KR101360259B1 - 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템 - Google Patents

지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템에 관한 것으로 상단지지대와, 상단지지대에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리와, 상단지지대에 결합되어 측량기기가 장착되는 측량기기 마운트와, 다리를 벌어진 상태로 지지하기 위한 다리지지수단과, 지면에 착지되어 상기 삼각대가 안착되며, 안착된 삼각대의 측량기기 마운트가 수평을 이루도록 하는 착지 및 수평유지수단을 구비한 것으로, 삼각대를 수평을 이루는 지면은 물론 경사진 지면에 설치하는 경우에도 측량기기가 장착되는 측량기기 마운트의 상면이 수평을 자동 유지하도록 지면에 착지되는 다리를 지지함으로써 삼각대 설치 후 측량기기 마운트에 측량기기를 장착하는 것만으로써 측량기기의 수평이 맞춰지게 되어 삼각대 설치와 측량작업을 신속하게 진행할 수 있도록 한 것이다.

Description

지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템{Tripod fixing apparatus for geodetic surveying instrument}
본 발명은 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 지면에 설치하였을 때 자동적으로 수평이 유지되는 삼각대 마운트를 구비하여 삼각대의 다리를 삼각대 마운트 상에 장착하는 것만으로써 측량기기 마운트의 상면이 수평으로 유지되도록 하여 삼각대 설치 후 측량기기 마운트에 측량기기를 장착하는 것만으로써 측량기기의 수평이 맞춰지게 되어 삼각대 설치와 측량작업을 신속하게 진행할 수 있도록 한 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템에 관한 것이다.
측지측량에 있어서는 레벨기, 트랜지트, 토탈스테이션 등의 측량기기(측정기기)를 사용하며, 이들 정밀측량기기들은 지면에서 일정 높이에 위치하도록 하기 위하여 삼각대에 탑재하는 것이 일반적이다.
이하의 설명에서 측정기기와 측량기기는 동일하며 문맥에 적합하게 선택하여 사용하기로 한다.
이러한 측량용 삼각대에 요구되는 조건은 지면에 견고하게 착지되어 바람이나 외부 층격에 의하여 쉽게 넘어지지 않고 측량기기를 안전하게 지지할 수 있어야 한다는 것과 측정기기의 수평을 맞출 수 있어야 한다는 것이다.
종래의 측량용 삼각대는 3개의 다리와, 다리들의 상단을 회동 가능하게 지지하는 상단지지구 및, 상단지지구의 상부에 결합되어 측량기기가 장착되는 측량기기 마운트를 포함하여 구성된다.
상기 다리들은 상부다리와 하부다리를 구비하여 길이조절 가능하게 구성되고, 상부다리의 상단이 상단지지구에 회동 가능하게 연결되어 다리를 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 구성된다.
또한 상부다리의 하단에는 각각 버팀봉의 일단이 회동 가능하게 연결되고 각 버팀봉의 타단은 연결구에 회동 가능하게 연결되어 다리를 오므렸을 때에는 다리들과 나란한 상태로 되고 다리를 벌렸을 때에는 수평을 이루는 상태로 다리들을 지지하도록 구성된다.
상기 측량기기 마운트는 상단지지구에 수평 및 수직 방향으로 회동 가능하게 결합되어 측량기기 마운트의 수평을 맞출 수 있도록 구성된다.
그러나 종래의 측량용 삼각대는 다리를 지면에 착지한 상태로부터 상부지지대를 기준으로 측량기기 마운트를 수평과 수직 방향으로 회동시키면서 상면에 설치된 측량기기의 수평을 조절하여야 하므로 측량기기의 설치 작업이 번거롭고 수평을 조절하는 데에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
따라서 측량기기가 설치되는 측량기기 마운트의 수평을 조절하지 않고 삼각대를 장착하였을 때 측량기기 마운트가 자동적으로 수평을 유지하도록 하는 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템을 개발할 필요가 있다.
