专利名称：测量设定点指示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量作业、例如确定测量设定点等的操作的测量设定点指示
>J-U装直。
背景技术：
在测量作业中，例如将桩打在测量设定点中的测量设定工作，测量装置被设定在已知点，且测量装置指示测量设定点(坐标)，并将测量设定点的信息传送给在测量设定点打桩的作业人员(此处为打桩作业人员)。
打桩作业人员支撑测量设定点指示装置，而测量装置测量测量设定点指示装置的位置，并将测量设定点指示装置的当前位置与测量设定点之间的偏差传送给打桩作业人员。打桩作业人员将测量设定点指示装置支撑在消除偏差的位置，并将由测量设定点指示装置指示的点作为测量设定点。作为传统的测量设定点指示装置，柱上安装有棱镜。柱的下端指示测量设定点，而测量装置测量棱镜的位置。当测量装置测得的值与柱在垂直支撑状态下的测量设定点的值一致时，就确定了测量设定点。因此，柱设置有倾斜检测器例如气泡管等，以检测柱是否是垂直的。为此，即使当测量装置测得的值与测量设定点的值一致时，如果柱是倾斜的，也有必要将柱修正为垂直站立(执行校平)。当柱的倾斜从这种状态调整时，棱镜的位置在水平方向移动，并从测量设定点偏离。因此，进一步地调整测量设定点指示装置的位置是必要的。因此，设置准确的测量设定点需要麻烦的操作，其中重复进行测量设定点指示装置位置的调整和校平。顺便提及，由于测量设定点指示装置设置有棱镜，在JP-A-2009-204557中公开了一种测量设定点指示装置。

发明内容
本发明的目的是提供一种测量设定点指示装置，它可以在棱镜的位置确定时立即标记出测量设定点。为了达到这个目的，根据本发明的测量设定点指示装置包括支撑件，其相对于垂直方向能够倾斜；连接件，其相对于所述支撑件能够自由地倾斜并且通过重力垂直向下悬挂；激光指示器，其设置在所述连接件的下端，与所述连接件的轴线同心，且垂直向下发射激光束；以及反射体，其设置为使所述连接件的轴线穿过所述反射体的中心。另外，在根据本发明的测量设定点指示装置中，支撑件是能够以所述支撑件的下端为中心扭转的杆状部件，棱镜支撑部件沿水平方向从所述支撑件延伸，并且所述连接件由所述棱镜支撑部件支撑。另外，在根据本发明的测量设定点指示装置中，反射体是固定在所述支撑件上的全向棱镜，并且在中心部处具有空间，球体能够旋转地设在所述空间内，且所述连接件从所述球体向下悬挂。另外，在根据本发明的测量设定点指示装置中，在所述球体的顶部处，设置有与所述连接件的倾斜限度相对应的反射部或非反射部，光敏元件设置成面向所述反射部或所述非反射部，并且所述连接件的倾斜限度通过由所述光敏元件检测所述反射部或所述非反射部的边界来检测。另外，在根据本发明的测量设定点指示装置中，第一接触点设置在所述连接件上，第二接触点设置在所述全向棱镜上在面向所述第一接触点的部位，并且电压施加在所述第一接触点与所述第二接触点之间，并且其中，当所述连接件是倾斜的，且所述第一接触点与所述第二接触点形成接触时，所述连接件的倾斜限度被检测到。另外，在根据本发明的测量设定点指示装置中，在所述全向棱镜的下端设置有罩，且所述激光指示器被所述罩环绕。另外，在根据本发明的测量设定点指示装置中，所述连接件设置为使得所述连接 件相对于所述支撑件能够自由地倾斜，所述反射体为中心部具有空间的全向棱镜，所述连接件穿过所述空间，并且所述反射体固定在所述连接件上。另外，在根据本发明的测量设定点指示装置中，所述连接件的上端设置有另一个激光指示器，并且激光束从所述另一个激光指示器向上发射。