專利名稱：三角架及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三角架。更具體地說，此處公開的內(nèi)容涉及適用于支撐三維坐標(biāo)測量設(shè)備的示例三角架及其使用方法。
背景技術(shù)：
在許多情形中都需要穩(wěn)固的支架來確保被支撐的物體或者設(shè)備相對于堅實(shí)的表面例如地面保持固定。比如說，試驗室設(shè)備和測量設(shè)備例如三維坐標(biāo)測量儀器經(jīng)常需要相對于穩(wěn)定物體或者地面固定從而確保測量設(shè)備和被測量物體之間的相對位置保持不變。
確保儀器穩(wěn)定性的常用方法是將儀器通過物理方法栓接在穩(wěn)定的臺面或者地面上。然而，這種方法需要使臺面或者地面產(chǎn)生永久的改變而且難于復(fù)位。
在此作為參考全部引入的于1995年4月授予Simon Raab的美國專利US5,402,582顯示了如圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)中的地面直立支架，它具有由大徑桿24直立支撐的三維坐標(biāo)測量設(shè)備和監(jiān)測器以及從堅固平臺延伸的傾斜支撐腳。這種設(shè)計具有足夠的穩(wěn)固性，從而能夠允許坐標(biāo)測量設(shè)備很容易地在直徑為6至8英尺(1.8-2.4m)的球空間中測量坐標(biāo)，測量的精度為2σ±0.005英寸(0.13mm)，其中σ為標(biāo)準(zhǔn)偏差。
然而，還希望提供一種支架，該支架至少如現(xiàn)有技術(shù)中的支架一樣穩(wěn)固，但是卻易于在室內(nèi)從一個地方移至另一個地方并且可以折疊從而適合于存儲和運(yùn)輸。
在現(xiàn)有技術(shù)中已知三角架能夠提供可以折疊的穩(wěn)固支架。然而對于某些應(yīng)用，它們并不是足夠地穩(wěn)固。尤其是在以下的應(yīng)用中即所支撐設(shè)備的質(zhì)心從三角架的正上方移開時，作用在三角架支腳上的彎矩會引起所支撐設(shè)備特別是如上所述精確測量應(yīng)用產(chǎn)生不能容許的運(yùn)動。
另外，現(xiàn)有的三角架難于從一個位置移到另一個位置。例如，如果希望將三角架支撐的設(shè)備從室內(nèi)的一個位置移到另一個位置，那么他或者她將不得不將設(shè)備和三角架一起抬離地面并搬到新的地方，同時還要避免由于延伸支架而絆倒。如果支腳向下收攏了，當(dāng)把三角架移到目的地時，還必須將支腳重新?lián)伍_。如果三角架所支撐的儀器很重，那么就會增加搬運(yùn)的難度，因為整個裝配頭重腳輕。
雖然三角架適合于存儲和運(yùn)輸?shù)恼郫B功能自采用以來就已使它們在許多場合下都是必不可少的，但是它們的架設(shè)和拆卸卻一直很不方便，尤其是在重型三角架的情形中需要手工工具來緊固夾子和其它調(diào)節(jié)設(shè)備的時候。存在這種困難的一個原因是現(xiàn)有技術(shù)的三角架中沒有適當(dāng)?shù)貫榇鎯Ρ匾氖止すぞ咦鰷?zhǔn)備從而使它們易于獲得。

發(fā)明內(nèi)容
一種新型的三角架克服了現(xiàn)有技術(shù)中的上述及其它缺點(diǎn)和不足，該三角架具有用于穩(wěn)固目的可伸縮支柱。在另一方面，新型腳輪機(jī)構(gòu)使三角架易于重定位置。而且還提供了多功能支架。另外，通過三角架支撐提供了工具架。此外，使用三角架的方法包括將三角架連接到穩(wěn)定的物體上。