대한민국 실용신안 등록 제20-0372260호 (2004.12.28. 등록) “지피에스 측량용 삼각대” 대한민국 특허 등록 제10-0288885호 (2001.02.12. 등록) “측량장비용 삼각대”
따라서 본 발명의 목적은 지면에 설치하였을 때 자동적으로 수평이 유지되는 삼각대 마운트를 구비하여 삼각대의 다리를 삼각대 마운트 상에 장착하는 것만으로써 측량기기 마운트의 상면이 수평으로 유지되도록 하여 삼각대 설치 후 측량기기 마운트에 측량기기를 장착하는 것만으로써 측량기기의 수평이 맞춰지게 되어 삼각대 설치와 측량작업을 신속하게 진행할 수 있도록 한 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 것으로 상단지지대와, 상기 상단지지대에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리와, 상기 상단지지대에 결합되어 측량기기가 장착되는 측량기기 마운트, 상기 다리를 벌어진 상태로 지지하기 위한 다리지지수단 및, 지면에 착지되어 상기 삼각대가 안착되며, 안착된 삼각대의 측량기기 마운트가 수평을 이루도록 하는 착지 및 수평유지수단을 포함하여 구성되며, 상기 상단지지대는 다리의 상단이 회동 가능하게 연결되는 3개의 힌지부와 힌지공을 등각도 간격으로 구비하고, 상기 다리는 상기 힌지부에 대응하며 상기 힌지공에 대응하는 힌지공이 형성된 힌지부와, 상기 힌지공에 삽입되어 힌지부를 상대 회동 가능하게 연결하는 힌지핀과, 상기 힌지부에서 수평방향으로 간격을 두고 두 갈래로 하향 연장되는 한 쌍의 다리부재와, 상기 다리부재의 하단에 결합되어 상하단이 개방된 박스형태의 안내구를 구비한 상부다리와, 상기 안내구를 통하여 한 쌍의 다리부재 사이에 길이방향으로 슬라이드 능하게 삽입되는 하부다리와, 상기 안내구에 체결되어 선단이 하부다리에 밀착되는 다리조정나사 및, 상기 하부다리의 하단에 결합되는 착지부재를 포함하며, 상기 다리지지수단은, 상기 안내구의 내측면에서 돌츨되는 연결편과, 상기 연결편에 연결핀으로 연결되는 연결편이 구비된 실린더형 로드와, 상기 실린더형 로드에 외측 단부가 슬라이드 가능하게 삽입되는 봉형 로드와, 상기 실린더형 로드에 체결되어 선단이 실린더형 로드의 내부에서 봉형 로드의 외주면에 밀착되는 조임나사와, 상기 조임나사의 후단에 일체로 결합되는 손잡이와, 상기 봉형 로드의 내측 단부측에 대응하여 배치되며 외주면에 상기 봉형 로드의 내측 단부에 구비된 연결편이 삽입되는 연결편이 구비된 연결링과, 상기 연결편을 상대회동 가능하게 연결하는 착탈식 연결핀을 포함하고, 상기 착지 및 수평유지수단은 삼각형 판체로 형성되어 중심부에 관통공이 형성된 베이스판과, 상기 베이스판의 꼭지점 부위에 상단이 고정되는 복수개의 착지봉을 구비한 착지베이스와, 상기 베이스판의 중심부에 상기 관통공과 동축을 이루도록 고정설치되며 하프 구형 내주면이 구비된 3차원회동지지체와, 상기 3차원회동지지체의 하프 구형 내주면에 대응하는 구형 외주면이 구비되며 상기 3차원회동지지체의 내에 삽입되어 3차원회동 가능하게 삽입되는 3차원회동체와, 상기 3차원회동체의 중심을 관통하여 상방 및 하향 연장되는 수직유지봉과, 상기 수직유지봉의 하단에 결합되는 중량추와, 상기 한 쌍의 하프 3차원회동지지체 중 어느 하나에 관통되어 선단이 상기 3차원회동체의 구형 외주면에 밀착되며 길이방향으로 직선안내장공이 형성된 3차원회동체 고정핀과, 상기 3차원회동지지체에 고정되며 상기 직선안내장공에 삽입되어 상기 3차원회동체 고정핀이 회전하지 않고 직선운동만 하도록 하는 안내핀과, 상기 베이스판의 상면에 장착되어 상기 3차원회동체 고정핀을 직선운동시키는 리니어 액튜에이터와, 상기 베이스판의 상면에 장착되어 상기 리니어 액튜에이터에 전원을 공급하는 배터리가 삽입되는 배터리홀더와, 상기 베이스판의 상면에 장착되어 상기 리니어 액튜에이터에 대한 배터리 전원을 제어하는 전원스위치와, 상기 수직유지봉의 상단에 상면이 수직유지봉의 중심축에 직각을 이루도록 결합되며 상면에 상기 삼각대의 착지편의 하단이 삽입되는 다리지지홈이 구비된 삼각대 마운트를 포함하여 구성되는 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템을 제공한다.
