WO2017094679A1 - 測量装置 - Google Patents

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WO2017094679A1
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Inventor
中村 聡
順也 當野
Original Assignee
株式会社トプコン
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    • G01C15/002Active optical surveying means
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    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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Definitions

  • the present invention relates to a surveying apparatus.
  • Total station is known as a surveying instrument using laser light.
  • a handle for carrying is attached to the top of the total station.
  • the total station may perform surveys in the direction of the zenith, in which case the above handle becomes an obstacle.
  • the handle is configured to be removable (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 The structure described in Patent Document 1 is a structure in which only a portion gripped by the hand of the handle can be removed, but a tool is required to remove and attach the handle. Work using a tool at a surveying site is complicated, and a structure in which a handle can be attached and detached by a simpler method is required.
  • the total station includes a light receiving unit that receives an optical signal.
  • This light receiving section needs to be installed above the total station in order to secure a light receiving range.
  • the light receiving unit requires an electronic circuit that converts an optical signal into an electrical signal as a peripheral circuit.
  • a connection wiring is drawn out from the electronic circuit and connected to a control unit inside the total station body.
  • the handle that can be attached to and detached from the main body is composed of a hand grip part and a holding part that holds the hand grip part from both sides.
  • the light receiving part for optical communication and the light receiving part The electronic circuit which concerns on was arrange
  • connectors for connecting the connection wires are arranged on the handle side and the main body side so that the handle can be detached from the main body.
  • the connection and disconnection of the connector described above are repeated, so that contact failure of the connector is likely to occur.
  • this problem of poor contact tends to occur.
  • an object of the present invention is to provide a surveying device that satisfies the following requirements in a surveying device having a portable handle and an optical communication function.
  • the carrying handle can be removed with a simple operation.
  • a light receiving unit for performing optical communication is arranged as high as possible in the upper part.
  • a cantilevered handle having a rod-like gripping portion and a first support portion for supporting one end of the gripping portion, and a first portion and a second portion extending upward.
  • a main body having an upper structure having a double-headed structure, including a light receiving portion for optical communication, and a second support portion fixed in a state where the rod-shaped gripping portion is detachable.
  • the surveying device is fixed to the upper portion of the first portion, and the first support portion is fixed to the upper portion of the first portion in a removable state.
  • the invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the second support part is fixed to the second part in a detachable state.
  • the first support portion includes a first button that moves an engaging member that engages with the first portion.
  • the second support portion includes a second button for moving an engaging member that engages with the rod-shaped gripping portion.
  • the invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the first support portion and the second support portion are fixed at the same height position, and Is characterized by being horizontal.
  • a surveying instrument having a carrying handle and an optical communication function
  • the carrying handle can be removed with a simple operation.
  • a light receiving unit for performing optical communication is arranged as high as possible in the upper part.
  • the light receiving part is not removed when the handle is removed.
  • FIG. 1 and 6 show a surveying device 100.
  • the surveying instrument 100 is a total station and has a function of performing distance measurement and positioning using a laser beam.
  • the function of the surveying instrument 100 is the same as that of a normal total station.
  • the surveying apparatus 100 has a main body 101.
  • the main body 101 is mounted on a base portion 118 supported by a tripod or the like so as to be rotatable in a horizontal plane.
  • the main body 101 has a double-headed structure having two main body portions 101a and 101b extending upward.
  • a movable optical part 119 (removed in FIG. 1) is attached between the main body parts 101a and 101b so as to be rotatable in the elevation angle and depression directions.
  • the movable optical unit 119 includes a laser beam irradiation unit, a light receiving unit, and an optical lens. 1 is a hole for holding the movable optical unit 119 of FIG. 6 in a rotatable state.
  • a handle support portion 102 is detachably attached to the upper portion of the main body portion 101a.
  • the handle support portion 102 is fixed to the main body portion 101a by a fastening member (screw) (not shown).
  • Reference numeral 104 denotes an antenna for performing wireless communication with a target or a tablet.
  • the handle support portion 102 is provided with a light receiving portion 103 (see FIGS. 2 and 6) for optical communication.
  • a peripheral circuit of the light receiving unit 103 is built in the handle support unit 102.
