧面上均设置有滑轨32，即在第一凹槽31内形成有两个滑轨32。激光定位仪4通过滑动部件5滑动地设置在滑轨32上，滑动部件5包括：安装台51和滑轮52。安装台51的顶端位于第一凹槽31外，且安装有激光定位仪4，安装台51的底端安装有滑轮52，滑轮52的轮槽(即轮子上的槽)位于两个滑轨32之间，此时使得滑轮52的轴向向上，在竖直方向上滑轮52所占高度为滑轮52的厚度，其远小于滑轮52的直径，与此同时，滑轨32可以在滑轮52滑动时为其导向，当滑至预设位置时，可以为其提供支撑，使得滑动部件5的结构简单和实现激光定位仪4的快速滑动。滑轮52的数量可以为多个，多个滑轮52沿安装台51的长度方向等间隔设置，安装台51的长度方向与滑轨32的方向一致。

当激光定位仪4滑至预设位置后，为避免受外界干扰使其位置发生改变，滑动部件5还包括：锁止件，当锁止件启动时，滑轮52可以固定在滑轨32上；当锁止件关闭时，滑轮52可以在滑轨32上滑动。为了降低滑动部件5的高度，在安装台51的底端沿安装台51的宽度方向开有第二凹槽53，在安装台51的顶端侧壁开有第一通孔54，第一通孔54与第二凹槽53连通，锁止件包括：螺杆55和止块56。螺杆55的一端经第一通孔54位于第二凹槽53内，螺杆55的另一端位于第一通孔54外，可以与旋钮57连接，以便于旋拧螺杆55。止块56的顶端与螺杆55的一端螺纹连接以位于第二凹槽53内，止块56的另一端位于第二凹槽53外，并位于第一凹槽31内。当螺杆55向某一方向旋转时，止块56沿螺杆55的长度方向向螺杆55的一端移动，直至止块56的底端与滑轨32接触，在螺杆55的另一端和止块56的夹持作用下，使得安装台51固定在第二支撑架3上，无法移动。当螺杆55向反方向(与该某一方向相反的方向)旋转时，止块56沿螺杆55的长度方向向螺杆55的另一端移动，止块56的底端与滑轨32脱离接触，使得安装台51无法固定在第二支撑架3上，此时可以实现安装台51的滑动。由于止块56位于安装台51的底端，极大了减少了锁止件所占用的高度，另外还可以避免外界环境灰尘对其的影响。

锁止件启动或关闭时，需旋拧螺杆55，为了避免螺杆55旋转时磨损安装台51，在螺杆55的另一端套设有橡胶垫58，其位于旋钮57的内侧，靠近第一通孔54的一侧。应用时，还能增大螺杆55与第一通孔54周围之间的接触面积。止块56与滑轨32相对的面为弧面，如此可以增加止块56与滑轨32的接触面积，提高固定时的稳定性。

通常第一凹槽31为通槽，即第一凹槽31沿第一凹槽31的长度方向相对的两个槽壁(即图1中的第一凹槽的左、右两个槽壁)呈开口状，在安装台51的底端设置有两个端盖，分别为第一端盖590和第二端盖591，两个端盖位于安装台51的底端的两侧，在每个端盖沿安装台51的宽度方向上的两端分别开有第三凹槽59，第三凹槽59的形状与滑轨32的形状匹配以便于端盖沿滑轨滑动，在图2中，第一端盖590位于安装台51的左侧，第二端盖591位于安装台51的右侧，在每个端盖的前端和后端分别开有第三凹槽59，如此在第一凹槽31的槽壁作用下，围成了一个相对的封闭空间，滑轮32和锁止件均位于该封闭空间内，极大的减少了外界环境，如风和风尘，对滑轮32和锁止件的影响。