본 발명의 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템에 의하면 착지 및 수평유지수단을 지면에 착지하고 삼각대 마운트가 수평을 유지하는 상태로 고정시킨 상태에서 삼각대 마운트 상에 삼각대를 안착시키는 것만으로써 측량기기 마운트가 자동적으로 수평상태로 유지되므로 측량기기 마운트에 측량기기를 장착하면 측량기기가 수평으로 유지되어 삼각대의 설치와 측량작업을 신속하게 진행할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1 내지 도 10은 본 발명에 의한 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 삼각대의 분해 사시도,
도 2는 착지 및 수평유지수단의 분해 사시도,
도 3은 다리를 접은 상태를 보인 사시도,
도 4 내지 도 6은 삼각대를 수평 지면에 설치하는 과정을 보인 것으로,
도 4는 3차원고정체를 회동 가능하게 한 상태에서 착지 및 수평유지수단을 수평 지면에 착지시켜 삼각대 마운트가 수평을 유지하도록 한 상태를 보인 사시도,
도 5는 3차원회동체를 고정시켜 삼각대 마운트가 수평을 유지한 상태로 고정한 상태를 보인 사시도,
도 6은 수평을 유지하는 삼각대 마운트에 삼각대를 장착한 상태를 보인 사시도,
도 7 내지 도 9는 삼각대를 수평 지면에 설치하는 과정을 보인 것으로,
도 7은 3차원고정체를 회동 가능하게 한 상태에서 착지 및 수평유지수단을 수평 지면에 착지시켜 삼각대 마운트가 수평을 유지하도록 한 상태를 보인 종단면도,
도 8은 3차원회동체를 고정시켜 삼각대 마운트가 수평을 유지한 상태로 고정한 상태를 보인 종단면도,
도 9는 수평을 유지하는 삼각대 마운트에 삼각대를 장착한 상태를 보인 종단면도,
도 10 내지 도 10은 삼각대를 경사 지면에 설치하는 과정을 보인 것으로,
도 10은 3차원고정체를 회동 가능하게 한 상태에서 착지 및 수평유지수단을 경사 지면에 착지시켜 삼각대 마운트가 수평을 유지하도록 한 상태를 보인 종단면도,
도 11은 3차원회동체를 고정시켜 삼각대 마운트가 수평을 유지한 상태로 고정한 상태를 보인 종단면도,
그리고
도 12는 수평을 유지하는 삼각대 마운트에 삼각대를 장착한 상태를 보인 종단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
이하의 설명에서 각종 볼트와 나사가 관통되는 관통공 및 볼트와 너트가 체결되는 나사공, 그리고 각종 핀이 관통되는 관통공이나 고정공에 대해서는 도면에 표시는 하되 도면 부호를 생략한다.
본 발명에 의한 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템은 도 1 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 상단지지대(10)와, 상기 상단지지대(10)에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리(20)와, 상기 상단지지대(10)에 결합되어 측량기기가 장착되는 측량기기 마운트(30), 상기 다리(20)를 벌어진 상태로 지지하기 위한 다리지지수단(40)을 포함하는 삼각대(T), 및 지면에 착지되어 상기 삼각대(T)가 안착되며, 안착된 삼각대(T)의 측량기기 마운트(30)가 수평을 이루도록 하는 착지 및 수평유지수단(100)을 포함하여 구성하여 구성된다.
상기 상단지지대(10)는 다리(20)의 상단이 회동 가능하게 연결되는 3개의 힌지부(11)와 힌지공(12)을 등각도 간격으로 구비한다.
상기 다리(20)는 상기 힌지부(11)에 대응하며 상기 힌지공(12)에 대응하는 힌지공(22)이 형성된 힌지부(21)와, 상기 힌지공(12, 22)에 삽입되어 힌지부(11, 21)를 상대 회동 가능하게 연결하는 힌지핀(23)과, 상기 힌지부(21)에서 수평방향으로 간격을 두고 두 갈래로 하향 연장되는 한 쌍의 다리부재(25)와, 상기 다리부재(25)의 하단에 결합되어 상하단이 개방된 박스형태의 안내구(26)를 구비한 상부다리(24)와, 상기 안내구(26)를 통하여 한 쌍의 다리부재(25) 사이에 길이방향으로 슬라이드 능하게 삽입되는 하부다리(27)와, 상기 안내구(26)에 체결되어 선단이 하부다리(27)에 밀착되는 다리조정나사(28) 및, 상기 하부다리(27)의 하단에 결합되는 착지부재(29)를 포함한다.
