專利名稱：測量設定點指示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于測量作業(yè)、例如確定測量設定點等的操作的測量設定點指示
>J-U裝直。
背景技術：
在測量作業(yè)中，例如將樁打在測量設定點中的測量設定工作，測量裝置被設定在已知點，且測量裝置指示測量設定點(坐標)，并將測量設定點的信息傳送給在測量設定點打樁的作業(yè)人員(此處為打樁作業(yè)人員)。
打樁作業(yè)人員支撐測量設定點指示裝置，而測量裝置測量測量設定點指示裝置的位置，并將測量設定點指示裝置的當前位置與測量設定點之間的偏差傳送給打樁作業(yè)人員。打樁作業(yè)人員將測量設定點指示裝置支撐在消除偏差的位置，并將由測量設定點指示裝置指示的點作為測量設定點。作為傳統(tǒng)的測量設定點指示裝置，柱上安裝有棱鏡。柱的下端指示測量設定點，而測量裝置測量棱鏡的位置。當測量裝置測得的值與柱在垂直支撐狀態(tài)下的測量設定點的值一致時，就確定了測量設定點。因此，柱設置有傾斜檢測器例如氣泡管等，以檢測柱是否是垂直的。為此，即使當測量裝置測得的值與測量設定點的值一致時，如果柱是傾斜的，也有必要將柱修正為垂直站立(執(zhí)行校平)。當柱的傾斜從這種狀態(tài)調(diào)整時，棱鏡的位置在水平方向移動，并從測量設定點偏離。因此，進一步地調(diào)整測量設定點指示裝置的位置是必要的。因此，設置準確的測量設定點需要麻煩的操作，其中重復進行測量設定點指示裝置位置的調(diào)整和校平。順便提及，由于測量設定點指示裝置設置有棱鏡，在JP-A-2009-204557中公開了一種測量設定點指示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測量設定點指示裝置，它可以在棱鏡的位置確定時立即標記出測量設定點。為了達到這個目的，根據(jù)本發(fā)明的測量設定點指示裝置包括支撐件，其相對于垂直方向能夠傾斜；連接件，其相對于所述支撐件能夠自由地傾斜并且通過重力垂直向下懸掛；激光指示器，其設置在所述連接件的下端，與所述連接件的軸線同心，且垂直向下發(fā)射激光束；以及反射體，其設置為使所述連接件的軸線穿過所述反射體的中心。另外，在根據(jù)本發(fā)明的測量設定點指示裝置中，支撐件是能夠以所述支撐件的下端為中心扭轉的桿狀部件，棱鏡支撐部件沿水平方向從所述支撐件延伸，并且所述連接件由所述棱鏡支撐部件支撐。另外，在根據(jù)本發(fā)明的測量設定點指示裝置中，反射體是固定在所述支撐件上的全向棱鏡，并且在中心部處具有空間，球體能夠旋轉地設在所述空間內(nèi)，且所述連接件從所述球體向下懸掛。另外，在根據(jù)本發(fā)明的測量設定點指示裝置中，在所述球體的頂部處，設置有與所述連接件的傾斜限度相對應的反射部或非反射部，光敏元件設置成面向所述反射部或所述非反射部，并且所述連接件的傾斜限度通過由所述光敏元件檢測所述反射部或所述非反射部的邊界來檢測。另外，在根據(jù)本發(fā)明的測量設定點指示裝置中，第一接觸點設置在所述連接件上，第二接觸點設置在所述全向棱鏡上在面向所述第一接觸點的部位，并且電壓施加在所述第一接觸點與所述第二接觸點之間，并且其中，當所述連接件是傾斜的，且所述第一接觸點與所述第二接觸點形成接觸時，所述連接件的傾斜限度被檢測到。另外，在根據(jù)本發(fā)明的測量設定點指示裝置中，在所述全向棱鏡的下端設置有罩，且所述激光指示器被所述罩環(huán)繞。另外，在根據(jù)本發(fā)明的測量設定點指示裝置中，所述連接件設置為使得所述連接 件相對于所述支撐件能夠自由地傾斜，所述反射體為中心部具有空間的全向棱鏡，所述連接件穿過所述空間，并且所述反射體固定在所述連接件上。另外，在根據(jù)本發(fā)明的測量設定點指示裝置中，所述連接件的上端設置有另一個激光指示器，并且激光束從所述另一個激光指示器向上發(fā)射。