  • a handle support portion side electrode to which a signal cable or a power cable connected to the peripheral circuit is connected is disposed at a portion of the handle support portion 102 that contacts the main body 101a.
  • a main body side electrode that is in contact with the handle support portion side electrode is disposed on the main body portion 101a.
  • a handle 105 used for transporting the surveying instrument 100 and the like is attached to the upper portion of the main body 101 in a detachable state.
  • the handle 105 has a cantilever structure in which a substantially cylindrical grip 106 and a handle support 107 are integrated.
  • the handle support portion 107 is a member that is paired with the handle support portion 102 (see FIG. 2).
  • the handle 105 can be attached to and detached from the main body 101 by a simple operation using a button without using an instrument such as a driver.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the handle 105 is detached from the main body 101.
  • the handle 105 is configured such that the tip portion 108 of the grip portion 106 is engaged with the inside of the handle support portion 102 and the bottom portion of the handle support portion 107 is engaged with the engagement portion 109 on the upper portion of the main body portion 101b. It is attached to 101 and fixed. As is clear from the structure shown in FIG. 1, in order to attach the handle 105 to the main body 101, it is necessary to have the handle support portion 102 attached to the main body 101.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing the principle of engagement of the distal end 108 with the handle support portion 102. 4, a cross section taken along the line AA ′ in FIG. 4A is shown in FIG. 4B, and a cross section taken along the line BB ′ in FIG. 4C is shown in FIG. D).
  • An engaging member 111 that is slidable in the Y-axis direction is disposed inside the handle support portion 102.
  • the engagement member 111 moves in the positive Y-axis direction when a button 112 provided on the handle support portion 102 is pressed.
  • the engagement member 111 is biased in the negative Y-axis direction by a biasing means such as a spring, and is in the state shown in FIGS. 4A and 4B without pressing the button 112.
  • the state shown in FIGS. 4C and 4D is obtained when 112 is pressed.
  • the engaging member 111 moves in the negative Y-axis direction by the action of the biasing means, and FIGS. 4 (C) and 4 (D).
  • FIGS. 4 (C) and 4 (D To the states shown in FIGS. 4A and 4B.
  • the handle 105 is attached to the handle support 102.
  • the tip 108 is pushed into the handle support portion 102 while the button 112 is pressed. Thereby, it will be in the state of FIG.4 (C) and (D).
  • the button 112 is released in this state, the engaging member 111 moves in the negative Y-axis direction by the action of the urging means, and the states shown in FIGS. 4A and 4B are obtained.
  • the hook portion 111a having an L shape is caught in the groove 110 of the tip 108, and the tip 108 (handle 105) cannot be moved in the positive direction of the X axis. That is, the handle 105 cannot be removed from the handle support portion 102.
  • the handle support portion 197 is fixed to the main body portion 101b in a detachable manner using an engagement portion 109 (see FIG. 1).
  • the engaging portion 109 has a constricted shaft portion 116 with a reduced diameter, and a disk-shaped flange portion 115 with an enlarged diameter at the upper portion thereof.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating the principle of engagement of the handle support portion 107 with the main body portion 101b.
  • An engagement member 113 having a concave shape when viewed from above (Z-axis positive direction) is disposed inside the handle support portion 107.
  • the engaging member 113 has a structure in which the constricted shaft portion 116 (see FIG. 1) of the engaging portion 109 of the main body 101b enters the inner side 114 of the recess.
  • the engaging member 113 is biased in the negative Y-axis direction by a biasing means such as a spring.
  • the handle support portion 107 is provided with a slide button 117. The engaging member 113 moves in cooperation with the slide button 117.
  • the engaging member 113 overlaps the outer edge of the disc-shaped flange 115 (see FIG. 1) above the engaging portion 109, and the engaging member 113 is Z-axis relative to the engaging portion 109. It becomes a state where it cannot move in the positive direction (that is, upward).
  • the handle 105 is attached to the main body 101b.
  • the button 112 is pressed, and at the same time the slide button 117 is slid in the positive Y-axis direction, the tip 108 is pushed into the handle support portion 102, and the handle support portion 107 is brought into contact with the upper portion of the main body portion 101b.