根据本发明，测量设定点指示装置包括相对于垂直方向可倾斜的支撑件；相对于支撑件可自由地倾斜且由重力垂直向下悬挂的连接件；激光指示器，其设置在连接件下端，与连接件的轴线同轴，且垂直向下发射激光束；以及反射体，其设置为使连接件的轴线穿过该反射体的中心。因此，不管支撑件的状态，反射体的中心通过激光束向下附接，并且测量设定点的确定变容易。另外，根据本发明，在测量设定点指示装置中，支撑件是能够以支撑件的下端为中心扭转的杆状部件，棱镜支撑部件沿水平方向从支撑件延伸，而连接件由棱镜支撑部件支撑。结果，通过支撑件的倾斜或扭转，可以容易调整由激光束投射的位置。另外，根据本发明，在测量设定点指示装置中，反射体是固定在所述支撑件上的全向棱镜，并且在中心部处具有空间，球体能够旋转地设在所述空间内，且所述连接件从所述球体向下悬挂。因此，不管全向棱镜的姿态，可以使得构造紧凑，并附接全向棱镜的中心竖直向下。另外，根据本发明，在测量设定点指示装置中，在所述球体的顶部处，设置有与所述连接件的倾斜限度相对应的反射部或非反射部，光敏元件设置成面向所述反射部或所述非反射部，并且所述连接件的倾斜限度通过由所述光敏元件检测所述反射部或所述非反射部的边界来检测。因此，可以防止激光束的附接位置被调整到连接件的倾斜限度之外。另外，根据本发明，在测量设定点指示装置中，第一接触点设置在所述连接件上，第二接触点设置在所述全向棱镜上在面向所述第一接触点的部位，并且电压施加在所述第一接触点与所述第二接触点之间，并且其中，当所述连接件是倾斜的，且所述第一接触点与所述第二接触点形成接触时，所述连接件的倾斜限度被检测到。因此，可以防止激光束的附接位置被调整到连接件的倾斜限度之外。另外，根据本发明，在测量设定点指示装置中，在所述全向棱镜的下端设置有罩，且所述激光指示器被所述罩环绕。因此，防止激光指示器因风摇摆，并可以实现稳定的测试设定作业。另外，根据本发明，在测量设定点指示装置中，连接件设置为使得所述连接件相对于所述支撑件能够自由地倾斜，所述反射体为中心部具有空间的全向棱镜，所述连接件穿过所述空间，并且所述反射体固定在所述连接件上。因此，连接件的轴线穿过全向棱镜的中心，并且当连接件被垂直地支撑时，激光束可靠地附接在全向棱镜的中心。另外，根据本发明，在测量设定点指示装置中，连接件的上端设置有另一个激光指示器，并且激光束从所述另一个激光指示器向上发射。因此，可以使测量设定点垂直向上附接。


附图I是具有测量设定点指示装置的测量系统的示意 附图2是根据本发明的第一实施例的测量设定点指示装置的正视 附图3是测量设定点指示装置的主要部分的示意 附图4是根据第一实施例的具有测量设定点指示装置的测量系统的示意框 附图5是第一实施例的流程 附图6是第二实施例的主要部分的说明 附图7A和附图7B是用于检测测量设定点指示装置的支撑件的倾斜限度的第一检测装置的主要部件的说明图，附图7A示出了位于倾斜限度内的倾斜状态，而附图7B示出了超出倾斜限度的倾斜状态；以及
附图8是第二检测装置的主要部件的说明图。
具体实施例方式下面通过参考附图来给出对本发明的实施例的描述。附图I示出了根据本发明实施例的具有测量设定点指示装置的测量系统。在图中，参考标记I表示测量设定点指示装置，参考标记2表示设置在已知点的测量装置。测量设定点指示装置I和测量装置2具有能够发送和接收执行测定作业必须的信息的通信部件。测量装置2测量测量设定点指示装置I的位置(测量坐标)，比较测量坐标与打桩的位置(打桩坐标)，并将引导信息发送到测量设定点指示装置I侧，从而使测量坐标与打桩坐标一致。下面将参考附图2和附图3来给出根据本发明的测量设定点指示装置I的第一实施例的描述。参考标记3表示杆状支撑件。从该支撑件3的上端，棱镜支撑部件4在水平方向上延伸，全向棱镜5附接到棱镜支撑部件4的端部。