根據(jù)本發(fā)明，測量設定點指示裝置包括相對于垂直方向可傾斜的支撐件；相對于支撐件可自由地傾斜且由重力垂直向下懸掛的連接件；激光指示器，其設置在連接件下端，與連接件的軸線同軸，且垂直向下發(fā)射激光束；以及反射體，其設置為使連接件的軸線穿過該反射體的中心。因此，不管支撐件的狀態(tài)，反射體的中心通過激光束向下附接，并且測量設定點的確定變?nèi)菀?。另外，根?jù)本發(fā)明，在測量設定點指示裝置中，支撐件是能夠以支撐件的下端為中心扭轉的桿狀部件，棱鏡支撐部件沿水平方向從支撐件延伸，而連接件由棱鏡支撐部件支撐。結果，通過支撐件的傾斜或扭轉，可以容易調(diào)整由激光束投射的位置。另外，根據(jù)本發(fā)明，在測量設定點指示裝置中，反射體是固定在所述支撐件上的全向棱鏡，并且在中心部處具有空間，球體能夠旋轉地設在所述空間內(nèi)，且所述連接件從所述球體向下懸掛。因此，不管全向棱鏡的姿態(tài)，可以使得構造緊湊，并附接全向棱鏡的中心豎直向下。另外，根據(jù)本發(fā)明，在測量設定點指示裝置中，在所述球體的頂部處，設置有與所述連接件的傾斜限度相對應的反射部或非反射部，光敏元件設置成面向所述反射部或所述非反射部，并且所述連接件的傾斜限度通過由所述光敏元件檢測所述反射部或所述非反射部的邊界來檢測。因此，可以防止激光束的附接位置被調(diào)整到連接件的傾斜限度之外。另外，根據(jù)本發(fā)明，在測量設定點指示裝置中，第一接觸點設置在所述連接件上，第二接觸點設置在所述全向棱鏡上在面向所述第一接觸點的部位，并且電壓施加在所述第一接觸點與所述第二接觸點之間，并且其中，當所述連接件是傾斜的，且所述第一接觸點與所述第二接觸點形成接觸時，所述連接件的傾斜限度被檢測到。因此，可以防止激光束的附接位置被調(diào)整到連接件的傾斜限度之外。另外，根據(jù)本發(fā)明，在測量設定點指示裝置中，在所述全向棱鏡的下端設置有罩，且所述激光指示器被所述罩環(huán)繞。因此，防止激光指示器因風搖擺，并可以實現(xiàn)穩(wěn)定的測試設定作業(yè)。另外，根據(jù)本發(fā)明，在測量設定點指示裝置中，連接件設置為使得所述連接件相對于所述支撐件能夠自由地傾斜，所述反射體為中心部具有空間的全向棱鏡，所述連接件穿過所述空間，并且所述反射體固定在所述連接件上。因此，連接件的軸線穿過全向棱鏡的中心，并且當連接件被垂直地支撐時，激光束可靠地附接在全向棱鏡的中心。另外，根據(jù)本發(fā)明，在測量設定點指示裝置中，連接件的上端設置有另一個激光指示器，并且激光束從所述另一個激光指示器向上發(fā)射。因此，可以使測量設定點垂直向上附接。


附圖I是具有測量設定點指示裝置的測量系統(tǒng)的示意 附圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的測量設定點指示裝置的正視 附圖3是測量設定點指示裝置的主要部分的示意 附圖4是根據(jù)第一實施例的具有測量設定點指示裝置的測量系統(tǒng)的示意框 附圖5是第一實施例的流程 附圖6是第二實施例的主要部分的說明 附圖7A和附圖7B是用于檢測測量設定點指示裝置的支撐件的傾斜限度的第一檢測裝置的主要部件的說明圖，附圖7A示出了位于傾斜限度內(nèi)的傾斜狀態(tài)，而附圖7B示出了超出傾斜限度的傾斜狀態(tài)；以及
附圖8是第二檢測裝置的主要部件的說明圖。
