CN220019877U - 一种便携式激光钢筋定位仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种便携式激光钢筋定位仪，属于建筑工具的领域，包括支架以及与支架连接的定位杆，定位杆内设置有至少一组并列设置的激光发射源，在定位杆一侧设置有供激光发射源的光束射出的开口；定位杆上转动连接有至少一个竖直向下的测距传感器，测距传感器与激光发射源在沿定位杆的同一径向的平面上，测距传感器定位杆底端设置有GPS模块并转动连接有竖直向下的参考测距传感器；定位杆内设置有用于带动激光发射源沿水平方向转动的水平驱动组件、以及用于带动激光发射源沿竖直方向转动的竖直驱动组件；还包括控制器，测距传感器、GPS模块、水平驱动组件、竖直驱动组件均与一控制器连接；控制器还连接有通讯模块。本申请提高了对钢筋的定位准确性。

Description

一种便携式激光钢筋定位仪

技术领域

本申请涉及建筑工具的领域，尤其是涉及一种便携式激光钢筋定位仪。

背景技术

建筑工程是通过对各类房屋建筑及其附属设施的建造与配套线路、管道、设备的安装活动行程的工程实体；尤其是针对于各类房屋建筑的建设，直接关系到使用者的生命安全，所以确保建筑房屋符合建筑要求是重要工作。

因此在建筑工程中安装钢筋时，常采用简单的测量测绘工具进行定位，如钢尺、水准仪等，在进行测定位时，需要使用测绘工具反复测量并进行多方位检测，由于人为操作误差，对于复杂结构空间内的测量定位精度较低，可能会导致对钢筋的定位不准确，进而影响钢筋的受力效果和使用耐久性。

实用新型内容

为了提高对钢筋的定位准确性，本申请提供一种便携式激光钢筋定位仪。

本申请提供的一种便携式激光钢筋定位仪，采用如下的技术方案：

一种便携式激光钢筋定位仪，包括支架以及与所述支架连接的定位杆，所述定位杆内设置有至少一组并列设置的激光发射源，在所述定位杆一侧设置有供激光发射源的光束射出的开口；

所述定位杆上转动连接有至少一个竖直向下的测距传感器，所述测距传感器与所述激光发射源在沿所述定位杆的同一径向的平面上，所述测距传感器所述定位杆底端设置有GPS模块并转动连接有竖直向下的参考测距传感器；

所述定位杆内设置有用于带动所述激光发射源沿水平方向转动的水平驱动组件、以及用于带动所述激光发射源沿竖直方向转动的竖直驱动组件；

还包括控制器，所述测距传感器、所述GPS模块、所述水平驱动组件、所述竖直驱动组件均与一控制器连接；

所述控制器还连接有通讯模块。

通过采用上述技术方案，测距传感器测量得到对应的激光发射源与地面的高度，参考测距传感器测量得到定位杆底端距地面的高度，GPS模块得到定位杆底端的位置，因此工作人员可以通过上述数据，人工计算或者通过计算程序得到激光发射源的位置，进而可以通过激光发射源的位置和高度、待定位的钢筋两端的位置和高度计算出每组激光发射源转动的角度，水平驱动组件和竖直驱动组件驱动激光发射源转动，其中一个激光发射源发出的光束朝向钢筋一端的端点，另一个激光发射源发出的光束朝向钢筋另一端的端点，工作人员可以根据光束的指向，放置钢筋，快捷方便。

可选的，所述定位杆上设置有至少一组平行设置的连接板，所述测距传感器两侧对称设置有转动杆，每个所述连接柱分别与对应的连接板转动连接。

通过采用上述技术方案，连接柱与连接板转动连接，使测距传感器可以始终垂直向下，即使定位杆在倾斜时，也能够测量得到准确地高度数据。

可选的，各个所述测距传感器交错设置。

通过采用上述技术方案，防止上方的测距传感器被下方的测距传感器遮挡，使每个测距传感器均能正面地面。

可选的，所述定位杆内设置有隔板，所述水平驱动组件固定在所述隔板上的中空底架，所述底架内固定有第一电机和第一传动组件，所述第一电机与第一传动组件的输入端固定，第一传动组件的输出端贯穿于所述底架，所述激光发射源安装在所述顶架中心，所述第一传动组件的输出端与所述顶架底面中心固定。

