一种带刻度的放样工具的制作方法

本发明涉及工程测量工具技术领域，特别是涉及一种带刻度的放样工具。

背景技术：

放样是工程测量领域的一项常规作业，指通过全站仪、gnss接收机等仪器将图上设计的坐标定位到实地的过程。其中，使用全站仪放样时的必要操作步骤为：需要两个人配合作业，其中一人(简称观测者)操作全站仪，负责指示放样点的方向和距离，该距离为放样点至全站仪(即测站)的距离；另一个人(简称持杆者)手持装有棱镜的棱镜杆，负责按照观测者的指示反复多次调整距离和方向，最终定位到放样点的实地位置。

利用全站仪进行点放样时，需要精确的方向和距离信息，该方向为全站仪由起算方向经过一定角度的水平旋转后的视线方向，而持杆者通过观察全站仪的朝向只能获得大致方向，精确的方向则需要按照观测者的指示进行左右移动(垂直于全站仪视线方向进行左右移动)棱镜杆，直至棱镜中心处于全站仪视线上。由于持杆者无法直观地获得棱镜中心偏离视线的距离信息，其在左右移动的过程中较难与观测者的指令达到一致，通常在左右移动杆时出现距离过大或过小的情况；另外，在左右移动杆的过程中，很难保持棱镜杆能严格竖直，当棱镜中心刚好处于视线上时，观测者会喊停，但是由于此时棱镜杆并不严格竖直，持杆者需要对棱镜杆进行严格扶直，棱镜杆扶直后势必又会导致棱镜的中心再次偏离全站仪视线，因此需要对棱镜杆反复多次进行“移动-扶直-再移动-再扶直”的矫正步骤，才能使得棱镜的中心逐渐逼近全站仪视线，造成操作较繁琐，工作效率较低。

因此，如何降低棱镜杆的移动次数，提高放样作业效率，是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种带刻度的放样工具，其能有效降低棱镜杆的移动次数，有利于提高放样作业效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种带刻度的放样工具，其包括棱镜杆和设于所述棱镜杆顶部的棱镜，所述棱镜呈多面体的直角棱镜且过所述棱镜的中心设有第一刻度；所述棱镜杆的底部设有刻度尺，所述刻度尺上设置有第二刻度；

所述第一刻度与所述第二刻度平行设置，且其分度值和量程对应相同，所述刻度尺上至少对应于每一分度值的刻度处设有棍棒，所述棍棒在使用时可相对于地面上下移动。

作为优选方案，所述棱镜杆包括杆体和设于所述杆体底部的杆尖部，所述刻度尺与所述杆体垂直设置。

作为优选方案，所述刻度尺可拆卸安装于所述杆尖部上。

作为优选方案，所述刻度尺的中部设有向外延伸的凸起部，所述杆尖部上设有用于限制所述凸起部横向移动的安装槽口。

作为优选方案，所述刻度尺沿其长度方向开设有若干用于安装所述棍棒的贯穿孔，各所述棍棒穿设于所述贯穿孔中。

作为优选方案，所述棍棒的底端具有尖端，且其顶部螺接有螺帽，各所述棍棒靠近其尖端的位置设有阻挡凸块。

作为优选方案，所述杆体包括外杆部和套设于所述外杆部中的内杆部，所述内杆部可相对所述外杆部滑动，所述棱镜安装于所述内杆部的顶端，所述杆尖部连接于所述外杆部的底端。

作为优选方案，所述外杆部和所述内杆部之间设有防止两者发生周向转动的限位结构；所述外杆部上设有用于固定所述内杆部在所述外杆部中的位置的锁紧螺钉。

作为优选方案，所述限位结构包括凹口部和与所述凹口部相配合的凸块，所述凹口部设于所述内杆部或者所述外杆部上，所述凸块设于两者中的另一者上。

作为优选方案，所述棱镜呈六面体直角棱镜；所述棍棒的外表面涂设有不同颜色的标识层。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的放样工具，包括棱镜杆和设于棱镜杆顶部的棱镜，棱镜呈多面体的直角棱镜，这样全站仪射出的激光不管打在棱镜的哪个点上，其往返路程均与打在棱镜中心的路程相等，效果相当于激光打在了过棱镜中心且与棱镜的入射面相平行的平面上，通过在直角棱镜上且过其中心增加第一刻度，在棱镜杆的底部增加具有第二刻度的刻度尺，第一刻度与第二刻度平行设置，将第一刻度与第二刻度的分度值和量程对应设置相同，刻度尺上至少对应于每一分度值的刻度处设有棍棒，这些棍棒在使用时可相对于地面上下移动，棍棒的用处是与棱镜杆的底端一样，用于指示放样点的实地位置，在利用该放样工具配合全站仪进行放样的具体操作为：观测者指示持杆者左右移动，当棱镜进入到全站仪视线时，观测者指示持杆者停止移动，持杆者将棱镜杆严格竖立好，然后观测者准备通过全站仪根据棱镜上的第一刻度进行报数(即全站仪目镜的竖丝与第一刻度的交点读数)，之后持杆者根据观测者给出的读数找出第二刻度上相同读数处的位置，同时找到对应于该读数刻度处的棍棒，将该棍棒所指示的地面位置确定为放样点的实地位置，如此，通过该放样工具进行放样作业时，只要棱镜的入射面上任意一点进入全站仪视线后即可，可直接进行读数放样，一次完成，而不需要经过反复多次移动及扶正工作以使棱镜杆竖直且使棱镜中心处于全站仪视线上，由此使操作更为简便，且大大提升了放样作业效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种带刻度的放样工具的示意图；

