專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀。
背景技術(shù)：
建筑、裝璜及設(shè)備安裝領(lǐng)域都需要在作業(yè)過(guò)程中確定水平基準(zhǔn)或者垂直基準(zhǔn)。傳統(tǒng)的水平基準(zhǔn)是通過(guò)水平尺或塑料水管獲得的，而垂直基準(zhǔn)往往通過(guò)拉重錘線獲得，但這些方法都存在精度不高、操作效率低的缺陷。
近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，低功率的紅色可見(jiàn)激光器的生產(chǎn)成本得以大幅降低，因此使這類(lèi)激光器在民用領(lǐng)域的普及使用成為可能。中國(guó)專(zhuān)利00267853.5公開(kāi)了一種可自動(dòng)安平并產(chǎn)生水平、豎直及十字線的激光基準(zhǔn)儀。但該裝置形成的水平基準(zhǔn)線夾角較小，所以在作業(yè)中當(dāng)需要作大角度的水平基準(zhǔn)時(shí)，就必須不停的旋轉(zhuǎn)儀器以獲得各個(gè)角度位置的水平基準(zhǔn)線，這給作業(yè)者帶來(lái)了很大的不便。
其次，該裝置采用的自動(dòng)安平補(bǔ)正系統(tǒng)主要有內(nèi)環(huán)、外環(huán)、銷(xiāo)軸及重錘構(gòu)成，其內(nèi)、外環(huán)上的銷(xiāo)孔分別與兩個(gè)銷(xiāo)軸構(gòu)成了兩個(gè)相互垂直的滑動(dòng)軸承副，該兩自由度的滑動(dòng)軸承副雖較球式萬(wàn)向節(jié)在精度上有所改進(jìn)，但仍無(wú)法滿足現(xiàn)代作業(yè)中對(duì)基準(zhǔn)精度越來(lái)越高的要求。再者，該裝置的自動(dòng)安平系統(tǒng)無(wú)阻尼制動(dòng)機(jī)構(gòu)，這樣在儀器被搬動(dòng)后必須靜待相當(dāng)時(shí)間才能使激光基準(zhǔn)線停止晃動(dòng)，影響作業(yè)的施工效率。
現(xiàn)有的掃平儀可獲得360度的環(huán)形水平基準(zhǔn)線，但掃平儀無(wú)法自動(dòng)安平，每移動(dòng)一次位置就必須要重新對(duì)水準(zhǔn)泡進(jìn)行一次水平調(diào)整，因此無(wú)法使抄平作業(yè)獲得更高的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可自動(dòng)產(chǎn)生大角度水平激光基準(zhǔn)線的激光水平基準(zhǔn)儀。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種自動(dòng)安平的萬(wàn)向激光水平基準(zhǔn)儀包括殼體中設(shè)有激光束發(fā)生裝置，萬(wàn)向節(jié)和重錘組成的自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)，自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)使激光束發(fā)生裝置自動(dòng)保持水平狀態(tài)，殼體中設(shè)有電源，殼體內(nèi)設(shè)有與激光束發(fā)生裝置相配合的柱面透鏡。所述的激光束發(fā)生裝置是一種能在同一水平面內(nèi)產(chǎn)生至少二條激光光束的激光束發(fā)生裝置；在各條激光光束傳播路徑上設(shè)有能將激光光束轉(zhuǎn)換為水平相接的激光線的柱面透鏡。由于激光束發(fā)生裝置能在同一水平面內(nèi)產(chǎn)生多條激光光束，經(jīng)柱面透鏡折射后，可得到多條激光線，各激光線相連可獲得大角度水平激光線，從而使本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)大范圍的水平基準(zhǔn)作業(yè)。
在本實(shí)用新型中，所述的激光束發(fā)生裝置是能在同一水平面內(nèi)產(chǎn)生三條激光光束的激光束發(fā)生裝置，經(jīng)柱面透鏡的折射后可得到三條首尾相接的激光線，所以其可產(chǎn)生360°環(huán)形激光線。