상기 상부다리(24)의 다리부재(25)와 안내구(26)는 다리부재(25)를 안내구(26)에 삽입한 상태에서 안내구(26)를 관통하는 고정나사(26a)를 다리부재(25)에 체결하는 것에 의하여 고정 결합된다.
상기 다리조정나사(28)는 별도의 공구 없이 현장에서 작업자가 손으로 조이거나 풀 수 있도록 나비나사 등과 같이 손잡이가 달린 나사를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 착지부재(29)는 하단이 첨예한 형태로 형성되며, 상단에는 상기 하부다리(27)의 하단이 삽입되는 삽입부(29a)가 형성된다. 상기 하부다리(27)와 착지부재(29)는 하부다리(27)의 하단부를 삽입부(29a)에 삽입한 상태에서 삽입부(29a)를 관통하는 고정나사(29b)를 하부다리(27)의 하단부에 체결하는 것에 의하여 고정 결합된다.
상기 측량기기 마운트(30)의 중앙에 각각 나사공(31)을 형성하고, 상기 상단지지대(10)의 중앙에 볼트관통공(13)을 형성하여 상기 볼트관통공(13)을 밑에서 위로 관통하는 결합볼트(33)를 상기 나사공(31)에 체결하는 것에 의하여 측량기기 마운트(30)를 상단지지대(10) 상에 결합할 수 있다.
도시예에서는 측량기기(미도시)를 장착하기 위한 복수개(도면에서는 3개)의 홀(32)이 구비된 형태로 도시하였으나, 이는 기존의 측량기기 마운트 중에서 장착하고자 하는 측량기기의 종류에 따라 어느 하나를 선택할 수 있다.
상기 다리지지수단(40)은, 상기 안내구(26)의 내측면에서 돌츨되는 연결편(41)과, 상기 연결편(41)에 연결핀(42)으로 연결되는 연결편(43a)이 구비된 실린더형 로드(43)와, 상기 실린더형 로드(43)에 외측 단부가 슬라이드 가능하게 삽입되는 봉형 로드(44)와, 상기 실린더형 로드(43)에 체결되어 선단이 실린더형 로드(41)의 내부에서 봉형 로드(44)의 외주면에 밀착되는 조임나사(45)와, 상기 조임나사(45)의 후단에 일체로 결합되는 손잡이(45a)와, 상기 봉형 로드(44)의 내측 단부측에 대응하여 배치되며 외주면에 상기 봉형 로드(44)의 내측 단부에 구비된 연결편(44a)이 삽입되는 연결편(46a)이 구비된 연결링(46)과, 상기 연결편(44a, 46a)을 상대회동 가능하게 연결하는 착탈식 연결핀(47)을 포함하여 구성된다.
상기 조임나사(45)는 별도의 공구 없이 현장에서 작업자가 손으로 조이거나 풀 수 있도록 나비나사 등과 같이 손잡이가 달린 나사를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 착탈식 연결핀(47)은 착탈 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 손잡이(47a)가 구비된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 도시예에서는 손잡이(47a)가 나비형으로 형성된 예를 예시하였으나 고리형으로 형성할 수도 있다.
상기 착지 및 수평유지수단(100)은,
삼각형 판체로 형성되어 중심부에 관통공(112)이 형성된 베이스판(111)과, 상기 베이스판(111)의 꼭지점 부위에 상단이 고정되는 복수개의 착지봉(113)을 구비한 착지베이스(110)와,
상기 베이스판(111)의 중심부에 상기 관통공(112)과 동축을 이루도록 고정설치되며 하프 구형 내주면(122)이 구비된 3차원회동지지체(120)와,
상기 3차원회동지지체(120)의 하프 구형 내주면(122)에 대응하는 구형 외주면(131)이 구비되며 상기 3차원회동지지체(120)의 내에 삽입되어 3차원회동 가능하게 삽입되는 3차원회동체(130)와,
상기 3차원회동체(130)의 중심을 관통하여 상방 및 하향 연장되는 수직유지봉(140)과,
상기 수직유지봉(140)의 하단에 결합되는 중량추(150)와,
상기 한 쌍의 하프 3차원회동지지체(121) 중 어느 하나에 관통되어 선단이 상기 3차원회동체(140)의 구형 외주면(131)에 밀착되며 길이방향으로 직선안내장공(161)이 형성된 3차원회동체 고정핀(160)과,
상기 3차원회동지지체(120)에 고정되며 상기 직선안내장공(161)에 삽입되어 상기 3차원회동체 고정핀(160)이 회전하지 않고 직선운동만 하도록 하는 안내핀(170)과,
상기 베이스판(111)의 상면에 장착되어 상기 3차원회동체 고정핀(160)을 직선운동시키는 리니어 액튜에이터(180)와,
상기 베이스판(111)의 상면에 장착되어 상기 리니어 액튜에이터(180)에 전원을 공급하는 배터리(B)가 삽입되는 배터리홀더(190)와,
상기 베이스판(111)의 상면에 장착되어 상기 리니어 액튜에이터(180)에 대한 배터리 전원을 제어하는 전원스위치(200)와,
상기 수직유지봉(140)의 상단에 상면이 수직유지봉(140)의 중심축에 직각을 이루도록 결합되며 상면에 상기 삼각대(T)의 착지편(29)의 하단이 삽입되는 다리지지홈(211)이 구비된 삼각대 마운트(210)를 포함하여 구성된다.