  • the state shown in FIGS. 4A and 4B and FIG. 5A that is, the state where the handle 105 is fixed to the main body 101 is obtained.
  • the button 108 is pressed and at the same time the slide button 117 is slid in the positive Y-axis direction, the tip 108 is removed from the handle support portion 102 and at the same time the handle support portion 107. Is separated from the main body 101b.
  • the above operation can be easily performed without using a tool.
  • the surveying apparatus 100 includes the handle 105 having a cantilever structure including the rod-shaped grip 106 and the handle support 107 supporting the one end of the grip 106, the main body 101 b and the main body extending upward. And a main body 101 having an upper structure having a double-headed structure 101a, a light receiving portion 103 for optical communication, and a handle support portion 102 fixed with a rod-like grip portion 106 being detachable.
  • the handle support part 107 is fixed to the upper part of the part 101a in a detachable manner on the upper part of the main body part 101b.
  • the handle support portion 102 is fixed to the main body portion 101a in a detachable state.
  • the handle support portion 107 is integral with the grip portion 106 (an integrated structure that cannot be attached and detached), and includes a slide button 117 that moves the engagement member 113 that engages with the main body portion 101b.
  • a button 112 is provided for moving the engaging member 111 that engages with the tip 108 of the grip 106.
  • the grip support portions 102 and 107 are at substantially the same height, and the rod-like grip portion 106 is substantially horizontal and is structured to be easily held by hand.
  • the handle 105 can be removed by a simple operation.
  • the light receiving unit 103 can be arranged as high as possible in the upper part.
  • the light receiving unit 103 remains fixed to the main body 101, and it is not necessary to remove it.
  • SYMBOLS 100 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Surveying apparatus, 101 ... Main body, 101a ... Main body part, 101b ... Main body part, 102 ... Handle support part, 103 ... Light receiving part, 104 ... Antenna, 105 ... Handle, 106 ... Grip part, 107 ... Handle support part, 108 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Tip, 109 ... Engagement part, 110 ... Groove, 111 ... Engagement member, 112 ... Button, 113 ... Engagement member, 114 ... Inside a recessed part, 115 ... Flange part, 116 ... Shaft member, 117 ... Slide button.

