CN112728358B - 一种工程测量用测量装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种工程测量用测量装置及其使用方法，装置包括固定板，固定板的上方连接有调平板，调平板和固定板之间设置有调平机构；调平板的上方滑动连接有丝杠支架，丝杠支架的一侧设置有驱动丝杠支架旋转的驱动机构；丝杠支架内部设置有丝杠组件，螺母的周向轴接有若干个激光测距仪，每个激光测距仪连接有转向机构；本发明通过丝杠的上下运动调节激光测距仪的高度，通过驱动机构控制调节激光测距仪做圆周运动，并通过转向机构控制激光测距仪的倾斜角度，通过三者共同控制激光测距仪的运动，对测点进行不同高度和倾斜角度下的多次测量，让测量工作变得轻松简单而又高效准确，便于推广和应用。

Description

一种工程测量用测量装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及工程测量技术领域，特别是涉及一种工程测量用测量装置及其使用方法。
背景技术
在目前的工程测量行业中，普遍采用全站仪+编程计算器进行测量放线工作，即先利用全站仪对目标测点测距，然后再通过编程计算器对原始测量数据进行计算处理，获取针对该目标测点的测量结果。但是其具有很大的局限性，全站仪只能进行简单测量放线工作，对于复杂的工程将会因计算复杂而不易操作，而原始测量数据只能采用手工录入方法进行输入，数据录入极慢，严重影响测量放样效率；测量成果只能通过数据形式进行展现，需要测量人员具备较强的空间想象能力，通过人为判断测量成果的准确性，极易因人为判断失误造成测量成果错误；要求测量人员必须具备较高的测量水平和编程能力，不利于测量事业的发展。当需要测绘整个地形时，工作量太大，存在很大的局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种工程测量用测量装置及其使用方法，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种工程测量用测量装置，包括固定板，所述固定板的下方铰接有三条支腿，所述固定板的上方连接有调平板，所述调平板和固定板之间设置有调平机构，所述调平板的内部设置有水平测量仪和圆水泡。
所述调平板的上方滑动连接有丝杠支架，所述丝杠支架的一侧设置有驱动丝杠支架旋转的驱动机构；所述丝杠支架内部设置有丝杠组件，所述丝杠组件包括平行设置有丝杠和直线导柱，所述丝杠外侧螺纹连接有螺母，所述直线导柱贯穿螺母，所述丝杠通过第一电机驱动；所述螺母的周向轴接有若干个激光测距仪，每个所述激光测距仪连接有转向机构。
所述激光测距仪电性连接有数据处理控制机构，所述数据处理控制机构分别与调平机构、水平测量仪、驱动机构、第一电机以及转向机构电性连接。
优选的，所述丝杠支架包括固定连接的顶板和底板，所述丝杠和直线导柱的两端分别与顶板和底板轴接，所述底板下端面设置有环形导轨，所述调平板的上方开设有与所述环形导轨相适配的环形凹槽。
优选的，所述驱动机构包括固定在底板周向上的轮齿，所述底板啮合有与轮齿相适配的第一齿轮，所述第一齿轮通过第二电机驱动，所述第二电机与数据处理控制机构电性连接。
优选的，所述转向机构包括固定设置在螺母上的支撑板，所述激光测距仪的一端固定连接有第二齿轮，所述支撑板、激光测距仪和第二齿轮通过转动轴连接，所述支撑板轴接有与第二齿轮相适配的第三齿轮，所述第三齿轮通过第三电机驱动，所述第三电机与数据处理控制机构电性连接。
优选的，所述调平机构包括不少于三组的调平液压缸，所述调平液压缸环形排布在调平板和固定板之间，且相邻两组所述调平液压缸等距设置，所述调平液压缸的缸体与固定板铰接，所述液压缸的活塞杆与调平板固定连接，所述调平液压缸与数据处理控制机构电性连接。
优选的，所述固定板的下方固定设置有支座，所述支座与支腿铰接，所述支腿包括与所述支座铰接的套架，所述套架内嵌有可伸缩套杆，所述可伸缩套杆的底端设置有锥形固定头。
优选的，所述激光测距仪设置有4组，任意相邻两组所述激光测距仪等距设置。
