本發(fā)明涉及一種定位裝置，尤其涉及一種球體球心坐標(biāo)定位裝置。

背景技術(shù)：

目前，大型網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)具有跨距大、重量輕、強度高、造型美觀、無需支撐等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在體育場館、影歌劇院、展覽館、候車廳、溫室等建筑的屋蓋。大跨度網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)多采用焊接球作為節(jié)點，并與各桿件焊接而成，具有構(gòu)造簡單、傳力明確、連接方便等特點。

焊接球網(wǎng)架在組裝、焊接過程中，需要對焊接球進行空間快速定位，現(xiàn)有的常規(guī)做法是通過手動葫蘆對焊接球進行初步定位，用直尺等工具依靠肉眼對焊接球的球心偏移量進行估計，這種做法因無法準(zhǔn)確得到焊接球的球心位置僅適用與精度要求較低的工程項目；或者將測量棱鏡直接放置在焊接球頂部，目估球心位置進行相應(yīng)調(diào)整，適用于焊接球半徑較小、精度要求較低的工程項目；或者在焊接球表面張貼若干反射棱鏡片，通過測量棱鏡片的三維坐標(biāo)進而計算出球心坐標(biāo)，該方法計算復(fù)雜，受現(xiàn)場施工干擾大，安裝進度緩慢，且不適用焊接球半徑較小的工程項目。

現(xiàn)有球心定位方法及使用的裝置較為簡單，安裝精度較低，施工速度較慢，焊接球與其他桿件的對接成功率較低，或者計算復(fù)雜，難以保證施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。因此，現(xiàn)有的焊接球定位方法具有一定的缺陷：（1）依靠人工肉眼和簡單工具對焊接球的球心進行估計，精度較低；（2）定位效率不高，定位時間長，需要反復(fù)多次對焊接球進行調(diào)整。。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，現(xiàn)提供一種球體球心坐標(biāo)定位裝置，可以快速實現(xiàn)對球體球心的定位，且測量簡單，準(zhǔn)確度高。

技術(shù)方案：本發(fā)明所揭示的一種球體球心坐標(biāo)定位裝置，包括圓環(huán)形的底盤，圓筒，對稱中桿，制動螺栓，兩個水平氣泡，其中所述圓筒通過支撐桿固定在底盤上，且所述圓筒的中心軸線穿過所述底盤圓心，所述制動螺栓安裝在圓筒側(cè)壁且穿過圓筒延伸至內(nèi)部，所述對稱中桿插在所述圓筒內(nèi)，并通過制動螺栓抵住實現(xiàn)上下定位，所述對稱中桿的中心軸線同樣穿過所述底盤圓心，所述水平氣泡安裝在底盤的上端面，且位于相互垂直的方向，圓環(huán)形的底盤放置在待測的球體上，通過兩個水平氣泡確定底盤的水平度，所述對稱中桿頂部具有切斷面，且所述切斷面的正面設(shè)有十字形觀測標(biāo)志，且十字形觀測標(biāo)志的十字交叉點位于對稱中桿的中心軸線上。

所述支撐桿包括固定圓筒底部與底盤的下?lián)螚U，以及固定圓筒中部與底盤的上撐桿，且所述上撐桿與下?lián)螚U均為三根，均勻分布在圓筒四周，且上撐桿與下?lián)螚U錯位排布，從多個角度對圓筒實現(xiàn)側(cè)面支撐。

所述圓環(huán)形的底盤的環(huán)形寬度為40mm。

所述對稱中桿穿插在圓筒內(nèi)，與圓筒內(nèi)壁具有小于0.1mm的間隙，且間隙內(nèi)填充有潤滑油。

所述對稱中桿上端安裝有萬向棱鏡，從多方向進行測量。

所述對稱中桿上端安裝有GNSSRTK測量儀器。

本發(fā)明采用環(huán)形底盤放置到待測球體上，通過兩個互相垂直設(shè)置的水平氣泡，可以確保底盤完全水平放置在球體上，同時確保了圓筒以及對稱中桿的中心軸穿過球心，通過制動螺栓調(diào)節(jié)對稱中桿的上下位置，使得對稱中桿底部抵在待測球體上，通過全站儀測量對稱中桿上部的觀測點獲得觀測點的三維坐標(biāo)值，再通過運算進而獲得球心坐標(biāo)，在對稱中桿上安裝萬向棱鏡，可以在各個角度進行觀測或檢測，防止遮擋物擋住而無法進行觀測，也可以在對稱中桿上部安裝GNSSRTK測量儀器，則無需全站儀即可自行測量獲得觀測點坐標(biāo)值。

