一种棱镜校准调平简易装置的制作方法

1.本发明涉及测量设备技术领域，具体为一种棱镜校准调平简易装置。


背景技术：

2.在工程施工中，测量时经常需要用到棱镜。棱镜是一种两两相交但彼此不平行的平面围合成的透明物体，其测量原理是折射定律，使用时需要先将棱镜校准调平，使得棱镜中气泡位置居中。如果地面环境复杂、凹凸不平，棱镜调平费工费力，不利于测量的进行。
3.本发明在于提供一种棱镜校准调平简易装置，适用于各类复杂地面环境，校准调平步骤简单易操作，且可根据测量需求对应调整棱镜的高度；另外，考虑到棱镜及该装置会存在的闲置情况，还设有收纳功能，不使用时可将棱镜与该装置统一另存起来，以防棱镜丢失。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种棱镜校准调平简易装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种棱镜校准调平简易装置，包括棱镜和装置本体。棱镜由棱镜本体和棱镜支杆组成，棱镜本体与棱镜支杆固定连接，棱镜本体通过棱镜支杆与装置本体相装配。装置本体包括调节螺栓、螺母、上钢板、下钢板和弹簧。上钢板与下钢板以水平方向且相互平行设置，上钢板位于下钢板的上方，是该装置的基础框架支撑。调节螺栓以竖直方向设置，调节螺栓依次穿过下钢板、弹簧、上钢板和螺母并向上延伸，旨在配合起到调平作用。弹簧位于上钢板和下钢板之间，设置的目的在于：一是利用弹簧的弹性特征，起到一定的减震作用；二是使得调平效果更为精准；三是利用弹性作用力，给予钢板刚性支撑。螺母位于上钢板的上端，螺母与调节螺栓以螺纹形式连接，可通过改变螺母与调节螺栓的相对位置达到棱镜本体调平的目的。上钢板、下刚板的水平面中心线远离调节螺栓的一端开设有通孔，棱镜支杆以竖直方向穿设于通孔之中，通孔设置目的在于：一是实现棱镜本体、棱镜支杆与钢板之间的装配；二是对棱镜支杆的位置起到一定的限位作用。
6.进一步的，所述螺栓呈三角排布，构成该装置的三角形稳定支撑结构。其中位于钢板的水平面中心线上的螺栓远离棱镜本体的一端固定连接有底盘，增大该装置与地面的接触面积，保证该装置使用过程中的平稳度。
7.进一步的，所述上钢板、下钢板以水平面中心线对称开设有椭圆形孔，设置的目的在于：一是为使用者提供抓握空间，方便使用；二是便于该装置的悬挂或放置。
8.进一步的，所述装置本体还包括高度调节机构，高度调节机构分别与上钢板、下钢板相装配。高度调节机构设置的目的在于根据不同的使用场景和需求，通过水平方向上的相对变化，实现对棱镜的高度调节作用。高度调节机构包括定位架、限位块、拉伸弹簧、螺杆、滑块、连接杆、紧固部件、抓地部件和伸缩杆。定位架以竖直方向对称设于上钢板、下钢
板的内侧，定位架的两端分别与上钢板、下钢板卡合连接，定位架是高度调节机构与装置本体装配的基础部件。限位块带有磁性，限位块相对吸附于定位架的中部位置，限位块与定位架活动连接，便于安装和拆卸。螺杆以水平方向设置，螺杆的两端分别与限位块固定连接，起到水平位移导向的作用。拉伸弹簧、滑块分别穿设于螺杆的两端，拉伸弹簧的一端与限位块相连，拉伸弹簧的另一端与滑块相连，滑块与螺杆以螺纹形式连接。滑块可与螺杆产生相对位移，而拉伸弹簧的作用在于利用弹性特征，给予滑块横向支撑作用，同时可起到一定的减震作用，使得调平效果更为精准。连接杆的一端与滑块活动连接，连接杆的另一端分别与紧固部件活动连接。通过连接杆的位置变化，将滑块的横向位移转换为紧固部件的纵向位移，从而实现对棱镜支杆以及棱镜本体的高度调节作用。伸缩杆的一端与滑块活动连接，伸缩杆的另一端与抓地部件活动连接。抓地部件设置的目的在于：一是于测量过程中，利用抓地部件对地面的吸附力，给予该装置稳定支撑；二是于闲置状态下，配合紧固部件对棱镜支杆的不同部位起到固定夹持的作用。紧固部件位于抓地部件的上方，紧固部件与抓地部件处于同一竖直轴线上。紧固部件设置的目的在于对棱镜支杆的夹持固定作用，限制了棱镜支杆除紧固部件作用外的运动，以此保证使用过程中的平稳度以及测量的准确性。螺杆以中心对称设有互为反向的两段螺纹，以此实现滑块的同步相对运动。