通過以下的詳細(xì)描述和附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會領(lǐng)會并理解本文所描述的三角架的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


下文將參照附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，其中圖1顯示了經(jīng)裝配的示例三角架的透視圖；圖2顯示了經(jīng)裝配的示例三角架的平面圖；圖3顯示了三角支架的支腳裝配的分解圖；圖4顯示了三角架平臺的局部視圖；
圖4a顯示了連接到平臺上的示例工具架的局部視圖；圖5顯示了支柱的分解圖；圖6顯示了圖5中的支柱的縱向視圖；以及圖7-9顯示了通過它的支柱進(jìn)行穩(wěn)固并且支撐著坐標(biāo)測量儀器和顯示器的示例三角架。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2顯示具有三個支腳130的三角架100，其中每個支腳都包括叉架136和下部支腳138。每個叉架136包括從支腳樞軸132垂到支柱夾141的兩個叉架-支架137。支柱夾141包括用于將支柱夾141緊固到下部支腳138上的球形柄143，以此將所述支柱夾141緊固到下部支腳138上。因此下部支腳138相對于叉架136進(jìn)行調(diào)節(jié)和伸縮。在每個下部支腳138的下端為腳輪適配器150和墩座140。在示例實(shí)施例中，腳輪適配器150配置成可以繞下部支腳138旋轉(zhuǎn)大約180°至嚙合位置，即如圖2所示腳輪152與地面接觸而墩座140抬起，或者旋轉(zhuǎn)至脫離位置，即如圖1所示腳輪152抬離地面而墩座140支撐著三角架100。然而，這個旋轉(zhuǎn)角度可以小于180°，只要旋轉(zhuǎn)得足以使腳輪與水平地面分開即可。
再參考圖1和圖2所示的示例實(shí)施例，位于三角架支腳130之間由頂端105垂直向下延伸的是拉桿導(dǎo)桿160。撐桿139由撐桿軛145延伸至每個支柱夾141，以此來協(xié)調(diào)支腳130。撐桿軛145包括允許撐桿軛145夾在拉桿導(dǎo)桿160上的球形柄，從而可以有選擇性地禁止或允許支腳136的收攏和展開。
用作示例的平臺110通過使用頂端105上如圖2所示的羅紋孔栓固在頂端105上。舉例來說，平臺110包括用于固定三維坐標(biāo)測量儀器的第一支架112和用于固定計算機(jī)顯示器或者監(jiān)視器的第二支架114，下文將參照圖7-9對此進(jìn)行描述。固定到平臺110上的是工具架120和一個或者多個支柱170(示出了兩個)。
現(xiàn)在參考圖4和4a來描述示例工具架120。在平臺110的側(cè)邊是支撐著一對工具的工具架120，這對工具包括扳手125和T形手柄扳手123。纜繩122穿過扳手125和T形手柄扳手123的手柄，由此將工具系在三角架100上，即架子120包括工具不能穿過的圈或者形狀相當(dāng)?shù)目?，如果兩個工具都拿走了，纜繩將會穿過圈，從而有效地防止任何一個工具從三角架100上脫離出去。
在示例實(shí)施例中，如圖1和圖4所示，在平臺110與工具架120相對的是兩個垂下的支柱170。每個支柱都包括在它的遠(yuǎn)端具有固定架的可伸縮桿。雖然支柱170直接連接到平臺110上，它們也可以安裝到頂端105上或者安裝到任何其它固定到它上面的物體上，在這種情形下支柱170間接地連接到平臺110。