有益效果：本發(fā)明所揭示的一種球體球心坐標(biāo)定位裝置，采用圓環(huán)底盤放置在球體上，環(huán)形結(jié)構(gòu)可以穩(wěn)固的放置在球體上不傾倒，采用圓筒嵌套對稱中桿的結(jié)構(gòu)，使得對稱中桿在圓筒內(nèi)上下移動以適用于不同尺寸大小的球體測量，且通過圓筒確保對稱中桿不傾斜，通過制動螺栓可以對調(diào)節(jié)位置后的對稱中桿進行位置固定，防止移動造成測量不準(zhǔn)確的情況，也可以使對稱中桿固定在所需要的高度（即底部不接觸球面），同時對稱中桿在圓筒內(nèi)不止可以上下移動，還可以轉(zhuǎn)動，使得觀測點對準(zhǔn)遠(yuǎn)方的全站儀，實現(xiàn)一次定位滿足多個全站儀多角度觀測或檢測，也可以避開遮擋物區(qū)域，提高測量的簡便性以及準(zhǔn)確度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1的側(cè)視圖；

圖4本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖5本發(fā)明第三實施例的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明幾個實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。

第一實施例

如圖1~3所示，本發(fā)明所揭示的一種球體球心坐標(biāo)定位裝置，包括圓環(huán)形的底盤1，圓筒2，對稱中桿3，制動螺栓4，兩個水平氣泡5。

其中，所述圓環(huán)形的底盤1其環(huán)形寬度為40mm，可以穩(wěn)固的套在在球體10表面，所述圓筒2四周通過支撐桿固定在底盤1上，且與底盤上端面具有一定空隙，便于底盤套在球體上，圓筒底部不會抵住球體表面，所述圓筒2的中心軸線穿過所述底盤1的圓心，所述制動螺栓4安裝在圓筒2側(cè)壁且穿過圓筒2延伸至內(nèi)部，所述對稱中桿3插在所述圓筒2內(nèi)，與圓筒2內(nèi)部具有小于01mm的間隙，且間隙內(nèi)填充有潤滑油，在圓筒內(nèi)可以上下移動或者轉(zhuǎn)動，并通過制動螺栓4抵住實現(xiàn)定位，所述對稱中桿3的中心軸線同樣穿過所述底盤1的圓心，所述水平氣泡5安裝在底盤1的上端面，且兩個水平氣泡軸線相互垂直并與底盤圓心的連接線相互垂直，當(dāng)環(huán)形的底盤1放置在待測的球體10上，通過兩個水平氣泡5確定底盤的水平度。

所述對稱中桿3頂部具有半圓柱型觀測柱6，所述觀測柱的斷面上設(shè)有十字形觀測標(biāo)志7，且十字形觀測標(biāo)志的十字交叉點位于對稱中桿的中心軸線上。

所述支撐桿下?lián)螚U8與上撐桿9，其中下?lián)螚U8焊接在圓筒底部與底盤表面對圓筒撐起，所述上撐桿9焊接在圓筒2中部與底盤表面，從側(cè)面對圓筒進行支撐，所述上撐桿9與下?lián)螚U8均為三根，且均勻分布在圓筒四周，同時上撐桿9與下?lián)螚U8間隔錯位排布，從多個角度對圓筒實現(xiàn)側(cè)面支撐。

第二實施例

如圖4所示，該實施例在第一實施例的基礎(chǔ)上，在觀測柱上套設(shè)一個萬向棱鏡11，使得全站儀無論在哪個方向都可以進行測量，而不需要對準(zhǔn)觀測柱的十字型觀測標(biāo)志，減少了建筑中遮擋物的影響。

第三實施例

如圖5所示，該實施例在第一實施例的基礎(chǔ)上，在觀測柱上套設(shè)一個GNSSRTK測量儀器，通過測量儀自身對觀測點坐標(biāo)進行測量，而無需借助額外的全站儀，檢測精度得到提高。

上述三個實施例的工作原理為：將環(huán)形底盤放置到待測球體上，通過兩個互相垂直設(shè)置的水平氣泡，確保底盤完全水平放置在球體上，同時確保了圓筒以及對稱中桿的中心軸穿過球心，通過制動螺栓調(diào)節(jié)對稱中桿的上下位置，使得對稱中桿底部抵在待測球體上，通過全站儀測量對稱中桿上部的觀測點獲得觀測點的三維坐標(biāo)值（第一實施例和第二實施例），再通過運算進而獲得球心坐標(biāo)（水平坐標(biāo)就是全站儀獲取的，縱向坐標(biāo)采用全站儀測量的坐標(biāo)減去差值獲得），在第三實施例中直接通過GNSSRTK測量儀對觀測點的坐標(biāo)值進行測量，將縱向坐標(biāo)值減去差值（球體半徑以及觀測點到對稱中桿底部的距離值）即可。

本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護范圍應(yīng)不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。