상기 베이스판(111)의 꼭지부분에 결합공(114)을 형성하며, 상기 착지봉(113)의 상단 외주면에 수나사부(115)를 형성하여 착지봉(113)의 상단부를 결합공(114)에 관통시키고, 수나사부(115)에 상하측 결합너트(116)를 체결하여 베이스판(111)의 상면과 하면에 밀착시키는 것에 의하여 베이스판(111)과 착지봉(113)이 결합되도록 구성된다.
상기 3차원회동지지체(120)는 상기 구형 내주면(122)의 절반씩이 구비된 한 쌍의 하프 3차원회동지지체(121)로 구성되고, 하프 3차원회동지지체(121)의 양단에는 결합편(123)을 절곡 형성하고, 이 결합편(123)에 결합볼트(124)를 관통시키고 결합볼트(124)의 관통돌출단에 결합너트(125)를 체결하는 것에 의하여 하나의 3차원회동지지체(120)를 이루도록 구성된다.
상기 3차원회동지지체(120)는 관통공(112)의 주위에서 상기 베이스판(111)을 밑에서 위로 관통하는 고정나사(126)를 3차원회동지지체(120)의 하면에 체결하는 것에 의하여 베이스판(111)에 고정할 수 있다.
상기 3차원회동체(130)에는 관통공(132)을 형성하여 이 관통공(132)에 수직유지봉(140)의 상단부를 관통시키고, 수직유지봉(140)의 상단부에 형성된 나사부(141)에 고정너트(133)를 체결하여 3차원회동체(130)의 상면과 하면에 밀착되도록 하는 것에 의하여 3차원회동체(130)를 수직유지봉(140)의 상단에 일체로 결합할 수 있다.
상기 수직유지봉(140)의 하단부에는 나사부(142)를 형성하고, 상기 중량추(150)의 상면에는 나사공(151)을 형성하여 이들 나사부(142)와 나사공(151)을 체결하는 것에 의하여 일체로 결합할 수 있다.
상기 안내핀(170)은 도시예와 같이 3차원회동지지체(120) 중 어느 하나에 형성된 한 쌍의 지지편(171)에 양단이 고정된 상태로 상기 3차원회동체 고정핀(160)의 안내장공(161)에 삽입되도록 구성할 수 있으나, 상기 지지편(171)은 상기 베이스판(111)의 상면에 결합되도록 구성할 수도 있다.
상기 리니어 액튜에이터(180)로서는 도시예와 같이 내주면에 암나사부(183)가 형성된 중공축(182)을 가지는 구동모터(181)와, 상기 3차원회동체 고정핀(160)에서 연장되어 상기 암나사부(183)에 나사결합되는 나사부(184)에 의하여 구성할 수 있으나, 전원이 차단되었을 때 스프링에 의하여 3차원회동체 고정핀(160)을 전진시키고, 전원이 공급되었을 때 전자기력에 의하여 3차원회동체 고정핀(160)을 후퇴시키는 솔레노이드를 사용할 수도 있다.
상기 구동모터(181)는 고정볼트(186)를 모터마운트(185)와 베이스판(111)에 위에서 밑으로 관통시켜 그 관통돌출단부에 고정너트(187)를 체결하는 것에 의하여 베이스판(111)에 고정할 수 있다.
상기 배터리홀더(190)는 통상적인 배터리홀더와 마찬가지로 +단자(192)와 -단자(93)를 가지는 배터리수납부(191)와, 상기 배터리수납부(191)를 복개하는 덮개판(194)을 포함하여 구성되며, 배터리수납부(191)를 관통하여 베이스판(111)에 체결되는 고정나사(195)에 의하여 베이스판(111)에 고정할 수 있다.