全向棱镜5由多个三角形的角棱状的棱镜5a组成，它们以辐射状组装在一起。棱镜5a由棱镜保持器6支撑，棱镜保持器6固定在棱镜支撑部件4上。在全向棱镜5的中心部位形成一空间，激光指示器7自该空间垂直安装。如图3所示，球体8容纳在该空间内，该球体8由空间内提供的球形座9支撑。球体8的中心与全向棱镜5的中心一致，或者在从其移位对于测量来说没有问题的量的情况下与全向棱镜5的中心基本一致。具有杆状形状的连接件11自球体8向下悬挂，激光指示器7附接到连接件11的下端。连接件11具有能够保持笔直状态的刚度。激光指示器7的轴线与从该激光指示器7发出的激光束12的光轴线一致，光轴线13设置为穿过球体8的中心。另外，在球体8被球形座9支撑的状态下，球体8的中心设置为与全向棱镜5的中心一致。球体8与球形座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构成铅锤结构，其中该激光指示器7自身充当配重，而由激光指示器7发射出的激光束12总是沿垂直方向向下。另外，连接件11的长度以使得激光指示器7可以充当配重的方式来设置。在棱镜5的下端，管状的罩14被设置并且盖住激光指示器7。罩14的存在防止激光指示器7因风而摇摆。另外，罩14的下端可以覆盖有透明元件，例如透明玻璃或透明合 成树脂等以具有液密结构。值得注意的是，在测量设定点指示装置I使用在不受风影响的状态的情况下，罩14可以省略或去除。在棱镜支撑部件4的上表面，设置有导向件15。顺便提及，导向件15的设定位置不限于棱镜支撑部件4的上表面，也可以是支撑件3的垂直部分。另外，导向件15可以制成可携带的，并通过夹具附接，而且导向件15可以设计为根据使用状态其可以适当地附接到支撑件3和从支撑件3拆除。如图4所示，导向件15具有显示单元16、第一控制运算单元17、存储单元18、以及第一通信单元19。另外，测量装置2包括距离测量/角度测量单元21、第二控制运算单元22、以及第二通信单元23。对于第二控制运算单元22，测量设定点的坐标预先输入。全向棱镜5的位置(测量坐标)由距离测量/角度测量单元21测得，将测量结果与测量设定点的坐标进行比较，并将测量结果和测量设定点坐标的相关信息经由无线通信实时通过第二通信单元23传送给导向件15。导向件15通过第一通信单元19接收测量结果以及有关测量设定点的坐标的信息。第一控制运算单元17在显示单元16上显示接收到的测量设定点的坐标以及支撑件3的当前位置，即全向棱镜5的当前位置。或者第一控制运算单元17计算测量设定点的坐标与当前位置之间的偏差量、使偏差量为零的移动方向等，并将偏差量、移动方向等显示在显示单元16上。打桩作业人员在核查显示单元16的显示的情况下，将测量设定点指示装置I设置在测量设定点，在地面上标记测量设定点，然后打桩。另外，测量设定点指示装置1，例如，导向件15可以具有通知装置例如蜂鸣器等，并且在全向棱镜5的位置与测量设定点的坐标一致或者落在误差范围内的情况下，该通知装置产生通知声音或振动，并可以通知作业人员全向棱镜5的位置与测量设定点一致。测量装置2可以是具有跟踪功能的测量装置，或者是不具有跟踪功能的测量装置。通过具有跟踪功能的测量装置，一个作业人员可以进行打桩。接下来，现在将给出在测量设定作业使用根据第一实施例的测量设定点指示装置I来进行、且测量装置2具有跟踪功能的情况，例如参考图5的总的步骤。