图2是本发明实施例提供的棱镜的主视图；

图3是图2的侧视图；

图4是图1中底部的局部放大图；

图5是本发明实施例提供的棱镜杆的杆尖部与刻度尺的侧视图；

图6是图4中杆尖部与刻度尺相交位置处的剖视图；

图7是本发明实施例提供的棍棒的示意图；

图8是图1中顶部的局部放大图；

图9是图8的横向剖视图。

其中，10、棱镜杆；11、杆体；111、外杆部；112、内杆部；113、锁紧螺钉；114、凹口部；115、凸块；12、杆尖部；121、安装槽口；122、开口；20、棱镜；21、第一刻度；22、入射面；23、保持架；30、刻度尺；31、第二刻度；32、凸起部；33、贯穿孔；40、棍棒；41、尖端；42、螺帽；43、阻挡凸块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，用来将同一类型的信息彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参见图1所示，示意性地示出了本发明的带刻度的放样工具，所述放样工具包括棱镜杆10和设于所述棱镜杆10顶部的棱镜20，其中，参见图2和图3所示，所述棱镜20呈多面体的直角棱镜且过所述棱镜20的中心设有第一刻度21，在本实施例中，采用六面体的直角棱镜(如图2、图3中示出的，a1面与a2面正交，b1面与b2面正交，c1面与c2面正交)，当然也可以采用四面体、八面体等。所述棱镜20呈直角棱镜，这样全站仪射出的激光不管打在棱镜20的哪个点上，其往返路程均与打在棱镜中心的路程相等，效果相当于激光打在了过棱镜中心且与棱镜20的入射面22相平行的平面上；参见图4所示，所述棱镜杆10的底部设有刻度尺30，所述刻度尺30上设置有第二刻度31，重要的是，所述第一刻度21与所述第二刻度31平行设置，且其分度值和量程对应相同，即所述第一刻度21的分度值与所述第二刻度31的分度值相同，所述第一刻度21的量程与所述第二刻度31的量程也相同，所述刻度尺30上至少对应于每一分度值的刻度处设有棍棒40，当然也可以在非分度值的位置设置棍棒40，棍棒40的设置以密度越高为好，而且所述棍棒40在使用时可相对于地面上下移动，从而能与地面接触，用于指示放样点的实地位置。

基于上述技术特征的带刻度的放样工具，通过在直角棱镜上且过其中心增加第一刻度21，在棱镜杆10的底部增加具有第二刻度31的刻度尺30，第一刻度21与第二刻度31平行设置，将第一刻度21与第二刻度31的分度值和量程对应设置相同，刻度尺30上至少对应于每一分度值的刻度处设有棍棒40，这些棍棒40在使用时可相对于地面上下移动，棍棒40的用处是与棱镜杆10的底端一样，用于指示放样点的实地位置，在利用该放样工具配合全站仪进行放样的具体操作为：观测者指示持杆者左右移动，当棱镜20进入到全站仪视线时，观测者指示持杆者停止移动，持杆者将棱镜杆10严格竖立好，然后观测者准备通过全站仪根据棱镜20上的第一刻度21进行报数(即全站仪目镜的竖丝与第一刻度21的交点读数)，之后持杆者根据观测者给出的读数找出第二刻度31上相同读数处的位置，同时找到对应于该读数刻度处的棍棒40，将该棍棒40所指示的地面位置确定为放样点的实地位置(如观测者读出第一刻度21上的报数为1.7cm，持杆者找到刻度尺30的第二刻度31上1.7cm的刻度位置，并根据刻度位置左右两边的棍棒40地面位置估算放样点的实地位置)。如此，通过该放样工具进行放样作业时，只要棱镜20的入射面22上任意一点进入全站仪视线后即可，可直接进行读数放样，一次完成，而不需要经过反复多次移动及扶正工作以使棱镜杆10竖直且使棱镜中心处于全站仪视线上，由此使操作更为简便，且大大提升了放样作业效率。需要说明的是，刻度的最小分划设置为5mm，观测者的估算误差及持杆者对实地位置的估算误差加起来在2mm精度以内，而利用常规棱镜20及棱镜杆10进行放样时，也很难做到全站仪视线中心刚好穿过棱镜20的中心，其偏差一般也在2-3mm左右，因此利用带有刻度的棱镜20及棱镜杆10进行放样作业，其放样精度可以做到基本保持一致。