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Abstract

【課題】ハンドルの取り外し時に受光部の取り外しを行う必要がない測量装置を提供する。 【解決手段】測量装置100は、棒状の握り部106および握る部106の一端を支える把手支持部107を備えた片持ち構造のハンドル105と、上方に延在する本体部101bおよび本体部101aで構成された双頭構造を有した上部構造を持つ本体101とを備え、光通信用の受光部103を備え、棒状の握り部106が着脱可能な状態で固定された把手支持部102が本体部101aの上部に固定され、本体部101bの上部には、把手支持部107が着脱可能な状態で固定されている。

Description

測量装置
 本発明は、測量装置に関する。
 レーザ光を用いた測量機器としてトータルステーションが知られている。トータルステーションの上部には、持ち運びのためのハンドルが取り付けられている。トータルステーションは、天頂方向の測量を行う場合があり、その場合上記のハンドルが邪魔になる。このような場合に備えて当該ハンドルは取り外しが可能な構造とされている(例えば。特許文献1を参照)。
特許第4242790号
 特許文献1に記載された構造では、ハンドルの手で握る部分だけが取り外せる構造であるが、当該ハンドルの取り外しおよび取り付けに工具が必要とされる。測量現場で工具を用いた作業は煩雑であり、より簡単な方法でハンドルの着脱が行う構造が求められている。
 ところで、トータルステーションの機能として、作業者が手にする位置決め用のターゲットである反射プリズムとの間で光通信を行う機能がある。この機能を利用すると、トータルステーションから見た反射プリズムの方向を自律的に探索することができる。この機能を得るためにトータルステーションは、光信号を受光する受光部を備えている。この受光部は、受光範囲を確保するためにトータルステーションの上部に設置する必要がある。他方で、受光部は周辺回路として光信号を電気信号に変換する電子回路を必要とし、この電子回路からは、接続配線が引き出され、トータルステーション本体内部の制御部に接続されている。
 従来の構造では、本体への着脱が可能なハンドルは、手で握る部分とこの手で握る部分を両側から保持する保持部により構成され、この保持部に光通信用の受光部および当該受光部に係る電子回路が配置されていた。
 この構造では、ハンドルを本体から取り外せるように、ハンドル側と本体側に上記の接続配線の接続を行うためのコネクタが配置されている。この構造では、ハンドルの着脱を繰り返すと、上記のコネクタの接続と切断が繰り返されるので、コネクタの接触不良が生じ易い。特に、ハンドルの着脱は野外で行われる場合が多いので、この接触不良の問題が生じ易い。
 以上のような背景において、本発明は、持ち運び用のハンドルおよび光通信機能を備えた測量装置において、下記の要求を満たす測量装置を提供することを目的とする。
(1)持ち運び用のハンドルの取り外しが簡単な操作で可能である。
(2)光通信を行うための受光部をなるべく上部の高い位置に配置する。
(3)ハンドルの取り外し時に受光部の取り外しを行う必要がない。
 請求項1に記載の発明は、棒状の握る部分および前記握る部分の一端を支える第1の支持部を備えた片持ち構造のハンドルと、上方に延在する第1の部分および第2の部分で構成された双頭構造を有した上部構造を持つ本体とを備え、光通信用の受光部を備え、前記棒状の握る部分が着脱可能な状態で固定された第2の支持部が前記第2の部分の上部に固定され、前記第1の部分の上部には、前記第1の支持部が着脱可能な状態で固定されていることを特徴とする測量装置である。
 請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第2の支持部が前記第2の部分に着脱可能な状態で固定されていることを特徴とする。
 請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記第1の支持部は、前記第1の部分に係合する係合部材を可動させる第1のボタンを備え、前記第2の支持部は、前記棒状の握る部分に係合する係合部材を可動させる第2のボタンを備えることを特徴とする。
 請求項4に記載の発明は、請求項1~3のいずれか一項に記載の発明において、前記第1の支持部と前記第2の支持部は同じ高さの位置に固定され、前記棒状の部分は水平であることを特徴とする。
 本発明によれば、持ち運び用のハンドルおよび光通信機能を備えた測量装置において、
(1)持ち運び用のハンドルの取り外しが簡単な操作で可能である。
(2)光通信を行うための受光部をなるべく上部の高い位置に配置する。
(3)ハンドルの取り外し時に受光部の取り外しが行われない。
といった要求を満たす測量装置が得られる。
実施形態の斜視図である。 本体に取り付けた状態のハンドルの斜視図である。 本体から外した状態のハンドルの斜視図である。 係合構造の原理を示す概念図である。 係合構造の原理を示す概念図である。 実施形態の斜視図である。