(步骤01)设定测量设定点相关的信息，并输入到测量装置2。(步骤02)测量装置2 被引导朝向测量设定点，测量设定点指示装置I保持在测量设定点的方向。(步骤03)测量装置2被操作并且使其开始跟踪全向棱镜5。在开始跟踪全向棱镜5的同时，测量装置2连续地测量到全向棱镜5的距离和全向棱镜5的角度(水平角度和垂直角度)。测量结果和测量设定点的坐标数据传送到测量设定点指示装置I。(步骤04)在测量设定点指示装置I中，基于从测量装置2传送的信息计算当前位置与测量设定点之间的偏差量，并显示偏差量。值得注意的是，偏差量显示为XY坐标值或指示偏差方向的矢量，且矢量的长度根据偏差量可以改变。(步骤05，步骤06)当全向棱镜5接近测量设定点，且全向棱镜5的位置几乎与测量设定点一致时，将支撑件3竖立在地面上。(步骤07)基于测量装置2的测量结果来核查全向棱镜5的位置，并确定全向棱镜5是否竖直定位在测量设定点上面。(步骤08)在全向棱镜5未在测量设定点上面竖直的情况下，支撑件3以支撑件3的下端为中心相对竖直方向倾斜，或以支撑件3的轴线为中心旋转(扭转),全向棱镜5的位置被调整从而全向棱镜5的位置在测量设定点上面变得竖直。(步骤09)在确认全向棱镜5在测量设定点上面垂直的状态，激光指示器7发射出的激光束12投射在测量设定点上。(步骤10)测量设定点被标记(桩被打入)。一个测量设定作业完成，并且过程行进以确定下一个测量设定点。在上述通过使用测量设定点指示装置I来执行测量设定点确定作业中，不管支撑件3的姿态(倾斜或扭转)，激光指示器7总是将激光束投射在全向棱镜5的中心垂直向下的区域。因此，由于作业人员不专心于保持支撑件3的垂直姿态，因而作业人员充分地集中在使由激光指示器7照射的位置与测量设定点一致。因此，可使用性得到大大改进。顺便提及，可以将测量设定点的信息预先设定并输入到导向装置15的存储单元18中。附图6示出了第二实施例。在第二实施例中，在连接件11的下端设置有激光指示器7，在连接件11的上端设置有激光指示器7'，激光束12从激光指示器7垂直向下发射出，而激光束12'从激光指示器7'垂直向上发射出。连接件11穿过全向棱镜5的中心。球体8设置在连接件11的上部，优选地靠近连接件11的上端部，球形座9设置在棱镜支撑部件4中，并且球体8由球形座9支撑使得球体8能够自由地在所有方向倾斜。因此，连接件11与棱镜支撑部件4之间的关系为连接件11以上下方向穿过棱镜支撑部件4，而且连接件11通过棱镜支撑部件4支撑成支撑件11能够自由地在所有方向倾斜。另外，全向棱镜5设置在连接件11的下部中，优选地靠近连接件11的下端部，而全向棱镜5充当连接件11的配重，且连接件11的轴线总是竖直的。从而，从激光发射器7和7'发射出的激光束12和12'总是垂直向下和垂直向上发射出，不管支撑件3是否倾斜，并在垂直方向传递全向棱镜5的中心的位置。值得注意的是，在第二实施例中，在不需要朝上发射激光束12'的情况下，激光发射器7'可以省略。另外，全向棱镜5反射来自测量装置2的测距光。从而，代替全向棱镜5，具有反射测距光的功能的反射器将是足够的，且它不限于全向棱镜。例如，全向棱镜5可以替代为反射板，并且激光束12的光轴线13可以成形在该板的表面(反射表面)上。如上所述，在本实施例中，支撑件3是倾斜的，且由激光束12投射的位置被调整，且要求支撑件3的倾斜限度在连接件11的倾斜限度范围内。因此，可以提供用于检测连接件11的倾斜限度的检测手段。图7A和图7B示出了第一种检测手段。在球体8的顶部形成有圆形反射部25，并且光敏元件26设置成使得面向球体8的顶部(见图7A)。光敏元件26发射检测光。光敏元件26接收并检测从反射部25反射的反射检测光。 当反射部25被设置的范围与连接件11的倾斜限度对应成光敏元件26检测到反射部25的边界时，可以检测连接件11的倾斜限度。因此，当光敏元件26没有接收和检测到反射的检测光时，判断连接件11超出了倾斜限度，即支撑件3超出了倾斜限度(见图7B)。