通过采用上述技术方案，第一电机通过第一传动组件带动顶架转动，进而使顶架上的激光发射源的水平方向角度发生改变，进而改变光线在水平方向上转动的角度。

可选的，所述第一传动组件包括相啮合的第一主齿轮和第一从齿轮，第一主齿轮的半径小于所述第一从齿轮，所述第一从齿轮的轴与所述底架转动连接并贯穿于底架伸出，所述第一从齿轮的轴与所述顶架固定。

通过采用上述技术方案，第一主齿轮带动第一从齿轮转动，使第一从齿轮带动顶架转动，而第一主齿轮的半径小于第一从齿轮的半径，因此能减小第一从齿轮转动的角速度，够实现更精细地调节光束角度。

可选的，所述竖直驱动组件包括所述顶架，所述顶架包括底板和固定在所述底板两侧的支撑板，位于一侧的所述支撑板上固定有第二电机，还转动连接有第二传动组件，所述第二电机的输出端与所述第二传动组件的输入端连接，所述第二传动组件的输出端贯穿于所述支撑板，所述激光发射源安装于外壳内，所述外壳一侧与所述第二传动组件的输出端固定，另一侧与另一个所述支撑板转动连接。

通过采用上述技术方案，第二电机通过第二传动组件带动外壳转动，进而使外壳内的激光发射源的竖直方向角度发生改变，进而改变光线在竖直方向上转动的角度。

可选的，所述第二传动组件包括相啮合的第二主齿轮和第二从齿轮，所述第二主齿轮的半径小于所述第二从齿轮的半径，所述第二主齿轮和所述第二从齿轮均与所述支撑板转动连接，所述第二电机输出端与所述第二主齿轮固定，所述第二从齿轮的轴贯穿于所述支撑板并与所述外壳固定。

通过采用上述技术方案，第二电机带动第二主齿轮转动，第二主齿轮带动第二从齿轮转动，第二从齿轮带动外壳水平的轴线转动，因此实现对激光发射源的竖直方向上角度的调节。

可选的，所述支架与所述定位杆铰接，用于铰接的螺杆一端螺纹连接有旋紧环。

通过采用上述技术方案，工作人员可以转动旋钮调节铰接处的松紧，使支架与定位杆的角度调节，能够便于根据实际情况进行改动。

可选的，所述控制器连接有显示屏。

通过采用上述技术方案，控制器能够使显示屏将激光发射源的高度、定位杆底端的高度和定位显示出来，便于直观地得到数据。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.测距传感器测量得到对应的激光发射源与地面的高度，参考测距传感器测量得到定位杆底端距地面的高度，GPS模块得到定位杆底端的位置，因此工作人员可以通过上述数据，人工计算或者通过计算程序得到激光发射源的位置，进而可以通过激光发射源的位置和高度、待定位的钢筋两端的位置和高度计算出每组激光发射源转动的角度，水平驱动组件和竖直驱动组件驱动激光发射源转动，其中一个激光发射源发出的光束朝向钢筋一端的端点，另一个激光发射源发出的光束朝向钢筋另一端的端点，工作人员可以根据光束的指向，放置钢筋，快捷方便；

2.工作人员可以转动旋钮调节铰接轴，使支架与定位杆的角度调节，能够便于根据实际情况进行改动。

附图说明

图1是本申请实施例便携式激光钢筋定位仪整体结构示意图。

图2是本申请实施例中调节基座的剖面图。

图3是本申请实施例的电控结构框图。

图4是本申请实施例中计算待调用激光发射源距地面高度的示意图。

图5是本申请实施例中计算光束水平角度和竖直角度的示意图。

附图标记说明：1、支架；11、主支架；12、副支架；13、折叠杆；14、连接杆；15、螺杆；16、旋紧环；2、定位杆；21、隔板；22、开口；23、连接板；24、转动杆；3、激光发射源；4、调节基座；41、水平驱动组件；411、底架；412、第一主齿轮；413、第一从齿轮；414、第一电机；42、竖直驱动组件；421、顶架；4211、底板；4212、支撑板；422、第二主齿轮；423、第二从齿轮；424、第二电机；5、激光模组；6、外壳；61、连接柱；7、控制器；8、通讯模块；9、测距传感器；17、参考测距传感器；18、GPS模块；19、显示屏；20、终端。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种便携式激光钢筋定位仪。参照图1，便携式激光钢筋定位仪包括支架1以及与支架1连接的定位杆2。

