CN114440765A - 一种异形构件测量定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形构件测量定位装置及方法，其属于钢结构技术领域，异形构件测量定位装置包括辅助工装、反光片和全站仪，辅助工装包括支撑部和设置于所述支撑部两侧的延伸部，所述支撑部能够穿设于异形构件上的定位孔，所述延伸部伸出所述定位孔；每个所述延伸部上至少贴设一个所述反光片；全站仪能够观测所述定位孔的轴向上的点且能够对所述反光片进行坐标测量。异形构件测量定位方法采用上述异形构件测量定位装置。通过辅助工装，由支撑部穿设于定位孔，延伸部伸出定位孔，相当于将定位孔的轴向进行了延长，反光片贴在延伸部上，便于全站仪进行测量；通过全站仪对反光片进行坐标测量，因此能够推算定位孔的中心坐标，获得数据准确且快捷。

Description

一种异形构件测量定位装置及方法

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，尤其涉及一种异形构件测量定位装置及方法。

背景技术

随着工程技术的发展，体积巨大、结构形式复杂、空间位置复杂的异形构件不断涌现。如何控制好异形构件的安装精度，保证异形构件以及与其连接的其他部件顺利合拢，是施工阶段需要解决的难点。

现有技术中，在异形构件的表面选取多个关键点，并在各个关键点上贴装反光片，通过测量各个关键点的坐标，对异形构件进行定位安装。对于结构形式复杂、空间位置复杂的大型钢结构构件，传统的全站仪一站测量往往无法满足其装配定位要求，需多次转站测量，而多次转站导致测量基准不统一，使得测量数据不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异形构件测量定位装置及方法，以解决现有技术中存在的异形构件测量定位过程复杂且测量数据不准确的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种异形构件测量定位装置，包括：

辅助工装，包括支撑部和设置于所述支撑部两侧的延伸部，所述支撑部能够穿设于异形构件上的定位孔，所述延伸部伸出所述定位孔；

反光片，每个所述延伸部上至少贴设一个所述反光片；

全站仪，能够观测所述定位孔的轴向上的点且能够对所述反光片进行坐标测量。

其中，每个所述延伸部上设置有一个所述反光片，所述反光片位于所述定位孔的轴向上，且两个所述反光片关于所述定位孔的中心对称设置。

其中，两个所述延伸部相对于所述支撑部对称设置，所述延伸部具有测量面，所述测量面与所述定位孔的轴截面重合，所述反光片贴设于所述测量面上。

其中，所述延伸部均呈半圆柱形，所述延伸部的半径等于所述定位孔的半径，所述延伸部的轴线与所述定位孔的轴线重合。

其中，所述支撑部的直径等于所述定位孔的直径。

其中，所述支撑部的轴向长度等于所述定位孔的轴向长度。

其中，所述辅助工装为分体结构，包括可拆卸连接的两个单体，每个所述单体包括一个支撑体和一个所述延伸部，两个所述支撑体连接形成所述支撑部。

一种异形构件测量定位方法，采用如上所述的异形构件测量定位装置，包括：

根据异形构件的安装要求，在所述异形构件上选取定位孔；

架设全站仪，通过观测所述定位孔的轴向上的点，确定辅助工装的轴向长度；

加工所述辅助工装，并在所述辅助工装上贴反光片；

将所述辅助工装穿设于所述定位孔中，利用所述全站仪测量所述反光片的坐标；

根据所述反光片的坐标计算获得所述定位孔的中心坐标。

其中，所述辅助工装上贴有两个所述反光片，将所述辅助工装穿设于所述定位孔之后，两个所述反光片位于所述定位孔的轴向上且关于所述定位孔的中心对称。

其中，架设全站仪之后，通过一个全站仪在一个站点能够同时观测多个定位孔。

本发明的有益效果：

本发明提出的异形构件测量定位装置，通过辅助工装，由支撑部穿设于定位孔，延伸部伸出定位孔，相当于将定位孔的轴向进行了延长，反光片贴在延伸部上，便于全站仪进行测量；通过全站仪对反光片进行坐标测量，由于辅助工装的尺寸是已知的，因此能够根据反光片的坐标推算定位孔的中心坐标，获得数据准确且快捷。