상기 전원스위치(200)는 리니어 액튜에이터(180)로서 구동모터(181)를 사용한 경우 전원오프위치와 전진구동위치 및 후진구동위치로 조작할 수 있는 스위치를 사용하며, 솔레노이드를 사용한 경우 전원오프위치(전진구동위치)와 전원온위치(후진구동위치)로 조작할 수 있는 스위치를 사용한다. 상기 전원스위치(200)는 고정나사(201)를 위에서 밑으로 관통하여 상기 베이스판(111)에 체결하는 것에 의하여 베이스판(111)에 고정할 수 있다.
상기 심각대 마운트(210)의 다리지지홈(211)은 하단에 꼭지점을 가지는 원추형으로 형성하여 삼각대(T)의 착지편(29)의 첨예한 하단부가 삼각대 마운트(210)에 정확하게 안착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 삼각대 마운트(210)는 그 중심부에 나사공(212)을 형성하여 상기 수직유지봉(140)의 상단부에 형성된 나사부(141)를 체결하는 것에 의하여 수직유지봉(140)의 상단에 직각을 이루도록 고정 결합할 수 있다. 이때 보강을 위치하여 상기 나사공(212)에 대응하는 나사공(214)을 가지는 보강판(213)을 삼각대 마운트(210)의 하면에 대고, 고정나사(215)를 보강판(213)에 밑에서 위로 관통시켜 삼각대 마운트(210)에 체결하여 고정하고, 상기 수직유지봉(140)의 상단에 형성된 나사부(141)를 상기 나사공(214, 212)에 체결하고, 상기 수직유지봉(140)의 상단에 형성된 나사부(141)에 체결되는 보강너트(216)를 보강판(213)의 하면에 밀착시키는 것이 바람직하다.
이하 본 발명에 의한 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템의 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명에 의한 삼각대를 수평 지면에 설치하는 과정에 대하여 설명한다.
착지 및 수평유지수단(100)의 전원스위치(200)를 고정 해제 방향으로 조작하면, 리니어 액튜에이터(180)가 후퇴작동하게 되고, 3차원회동체 고정핀(160)이 후퇴하여 그 선단이 3차원회동체(130)의 구형 외주면(131)에서 이격되면서 3차원회동체(130)의 고정이 해제된다.
이 상태에서 착지베이스(110)의 착지봉(113)을 수평 지면에 착지시킨다.
이때, 3차원회동체(130)가 고정 해제되어 3차원회동이 가능한 상태이고 3차원회동체(130)에 수직유지봉(140)의 상단이 결합되고 수직유지봉(140)의 하단에는 중량추(150)가 결합되어 있으므로 수직유지봉(140)과 중량추(150)의 자중에 의하여 3차원회동체(130)가 3차원회동하면서 수직유지봉(150)이 수직을 유지하게 되고, 수직유지봉(140)의 상단에 결합된 삼각대 마운트(210)는 수평을 유지하게 된다(도 4 및 도 7 참조).
이 상태에서 상기 리니어 액튜에이터(180)의 전진작동에 의하여 3차원회동체 고정핀(160)을 전진시키면, 3차원회동체 고정핀(160)의 선단이 3차원회동체(130)의 구형 외주면(131)에 밀착되면서 3차원회동체(130)가 고정되도록 하여 삼각대 마운트(210)가 계속하여 수평을 유지하게 된다(도 5 및 도 8 참조).
상기 삼각대(T)의 다리(20)를 벌려서 상, 하부다리(24, 27)로 구성되어 있는 다리(20)의 길이를 모두 동일하게 하고, 다리지지수단(40)을 구성하는 실린더형 로드(43)와 봉형 로드(44)의 길이도 모두 동일하게 하여 다리(20)와 연결링(46) 사이에 연결되도록 한 상태에서 다리(20)의 하단에 구비된 착지편(29)이 상기 삼각대 마운트(210)의 다리지지홈(211)에 삽입되는 상태로 삼각대(T)를 삼각대 마운트(210)에 안착시킨다(도 5 및 도 9 참조).
이 상태에서 삼각대 마운트(210)는 수평을 유지하고 있고, 각 다리(20)는 모두 동일한 길이로 조절되어 있으며, 다리지지수단(40)의 실린더형 로드(43)와 봉형 로드(44) 역시 모두 동일한 길이로 조절되어 있으므로 삼각대 마운트(210)에 안착된 삼각대(T)의 측량기기 마운트(30)는 수평을 유지하게 된다.