一种工程测量用测量装置的使用方法，基于上述任意一种工程测量用测量装置，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：设定好测量的基点，将测量装置放置到基点的上方；
步骤二：调节三条支腿的长度以及倾斜角度，将测量装置架设到基点的上方，通过水平测量仪测量调平板的倾斜角度，并通过调平结构调整调平板的水平度直至调平板水平；
步骤三：测量基点与螺母之间的距离，并计算目标测点与测量装置之间的距离；通过转向机构调节激光测距仪的倾斜角度，使不同激光测距仪的倾斜角度不同；通过驱动机构驱动丝杠支架旋转，通过若干组激光测距仪对不同圆周上的测点进行测量；
步骤四：根据激光测距仪设置的组数以及倾斜角度，通过转向机构调节激光测距仪的倾斜角度，对不同圆周上的测点进行测量；
步骤五：通过第一电机驱动丝杠工作，螺母上升或下降，依次执行步骤三和步骤四，测量螺母相对于测量基点高度不同时，通过激光测距仪对不同圆周上的测点进行测量；
步骤六：数据处理控制机构获得原始测量数据，并将激光测距仪在不同高度和倾斜度时，测量的同一测点距离数据进行计算、比对和分析，判断原始测量数据是否合格，对不合格数据进行过滤，并得到最终数据，获取测点的三维坐标；
步骤七：根据步骤六获得的所有合格测点数据进行绘制并得到工程图形文件。
优选的，步骤二中，只有当水平测量仪和圆水泡同时显示调平板水平时，才可以执行步骤三。
本发明公开了以下技术效果：本发明通过水平测量仪获得调平板的倾斜角度，并通过调平机构进行调平，快速准确地对调平板进行调平；本发明通过丝杠的上下运动调节激光测距仪的高度，通过驱动机构控制调节激光测距仪做圆周运动，并通过转向机构控制激光测距仪的倾斜角度，通过三者共同控制激光测距仪的运动，对测点进行不同高度和倾斜角度下的多次测量，从而获得更准确的数据，并通过数据处理控制机构进行数据处理工作，可大幅度减少工程测量的工作量，缩短测量时间，进而节约工程工期，让测量工作变得轻松简单而又高效准确，便于推广和应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明测量装置结构示意图；
图2为图1中A的局部放大图。
其中，1为固定板，2为支腿，21为支座，22为套架，23为可伸缩套杆，24为锥形固定头，3为调平板，4为调平机构，41为调平液压缸，5为丝杠支架，51为顶板，52为底板，53为环形导轨，54为环形凹槽，6为驱动机构，61为第一齿轮，62为第二电机，7为丝杠组件，71为丝杠，72为直线导柱，8为螺母，9为第一电机，10为激光测距仪，11为转向机构，111为支撑板，112为第二齿轮，113为第三齿轮，114为第三电机。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-2，本发明提供一种工程测量用测量装置，包括固定板1，固定板1的下方铰接有三条支腿2，固定板1的下方固定设置有支座21，支座21与支腿2铰接，支腿2包括与支座21铰接的套架22，套架22内嵌有可伸缩套杆23，可伸缩套杆23的底端设置有锥形固定头24。通过可伸缩套杆23控制支腿2长度，并通过锥形固定头24进行固定。
固定板1的上方连接有调平板3，调平板3和固定板1之间设置有调平机构4，调平板3的内部设置有水平测量仪和圆水泡；调平机构4包括不少于三组的调平液压缸41，调平液压缸41环形排布在以调平板3中心为圆心的圆周上，且任意相邻两组调平液压缸41之间的距离相同，调平液压缸41的缸体与固定板1铰接，液压缸的活塞杆与调平板3固定连接，调平液压缸41与数据处理控制机构电性连接。通过调平机构4调整调平板3的水平布置，保证数据测量的准确性。