附图说明

图1是本发明实施例提供的异形构件测量定位装置在使用时的示意图；

图2是本发明实施例提供的异形构件与辅助工装配合时的结构示意图一；

图3是本发明实施例提供的异形构件与辅助工装配合时的结构示意图二。

图中：

10、异形构件；

1、辅助工装；11、支撑部；12、延伸部；

2、反光片；

3、全站仪。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

现有的钢结构工程中，异形构件越来越多，一般异形构件上都设置有定位孔，便于与其他部件连接。本发明实施例提供一种异形构件测量定位装置，能够测量异形构件上的定位孔的中心坐标，进而便于对异形构件进行定位和装配。

参见图1至图3，以图中所示的异形构件10的形状为例进行描述。当然，在实际施工中，异形构件10可能是各种形状，在此不一一描述，只要是具有定位孔的异形构件10均可采用本发明实施例提供的异形构件测量定位装置进行测量定位。

异形构件测量定位装置包括辅助工装1、反光片2和全站仪3。辅助工装1包括支撑部11和设置于支撑部11两侧的延伸部12，支撑部11能够穿设于异形构件10上的定位孔，延伸部12伸出定位孔，每个延伸部12上至少贴设一个反光片2，全站仪3能够观测定位孔的轴向上的点且能够对反光片2进行坐标测量。

通过辅助工装1，由支撑部11穿设于定位孔，延伸部12伸出定位孔，相当于将定位孔的轴向进行了延长，反光片2贴在延伸部12上，便于全站仪3进行测量；通过全站仪3对反光片2进行坐标测量，由于辅助工装1的尺寸是已知的，因此能够根据反光片2的坐标推算定位孔的中心坐标，获得数据准确且快捷。

在本实施例中，每个延伸部12上设置有一个反光片2，减少测量数据。

反光片2位于定位孔的轴向上，且两个反光片2关于定位孔的中心对称设置，只需将两个反光片2的坐标取平均值即可获得定位孔的中心坐标，计算较简单。其中，反光片2的坐标为三维坐标。

具体地，两个延伸部12相对于支撑部11对称设置，延伸部12具有测量面，测量面与定位孔的轴截面重合，反光片2贴设于测量面上。由于测量面与定位孔的轴截面重合，因此反光片2位于定位孔的轴线上。

在本实施例中，延伸部12均呈半圆柱形，延伸部12的半径等于定位孔的半径，便于加工生产。延伸部12的轴线与定位孔的轴线重合。反光片2贴在延伸部12的平面上。

支撑部11的直径等于定位孔的直径，保证支撑部11与定位孔配合时的稳定性。在安装时，需要将支撑部11穿设于定位孔的中心位置，以保证两个延伸部12相对于定位孔的对称性，为了便于安装支撑部11，可以设置支撑部11的轴向长度等于定位孔的轴向长度。当然，支撑部11的轴向长度也可以大于定位孔的轴向长度。

对于某些定位孔，在测量之前，可能有其他部件位于定位孔中，此时可以设置辅助工装1为分体结构。具体地，辅助工装1包括可拆卸连接的两个单体，每个单体包括一个支撑体和一个延伸部12，两个支撑体连接形成支撑部11。两个支撑体之间可以通过螺钉连接。

