CN108489429A - 一种墙面平整度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种墙面平整度测量装置，包括支撑架，安装在支撑架上的直线驱动机构，直线驱动机构包括整体呈长条状的底板，底板通过水平设置的第一转轴可转动地安装在支撑架上；直线驱动机构还包括沿长度方向安装在底板上的导轨以及配合在导轨上的滑座，滑座上安装有用于沿水平方向进行测距的激光测距仪，支撑架上还安装有用于驱动滑座滑动的驱动装置；还包括用于控制激光测距仪进行激光测距并采集测距数据的测距控制器，以及用于控制驱动装置驱动滑座匀速滑动的驱动控制器，测距控制器和驱动控制器均电连接至测控计算机。本发明具有结构设计合理，操作使用方便，有利于提高测量精度和测量效率，降低操作者劳动强度等优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别的涉及一种墙面平整度测量装置。
背景技术
在建筑行业中，墙壁建筑完成后，需要进行平整度的检测，以确定建造质量是否符合标准。目前在生产上普遍使用的墙面平整度检测仪，由靠尺和楔形塞尺组成，其使用方法是将靠尺贴近墙面，在缝隙处***楔形塞尺，在楔形塞尺上读取读数，再将读数记录在手册上；使用起来很不方便，而且检测的精度也较低。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，操作使用方便，有利于提高测量精度和测量效率，降低操作者劳动强度的墙面平整度测量装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种墙面平整度测量装置，其特征在于，包括支撑架，安装在所述支撑架上的直线驱动机构，所述直线驱动机构包括整体呈长条状的底板，所述底板通过垂直于其长度方向设置的第一转轴可转动地安装在所述支撑架上，所述第一转轴沿水平方向设置，使所述底板能够在竖向平面内转动；所述直线驱动机构还包括沿长度方向安装在所述底板上的导轨以及可滑动地配合在所述导轨上的滑座，所述滑座上安装有用于沿水平方向进行测距的激光测距仪，所述支撑架上还安装有用于驱动所述滑座沿所述导轨滑动的驱动装置；还包括用于控制所述激光测距仪进行激光测距并采集测距数据的测距控制器，以及用于控制所述驱动装置驱动所述滑座匀速滑动的驱动控制器，所述测距控制器和驱动控制器均电连接至测控计算机。
采用上述装置，将支撑架放置在待测墙面所在房间的中部，绕第一转轴旋转底板到任意位置固定，并使激光测距仪朝向待测试墙面方向。测控计算机通过驱动控制器控制驱动装置，使滑座在导轨上匀速滑动，同时，测距控制器控制激光测距仪进行测距，并将实时采集到的墙面测距数据传输至测控计算机。由于滑座为匀速滑动，利用测控计算机就可以计算出滑座在任意时刻的移动距离，同时根据该时刻采集到的测距数据，可以得到滑座所在位置与该位置一一对应的测距数据。实际操作时，由于激光测距仪的移动方向并不是完全与墙面平行，而是存在一定的夹角，这样，可以结合激光测距仪在导轨两端所测量的距离，以及导轨的长度，利用勾股定理，可以计算出滑座在导轨各个位置处距离墙面的理论距离，与滑座在导轨对应位置上的检测数据相减，就可以得到各个位置处的墙面偏差，从而计算出墙面平整度，当需要进行同一墙面另一方向上的平整度时，只需要转动底板，再次进行测量即可。上述装置只需放置在房间内即可完成平整度测量，无需操作者将测量装置贴靠在墙面上，操作更加简便，激光测距仪的测量精度高，测量后利用计算机进行数据处理，测量速度快，效率高。
进一步的，所述驱动装置包括沿长度方向安装在所述底板上的齿条，所述齿条与所述导轨相平行；还包括固定安装在所述滑座上的电机，所述电机的输出端安装有与所述齿条相啮合的齿轮，所述电机电连接至所述驱动控制器。
进一步的，所述齿条的齿沿背离所述导轨的方向设置，所述电机沿垂直于所述底板的方向安装在所述滑座的侧面。