圖5和圖6中詳細(xì)地顯示了示例支柱170。在一個實(shí)施例中，在大約為端部的位置，每個支柱170具有栓接或者以其它方式連接到平臺110上的第一球窩接頭172。從第一球窩接頭172延伸的是在支柱夾174處終止的第一支柱部173。支柱夾174設(shè)置成用于夾住接收在第一支柱部173之中并且由此可伸縮的第二支柱部175。因此第一、第二支柱部173、175以可伸縮的方式相互配合，并且支柱夾174用作將兩個支柱部相對于彼此鎖在合適的位置。在第二支柱部175的遠(yuǎn)端是第二球窩接頭177和夾盤179。雖然指定了球窩接頭172、177，但是應(yīng)該理解，其它形式的接頭也可同這種臂一起使用。
通過將平臺110系緊在堅實(shí)的物體或者墻壁上，支柱170向三角架100提供了附加的穩(wěn)定性。例如，如圖7所示通過將支柱170的邊緣夾到臺面200上而將三角架100固定到臺面200上。安裝在平臺110上的是三維坐標(biāo)測量儀器210和計算機(jī)顯示器220。圖8中也示出了示例三角架100，而這次是連接到工作臺205上。圖9顯示了三角架100正在使用的另一個視圖。應(yīng)該理解當(dāng)儀器210、220的質(zhì)心離開三角架100的正上方時，支柱170向三角架100提供了附加的穩(wěn)定性。
雖然顯示并描述了示例實(shí)施例，但是可以對它們進(jìn)行不同的修改和替換，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。由此，應(yīng)該理解，本發(fā)明是通過示例而不是限制來進(jìn)行描述的。
權(quán)利要求
1.用于在水平面上支撐物體或者儀器的三角架，該三角架包括至少三個從頂上垂下來的支腳；每個所述支腳下端的墩座，所述墩座配置成可以嚙合水平面；以及為每個所述的支腳在該支腳下端鄰近該墩座處配備的腳輪適配器，所述腳輪適配器從支腳沿徑向遠(yuǎn)離的方向延伸并且支撐著腳輪，所述腳輪適配器可旋轉(zhuǎn)地位于支腳上從而它可以向著或者遠(yuǎn)離所述三角架的中心延伸，其中當(dāng)腳輪適配器遠(yuǎn)離所述三角架的中心延伸并且支腳展開時，所述腳輪就離開水平面，而當(dāng)所述腳輪適配器向著所述三角架的中心延伸時，所述腳輪就與水平面嚙合并且墩座離開水平面從而允許所述三角架在所述腳輪上自由地滾動。
2.用于在水平面上支撐物體或者儀器的三角架，該三角架包括至少三個從頂上垂下來的支腳；固定到所述頂上的平臺，該平臺用于安裝所述物體或者儀器；至少一個連接到該平臺上的支柱，每個所述支柱包括可伸縮的桿部，桿部具有通過第一接頭連接到平臺上的第一端和具有夾子的第二端，所述伸縮桿部包括支柱夾，所述支柱夾用于有選擇性地防止當(dāng)支柱受到張力時該伸縮桿部的延伸以及當(dāng)支柱受到壓縮時桿部的收縮。
3.如權(quán)利要求2所述的三角架，其中所述支柱的所述第一端通過第一球窩接頭連接到所述平臺上。
4.如權(quán)利要求3所述的三角架，它還包括連接到所述平臺上的第二支柱，所述第二支柱與所述第一支柱基本相同。
5.如權(quán)利要求4所述的三角架，其中所述支柱和所述第二支柱相互鄰近地連接到所述平臺上。
6.如權(quán)利要求4所述的三角架，其中所述支柱和所述第二支柱直接連接到所述平臺上。
7.如權(quán)利要求4所述的三角架，其中每個所述支柱和所述第二支柱包括在其第二端上的第二球窩接頭。
8.如權(quán)利要求4所述的三角架，還包括每個所述支腳下端的墩座，所述墩座配置成與水平面嚙合；以及為每個所述的支腳在該支腳下端鄰近該墩座處配備的腳輪適配器，所述腳輪適配器從沿徑向遠(yuǎn)離所述支腳的方向延伸并且支撐著腳輪，所述腳輪適配器可旋轉(zhuǎn)地位于所述支腳上從而它可以向著或者遠(yuǎn)離所述三角架的中心延伸，其中當(dāng)腳輪適配器遠(yuǎn)離所述三角架的中心延伸并且支腳展開時，所述腳輪就離開水平面，而當(dāng)所述腳輪適配器向著所述三角架的中心延伸時，所述腳輪就與水平面嚙合并且所述墩座離開水平面從而允許所述三角架在腳輪上自由地滾動。