调平板3的上方滑动连接有丝杠支架5，丝杠支架5的一侧设置有驱动丝杠支架5旋转的驱动机构6；丝杠支架5内部设置有丝杠组件7，丝杠组件7包括平行设置有丝杠71和直线导柱72，丝杠71外侧螺纹连接有螺母8，直线导柱72贯穿螺母8，丝杠71通过第一电机9驱动；丝杠支架5包括固定连接的顶板51和底板52，丝杠71和直线导柱72的两端分别与顶板51和底板52轴接，底板52下端面设置有环形导轨53，调平板3的上方开设有与环形导轨53相适配的环形凹槽54。驱动机构6包括固定在底板52周向上的轮齿，底板52啮合有与轮齿相适配的第一齿轮61，第一齿轮61通过第二电机62驱动，通过第二电机62控制丝杠支架5旋转；第二电机62与数据处理控制机构电性连接。
螺母8的周向轴接有若干个激光测距仪10，每个激光测距仪10连接有转向机构11；转向机构11包括固定设置在螺母8上的支撑板111，激光测距仪10的一端固定连接有第二齿轮112，支撑板111、激光测距仪10和第二齿轮112通过转动轴连接，支撑板111轴接有与第二齿轮112相适配的第三齿轮113，第三齿轮113通过第三电机114驱动，第三电机114与数据处理控制机构电性连接。
激光测距仪10电性连接有数据处理控制机构，数据处理控制机构分别与调平机构4、水平测量仪、驱动机构6、第一电机9以及转向机构11电性连接。数据处理控制机构包括控制器和数据处理两部分，控制器为PLC控制器用来控制装置各部分的运动，数据处理部分将获得的原始数据进行分析，并将将数据绘制并得到工程图形文件。
进一步优化方案，激光测距仪10设置有四组，任意相邻两组激光测距仪10之间的距离相同，四组激光测距仪10均布在螺母的周向，保证螺母的稳定性。
一种工程测量用测量装置的使用方法，基于所述的工程测量用测量装置，包括以下步骤：
步骤一：设定好测量的基点，将测量装置放置到基点的上方。
步骤二：调节三条支腿2的长度以及倾斜角度，将测量装置架设到基点的上方，通过水平测量仪测量调平板3的倾斜角度，并通过调平结构调整调平板3的水平度直至调平板3水平；只有当水平测量仪和圆水泡同时显示调平板3水平时，才可认定调平板3水平布置。
步骤三：测量基点与螺母8之间的距离，并计算目标测点与测量装置之间的距离；通过转向机构11调节激光测距仪10的倾斜角度，使不同激光测距仪10的倾斜角度不同；通过驱动机构6驱动丝杠支架5旋转，通过若干组激光测距仪10对不同圆周上的测点进行测量。
步骤四：根据激光测距仪10设置的组数以及倾斜角度，通过转向机构11调节激光测距仪10的倾斜角度，对不同圆周上的测点进行测量。
步骤五：通过第一电机9驱动丝杠71工作，螺母8上升或下降，依次执行步骤三和步骤四，测量螺母8相对于测量基点高度不同时，通过激光测距仪10对不同圆周上的测点进行测量。
步骤六：数据处理控制机构获得原始测量数据，并将激光测距仪10在不同高度和倾斜度时，测量的同一测点距离数据进行计算、比对和分析，判断原始测量数据是否合格，对不合格数据进行过滤，并得到最终数据，获取测点的三维坐标。
步骤七：根据步骤六获得的所有合格测点数据进行绘制并得到工程图形文件。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种工程测量用测量装置，其特征在于：包括固定板(1)，所述固定板(1)的下方铰接有三条支腿(2)，所述固定板(1)的上方连接有调平板(3)，所述调平板(3)和固定板(1)之间设置有调平机构(4)，所述调平板(3)的内部设置有水平测量仪和圆水泡；
所述调平板(3)的上方滑动连接有丝杠支架(5)，所述丝杠支架(5)的一侧设置有驱动丝杠支架(5)旋转的驱动机构(6)；所述丝杠支架(5)内部设置有丝杠组件(7)，所述丝杠组件(7)包括平行设置有丝杠(71)和直线导柱(72)，所述丝杠(71)外侧螺纹连接有螺母(8)，所述直线导柱(72)贯穿螺母(8)，所述丝杠(71)通过第一电机(9)驱动；所述螺母(8)的周向轴接有若干个激光测距仪(10)，每个所述激光测距仪(10)连接有转向机构(11)；所述激光测距仪(10)电性连接有数据处理控制机构，所述数据处理控制机构分别与调平机构(4)、水平测量仪、驱动机构(6)、第一电机(9)以及转向机构(11)电性连接；