进一步的，所述驱动装置还包括与所述导轨相平行地安装在所述底板上的光栅尺，所述光栅尺电连接至所述驱动控制器。
进一步的，所述支撑架包括位于底部的底座以及通过竖向设置的第二转轴可转动地安装在所述底座上的转台；所述底板通过所述第一转轴可转动地安装在所述转台上。
采用上述结构，由于转台通过竖向设置的第二转轴安装在底座上，而底板安装在转台上，使得底板能够随转台一同在水平方向转动，当需要测量同一房间内其他墙面的平整度时，只需要转动转台，使激光测距仪朝向该待测墙面即可，避免反复移动测量装置，有利于降低劳动强度。
进一步的，所述支撑架还包括竖向设置的可伸缩的升降杆，所述升降杆安装连接在所述底座和所述转台之间。
这样，利用升降杆的伸缩，可以调整激光测距仪的测量高度，从而可以适应不同高度墙面的平整度测量要求，适用范围更广。
进一步的，所述第一转轴沿所述底板的宽度方向设置，且位于所述底板的长度方向的中部位置；所述第一转轴的两端伸出所述底板，并铰接在所述支撑架上；所述激光测距仪的测距方向与所述底板的宽度方向一致。
进一步的，所述滑座设置有两个，且对称地位于所述导轨的两端；每个所述滑座均对应地设置有一个所述驱动装置；每个所述滑座上均安装有一个所述激光测距仪。
采用上述结构，可以从导轨的两侧同时进行墙面平整度测试，缩短测量过程中单个滑座的移动距离，提高测量的速度和效率。
进一步的，所述底座包括竖向设置的呈圆柱状的座体，所述座体的下端沿周向均布有多个支撑杆，所述支撑杆通过沿所述底座的切线方向设置的铰轴铰接在所述座体上。
进一步的，所述座体上同轴设置有与所述支撑杆相匹配的升降孔，所述座体上还具有沿径向贯穿所述升降孔的第一销孔；所述支撑杆沿长度方向均布用多个沿径向贯穿设置的第二销孔；所述支撑杆通过贯穿所述第一销孔和第二销孔的销钉固定插装在所述升降孔内。
综上所述，本发明具有结构设计合理，操作使用方便，有利于提高测量精度和测量效率，降低操作者劳动强度等优点。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为图1中直线驱动机构的端部结构示意图。
图3为图1中支撑架部分的结构示意图。
图4为测量时墙面与测量装置的位置关系示意图。
图5为图4中测量数据拟合的曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施时：如图1～图3所示，一种墙面平整度测量装置，包括支撑架1，安装在所述支撑架1上的直线驱动机构2，所述直线驱动机构2包括整体呈长条状的底板21，所述底板21通过垂直于其长度方向设置的第一转轴可转动地安装在所述支撑架1上，所述第一转轴沿水平方向设置，使所述底板21能够在竖向平面内转动；所述直线驱动机构2还包括沿长度方向安装在所述底板21上的导轨22以及可滑动地配合在所述导轨22上的滑座23，所述滑座23上安装有用于沿水平方向进行测距的激光测距仪3，所述支撑架1上还安装有用于驱动所述滑座23沿所述导轨22滑动的驱动装置24；还包括用于控制所述激光测距仪3进行激光测距并采集测距数据的测距控制器，以及用于控制所述驱动装置24驱动所述滑座23匀速滑动的驱动控制器，所述测距控制器和驱动控制器均电连接至测控计算机。
采用上述装置，将支撑架放置在待测墙面所在房间的中部，绕第一转轴旋转底板到任意位置固定，并使激光测距仪朝向待测试墙面方向。测控计算机通过驱动控制器控制驱动装置，使滑座在导轨上匀速滑动，同时，测距控制器控制激光测距仪进行测距，并将实时采集到的墙面测距数据传输至测控计算机。由于滑座为匀速滑动，利用测控计算机就可以计算出滑座在任意时刻的移动距离，同时根据该时刻采集到的测距数据，可以得到滑座所在位置与该位置一一对应的测距数据。实际操作时，由于激光测距仪的移动方向并不是完全与墙面平行，而是存在一定的夹角，这样，可以结合激光测距仪在导轨两端所测量的距离，以及导轨的长度，利用勾股定理，可以计算出滑座在导轨各个位置处距离墙面的理论距离，与滑座在导轨对应位置上的检测数据相减，就可以得到各个位置处的墙面偏差，从而计算出墙面平整度，当需要进行同一墙面另一方向上的平整度时，只需要转动底板，再次进行测量即可。上述装置只需放置在房间内即可完成平整度测量，无需操作者将测量装置贴靠在墙面上，操作更加简便，激光测距仪的测量精度高，测量后利用计算机进行数据处理，测量速度快，效率高。