9.如權(quán)利要求2所述的三角架，其中所述支柱直接連接到平臺上。
10.如權(quán)利要求3所述的三角架，其中所述支柱包括在其第二端上的第二球窩接頭。
11.如權(quán)利要求2所述的三角架，還包括每個所述支腳下端的墩座，所述墩座配置成可以與水平面嚙合；以及為每個所述的支腳在該支腳下端鄰近該墩座處配備的腳輪適配器，所述腳輪適配器從支腳沿徑向遠(yuǎn)離的方向延伸并且支撐著腳輪，所述腳輪適配器可旋轉(zhuǎn)地位于支腳上從而它可以向著或者遠(yuǎn)離所述三角架的中心延伸，其中當(dāng)所述腳輪適配器遠(yuǎn)離所述三角架的中心延伸并且支腳展開時，所述腳輪就離開水平面，而當(dāng)所述腳輪適配器向著所述三角架的中心延伸時，所述腳輪就與水平面嚙合并且墩座離開水平面從而允許所述三角架在所述腳輪上自由地滾動。
12.如權(quán)利要求11所述的三角架，還包括一對手工工具；連接到所述平臺上的工具架，所述工具架具有僅僅讓所述一對手工工具的一部分穿過的孔，以此使該工具架支撐該對手工工具；以及從該對手工工具中的一個工具延伸至該對手工工具中的另一個的纜繩，當(dāng)該對手工工具中的兩個工具都從架上拿走時所述纜繩就穿過該孔。
13.如權(quán)利要求12所述的三角架，其中所述工具架直接連接到平臺上與所述支柱相對的一側(cè)上。
14.如權(quán)利要求2所述的三角架，還包括一對手工工具；連接到所述平臺上的工具架，所述工具架具有僅僅讓所述一對手工工具的一部分穿過的孔，以此使該工具架支撐該對手工工具；以及從該對手工工具中的一個工具延伸至該對手工工具中的另一個的纜繩，當(dāng)該對手工工具中的兩個工具都從架上拿走時所述纜繩就穿過該孔。
15.如權(quán)利要求14所述的三角架，其中所述工具架直接連接到平臺上與所述支柱相對的一側(cè)上。
16.用于在水平面上支撐物體或者儀器的三角架，該三角架包括至少三個從頂上垂下來的支腳；固定到所述頂上的平臺，該平臺用于安裝所述物體或者儀器；一對手工工具；連接到所述平臺上的工具架，所述工具架具有僅僅讓所述一對手工工具的一部分可以穿過的孔，以此使該工具架支撐該對手工工具；以及從該對手工工具中的一個工具延伸至該對手工工具中的另一個的纜繩，當(dāng)該對手工工具中的兩個工具都從架上拿走時所述纜繩就穿過該孔。
17.一種使用三角架的方法，所述方法包括將所述三角架置于鄰近穩(wěn)定物體的希望位置上，支腳張開到希望的程度以用于穩(wěn)定；將支柱從所述三角架延伸至所述的穩(wěn)定物體；以及將所述支柱固定到所述三角架和所述穩(wěn)定物體上。
18.如權(quán)利要求17的方法，還包括；將第二支柱從所述三角架延伸至所述穩(wěn)定物體，在與支柱連接到所述穩(wěn)定物體上的另一個位置相距一定距離的位置上，將所述第二支柱連接到所述穩(wěn)定物體上。
全文摘要
三角架具有可伸縮的支柱，它用于通過將支柱定型到穩(wěn)定物體上而提高三角架的穩(wěn)定性。在本發(fā)明的另一方面，使用三角架的方法包括將三角架連接到穩(wěn)定物體上。在本發(fā)明的另一方面，新型腳輪機(jī)構(gòu)(150)使三腳架(100)易于重新定位。在本發(fā)明的另一方面，提供了多功能支撐。在本發(fā)明的另外一個方面，提供了由三腳架支撐的工具架。
文檔編號F16M11/42GK1643295SQ03806357
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月19日
發(fā)明者西蒙·拉布, 肯尼思·J·哈什洛謝爾 申請人:法如科技有限公司