具體實施例方式下面通過參考附圖來給出對本發(fā)明的實施例的描述。附圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的具有測量設定點指示裝置的測量系統(tǒng)。在圖中，參考標記I表示測量設定點指示裝置，參考標記2表示設置在已知點的測量裝置。測量設定點指示裝置I和測量裝置2具有能夠發(fā)送和接收執(zhí)行測定作業(yè)必須的信息的通信部件。測量裝置2測量測量設定點指示裝置I的位置(測量坐標)，比較測量坐標與打樁的位置(打樁坐標)，并將引導信息發(fā)送到測量設定點指示裝置I側，從而使測量坐標與打樁坐標一致。下面將參考附圖2和附圖3來給出根據(jù)本發(fā)明的測量設定點指示裝置I的第一實施例的描述。參考標記3表示桿狀支撐件。從該支撐件3的上端，棱鏡支撐部件4在水平方向上延伸，全向棱鏡5附接到棱鏡支撐部件4的端部。全向棱鏡5由多個三角形的角棱狀的棱鏡5a組成，它們以輻射狀組裝在一起。棱鏡5a由棱鏡保持器6支撐，棱鏡保持器6固定在棱鏡支撐部件4上。在全向棱鏡5的中心部位形成一空間，激光指示器7自該空間垂直安裝。如圖3所示，球體8容納在該空間內(nèi)，該球體8由空間內(nèi)提供的球形座9支撐。球體8的中心與全向棱鏡5的中心一致，或者在從其移位對于測量來說沒有問題的量的情況下與全向棱鏡5的中心基本一致。具有桿狀形狀的連接件11自球體8向下懸掛，激光指示器7附接到連接件11的下端。連接件11具有能夠保持筆直狀態(tài)的剛度。激光指示器7的軸線與從該激光指示器7發(fā)出的激光束12的光軸線一致，光軸線13設置為穿過球體8的中心。另外，在球體8被球形座9支撐的狀態(tài)下，球體8的中心設置為與全向棱鏡5的中心一致。球體8與球形座9是具有低摩擦阻力的部件，并且低粘度硅脂等被涂覆到球形座9。激光指示器7構成鉛錘結構，其中該激光指示器7自身充當配重，而由激光指示器7發(fā)射出的激光束12總是沿垂直方向向下。另外，連接件11的長度以使得激光指示器7可以充當配重的方式來設置。在棱鏡5的下端，管狀的罩14被設置并且蓋住激光指示器7。罩14的存在防止激光指示器7因風而搖擺。另外，罩14的下端可以覆蓋有透明元件，例如透明玻璃或透明合 成樹脂等以具有液密結構。值得注意的是，在測量設定點指示裝置I使用在不受風影響的狀態(tài)的情況下，罩14可以省略或去除。在棱鏡支撐部件4的上表面，設置有導向件15。順便提及，導向件15的設定位置不限于棱鏡支撐部件4的上表面，也可以是支撐件3的垂直部分。另外，導向件15可以制成可攜帶的，并通過夾具附接，而且導向件15可以設計為根據(jù)使用狀態(tài)其可以適當?shù)馗浇拥街渭?和從支撐件3拆除。如圖4所示，導向件15具有顯示單元16、第一控制運算單元17、存儲單元18、以及第一通信單元19。另外，測量裝置2包括距離測量/角度測量單元21、第二控制運算單元22、以及第二通信單元23。對于第二控制運算單元22，測量設定點的坐標預先輸入。全向棱鏡5的位置(測量坐標)由距離測量/角度測量單元21測得，將測量結果與測量設定點的坐標進行比較，并將測量結果和測量設定點坐標的相關信息經(jīng)由無線通信實時通過第二通信單元23傳送給導向件15。導向件15通過第一通信單元19接收測量結果以及有關測量設定點的坐標的信息。第一控制運算單元17在顯示單元16上顯示接收到的測量設定點的坐標以及支撐件3的當前位置，即全向棱鏡5的當前位置。或者第一控制運算單元17計算測量設定點的坐標與當前位置之間的偏差量、使偏差量為零的移動方向等，并將偏差量、移動方向等顯示在顯示單元16上。打樁作業(yè)人員在核查顯示單元16的顯示的情況下，將測量設定點指示裝置I設置在測量設定點，在地面上標記測量設定點，然后打樁。另外，測量設定點指示裝置1，例如，導向件15可以具有通知裝置例如蜂鳴器等，并且在全向棱鏡5的位置與測量設定點的坐標一致或者落在誤差范圍內(nèi)的情況下，該通知裝置產(chǎn)生通知聲音或振動，并可以通知作業(yè)人員全向棱鏡5的位置與測量設定點一致。測量裝置2可以是具有跟蹤功能的測量裝置，或者是不具有跟蹤功能的測量裝置。通過具有跟蹤功能的測量裝置，一個作業(yè)人員可以進行打樁。接下來，現(xiàn)在將給出在測量設定作業(yè)使用根據(jù)第一實施例的測量設定點指示裝置I來進行、且測量裝置2具有跟蹤功能的情況，例如參考圖5的總的步驟。