进一步地，为了方便辨认对应读数刻度处的棍棒40，可在棍棒40的外表面涂上不同颜色的标识层加以区分。

具体地，参见图1所示，所述棱镜杆10包括杆体11和设于所述杆体11底部的杆尖部12，所述杆尖部12用于准确地定位于地面，防止在严格竖立杆体11时发生滑动，而且将所述刻度尺30与所述杆体11垂直设置，也即所述棱镜20上的第一刻度21也与所述杆体11垂直设置，这样利于观测者通过全站仪读出第一刻度21上的读数。优选地，所述棍棒40的底端具有尖端41，便于准确地指示放样点的实地位置，提高放样精度。另外，为了提高棍棒40上下移动的顺滑度，所述棍棒可以采用铁棍或钢棍。

作为优选的实施方式，所述刻度尺30可拆卸地安装于所述杆尖部12上，在遇到一些特殊地形时，所述刻度尺30及棍棒40会阻碍放样，如放样区域空间狭窄等，故将刻度尺30可从棱镜杆10尖处拆卸下来。

参见图5和图6，示出了杆尖部12与刻度尺30的具体实施例，所述刻度尺30的中部设有向外延伸的凸起部32，所述杆尖部12上设有用于限制所述凸起部32横向移动的安装槽口121，在本实施例中，所述杆尖部12的一侧留有一段开口122，安装所述刻度尺30时，先将所述刻度尺30横着靠近所述开口122，所述刻度尺30进入所述开口122后再向下移动，使所述刻度尺30的凸起部32卡入所述杆尖部12的安装槽口121中，从而限制刻度尺30的横向滑动，实现刻度尺30的安装；拆卸刻度尺30时，操作方向反之。

更具体地，参见图6所示，所述刻度尺30沿其长度方向开设有若干用于安装所述棍棒40的贯穿孔33，各所述棍棒40穿设于所述贯穿孔33中。参见图7所示，为了便于安装拆卸所述棍棒40及防止棍棒40从所述刻度尺30中掉出，在所述棍棒40顶部螺接有螺帽42，方便安装拆卸棍棒40，所述螺帽42的直径需要大于所述贯穿孔33的直径，这样也可防止棍棒40从所述贯穿孔33的下端面掉落；而且，各所述棍棒40靠近其尖端41的位置设有阻挡凸块43，所述阻挡凸块43的外周尺寸大于所述贯穿孔33的直径，可防止棍棒40从所述贯穿孔33的上端面脱出。

优选地，结合图1和图8所示，所述杆体11包括外杆部111和套设于所述外杆部111中的内杆部112，所述内杆部112可相对所述外杆部111滑动，所述棱镜20通过保持架23安装于所述内杆部112的顶端，所述杆尖部12连接于所述外杆部111的底端，具体地可由所述外杆部111的底端向下延伸形成。在本实施例中，所述外杆部111上设有锁紧螺钉113，所述锁紧螺钉113用于固定所述内杆部112在所述外杆部111中的位置，便于调节所述杆体11的整体高度。

进一步地，由于所述刻度尺30必须与棱镜20保持平行，即所述棱镜20相对于刻度尺30不可以自由旋转，所述外杆部111和所述内杆部112之间设有防止周向发生转动的限位结构，这样可以使所述棱镜20的内杆部112相对于外杆部111不发生转动；在具体实施例中，参见图9所示，所述限位结构包括凹口部114和与所述凹口部114相配合的凸块115，所述凹口部114与所述凸块115均朝向轴心延伸，所述凹口部114设于所述内杆部112或者所述外杆部111上，所述凸块115设于两者中的另一者上，例如图9具体中示出的是，所述凹口部114设于所述内杆部112上，所述凸块115设于所述外杆部111上，所述凸块115置于所述凹口部114中，通过该结构可使所述内杆部112相对所述外杆部111在长度方向上移动，同时能限制两者之间发生周向转动。

综上所述，本发明的带有刻度的放样工具，包括棱镜杆10和直角棱镜20，其通过在直角棱镜上且过其中心增加第一刻度21，在棱镜杆10的底部增加具有第二刻度31的刻度尺30，第一刻度21与第二刻度31平行设置，将第一刻度21与第二刻度31的分度值和量程对应设置相同，刻度尺30上至少对应于每一分度值的刻度处设有棍棒40，且使这些棍棒40在使用时可相对于地面上下移动，如此在放样作业时，只要棱镜20的入射面22上任意一点进入全站仪视线后即可，可直接进行读数放样，一次完成，而不需要经过反复多次移动及扶正工作以使棱镜杆10竖直且使棱镜20的中心处于全站仪视线上，由此使操作更为简便，且大大提升了放样作业效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。