9.进一步的，所述定位架呈横向u字型，定位架的两端短轴分别开设有u形槽，u形槽的开口大小与钢板的壁厚相对应，设置的目的在于实现定位架与钢板之间的活动装配。
10.进一步的，所述定位架背离开口的一侧设有十字形的限位槽，限位槽的大小、形状与限位块对应设置，设置的目的在于通过限位块与限位槽不同角度的装配，实现高度调节机构与定位架之间的不同作用形态。
11.进一步的，所述紧固部件包括外转筒、滚珠、内转筒、压缩弹簧和第一垫块。外转筒与内转筒之间通过滚珠活动连接，以此实现内转筒相对于外转筒的自由转向，即不同使用场景下棱镜支杆的自由转向。压缩弹簧以水平方向均匀分布于内转筒内部，压缩弹簧的一端与内转筒的内圆侧壁固定连接，压缩弹簧的另一端分别与第一垫块固定连接。利用压缩弹簧的弹性特征，实现第一垫块与内转筒的相对位移，以此满足对不同尺寸的棱镜支杆的固定夹持作用。连接杆远离滑块的一端分别与外转筒的外圆侧壁铰链连接，以连接杆的位置变化实现外转筒乃至紧固部件整体的纵向位移。
12.进一步的，所述抓地部件包括套筒、吸盘、松紧环、活动杆、移动块和移动杆。套筒以竖直方向设置，套筒分为刚性段和弹性段，套筒的弹性段位于刚性段的上方，弹性段的设置可使套筒产生弹性变化。吸盘呈漏斗型，吸盘横截面积小的一端与套筒的刚性段远离柔性段的一端相连，通过将吸盘内部空气挤压排出，实现吸附作用。松紧环位于套筒的顶端，松紧环的外侧壁贴合套筒的内侧壁设置，可随套筒的弹性变化而变化。活动杆位于套筒内部，活动杆的一端与套筒的柔性段的内侧壁铰链连接，活动杆的另一端与移动块铰链连接。移动块远离活动杆的一端与移动杆固定连接，移动杆与套筒的轴线位置相重合，移动杆远离移动块的一端与吸盘的开口端齐平，吸盘的材质具有弹性。将该装置置于地面之时，地面对抓地部件产生挤压力，吸盘由此发生变形实现吸附作用，而移动杆由此被推动向上，移动杆带动移动块产生向上位移，移动块带动活动杆向上运动，活动杆对套筒内侧壁产生推力，套筒的弹性段由此发生扩展变形，使得松紧环也发生扩张变形。伸缩杆远离滑块的一端分别与套筒的外侧壁铰链连接。
13.进一步的，所述松紧环包括弹性圆环和第二垫块，第二垫块以圆周均匀排布，第二垫块穿设于弹性圆环上，第二垫块的外侧壁分别贴合于套筒的内侧壁设置。利用弹性圆环的弹性特征，使得第二垫块之间产生相对位移，从而实现对棱镜支杆的不同作用。
14.进一步的，所述第一垫块之间、第二垫块之间可分别相互结合为完整圆环，第一垫块、第二垫块的材质均为橡胶，以此增大第一垫块、第二垫块与棱镜支杆之间的摩擦力，对棱镜支杆实现固定夹持作用，此外也不会对棱镜支杆造成损害。
15.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明棱镜校准调平简易装置，
16.1、可通过改变螺母与调节螺栓的相对位置达到棱镜调平的目的，其中设有弹簧的目的在于：一是利用弹簧的弹性特征，起到一定的减震作用；二是使得调平效果更为精准；三是利用弹性作用力，给予钢板刚性支撑。
17.2、螺栓呈三角排布，构成该装置的三角形稳定支撑结构；底盘的设置可增大该装置与地面的接触面积，保证该装置使用过程中的平稳度。
18.3、装置本体还包括高度调节机构，设置的目的在于根据不同的使用场景和需求，通过水平方向上的相对变化，实现对棱镜的高度调节作用。