(步驟01)設定測量設定點相關的信息，并輸入到測量裝置2。(步驟02)測量裝置2 被引導朝向測量設定點，測量設定點指示裝置I保持在測量設定點的方向。(步驟03)測量裝置2被操作并且使其開始跟蹤全向棱鏡5。在開始跟蹤全向棱鏡5的同時，測量裝置2連續(xù)地測量到全向棱鏡5的距離和全向棱鏡5的角度(水平角度和垂直角度)。測量結果和測量設定點的坐標數(shù)據(jù)傳送到測量設定點指示裝置I。(步驟04)在測量設定點指示裝置I中，基于從測量裝置2傳送的信息計算當前位置與測量設定點之間的偏差量，并顯示偏差量。值得注意的是，偏差量顯示為XY坐標值或指示偏差方向的矢量，且矢量的長度根據(jù)偏差量可以改變。(步驟05，步驟06)當全向棱鏡5接近測量設定點，且全向棱鏡5的位置幾乎與測量設定點一致時，將支撐件3豎立在地面上。(步驟07)基于測量裝置2的測量結果來核查全向棱鏡5的位置，并確定全向棱鏡5是否豎直定位在測量設定點上面。(步驟08)在全向棱鏡5未在測量設定點上面豎直的情況下，支撐件3以支撐件3的下端為中心相對豎直方向傾斜，或以支撐件3的軸線為中心旋轉(扭轉),全向棱鏡5的位置被調(diào)整從而全向棱鏡5的位置在測量設定點上面變得豎直。(步驟09)在確認全向棱鏡5在測量設定點上面垂直的狀態(tài)，激光指示器7發(fā)射出的激光束12投射在測量設定點上。(步驟10)測量設定點被標記(樁被打入)。一個測量設定作業(yè)完成，并且過程行進以確定下一個測量設定點。在上述通過使用測量設定點指示裝置I來執(zhí)行測量設定點確定作業(yè)中，不管支撐件3的姿態(tài)(傾斜或扭轉)，激光指示器7總是將激光束投射在全向棱鏡5的中心垂直向下的區(qū)域。因此，由于作業(yè)人員不專心于保持支撐件3的垂直姿態(tài)，因而作業(yè)人員充分地集中在使由激光指示器7照射的位置與測量設定點一致。因此，可使用性得到大大改進。順便提及，可以將測量設定點的信息預先設定并輸入到導向裝置15的存儲單元18中。附圖6示出了第二實施例。在第二實施例中，在連接件11的下端設置有激光指示器7，在連接件11的上端設置有激光指示器7'，激光束12從激光指示器7垂直向下發(fā)射出，而激光束12'從激光指示器7'垂直向上發(fā)射出。連接件11穿過全向棱鏡5的中心。球體8設置在連接件11的上部，優(yōu)選地靠近連接件11的上端部，球形座9設置在棱鏡支撐部件4中，并且球體8由球形座9支撐使得球體8能夠自由地在所有方向傾斜。因此，連接件11與棱鏡支撐部件4之間的關系為連接件11以上下方向穿過棱鏡支撐部件4，而且連接件11通過棱鏡支撐部件4支撐成支撐件11能夠自由地在所有方向傾斜。另外，全向棱鏡5設置在連接件11的下部中，優(yōu)選地靠近連接件11的下端部，而全向棱鏡5充當連接件11的配重，且連接件11的軸線總是豎直的。從而，從激光發(fā)射器7和7'發(fā)射出的激光束12和12'總是垂直向下和垂直向上發(fā)射出，不管支撐件3是否傾斜，并在垂直方向傳遞全向棱鏡5的中心的位置。值得注意的是，在第二實施例中，在不需要朝上發(fā)射激光束12'的情況下，激光發(fā)射器7'可以省略。另外，全向棱鏡5反射來自測量裝置2的測距光。從而，代替全向棱鏡5，具有反射測距光的功能的反射器將是足夠的，且它不限于全向棱鏡。例如，全向棱鏡5可以替代為反射板，并且激光束12的光軸線13可以成形在該板的表面(反射表面)上。如上所述，在本實施例中，支撐件3是傾斜的，且由激光束12投射的位置被調(diào)整，且要求支撐件3的傾斜限度在連接件11的傾斜限度范圍內(nèi)。因此，可以提供用于檢測連接件11的傾斜限度的檢測手段。圖7A和圖7B示出了第一種檢測手段。在球體8的頂部形成有圓形反射部25，并且光敏元件26設置成使得面向球體8的頂部(見圖7A)。光敏元件26發(fā)射檢測光。光敏元件26接收并檢測從反射部25反射的反射檢測光。 