[发明专利]一种快速精确定位激光标记的棱镜杆系统

说明书

本发明提供一种快速精确定位激光标记的棱镜杆系统，包括三脚架、设置于所述三脚架上的连接平台、以及设置于所述连接平台上并依次连接的十字精调装置、水平调节台和双层支架，在所述双层支架的上层上设置有棱镜或激光放线仪，且在其下层上相应设置有激光放线仪或棱镜，使所述激光放线仪竖直向上或向下发出的激光恰好被所述棱镜挡住；所述十字精调装置包括上下设置的两个调节底座、以及分别设于两个调节底座上且互相垂直的两个精调导轨；所述水平调节台包括多个水平调节件。该系统通过整合对中杆、精调装置和激光放线仪，可在定位好棱镜后通过激光一次完成对需施工位置的标记，避免了因仪器移动带来的人工误差，提高了现场定位的速度和精度。

技术领域

本发明涉及基于BIM技术的现场3D定位放线领域，具体地，涉及一种快速精确定位激光标记的棱镜杆系统。

背景技术

在现代建筑施工过程中，工程师常使用基于BIM(Building InformationModeling，建筑信息模型)技术的现场3D定位放线技术，即在施工现场建立起一个由全站仪、棱镜和移动终端组成的数据关系网，全站仪通过激光来定位棱镜的位置坐标，并通过网络传输将其显示在移动终端上的应用程序所建立的数字模型中，且该虚拟坐标会随着棱镜的真实位置改变而发生同步变化，实现施工现场的真实空间坐标系与3D模型的虚拟空间坐标系间的整合，利用该项技术可以将棱镜的定位精确到毫米级。

现有技术中，棱镜一般设置在对中杆(相当于图1中的三脚架的垂直杆11)的顶部，而激光放线仪则与棱镜杆系统分离设置。在进行定位放线时，先将需定位点(位于建筑物的天花或地面上)的位置坐标输入3D模型中，然后将棱镜固定设置于对中杆的顶部并确保对中杆处于竖直状态，不断移动对中杆使棱镜位于需定位点位置的正下方或正上方，此时在地面上标记出对中杆底端对应的位置，若需定位点位于地面上，则该标记位置就是需定位点的位置。若需定位点位于天花上，则移开对中杆并将激光放线仪放置于被标记位置的正上方，因为激光放线仪可向上下方向分别发出两道垂直于水平面且共线的激光光束，所以当向下发出的激光正好与该标记位置重合时，其向上发出的激光在天花上投射的坐标位置即为需定位点的位置，由于需要分两次操作才能对需定位点进行标记，不仅不便于现场操作，而且还增大了人工误差。

专利CN201320145446公开了一种全站仪配套装置，包括用于调节平行的横向调平装置、用于标记点位的标记装置和用于反射检测光线的棱镜，所述横向调平装置包括用于固定支撑的空心棱镜杆和用于调节水平的水准气泡装置，所述水准气泡装置设置于所述空心棱镜杆的一端且与其绝对垂直，所述标记装置设置于所述空心棱镜杆的另一端且包括用于支撑和固定的自喷漆固定架及设置于所述自喷漆固定架上的自喷漆瓶，所述棱镜也设置于所述自喷漆固定架上，所述棱镜与所述自喷漆瓶喷嘴均与所述空心棱镜杆保持绝对垂直且二者间同轴设置。该专利通过将棱镜支撑杆由竖直改为横向，使操作人员可在不易进入的环境外设置全站仪配套装置，且通过加装自喷漆装置，利用棱镜光学中心与自喷漆喷嘴锥尖平面坐标一致原理，使在标记测量点位时不需移动棱镜装置，避免了标记易出错的问题，但该专利无法对棱镜位置进行调节，而且由于喷漆时要求的距离很近，大大限制了该专利的应用范围。

专利CN201420366489公开了一种全站仪点位放样激光投点装置，由棱镜杆支架、三维可伸缩式棱镜杆、可调平激光投点棱镜构成，所述三维可伸缩式棱镜杆包括上、中、下三节棱镜杆，上、中节杆端部设有四通接头，下节杆通过棱镜杆支架竖立在地面上，中节杆插入下节杆四通接头的径向通路，上节杆插入中节杆四通接头的径向通路，所述上节杆、中节杆、下节杆之间通过锁紧螺丝定位，可调平激光投点棱镜通过棱镜支架固定在上节杆的接头上，从而组成点位放样激光投点装置。在该专利中，由于无法对上、中节杆的水平位置进行调整，因此根据观测员提供的偏离值伸缩节杆时仍会存在一定误差，而且其长度调节方法较为粗糙，精准度不高；由于将激光发射器和棱镜结合在一起，存在着不便于收纳和放置激光电源的问题，而且一旦激光发射器出现故障，更换和维修难度大；同时该专利不能用于对位于上方的需定位点进行标记，使用范围受限。

发明内容