19.4、高度调节机构包括抓地部件，设置的目的在于：一是于测量过程中，利用抓地部件对地面的吸附力，给予该装置稳定支撑；二是于闲置状态下，配合紧固部件对棱镜支杆的不同部位起到固定夹持的作用。
20.5、高度调节机构包括紧固部件，设置的目的在于对棱镜支杆的夹持固定作用，限制了棱镜支杆除紧固部件作用外的运动，以此保证使用过程中的平稳度以及测量的准确性。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
22.图1是本发明棱镜校准调平简易装置的整体结构(不包括高度调节机构)的装配示意图；
23.图2是本发明棱镜校准调平简易装置的整体结构(不包括棱镜)示意图；
24.图3是本发明棱镜校准调平简易装置的高度调节机构的结构示意图；
25.图4是本发明棱镜校准调平简易装置的高度调节机构的工作状态图图一；
26.图5是本发明棱镜校准调平简易装置的高度调节机构的工作状态图图二；
27.图6是本发明棱镜校准调平简易装置的定位架的结构侧式图；
28.图7是本发明棱镜校准调平简易装置的紧固部件的结构示意图；
29.图8是本发明棱镜校准调平简易装置的抓地部件的结构俯视图；
30.图9是本发明棱镜校准调平简易装置的抓地部件的工作状态剖视图；
31.图10是本发明棱镜校准调平简易装置的整体结构的闲置状态图；
32.图11是图10中a工作状态视图；
33.图中：1、棱镜本体；2、棱镜支杆；3、装置本体，31、上钢板，311、通孔，312、椭圆形孔，32、调节螺栓，33、螺母，34、弹簧，35、底盘，36、下钢板；4、高度调节机构，41、定位架，411、u形槽，412、限位槽，42、限位块，43、拉伸弹簧，44、螺杆，45、滑块，46、连接杆、47、伸缩
杆；5、紧固部件，51、外转筒，52、滚珠，53、内转筒，54、压缩弹簧，55、第一垫块；6、抓地部件，61、套筒，62、吸盘，63、松紧环，631、弹性圆环，632、第二垫块，64、活动杆，65、移动块，66、移动杆。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1
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11，本发明提供技术方案：一种棱镜校准调平简易装置，包括棱镜和装置本体3，所述棱镜由棱镜本体1和棱镜支杆2组成，所述棱镜本体1与棱镜支杆2固定连接，棱镜本体1通过棱镜支杆2与装置本体3相装配。所述装置本体3包括上钢板31、调节螺栓32、螺母33、弹簧34和下钢板36，所述上钢板31与下钢板36以水平方向且相互平行设置，上钢板31位于下钢板36的下方，所述调节螺栓32以竖直方向设置，调节螺栓32依次穿过钢板31、弹簧34和螺母33并向上延伸，所述弹簧34位于钢板31之间，所述螺母33位于上钢板31的上端，螺母33与调节螺栓32以螺纹形式连接，所述上刚板31、下钢板36的水平面中心线远离调节螺栓32的一端开设有通孔311，所述棱镜支杆2以竖直方向穿设于通孔311之中。
36.将下钢板36、弹簧34、上钢板31依次穿入调节螺栓32后，将螺母33旋入调节螺栓32，即完成装置本体3的装配；将该装置放于地面上，棱镜支杆2以及棱镜本体1由通孔311插入钢板31，即完成棱镜与装置本体3的装配；
37.如地面环境复杂，棱镜本体1气泡不居中，则说明该装置处于倾斜状态，无法进行测量工作，则需手动调节各螺母33与调节螺栓32的相对位置，使得各弹簧34产生相应变形，处于上方的钢板31由此恢复水平状态，即棱镜本体1气泡居中，可继续进行测量工作。
38.所述调节螺栓33呈三角排布，构成该装置的三角形稳定支撑结构。其中位于所述上钢板31的水平面中心线上的调节螺栓33远离棱镜本体1的一端固定连接有底盘35，增大该装置与地面的接触面积，保证该装置使用过程中的平稳度。