따라서 삼각대(T)를 착지 및 수평유지수단(100)에 안착시키는 것만으로써 자동적으로 측량기기 마운트(30)의 수평이 유지되므로 측량기기 마운트에 측량기기를 장착하면 측량기기가 수평으로 유지되어 삼각대의 설치와 측량작업을 신속하게 진행할 수 있게 된다.
다음, 본 발명에 의한 삼각대를 경사 지면에 설치하는 과정에 대하여 설명한다.
상술한 수평 지면에 설치하는 경우와 마찬가지로 3차원회동체(130)의 고정이 해제된 상태에서 착지베이스(110)의 착지봉(113)을 경사 지면에 착지시키면, 3차원회동체(130)가 고정 해제되어 3차원회동이 가능한 상태이고 3차원회동체(130)에 수직유지봉(140)의 상단이 결합되고 수직유지봉(140)의 하단에는 중량추(150)가 결합되어 있으므로 수직유지봉(140)과 중량추(150)의 자중에 의하여 3차원회동체(130)가 3차원회동하면서 수직유지봉(150)이 수직을 유지하게 되고, 수직유지봉(140)의 상단에 결합된 삼각대 마운트(210)는 수평을 유지하게 된다(도 10 참조).
이 상태에서 상기 리니어 액튜에이터(180)의 전진작동에 의하여 3차원회동체 고정핀(160)을 전진시키면, 3차원회동체 고정핀(160)의 선단이 3차원회동체(130)의 구형 외주면(131)에 밀착되면서 3차원회동체(130)가 고정되도록 하여 삼각대 마운트(210)가 계속하여 수평을 유지하게 된다(도 11 참조).
이후, 수평이 유지되고 있는 삼각대 마운트(210)에 삼각대(T)를 안착시키면 측량기기 마운트(30)의 수평이 자동적으로 유지된다(도 12 참조).
여기서 수평유지에 대한 작용은 상술한 바와 같으므로 구체적인 설명은 생략한다.
이상과 같이 본 발명에 의한 삼각대(T)를 착지 및 수평유지수단(100)과 함께 사용할 경우, 삼각대(T)가 수평을 유지하는 삼각대 마운트(210)에 안착되는 것이므로 각 상, 하부다리(24, 27)의 길이를 항상 동일한 길이로 조절하고, 다리지지수단(40)을 구성하는 실린더형 로드(43)와 봉형 로드(44)의 길이도 동일한 길이로 조절하면 된다.
한편, 본 발명에 의한 삼각대(T)를 착지 및 수평유지수단(100)과 함께 사용할 수 없는 경우에는 지면의 경사도에 따라 삼각대(T)의 각 다리(20)의 길이를 조절함과 아울러 다리지지수단(40)을 구성하는 실린더형 로드(43)와 봉형 로드(44)의 길이를 조절하여 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 상부지지대 20 : 다리
21 : 힌지부 24 : 상부다리
25 : 다리부재 26 : 안내구
27 : 하부다리 28 : 다리조정나사
30 : 측량기기 마운트 40 : 다리지지수단
41, 43a, 44a, 46a : 연결편 42, 47 : 연결핀
43 : 실린더형 로드 44 : 봉형 로드
45 : 조임나사 46 : 연결링
100 : 착지 및 수평유지수단 110 : 착지베이스
111 : 베이스판 113 : 착지봉
120 : 3차원회동지지체 130 : 3차원회동체
140 : 수직유지봉 150 : 중량추
160 : 3차원회동체 고정핀 170 : 안내핀
180 : 리니어 액튜에이터 190 : 배터리홀더
200 : 전원스위치 210 : 삼각대 마운트
211 : 다리지지홈

Claims (1)

  1. 상단지지대(10)와, 상기 상단지지대(10)에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리(20)와, 상기 상단지지대(10)에 결합되어 측량기기가 장착되는 측량기기 마운트(30), 상기 다리(20)를 벌어진 상태로 지지하기 위한 다리지지수단(40)으로 이루어진 삼각대(T); 및 지면에 착지되어 상기 삼각대(T)가 안착되며, 안착된 삼각대(T)의 측량기기 마운트(30)가 수평을 이루도록 하는 착지 및 수평유지수단(100)을 포함하며,
    상기 상단지지대(10)는 다리(20)의 상단이 회동 가능하게 연결되는 3개의 힌지부(11)와 힌지공(12)을 등각도 간격으로 구비하고,