本系统经常在野外环境使用，当遇到下雨天气时，可以通过设置在第一凹槽31的槽底上的第二通孔将雨水导出，避免雨水蓄积在第一凹槽31内影响本系统的使用，同时第二通孔还可以作为灰尘的排出口。第二通孔的数量为多个，多个第二通孔沿第二支撑架3的长度方向间隔布置，如此使得雨水从多个位置导出，利于第二支撑架3维持平衡。安装台51的顶端跨设于第一凹槽31上方，即安装台51的顶端覆盖住第一凹槽31，从而进一步避免了灰尘等从上方落入，影响滑轮32的滑动。

优选地，N＝2，此时在竖直方向上至少有两个激光定位仪，对应地，第二支撑架3包括：第一横杆35、第二横杆36、第一连接杆37和第二连接杆38。第一横杆35设置于云台2上方，第二横杆36在竖直方向上与第一横杆35有间隔地设置，第一连接杆37的一端与第一横杆35的一端连接，第一连接杆37的另一端与第二横杆36的一端连接，第二连接杆38的一端与第一横杆35的另一端连接，第二连接杆38的另一端与第二横杆36的另一端连接，从而连接形呈方形，如长方形，以利于第二支撑架3稳定地设置在云台2上。为了便于组装和调节第一横杆35和第二横杆36之间的间隔，两个连接杆均为螺纹杆，并与第一横杆35和第二横杆36的连接方式是螺纹连接，如在第一横杆35和第二横杆36的上方和下方分别设置六角螺母和羊角螺母39，第一连接杆37由下至上先依次穿过羊角螺母39和六角螺母将第一连接杆与第一横杆35螺纹连接，然后再依次穿过羊角螺母39和六角螺母将第一连接杆与第二横杆36螺纹连接。

在安装预制基础前，需进行现场复测、分坑定位工序。图6中，A、B、C和D表示四个基体，Z1、Z2、Z3、Z4均表示基础中心桩，用来确定激光定位仪的位置；Z5和Z6为横线路中心桩，用来确定横向中心线；E1和E2为竖线路中心桩，用来确定竖向中心线；D1和D2均为激光定位系统，两个激光定位系统分别位于基坑的相邻侧，如图6中的上侧和右侧。每个激光定位系统包括4个激光定位仪4，其中两个激光定位仪4可以通过第一横杆35位于同一高度，另两个激光定位仪4可以通过第二横杆36位于另一高度。每个激光定位系统发射的4条垂直激光线之间相互平行，两个激光定位系统发射的光线垂直相交得到16个交点，图6中示意的是形成对角线的4个交点，其中，位于中间的四个交点为地脚螺栓位置，位于外缘的四个角处的交点为基体的立柱顶面4个顶点，都是正方形的顶点。在其他实施例中如果对精度要求不高，也可以只确定外侧4个交点(基础立柱顶面交点)，从而在安装时候定位粗调位置，如需微调，则需要用到内侧4个地脚螺栓位置。地脚螺栓用于连接铁塔，因此其位置需要设置准确，在预制基础吊装下降至预设高度时，由于预制基础的重量以吨计，若调整一次到位的话，可能会使工作人员耗费很大力气。通过本申请设置的四个激光灯，可以下降至第一预设高度时先粗调，仅根据外侧4个交点确定基础顶面四个角的位置，然后当下降至第二预设高度时，再微调，仅根据内侧四个交点确定4个地脚螺栓位置。另外，若在粗调时，不考虑地脚螺栓在预制过程中的误差，那么此时地脚螺栓应该位于连接铁塔的合适位置；为防止地脚螺栓的位置在预制时出现偏差，粗调后可以根据内侧的交点调整基础的摆放从而直接对地脚螺栓进行微调，以使地脚螺栓的位置设置更加准确。每个激光定位系统的4个激光定位仪中位于中间的两个激光定位仪发射的垂直激光线与基础中心桩轴线的距离是地脚螺栓的轴线与基础中心桩轴线的距离；位于外侧的两个激光灯定位仪发射的垂直激光线与基础中心桩轴线的距离表示的是立柱顶部的侧边与基础中心桩轴线的距离。通常基体包括：基础底座和基础立柱。基础底座为基体的底端，基础立柱为基体的顶端。基础底座的边缘位于基础立柱的边缘外，两者的横截面为方形，且与4个地脚螺栓所形成的方形的边长方向一致。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (6)