支架1包括矩形的主支架11以及铰接在主支架11上的副支架12，在主支架11和副支架12之间设置有折叠杆13，折叠杆13展开后可以自锁。折叠杆13一端与主支架11铰接，另一端与副支架12铰接。当折叠杆13伸开时，主支架11和副支架12之间形成稳定的三角形，支架1稳定摆设；当折叠杆13折叠时，主支架11和副支架12折叠于一体，便于收纳。

定位杆2包括可发出光线的定位侧，在主支架11的顶端设置有连接杆14，连接杆14与定位杆2背离定位侧铰接，用于铰接的螺杆15尾端螺纹连接有旋紧环16。因此当调节好定位杆2的角度后，转动旋紧环16，将支架1与定位杆2固定。

一般地，定位杆2竖直设置便于使用，当实际场景需要时，可以调节定位杆2呈倾斜状态。

在定位杆2内设置有多个至少一个隔板21，在每个隔板21上并列设置有一组两个的激光发射源3。由于两个激光发射源3距离很近，可以看做位置相同。每组激光发射源3用于定位待定位钢筋的两端。

激光发射源3包括固定在隔板21上的调节基座4以及安装在调节基座4上的激光模组5。在定位杆2的定位侧的侧壁上开设有至少一个开口22，每个开口22均与一个激光发射源3对应设置，激光模组5的光束可以从开口22射出。工作人员可以将定位仪放置在待定位的钢筋一侧，使待定位的钢筋位于光束照射范围内。激光发射源3可以设置一组，也可以设置多组。当定位一根钢筋时，调用一组激光发射源3即可；而当多根钢筋同时定位时，可以同时调用多组激光发射源3。

参照图2，调节基座4包括水平驱动组件41和竖直驱动组件42。水平驱动组件41包括内部中空的底架411，底架411内设置有第一传动组件，第一传动组件包括轴线竖直且相啮合的第一主齿轮412和第一从齿轮413，第一主齿轮412和第一从齿轮413与底架411转动连接，第一主齿轮412的半径小于第一从齿轮413。在底架411内还设置有第一电机414，第一电机414的输出端与第一传动组件的输入端，即第一主齿轮412的轴固定，第一主齿轮412可以带动第一从齿轮413转动。

竖直驱动组件42包括顶架421，顶架421包括底板4211和固定在底板4211两侧的支撑板4212。第一传动组件的输出端，即第一从齿轮413的轴与底架411转动连接且贯穿于底架411后伸出，第一从齿轮413的轴与所述底板4211固定。

在一侧的支撑板4212外侧转动连接有第二传动组件，第二传动组件包括第二主齿轮422和第二从齿轮423，第二主齿轮422的直径小于第二从齿轮423的直径。在同一支撑板4212上还固定有第二电机424，第二电机424的输出端与第二传动组件的输入端，即第二主齿轮422的轴固定。

激光模组5固定在一外壳6内，激光模组5的端部从外壳6表面露出。外壳6的一侧设置有一个连接柱61，每个连接柱61均与支撑板4212转动连接，第二传动组件的输出端，即第二从齿轮423的轴与外壳6固定，第二从齿轮422的轴与连接柱61同轴设置。当第二电机424转动时，第二主齿轮422带动第二从齿轮423转动，使外壳6绕水平的轴线转动，使激光模组5在竖直方向上的角度得以调节。

在第一从齿轮413的轴贯穿出于底架411后伸出，第一从齿轮413的轴与底板4211固定，且轴位于激光模组5的正下方。第一电机414转动，第一从齿轮413带动底板4211转动，激光模组5在水平方向上的角度得以调节。