实施时，所述驱动装置24包括沿长度方向安装在所述底板21上的齿条241，所述齿条241与所述导轨22相平行；还包括固定安装在所述滑座23上的电机242，所述电机242的输出端安装有与所述齿条241相啮合的齿轮243，所述电机242电连接至所述驱动控制器。
实施时，所述齿条241的齿沿背离所述导轨22的方向设置，所述电机242沿垂直于所述底板21的方向安装在所述滑座23的侧面。
实施时，所述驱动装置24还包括与所述导轨22相平行地安装在所述底板21上的光栅尺(图中未示出)，所述光栅尺的测量端安装在所述滑座23上，所述光栅尺电连接至所述驱动控制器。
实施时，所述支撑架1包括位于底部的底座11以及通过竖向设置的第二转轴可转动地安装在所述底座11上的转台12；所述底板21通过所述第一转轴可转动地安装在所述转台12上。
采用上述结构，由于转台通过竖向设置的第二转轴安装在底座上，而底板安装在转台上，使得底板能够随转台一同在水平方向转动，当需要测量同一房间内其他墙面的平整度时，只需要转动转台，使激光测距仪朝向该待测墙面即可，避免反复移动测量装置，有利于降低劳动强度。
实施时，所述支撑架1还包括竖向设置的可伸缩的升降杆13，所述升降杆13安装连接在所述底座11和所述转台12之间。
这样，利用升降杆的伸缩，可以调整激光测距仪的测量高度，从而可以适应不同高度墙面的平整度测量要求，适用范围更广。
实施时，所述第一转轴沿所述底板21的宽度方向设置，且位于所述底板21的长度方向的中部位置；所述第一转轴的两端伸出所述底板21，并铰接在所述支撑架1上；所述激光测距仪3的测距方向与所述底板21的宽度方向一致。
实施时，所述滑座23设置有两个，且对称地位于所述导轨22的两端；每个所述滑座23均对应地设置有一个所述驱动装置24；每个所述滑座23上均安装有一个所述激光测距仪3。
采用上述结构，可以从导轨的两侧同时进行墙面平整度测试，缩短测量过程中单个滑座的移动距离，提高测量的速度和效率。
实施时，所述底座11包括竖向设置的呈圆柱状的座体，所述座体的下端沿周向均布有多个支撑杆，所述支撑杆通过沿所述底座的切线方向设置的铰轴铰接在所述座体上。
实施时，所述座体上同轴设置有与所述支撑杆13相匹配的升降孔，所述座体上还具有沿径向贯穿所述升降孔的第一销孔；所述支撑杆13沿长度方向均布用多个沿径向贯穿设置的第二销孔；所述支撑杆13通过贯穿所述第一销孔和第二销孔的销钉固定插装在所述升降孔内。
具体测量时，将上述测量装置放置的待测墙面所在房间的中部，使所述激光测距仪朝向待测墙面，将底板绕第一转轴转动到待测方向并保持固定；以匀速度v驱动滑座在导轨上滑动，同时，从导轨的一端开始，控制所述激光测距仪进行连续测距，并记录在时间Tn时的测量距离Sn；
补偿测量距离Sn′：将导轨的起点位置处的距离记为S起，最后测得的距离记为S终，且S终对应的的时间为T终；则激光测距仪的移动轨迹与待测墙面之间的夹角为从而可以计算出激光测距仪在平行于待测墙面的移动轨迹上各点所测出的距离Sn′为：
将所得到的Sn′的最大值与最小值之差确定为测量出的平整度。