1.一种激光定位系统，其特征在于，所述激光定位系统包括：

第一支撑架，用于提供支撑；

云台，安装于所述第一支撑架上方；

第二支撑架，安装于所述云台上方；

刻度尺，设置于所述第二支撑架上，所述刻度尺的长度方向与所述第二支撑架的长度方向一致；和

激光定位仪，用于向待定位目标发射垂直激光线，所述激光定位仪的数量与所述待定位目标的数量相同且为多个，多个所述激光定位仪均滑动地设置在所述第二支撑架上，滑动方向为所述第二支撑架的长度方向；

其中，多个所述待定位目标位于同一基体上，所述基体上设置有吊装用吊环；

多个所述激光定位仪中有N个所述激光定位仪在竖直方向上依次间隔设置，N为大于等于2的自然数；

N＝2，所述第二支撑架包括：第一横杆、第二横杆、第一连接杆和第二连接杆；

所述第一横杆设置于所述云台上方，所述第一横杆和所述第二横杆在竖直方向上间隔设置，所述第一连接杆和所述第二连接杆分别位于所述第一横杆和所述第二横杆的两端以使所述第二支撑架呈方形；

所述第二支撑架上沿所述第二支撑架的长度方向开有第一凹槽，所述第一凹槽的槽底朝向为向上，在所述凹槽的相对两槽壁上均设置有滑轨；

所述激光定位仪通过滑动部件滑动地设置在所述滑轨上；

所述滑动部件包括：

安装台，所述安装台的顶端位于所述第一凹槽外，安装有所述激光定位仪；和

滑轮，设置于所述安装台的底端，并位于两个所述滑轨之间；

在所述安装台的底端沿所述安装台的宽度方向开有第二凹槽，在所述安装台的顶端侧壁开有第一通孔，所述第一通孔与所述第二凹槽连通，所述安装台的长度方向与所述滑轨的方向一致；

所述滑动部件还包括：

螺杆，所述螺杆的一端经所述第一通孔位于所述第二凹槽内，所述螺杆的另一端位于所述第一通孔外；和

止块，所述止块的顶端与所述螺杆的一端螺纹连接以使所述止块在所述第二凹槽内移动，所述止块的底端位于所述第二凹槽外并位于所述第一凹槽内，且与所述滑轨相对。

2.根据权利要求1所述的激光定位系统，其特征在于，所述滑动部件还包括：

旋钮，套接于所述螺杆的另一端；和

橡胶垫，贯穿有所述螺杆，位于所述第一通孔和所述旋钮之间。

3.根据权利要求1所述的激光定位系统，其特征在于，所述滑动部件还包括：

两个端盖，沿所述安装台的长度方向分别位于所述安装台的底端的两侧，所述端盖在所述安装台的宽度方向的两端均开有第三凹槽，所述第三凹槽的形状与所述滑轨的形状匹配。

4.根据权利要求1所述的激光定位系统，其特征在于，所述安装台的顶端跨设于所述第一凹槽上方。

5.根据权利要求1所述的激光定位系统，其特征在于，所述第一凹槽的槽底设置有第二通孔。

6.根据权利要求1所述的激光定位系统，其特征在于，所述基体为钢筋混凝土基体，所述待定位目标为地脚螺栓，所述地脚螺栓与输电线路用铁塔连接，所述基体呈倒置的T型，所述地脚螺栓的数量为4个，4个所述地脚螺栓呈方形排列，为所述基体配置两个所述激光定位系统，两个所述激光定位系统位于放置有所述基体的基坑的相邻侧，并与4个所述地脚螺栓所形成的方形的相邻边相对。

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