當反射部25被設置的范圍與連接件11的傾斜限度對應成光敏元件26檢測到反射部25的邊界時，可以檢測連接件11的傾斜限度。因此，當光敏元件26沒有接收和檢測到反射的檢測光時，判斷連接件11超出了傾斜限度，即支撐件3超出了傾斜限度(見圖7B)。順便提及，球體8的頂部的預設范圍可以形成為不反射檢測光的非反射部，而其他部分可以形成為反射檢測光，并且可以判斷當檢測到反射檢測光時，連接件11超出傾斜限度。圖8示出了第二種檢測手段。在第二種檢測手段中，在連接件11上設置有環(huán)狀第一接觸點28，且第二接觸點29設置在棱鏡5a上在面向第一接觸點28的位置以環(huán)繞第一接觸點28。將預設電壓施加到第一接觸點28和第二接觸點29。當連接件11傾斜并且傾斜量超過要求的量時，第一接觸點29和第二接觸點29形成相互接觸，并且電路通過第一接觸點28和第二接觸點29之間，確定出連接件11超過傾斜限度。值得注意的是，在上述的實施例中，支撐件3是一個桿狀元件。然而，支撐件3可以形成為兩腳或三腳支撐件。在這種情況下，每條腿形成為伸縮腿，而支撐件3可以通過腿的伸縮而形成為可傾斜的，且全向棱鏡5的支撐點可以在水平方向上移位。
權利要求
1.一種測量設定點指示裝置，包括支撐件，其相對于垂直方向能夠傾斜；連接件，其相對于所述支撐件能夠自由地傾斜并且通過重力垂直向下懸掛；激光指示器，其設置在所述連接件的下端，與所述連接件的軸線同心，且垂直向下發(fā)射激光束；以及反射體，其設置為使得所述連接件的軸線穿過所述反射體的中心。
2.根據(jù)權利要求I所述的測量設定點指示裝置，其特征在于，所述支撐件是能夠以所述支撐件的下端為中心扭轉的棒狀部件，棱鏡支撐部件沿水平方向從所述支撐件延伸，并且所述連接件由所述棱鏡支撐部件支撐。
3.根據(jù)權利要求2所述的測量設定點指示裝置，其特征在于，所述反射體是固定在所述支撐件上的全向棱鏡，并且在中心部處具有空間，球體能夠旋轉地設在所述空間內(nèi)，且所述連接件從所述球體向下懸掛。
4.根據(jù)權利要求3所述的測量設定點指示裝置，其特征在于，在所述球體的頂部處，設置有與所述連接件的傾斜限度相對應的反射部或非反射部，光敏元件設置成面向所述反射部或所述非反射部，并且所述連接件的傾斜限度通過由所述光敏元件檢測所述反射部或所述非反射部的邊界來檢測。
5.根據(jù)權利要求3所述的測量設定點指示裝置，其特征在于，第一接觸點設置在所述連接件上，第二接觸點設置在所述全向棱鏡上在面向所述第一接觸點的部位，并且電壓施加在所述第一接觸點與所述第二接觸點之間，并且其中，當所述連接件是傾斜的，且所述第一接觸點與所述第二接觸點形成接觸時，所述連接件的傾斜限度被檢測到。
6.根據(jù)權利要求3至5中任一項所述的測量設定點指示裝置，其特征在于，在所述全向棱鏡的下端設置有罩，且所述激光指示器被所述罩環(huán)繞。
7.根據(jù)權利要求2所述的測量設定點指示裝置，其特征在于，所述連接件設置為使得所述連接件相對于所述支撐件能夠自由地傾斜，所述反射體為中心部具有空間的全向棱鏡，所述連接件穿過所述空間，并且所述反射體固定在所述連接件上。
8.根據(jù)權利要求7所述的測量設定點指示裝置，其特征在于，所述連接件的上端設置有另一個激光指示器，并且激光束從所述另一個激光指示器向上發(fā)射。
全文摘要
一種測量設定點指示裝置，包括可相對垂直方向傾斜的支撐件(3)；相對所述支撐件可自由地傾斜且由重力垂直向下懸掛的連接件；設置在所述連接件的下端的激光指示器(7)，其與所述連接件的軸線同心，且垂直向下發(fā)射激光束；以及反射體(5)，其設置為使得所述連接件的軸線穿過所述反射體的中心。
文檔編號G01C15/02GK102759349SQ20121012756
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權日2011年4月28日
發(fā)明者西田信幸 申請人:株式會社拓普康