顺便提及，球体8的顶部的预设范围可以形成为不反射检测光的非反射部，而其他部分可以形成为反射检测光，并且可以判断当检测到反射检测光时，连接件11超出倾斜限度。图8示出了第二种检测手段。在第二种检测手段中，在连接件11上设置有环状第一接触点28，且第二接触点29设置在棱镜5a上在面向第一接触点28的位置以环绕第一接触点28。将预设电压施加到第一接触点28和第二接触点29。当连接件11倾斜并且倾斜量超过要求的量时，第一接触点29和第二接触点29形成相互接触，并且电路通过第一接触点28和第二接触点29之间，确定出连接件11超过倾斜限度。值得注意的是，在上述的实施例中，支撑件3是一个杆状元件。然而，支撑件3可以形成为两脚或三脚支撑件。在这种情况下，每条腿形成为伸缩腿，而支撑件3可以通过腿的伸缩而形成为可倾斜的，且全向棱镜5的支撑点可以在水平方向上移位。
权利要求
1.一种测量设定点指示装置，包括支撑件，其相对于垂直方向能够倾斜；连接件，其相对于所述支撑件能够自由地倾斜并且通过重力垂直向下悬挂；激光指示器，其设置在所述连接件的下端，与所述连接件的轴线同心，且垂直向下发射激光束；以及反射体，其设置为使得所述连接件的轴线穿过所述反射体的中心。
2.根据权利要求I所述的测量设定点指示装置，其特征在于，所述支撑件是能够以所述支撑件的下端为中心扭转的棒状部件，棱镜支撑部件沿水平方向从所述支撑件延伸，并且所述连接件由所述棱镜支撑部件支撑。
3.根据权利要求2所述的测量设定点指示装置，其特征在于，所述反射体是固定在所述支撑件上的全向棱镜，并且在中心部处具有空间，球体能够旋转地设在所述空间内，且所述连接件从所述球体向下悬挂。
4.根据权利要求3所述的测量设定点指示装置，其特征在于，在所述球体的顶部处，设置有与所述连接件的倾斜限度相对应的反射部或非反射部，光敏元件设置成面向所述反射部或所述非反射部，并且所述连接件的倾斜限度通过由所述光敏元件检测所述反射部或所述非反射部的边界来检测。
5.根据权利要求3所述的测量设定点指示装置，其特征在于，第一接触点设置在所述连接件上，第二接触点设置在所述全向棱镜上在面向所述第一接触点的部位，并且电压施加在所述第一接触点与所述第二接触点之间，并且其中，当所述连接件是倾斜的，且所述第一接触点与所述第二接触点形成接触时，所述连接件的倾斜限度被检测到。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的测量设定点指示装置，其特征在于，在所述全向棱镜的下端设置有罩，且所述激光指示器被所述罩环绕。
7.根据权利要求2所述的测量设定点指示装置，其特征在于，所述连接件设置为使得所述连接件相对于所述支撑件能够自由地倾斜，所述反射体为中心部具有空间的全向棱镜，所述连接件穿过所述空间，并且所述反射体固定在所述连接件上。
8.根据权利要求7所述的测量设定点指示装置，其特征在于，所述连接件的上端设置有另一个激光指示器，并且激光束从所述另一个激光指示器向上发射。
全文摘要
一种测量设定点指示装置，包括可相对垂直方向倾斜的支撑件(3)；相对所述支撑件可自由地倾斜且由重力垂直向下悬挂的连接件；设置在所述连接件的下端的激光指示器(7)，其与所述连接件的轴线同心，且垂直向下发射激光束；以及反射体(5)，其设置为使得所述连接件的轴线穿过所述反射体的中心。
文档编号G01C15/02GK102759349SQ20121012756
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月27日 优先权日2011年4月28日
发明者西田信幸 申请人:株式会社拓普康