参照图3，本申请实施例还包括控制器7，控制器7分别与各个第一电机414、第二电机424和激光模组5电连接，控制器7还连接有GPS模块18，GPS模块18与终端20连接，用于接收终端20发送的令第一电机414转动的角度信息和第二电机424转动的角度信息。其中，GPS模块18可以为蓝牙模块、WIFI模块、4G/5G通讯模块等。

工作人员可以根据激光模组5所在的位置和钢筋两端点位置，计算出第一个激光模组5的光束角度，以及第二个激光模组5的光束角度，进而根据传动组件中齿轮的传动比、电机转数等已知数据计算出第一电机414和第二电机424转动的方向和时间，进而将数据输入终端20并发送至控制器7，控制器7根据接收到的数据分别控制第一电机414和第二电机424转动。

为了定位每个激光模组5的位置，在外壳6外壁上靠近每组激光模组5的位置均对应设置有一个测距传感器9，测距传感器9与激光模组5在同一径向平面上。定位杆2上设置有至少一组平行设置的连接板23，测距传感器9两侧对称设置有转动杆24，每个转动杆24分别与对应的连接板23转动连接，使测距传感器9能始终向下，测量当前位置距地面的高度。并且，各个测距传感器9交错设置，避免相互遮挡影响检测的准确性。

在外壳6底部也设置有一个参考测距传感器17和GPS模块18，参考测距传感器17测量外壳6底端距地面的参考距离，GPS模块18测量定位杆2底端的位置。

控制器7还连接有显示屏19，控制器7分别将每个测距传感器9以及参考测距传感器17检测的高度在显示屏19上显示，还将定位杆2底端的位置进行显示，便于工作人员查看数据。

当外壳6为竖直状态时，外壳6底端的位置即为被调用的激光模组5的位置。

参照图1和图4，支架1与定位杆2可拆卸连接，工作人员可以根据需要调节定位杆2的角度。当外壳6不为竖直状态时，可以工作人员通过相邻两组激光模组5之间的距离l、参考距离h1、定位杆2底端（M点）的位置以及被调用的激光模组5距地面的高度h2，构建直角三角形（△MNQ），运用公知的勾股定理等，可以计算得到被调用的激光模组5（N点）的位置以及定位杆2的倾斜角度。为了便于快速计算，可以在终端20中设置计算模块，通过检测到的数据，自动计算出被调用激光模组5的位置。

参照图1和图5，进一步地，工作人员可以建立三维立体坐标系，在三维立体坐标系中确定被调用的激光模组5(J点)的坐标和钢筋两端的坐标（A点和B点），通过这些坐标，运用公知的勾股定理等，计算出定位到钢筋其中一端端点（A点）的光束的水平角度（a1）和竖直角度（a2），以及指向钢筋另一端端点（B点）的光束的水平角度（b1）和竖直角度（b2）。进而根据上述角度以及定位杆2角度计算各个第一电机414和第二电机424转动的方向和时间。

进一步地，终端20中可以设置用于计算上述数据的计算模块，终端20通过GPS模块18获取待调用的激光发射源3距地面的高度、定位杆2底端距地面的高度、定位杆2底端的位置等信息，工作人员将钢筋两端点位置输入至终端20中，终端20自动计算出第一电机414和第二电机424的转动方向和时间，进而通过GPS模块18发送给控制器7。

本申请实施例一种便携式激光钢筋定位仪的实施原理为：工作人员将定位仪放置在待定位钢筋一侧，使定位仪的定位侧面向待定位钢筋的位置。测距传感器9检测待调用激光发射源3距地面的高度，参考测距传感器17检测定位杆2底端距地面的高度，GPS模块18检测定位杆2底端的位置，控制器7使上述数据在显示屏19上进行显示，可以由人工计算或者终端20自动计算出每个第一电机414和第二电机424转动的方向和时间，终端20通过GPS模块18将人工计算数据或自动计算的第一电机414和第二电机424的转动方向和时间发送给控制器7，控制器7控制第一电机414和第二电机424相应转动，并启动激光模组5。