(概要)
 図1および図6には、測量装置100が示されている。測量装置100は、トータルステーションであり、レーザ光を用いた測距や位置決めを行う機能を有している。測量装置100の機能は、通常のトータルステーションと同じである。測量装置100は、本体101を有している。本体101は、三脚等によって支持された基台部118の上に水平面内での回転が可能な状態で取り付けられている。本体101は、上方に延在した二つの本体部101a,101bを有した双頭構造を有している。本体部101aと101bの間には、可動光学部119(図1では取り外されている)が仰角および俯角方向に回動が可能な状態で取り付けられている。可動光学部119は、レーザ光の照射部と受光部、光学レンズを備えている。図1の符号120は、図6の可動光学部119を回動可能な状態で保持するための穴である。
 本体部101aの上部には、把手支持部102が着脱可能な状態で取り付けられている。把手支持部102の本体部101aへの固定は、図示されていない締結部材(ネジ)によって行われている。符号104は、ターゲットやタブレットと無線通信を行うためのアンテナである。
 把手支持部102には、光通信用の受光部103(図2,図6参照)が配置されている。把手支持部102の内部には、受光部103の周辺回路が内蔵されている。把手支持部102の本体部101aへの接触部分には、上記周辺回路に接続される信号ケーブルや電源ケーブルが接続された把手支持部側電極が配置されている。本体部101aには、この把手支持部側電極と接触する本体側電極が配置されており、把手支持部102を本体部101aに取り付けると、把手支持部102と本体101との電気的な接続が行われる構造となっている。
 本体101の上部には、測量装置100の運搬等に用いられるハンドル105が着脱可能状態で取り付けられている。ハンドル105は、略円筒形状の握り部106と把手支持部107が一体化された片持ち構造を有している。把手支持部107は、把手支持部102と対となる部材である(図2参照)。ハンドル105は、ドライバ等の器具を用いずにボタンを用いた簡単な操作で本体101への着脱ができるようにされている。図3には、ハンドル105を本体101から取り外した状態の斜視図が示されている。
 ハンドル105は、握り部106の先端108の部分が把手支持部102の内部に係合し、且つ、把手支持部107の底部が本体部101b上部の係合部109に係合することで、本体101に取り付けられ固定される。なお、図1に示す構造から明らかなように、ハンドル105を本体101に取り付けるには、本体101に把手支持部102を取り付けた状態とする必要がある。
 以下、円柱形状(棒形状)の握り部106の先端108の把手支持部102への係合の原理を説明する。図4は、先端108の把手支持部102への係合の原理を示す概念図である。図4において、図4(A)のA-A’の線で切断した断面が図4(B)に示され、図4(C)のB-B’の線で切断した断面が図4(D)に示されている。
 把手支持部102の内部には、Y軸方向にスライド可能な係合部材111が配置されている。係合部材111は、把手支持部102に設けられたボタン112を押すとY軸正の方向に移動する。係合部材111は、バネ等の付勢手段により、Y軸負の方向に付勢されており、ボタン112を押さない状態で図4(A)および図4(B)の状態にあり、ボタン112を押した状態で図4(C)および図4(D)の状態となる。なお、ボタン112を押した状態からボタン112を押さない状態にすると、上記の付勢手段の作用により、係合部材111がY軸負の方向に動き、図4(C)および図4(D)の状態から図4(A)および図4(B)の状態に移行する。
 まず、ハンドル105を把手支持部102に取り付ける場合を説明する。この場合、ボタン112を押した状態で、先端108を把手支持部102に押し込む。これにより、図4(C)および(D)の状態となる。この状態でボタン112を離すと、付勢手段の作用で係合部材111がY軸負の方向に動き、図4(A)および(B)の状態となる。この状態では、L字形状とされた引っ掛かり部111aが先端108の溝110に引っ掛かり、先端108(ハンドル105)をX軸正方向に動かすことができない。つまり、ハンドル105を把手支持部102から取り外すことができない。
 次に、ハンドル105を把手支持部102から取り外す場合を説明する。ハンドル105を把手支持部102に取り付けた状態、すなわち図4(A)および(B)の状態において、ボタン112を押すと、係合部材111がY軸正の方向に動き、図4(C)および(D)の状態となり、引っ掛かり部111aの先端108の溝110への係合状態が解除される。この状態で、先端108(ハンドル105)をX軸正方向に動かす、すなわち、ハンドル105を把手支持部102から引き抜く。
 次に、把手支持部107の本体部101bへの係合の原理を説明する。把手支持部197は、以下に説明するように係合部109(図1参照)を利用して本体部101bに着脱可能な状態で固定される。図1に示すように、係合部109は、縮径された形状のくびれた軸部分116と、その上部の拡径された円盤状のフランジ部115を有している。