如图4所示，导轨与墙面呈一定角度布置，激光测距仪在沿导轨移动的过程中，测量导轨各点到墙面的垂直距离，并根据激光测距仪的移动时间和对应的测量距离Sn，得到如图5所示的时间-测量距离示意图。由于图4中的墙面具有凹坑，体现在图5中的则是在该处测量得到的Sn较大，使得实际测量的Sn拟合曲线具有上凸部分，通过对测量距离Sn进行补偿得到Sn′，并拟合得到图5中横向的虚线。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种墙面平整度测量装置，其特征在于，包括支撑架(1)，安装在所述支撑架(1)上的直线驱动机构(2)，所述直线驱动机构(2)包括整体呈长条状的底板(21)，所述底板(21)通过垂直于其长度方向设置的第一转轴可转动地安装在所述支撑架(1)上，所述第一转轴沿水平方向设置，使所述底板(21)能够在竖向平面内转动；所述直线驱动机构(2)还包括沿长度方向安装在所述底板(21)上的导轨(22)以及可滑动地配合在所述导轨(22)上的滑座(23)，所述滑座(23)上安装有用于沿水平方向进行测距的激光测距仪(3)，所述支撑架(1)上还安装有用于驱动所述滑座(23)沿所述导轨(22)滑动的驱动装置(24)；还包括用于控制所述激光测距仪(3)进行激光测距并采集测距数据的测距控制器，以及用于控制所述驱动装置(24)驱动所述滑座(23)匀速滑动的驱动控制器，所述测距控制器和驱动控制器均电连接至测控计算机。
2.如权利要求1所述的墙面平整度测量装置，其特征在于，所述驱动装置(24)包括沿长度方向安装在所述底板(21)上的齿条(241)，所述齿条(241)与所述导轨(22)相平行；还包括固定安装在所述滑座(23)上的电机(242)，所述电机(242)的输出端安装有与所述齿条(241)相啮合的齿轮(243)，所述电机(242)电连接至所述驱动控制器。
3.如权利要求2所述的墙面平整度测量装置，其特征在于，所述齿条(241)的齿沿背离所述导轨(22)的方向设置，所述电机(242)沿垂直于所述底板(21)的方向安装在所述滑座(23)的侧面。
4.如权利要求2所述的墙面平整度测量装置，其特征在于，所述驱动装置(24)还包括与所述导轨(22)相平行地安装在所述底板(21)上的光栅尺，所述光栅尺电连接至所述驱动控制器。
5.如权利要求1所述的墙面平整度测量装置，其特征在于，所述支撑架(1)包括位于底部的底座(11)以及通过竖向设置的第二转轴可转动地安装在所述底座(11)上的转台(12)；所述底板(21)通过所述第一转轴可转动地安装在所述转台(12)上。
6.如权利要求5所述的墙面平整度测量装置，其特征在于，所述支撑架(1)还包括竖向设置的可伸缩的升降杆(13)，所述升降杆(13)安装连接在所述底座(11)和所述转台(12)之间。
7.如权利要求1所述的墙面平整度测量装置，其特征在于，所述第一转轴沿所述底板(21)的宽度方向设置，且位于所述底板(21)的长度方向的中部位置；所述第一转轴的两端伸出所述底板(21)，并铰接在所述支撑架(1)上；所述激光测距仪(3)的测距方向与所述底板(21)的宽度方向一致。
8.如权利要求7所述的墙面平整度测量装置，其特征在于，所述滑座(23)设置有两个，且对称地位于所述导轨(22)的两端；每个所述滑座(23)均对应地设置有一个所述驱动装置(24)；每个所述滑座(23)上均安装有一个所述激光测距仪(3)。
9.如权利要求6所述的墙面平整度测量装置，其特征在于，所述底座(11)包括竖向设置的呈圆柱状的座体，所述座体的下端沿周向均布有多个支撑杆，所述支撑杆通过沿所述底座的切线方向设置的铰轴铰接在所述座体上。
10.如权利要求9所述的墙面平整度测量装置，其特征在于，所述座体上同轴设置有与所述支撑杆(13)相匹配的升降孔，所述座体上还具有沿径向贯穿所述升降孔的第一销孔；所述支撑杆(13)沿长度方向均布用多个沿径向贯穿设置的第二销孔；所述支撑杆(13)通过贯穿所述第一销孔和第二销孔的销钉固定插装在所述升降孔内。
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