39.所述上钢板31、下钢板36分别以水平面中心线对称开设有椭圆形孔312，设置的目的在于：一是为使用者提供抓握空间，方便使用；二是便于该装置的悬挂或放置。
40.所述装置本体3还包括高度调节机构4，所述高度调节机构4与上钢板31、下钢板36相装配；所述高度调节机构4包括定位架41、限位块42、拉伸弹簧43、螺杆44、滑块45、连接杆46、紧固部件5、抓地部件6和伸缩杆47，所述定位架41以竖直方向对称设于上钢板31、下钢板36的内侧，定位架41的两端分别与上钢板31、下钢板36卡合连接，所述限位块42带有磁性，限位块42相对吸附于定位架41的中部位置，所述拉伸弹簧43以水平方向设置，拉伸弹簧43的一端与限位块42相连，拉伸弹簧43的另一端与螺杆44相连，所述滑块45位于螺杆44的两端，滑块45与螺杆44以螺纹形式连接，所述连接杆46的一端与滑块45活动连接，连接杆46的另一端分别与紧固部件5活动连接，所述伸缩杆47的一端与滑块45活动连接，伸缩杆47的另一端与抓地部件6活动连接，所述紧固部件5位于抓地部件6的上方，紧固部件5与抓地部件6处于同一竖直轴线上；所述螺杆44以中心对称设有互为反向的两段螺纹。
41.将定位架41的两端分别与上钢板31、下钢板36相互卡合，即可完成高度调节机构4
与装置本体3的装配；将该装置放于地面上，将棱镜支杆2由通孔311依次插入上钢板31、下钢板36，再依次插入紧固部件5和抓地部件6，即完成棱镜与装置本体3以及高度调节机构4的装配；
42.调平完成后，可根据不同的使用场景和需求，操作螺杆44转动，滑块45由此与螺杆44产生相对位移，滑块44带动伸缩杆47产生伸缩变化，同时通过连接杆46的位置变化，带动紧固部件5产生纵向位移，以此实现对棱镜支杆2以及棱镜本体1的高度调节作用。
43.所述定位架41呈横向u字型，定位架41的两端短轴分别开设有u形槽411，所述u形槽411的开口大小与上钢板31、下钢板36的壁厚相对应，设置的目的在于实现定位架41与上钢板31、下钢板36之间的活动装配。
44.所述定位架41背离开口的一侧设有十字形的限位槽412，所述限位槽412的大小、形状与限位块42对应设置，设置的目的在于通过限位块42与限位槽412不同角度的装配，实现高度调节机构4与定位架41之间的不同作用形态。
45.所述紧固部件5包括外转筒51、滚珠52、内转筒53、压缩弹簧54和第一垫块55，所述外转筒51与内转筒53之间通过滚珠52活动连接，所述压缩弹簧54以水平方向均匀分布于内转筒53内部，压缩弹簧54的一端与内转筒53的内圆侧壁固定连接，压缩弹簧54的另一端分别与第一垫块55固定连接；所述连接杆46远离滑块45的一端分别与外转筒51的外圆侧壁铰链连接。
46.将棱镜支杆2插入紧固部件5，利用压缩弹簧54的弹性特征，实现第一垫块55与内转筒53的相对位移，以此满足对不同尺寸的棱镜支杆2的固定夹持作用；外转筒51与内转筒53之间通过滚珠52活动连接，以此实现内转筒52相对于外转筒51的自由转向，即不同使用场景下棱镜支杆2的自由转向。
47.所述抓地部件6包括套筒61、吸盘62、松紧环63、活动杆64、移动块65和移动杆66，所述套筒61以竖直方向设置，套筒61分为刚性段和弹性段，套筒61的弹性段位于刚性段的上方，所述吸盘62呈漏斗型，吸盘62横截面积小的一端与套筒61的刚性段远离柔性段的一端相连，所述松紧环63位于套筒61的顶端，松紧环63的外侧壁贴合套筒61的内侧壁设置，所述活动杆64位于套筒61内部，活动杆64的一端与套筒61的柔性段的内侧壁铰链连接，活动杆64的另一端与移动块65铰链连接，所述移动块65远离活动杆64的一端与移动杆66固定连接，所述移动杆66与套筒61的轴线位置相重合，移动杆66远离移动块65的一端与吸盘62的开口端齐平；所述吸盘62的材质具有弹性，所述伸缩杆47远离滑块45的一端分别与套筒61的外侧壁铰链连接。