 図5は、把手支持部107の本体部101bへの係合の原理を説明する概念図である。把手支持部107の内部には、上方(Z軸正の方向)から見た形状が凹型の係合部材113が配置されている。係合部材113は、凹部の内側114に本体部101bの係合部109のくびれた軸部分116(図1参照)が入り込む構造とされている。係合部材113はY軸負の方向にバネ等の付勢手段により付勢されている。把手支持部107には、スライドボタン117が設けられている。係合部材113はスライドボタン117と連携して動く。具体的には、スライドボタン117をY軸正の方向にスライドさせると、係合部材113がY軸正の方向に動く。この状態が図5(B)に示されている。スライドボタン117から手を離すと、付勢手段の作用により係合部材113がY軸負の方向に動き、図5(A)の状態となる。
 まず、ハンドル105を本体部101bに取り付ける場合を説明する。この場合、スライドボタン117をY軸正方向に押した状態で、把手支持部107を本体部101bの上部に接触せる。この際、図5(B)の位置関係となるように、把手支持部107と本体部101bの位置関係を調整する。次に、スライドボタン117から手を離す。すると、付勢手段の作用により、係合部材113がY軸負の方向の動き、図5(B)の状態から図5(A)の状態に移行する。図5(A)の状態では、係合部材113が係合部109上部の円盤形状のフランジ部115(図1参照)の外縁と重なり、係合部材113が係合部109に対してZ軸正方向(すなわち上方)に動かせない状態となる。こうして、ハンドル105が本体部101bに取り付けられる。
 実際には、ボタン112を押し、同時にスライドボタン117をY軸正の方向にスライドさせた状態で先端108を把手支持部102に押し込み、更に把手支持部107を本体部101bの上部に接触させ、その後にボタン112とスライドボタン117から手を離すことで、図4(A)(B)および図5(A)の状態、すなわちハンドル105が本体101に固定された状態を得る。
 逆に、本体101からハンドル105を取り外す場合は、ボタン112を押し、同時にスライドボタン117をY軸正の方向にスライドさせた状態で、先端108を把手支持部102から外し、同時に把手支持部107を本体部101bから離す。以上の操作は、工具を用いずに簡単に行える。
 以上述べたように、測量装置100は、棒状の握り部106および握り部106の一端を支える把手支持部107を備えた片持ち構造のハンドル105と、上方に延在する本体部101bおよび本体部101aで構成された双頭構造を有した上部構造を持つ本体101とを備え、光通信用の受光部103を備え、棒状の握り部106が着脱可能な状態で固定された把手支持部102が本体部101aの上部に固定され、本体部101bの上部には、把手支持部107が着脱可能な状態で固定されている。
 ここで、把手支持部102は、本体部101aに着脱可能な状態で固定されている。また、把手支持部107は、握り部106と一体(着脱できない一体化された構造)であり、本体部101bに係合する係合部材113を可動させるスライドボタン117を備え、把手支持部102は、握り部106の先端108に係合する係合部材111を可動させるボタン112を備えている。そして把手支持部102と107は略同じ高さの位置にあり、棒状の握り部106は略水平であり、手で持ち易い構造とされている。
(優位性)
 ハンドル105の取り外しが簡単な操作で可能である。また、受光部103をなるべく上部の高い位置に配置することができる。また、ハンドル105の取り外し時に受光部103は本体101の固定されたままであり、取り外す必要がない。
(その他)
 例えば、低コスト仕様として光通信機能を備えないタイプも考えられる。この場合、把手支持部102として光通信機能に係る装備を備えない構造が採用される。
 100…測量装置、101…本体、101a…本体部、101b…本体部、102…把手支持部、103…受光部、104…アンテナ、105…ハンドル、106…握り部、107…把手支持部、108…先端、109…係合部、110…溝、111…係合部材、112…ボタン、113…係合部材、114…凹部の内側、115…フランジ部、116…軸部材、117…スライドボタン。

Claims (4)

  1.  棒状の握る部分および前記握る部分の一端を支える第1の支持部を備えた片持ち構造のハンドルと、
     上方に延在する第1の部分および第2の部分で構成された双頭構造を有した上部構造を持つ本体と
     を備え、
     光通信用の受光部を備え、前記棒状の握る部分が着脱可能な状態で固定された第2の支持部が前記第2の部分の上部に固定され、
     前記第1の部分の上部には、前記第1の支持部が着脱可能な状態で固定されていることを特徴とする測量装置。
  2.  前記第2の支持部が前記第2の部分に着脱可能な状態で固定されていることを特徴とする請求項1に記載の測量装置。
  3.  前記第1の支持部は、前記第1の部分に係合する係合部材を可動させる第1のボタンを備え、
     前記第2の支持部は、前記棒状の握る部分に係合する係合部材を可動させる第2のボタンを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の測量装置。
  4.  前記第1の支持部と前記第2の支持部は同じ高さの位置に固定され、
     前記棒状の部分は水平であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の測量装置。
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