辅助工装1可以由3D打印制成，也可以机械加工制成。

全站仪3通过反光片2反射的光线获得反光片2的坐标，因此在全站仪3观测反光片2时需要保持通视性，即无遮挡。

一般情况下，反光片2贴在辅助工装1的靠近轴端的位置，辅助工装1的轴向长度越长，反光片2越容易被观测到，但是过长的辅助工装1浪费材料且占用空间。

因此，在生产辅助工装1之前，可以通过全站仪3进行初步观测，以确定辅助工装1的轴向长度。

本发明实施例还提供一种异形构件测量定位方法，采用上述的异形构件测量定位装置，包括：

根据异形构件10的安装要求，在异形构件10上选取定位孔；

架设全站仪3，通过观测定位孔的轴向上的点，确定辅助工装1的轴向长度；

加工辅助工装1，并在辅助工装1上贴反光片2；

将辅助工装1穿设于定位孔中，利用全站仪3测量反光片2的坐标；

根据反光片2的坐标计算获得定位孔的中心坐标。

在本实施例中，辅助工装1上贴有两个反光片2，将辅助工装1穿设于定位孔之后，两个反光片2位于定位孔的轴向上且关于定位孔的中心对称，便于计算定位孔的中心坐标。

如果两个反光片2不对称，在辅助工装1的尺寸已知的情况下，可以根据辅助工装1的尺寸和反光片2的坐标推算定位孔的中心坐标。

架设全站仪3之后，通过一个全站仪3在一个站点能够同时观测多个定位孔，进而同时获得与各个定位孔匹配的辅助工装1的轴向长度。一个辅助工装1也可以用于多个定位孔中，以减少加工数量，提高测量效率。

在架设全站仪3时，根据待测的不同异形构件10的分布及空间关系，合理布置全站仪3站点位置，理论上辅助工装1的轴向越长测量误差越小，实际操作时根据仪器精度及异构构件外形尺寸，合理定制辅助工装1的尺寸，保证观测通视性以及实施便捷性。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种异形构件测量定位装置，其特征在于，包括：

辅助工装(1)，包括支撑部(11)和设置于所述支撑部(11)两侧的延伸部(12)，所述支撑部(11)能够穿设于异形构件(10)上的定位孔，所述延伸部(12)伸出所述定位孔；

反光片(2)，每个所述延伸部(12)上至少贴设一个所述反光片(2)；

全站仪(3)，能够观测所述定位孔的轴向上的点且能够对所述反光片(2)进行坐标测量。

2.根据权利要求1所述的异形构件测量定位装置，其特征在于，每个所述延伸部(12)上设置有一个所述反光片(2)，所述反光片(2)位于所述定位孔的轴向上，且两个所述反光片(2)关于所述定位孔的中心对称设置。

3.根据权利要求2所述的异形构件测量定位装置，其特征在于，两个所述延伸部(12)相对于所述支撑部(11)对称设置，所述延伸部(12)具有测量面，所述测量面与所述定位孔的轴截面重合，所述反光片(2)贴设于所述测量面上。

4.根据权利要求3所述的异形构件测量定位装置，其特征在于，所述延伸部(12)均呈半圆柱形，所述延伸部(12)的半径等于所述定位孔的半径，所述延伸部(12)的轴线与所述定位孔的轴线重合。

5.根据权利要求1所述的异形构件测量定位装置，其特征在于，所述支撑部(11)的直径等于所述定位孔的直径。

6.根据权利要求5所述的异形构件测量定位装置，其特征在于，所述支撑部(11)的轴向长度等于所述定位孔的轴向长度。

7.根据权利要求1所述的异形构件测量定位装置，其特征在于，所述辅助工装(1)为分体结构，包括可拆卸连接的两个单体，每个所述单体包括一个支撑体和一个所述延伸部(12)，两个所述支撑体连接形成所述支撑部(11)。

8.一种异形构件测量定位方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的异形构件测量定位装置，包括：

根据异形构件(10)的安装要求，在所述异形构件(10)上选取定位孔；

架设全站仪(3)，通过观测所述定位孔的轴向上的点，确定辅助工装(1)的轴向长度；

加工所述辅助工装(1)，并在所述辅助工装(1)上贴反光片(2)；

将所述辅助工装(1)穿设于所述定位孔中，利用所述全站仪(3)测量所述反光片(2)的坐标；

根据所述反光片(2)的坐标计算获得所述定位孔的中心坐标。

9.根据权利要求8所述的异形构件测量定位方法，其特征在于，所述辅助工装(1)上贴有两个所述反光片(2)，将所述辅助工装(1)穿设于所述定位孔之后，两个所述反光片(2)位于所述定位孔的轴向上且关于所述定位孔的中心对称。

10.根据权利要求8所述的异形构件测量定位方法，其特征在于，架设全站仪(3)之后，通过一个全站仪(3)在一个站点能够同时观测多个定位孔。

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