其中一个光束定位到钢筋的其中一端，另一个光束射向钢筋另一端所在方向。将钢筋一端定位好后，若另一端悬空，则工作人员移动钢筋，使钢筋的悬空端与另一个光束重合，使光束被钢筋悬空端截断，即完成钢筋定位。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便携式激光钢筋定位仪，其特征在于：包括支架（1）以及与所述支架（1）连接的定位杆（2），所述定位杆（2）内设置有至少一组并列设置的激光发射源（3），在所述定位杆（2）一侧设置有供激光发射源（3）的光束射出的开口（22）；

所述定位杆（2）上转动连接有至少一个竖直向下的测距传感器（9），所述测距传感器（9）与所述激光发射源（3）在沿所述定位杆（2）的同一径向的平面上，所述测距传感器（9）所述定位杆（2）底端设置有GPS模块（18）并转动连接有竖直向下的参考测距传感器（17）；

所述定位杆（2）内设置有用于带动所述激光发射源（3）沿水平方向转动的水平驱动组件（41）、以及用于带动所述激光发射源（3）沿竖直方向转动的竖直驱动组件（42）；

还包括控制器（7），所述测距传感器（9）、所述GPS模块（18）、所述水平驱动组件（41）、所述竖直驱动组件（42）均与一控制器（7）连接；

所述控制器（7）还连接有通讯模块（8）。

2.根据权利要求1所述的一种便携式激光钢筋定位仪，其特征在于：所述定位杆（2）上设置有至少一组平行设置的连接板（23），所述测距传感器（9）两侧对称设置有转动杆（24），每个所述转动杆（24）分别与对应的连接板（23）转动连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种便携式激光钢筋定位仪，其特征在于：各个所述测距传感器（9）交错设置。

4.根据权利要求1所述的一种便携式激光钢筋定位仪，其特征在于：所述定位杆（2）内设置有隔板（21），所述水平驱动组件（41）固定在所述隔板（21）上的中空底架（411），所述底架（411）内固定有第一电机（414）和第一传动组件，所述第一电机（414）与第一传动组件的输入端固定，第一传动组件的输出端贯穿于所述底架（411），所述激光发射源（3）安装在顶架（421）中心，所述第一传动组件的输出端与所述顶架（421）底面中心固定。

5.根据权利要求4所述的一种便携式激光钢筋定位仪，其特征在于：所述第一传动组件包括相啮合的第一主齿轮（412）和第一从齿轮（413），第一主齿轮（412）的半径小于所述第一从齿轮（413），所述第一从齿轮（413）的轴与所述底架（411）转动连接并贯穿于底架（411）伸出，所述第一从齿轮（413）的轴与所述顶架（421）固定。

6.根据权利要求5所述的一种便携式激光钢筋定位仪，其特征在于：所述竖直驱动组件（42）包括所述顶架（421），所述顶架（421）包括底板（4211）和固定在所述底板（4211）两侧的支撑板（4212），位于一侧的所述支撑板（4212）上固定有第二电机（424），还转动连接有第二传动组件，所述第二电机（424）的输出端与所述第二传动组件的输入端连接，所述第二传动组件的输出端贯穿于所述支撑板（4212），所述激光发射源（3）安装于外壳（6）内，所述外壳（6）一侧与所述第二传动组件的输出端固定，另一端与另一个所述支撑板（4212）转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种便携式激光钢筋定位仪，其特征在于：所述第二传动组件包括相啮合的第二主齿轮（422）和第二从齿轮（423），所述第二主齿轮（422）的半径小于所述第二从齿轮（423）的半径，所述第二主齿轮（422）和所述第二从齿轮（423）均与所述支撑板（4212）转动连接，所述第二电机（424）输出端与所述第二主齿轮（422）固定，所述第二从齿轮（423）的轴贯穿于所述支撑板（4212）并与所述外壳（6）固定。

8.根据权利要求1所述的一种便携式激光钢筋定位仪，其特征在于：所述支架（1）与所述定位杆（2）铰接，用于铰接的螺杆（15）一端螺纹连接有旋紧环（16）。

9.根据权利要求1所述的一种便携式激光钢筋定位仪，其特征在于：所述控制器（7）连接有显示屏（19）。