一种工程测量用测量装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：设定好测量的基点，将测量装置放置到基点的上方；
步骤二：调节三条支腿(2)的长度以及倾斜角度，将测量装置架设到基点的上方，通过水平测量仪测量调平板(3)的倾斜角度，并通过调平机构(4)调整调平板(3)的水平度直至调平板(3)水平；
步骤三：测量基点与螺母(8)之间的距离，并计算目标测点与测量装置之间的距离；通过转向机构(11)调节激光测距仪(10)的倾斜角度，使不同激光测距仪(10)的倾斜角度不同；通过驱动机构(6)驱动丝杠支架(5)旋转，通过若干组激光测距仪(10)对不同圆周上的测点进行测量；
步骤四：根据激光测距仪(10)设置的组数以及倾斜角度，通过转向机构(11)调节激光测距仪(10)的倾斜角度，对不同圆周上的测点进行测量；
步骤五：通过第一电机(9)驱动丝杠(71)工作，螺母(8)上升或下降，依次执行步骤三和步骤四，测量螺母(8)相对于测量基点高度不同时，通过激光测距仪(10)对不同圆周上的测点进行测量；
步骤六：数据处理控制机构获得原始测量数据，并将激光测距仪(10)在不同高度和倾斜度时，测量的同一测点距离数据进行计算、比对和分析，判断原始测量数据是否合格，对不合格数据进行过滤，并得到最终数据，获取测点的三维坐标；
步骤七：根据步骤六获得的所有合格测点数据进行绘制并得到工程图形文件。
2.根据权利要求1所述的一种工程测量用测量装置，其特征在于：所述丝杠支架(5)包括固定连接的顶板(51)和底板(52)，所述丝杠(71)和直线导柱(72)的两端分别与顶板(51)和底板(52)轴接，所述底板(52)下端面设置有环形导轨(53)，所述调平板(3)的上方开设有与所述环形导轨(53)相适配的环形凹槽(54)。
3.根据权利要求2所述的一种工程测量用测量装置，其特征在于：所述驱动机构(6)包括固定在底板(52)周向上的轮齿，所述底板(52)啮合有与轮齿相适配的第一齿轮(61)，所述第一齿轮(61)通过第二电机(62)驱动，所述第二电机(62)与数据处理控制机构电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种工程测量用测量装置，其特征在于：所述转向机构(11)包括固定设置在螺母(8)上的支撑板(111)，所述激光测距仪(10)的一端固定连接有第二齿轮(112)，所述支撑板(111)、激光测距仪(10)和第二齿轮(112)通过转动轴连接，所述支撑板(111)轴接有与第二齿轮(112)相适配的第三齿轮(113)，所述第三齿轮(113)通过第三电机(114)驱动，所述第三电机(114)与数据处理控制机构电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种工程测量用测量装置，其特征在于：所述调平机构(4)包括不少于三组的调平液压缸(41)，所述调平液压缸(41)环形排布在调平板(3)和固定板(1)之间，相邻两组所述调平液压缸(41)等距设置，所述调平液压缸(41)的缸体与固定板(1)铰接，所述平液压缸(41)的活塞杆与调平板(3)固定连接，所述调平液压缸(41)与数据处理控制机构电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种工程测量用测量装置，其特征在于：所述固定板(1)的下方固定设置有支座(21)，所述支座(21)与支腿(2)铰接，所述支腿(2)包括与所述支座(21)铰接的套架(22)，所述套架(22)内嵌有可伸缩套杆(23)，所述可伸缩套杆(23)的底端设置有锥形固定头(24)。
7.根据权利要求1所述的一种工程测量用测量装置，其特征在于：所述激光测距仪(10)设置有4组，相邻两组所述激光测距仪(10)等距设置。
8.根据权利要求1所述的一种工程测量用测量装置，其特征在于：步骤二中，只有当水平测量仪和圆水泡同时显示调平板(3)水平时，才可以执行步骤三。
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