    상기 다리(20)는 상기 힌지부(11)에 대응하며 상기 힌지공(12)에 대응하는 힌지공(22)이 형성된 힌지부(21)와, 상기 힌지공(12, 22)에 삽입되어 힌지부(11, 21)를 상대 회동 가능하게 연결하는 힌지핀(23)과, 상기 힌지부(21)에서 수평방향으로 간격을 두고 두 갈래로 하향 연장되는 한 쌍의 다리부재(25)와, 상기 다리부재(25)의 하단에 결합되어 상하단이 개방된 박스형태의 안내구(26)를 구비한 상부다리(24)와, 상기 안내구(26)를 통하여 한 쌍의 다리부재(25) 사이에 길이방향으로 슬라이드 능하게 삽입되는 하부다리(27)와, 상기 안내구(26)에 체결되어 선단이 하부다리(27)에 밀착되는 다리조정나사(28) 및 상기 하부다리(27)의 하단에 결합되는 착지부재(29)를 포함하며,
    상기 다리지지수단(40)은 상기 안내구(26)의 내측면에서 돌츨되는 연결편(41)과, 상기 연결편(41)에 연결핀(42)으로 연결되는 연결편(43a)이 구비된 실린더형 로드(43)와, 상기 실린더형 로드(43)에 외측 단부가 슬라이드 가능하게 삽입되는 봉형 로드(44)와, 상기 실린더형 로드(43)에 체결되어 선단이 실린더형 로드(43)의 내부에서 봉형 로드(44)의 외주면에 밀착되는 조임나사(45)와, 상기 조임나사(45)의 후단에 일체로 결합되는 손잡이(45a)와, 상기 봉형 로드(44)의 내측 단부측에 대응하여 배치되며 외주면에 상기 봉형 로드(44)의 내측 단부에 구비된 연결편(44a)이 삽입되는 연결편(46a)이 구비된 연결링(46)과, 상기 연결편(44a, 46a)을 상대회동 가능하게 연결하는 착탈식 연결핀(47)을 포함하고,
    상기 착지 및 수평유지수단(100)은
    삼각형 판체로 형성되어 중심부에 관통공(112)이 형성된 베이스판(111)과, 상기 베이스판(111)의 꼭지점 부위에 상단이 고정되는 복수개의 착지봉(113)을 구비한 착지베이스(110)와,
    상기 베이스판(111)의 중심부에 상기 관통공(112)과 동축을 이루도록 고정설치되며 하프 구형 내주면(122)이 구비된 3차원회동지지체(120)와,
    상기 3차원회동지지체(120)의 하프 구형 내주면(122)에 대응하는 구형 외주면(131)이 구비되며 상기 3차원회동지지체(120)의 내에 삽입되어 3차원회동 가능하게 삽입되는 3차원회동체(130)와,
    상기 3차원회동체(130)의 중심을 관통하여 상방 및 하향 연장되는 수직유지봉(140)과,
    상기 수직유지봉(140)의 하단에 결합되는 중량추(150)와,
    상기 한 쌍의 하프 3차원회동지지체(121) 중 어느 하나에 관통되어 선단이 상기 3차원회동체(130)의 구형 외주면(131)에 밀착되며 길이방향으로 직선안내장공(161)이 형성된 3차원회동체 고정핀(160)과,
    상기 3차원회동지지체(120)에 고정되며 상기 직선안내장공(161)에 삽입되어 상기 3차원회동체 고정핀(160)이 회전하지 않고 직선운동만 하도록 하는 안내핀(170)과,
    상기 베이스판(111)의 상면에 장착되어 상기 3차원회동체 고정핀(160)을 직선운동시키는 리니어 액튜에이터(180)와,
    상기 베이스판(111)의 상면에 장착되어 상기 리니어 액튜에이터(180)에 전원을 공급하는 배터리(B)가 삽입되는 배터리홀더(190)와,
    상기 베이스판(111)의 상면에 장착되어 상기 리니어 액튜에이터(180)에 대한 배터리 전원을 제어하는 전원스위치(200)와,
    상기 수직유지봉(140)의 상단에 상면이 수직유지봉(140)의 중심축에 직각을 이루도록 결합되며 상면에 상기 삼각대(T)의 착지편(29)의 하단이 삽입되는 다리지지홈(211)이 구비된 삼각대 마운트(210)를 포함하여 구성되는 지표면의 굴곡 상태에 대비한 정밀 수준측량이 가능한 삼각대의 지면 고정 시스템.
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