48.使用过程中，将该装置置于地面之时，地面对抓地部件6产生挤压力，吸盘62由此发生变形实现吸附作用，而移动杆66由此被推动向上，移动杆66带动移动块65产生向上位移，移动块65带动活动杆64向上运动，活动杆64对套筒61内侧壁产生推力，套筒61的弹性段由此发生扩展变形，使得松紧环63也发生扩张变形，此时，抓地部件6与棱镜支杆2之间无直接接触，起到稳定支撑的作用；
49.在该装置处于闲置状态下，抓地部件6处于初始状态，将棱镜支杆2由松紧环63插入套筒61内部，松紧环63因棱镜支杆2的挤压而发生弹性形变，此时，抓地部件6由松紧环63对棱镜支杆2起到固定夹持的作用。
50.所述松紧环63包括弹性圆环631和第二垫块632，所述第二垫块632以圆周均匀排
布，第二垫块632穿设于弹性圆环631上，第二垫块632的外侧壁分别贴合于套筒61的内侧壁设置。利用弹性圆环631的弹性特征，使得第二垫块632之间产生相对位移，从而实现对棱镜支杆2的不同作用。
51.所述第一垫块55之间、第二垫块632之间可分别相互结合为完整圆环，所述第一垫块55、第二垫块632的材质均为橡胶，以此增大第一垫块55、第二垫块632与棱镜支杆2之间的摩擦力，对棱镜支杆2实现固定夹持作用，此外也不会对棱镜支杆2造成损害。
52.本发明的工作原理：1、将下钢板36、弹簧34、下钢板31依次穿入调节螺栓32后，将螺母33旋入调节螺栓32，即完成装置本体3的装配；
53.将定位架41的两端以u形槽411分别与上钢板31、下钢板36相互卡合，即可完成高度调节机构4与装置本体3的装配；
54.将该装置放于地面上，将棱镜支杆2由通孔311插入上钢板31、下钢板36，再依次插入紧固部件5和抓地部件6，即完成棱镜支杆2、棱镜本体1与装置本体3以及高度调节机构4的装配；
55.2、将该装置置于地面之时，地面对抓地部件6产生挤压力，吸盘62由此发生变形实现吸附作用，而移动杆66由此被推动向上，移动杆66带动移动块65产生向上位移，移动块65带动活动杆64向上运动，活动杆64对套筒61内侧壁产生推力，套筒61的弹性段由此发生扩展变形，使得松紧环63也发生扩张变形，因弹性圆环631的弹性特征，使得第二垫块632之间产生相对位移，此时，抓地部件6与棱镜支杆2之间无直接接触，起到稳定支撑的作用；
56.3、如地面环境复杂，棱镜本体1气泡不居中，则说明该装置处于倾斜状态，无法进行测量工作，则需手动调节各螺母33与调节螺栓32的相对位置，使得各弹簧34产生相应变形，上钢板31由此恢复水平状态，即棱镜本体1气泡居中，可继续进行测量工作；
57.4、调平完成后，可根据不同的使用场景和需求，操作螺杆44转动，滑块45由此与螺杆44产生相对位移，滑块44带动伸缩杆47产生伸缩变化，同时通过连接杆46的位置变化，带动紧固部件5产生纵向位移，以此实现对棱镜支杆2以及棱镜本体1的高度调节作用；
58.5、另外，在该装置处于闲置状态下，可将限位块42于限位槽412内进行九十度偏转，使得高度调节机构4(除定位架41外)整体处于水平状态，抓地部件6处于初始状态，将棱镜支杆2由松紧环63插入套筒61内部，松紧环63受到棱镜支杆2的挤压，因弹性圆环631的弹性特征，使得第二垫块632之间产生相对位移，此时第二垫块632贴合于棱镜支杆2的侧壁，对棱镜支杆2起到固定夹持的作用。
59.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
60.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。