在本實(shí)用新型中，所述的激光束發(fā)生裝置可以是一個(gè)能發(fā)射水平準(zhǔn)直激光束的激光器及兩面分光鏡，第一面分光鏡置于激光器產(chǎn)生的水平激光光束的傳播路徑上，第二面分光鏡置于第一面分光鏡產(chǎn)生的反射或透射激光光束的傳播路徑上。該激光束發(fā)生裝置具有成本低、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)然，本實(shí)用新型的激光束發(fā)生裝置也可以是能發(fā)出位于同一水平面的激光束的三個(gè)激光器。該激光束發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同樣可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的發(fā)明目的。
在本實(shí)用新型中，所述的自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)上至少設(shè)有一個(gè)能向外投射鉛直激光線的激光線發(fā)生器。使本實(shí)用新型具有確定垂直基準(zhǔn)的功能。
在本實(shí)用新型中，所述萬(wàn)向節(jié)的兩個(gè)回轉(zhuǎn)副分別由一個(gè)微型滾動(dòng)軸承構(gòu)成，且兩個(gè)滾動(dòng)軸承的回轉(zhuǎn)軸線相互垂直。其可降低萬(wàn)向節(jié)的加工要求和制造成本，提高萬(wàn)向節(jié)工作可靠性。
在本實(shí)用新型中，所述的重鍾上固定有阻尼片，且阻尼片位于兩塊磁鐵之間。其可使自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)快速定位，提高使用效率。
在本實(shí)用新型中，所述的底座下設(shè)有底盤(pán)，底盤(pán)設(shè)有能調(diào)節(jié)底盤(pán)與地面傾斜角度的調(diào)節(jié)旋鈕。使本實(shí)用新型可在地面傾斜坡度較大的場(chǎng)合使用。
在本實(shí)用新型中，所述的殼體與底盤(pán)間轉(zhuǎn)動(dòng)連接。便于鉛直基準(zhǔn)線的定位作業(yè)。
在本實(shí)用新型中，所述的底座上設(shè)有鎖止片。其可防止儀器在運(yùn)輸及搬動(dòng)中重錘與殼體發(fā)生的碰撞，以避免損害儀器的精密性。
在本實(shí)用新型中，所述的重鍾上設(shè)有緩沖套，緩沖套上設(shè)有限位環(huán)。其可使本實(shí)用新型工作更可靠。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1剖面示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1去除殼體后的俯視圖。
圖3是圖1的A-A剖視圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1去除殼體后的內(nèi)部立體構(gòu)造示意圖。
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例2剖面示意圖。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例2去除殼體后的俯視圖。
圖7是圖5的A-A剖視圖。
圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例2去除殼體后的內(nèi)部立體構(gòu)造示意圖。
圖9是本實(shí)用新型的一種激光器。
圖10是本實(shí)用新型的一種激光線發(fā)生器。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4所示本實(shí)施例的自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀包括電池推門(mén)1、電池2、電池盒3、基板4、殼體5、激光器6、內(nèi)支承7、分光鏡8、微型滾動(dòng)軸承9、萬(wàn)向軸承座10、短螺紋軸11、激光線發(fā)生器12、重直線激光座13、分光鏡座14、柱面鏡座15、柱面透鏡16、吊桿17、微調(diào)螺釘18、重錘19、阻尼片20、磁鐵21、磁鐵架22、調(diào)節(jié)旋鈕23、底盤(pán)24、保護(hù)套25、底座26、軸套27、底蓋28、緩沖套29、限位環(huán)30、長(zhǎng)螺紋軸31、外支承32、鎖止片33、推鈕34、外支承墊35、微動(dòng)開(kāi)關(guān)36。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)造作進(jìn)一步的說(shuō)明激光器6通過(guò)螺釘固定在基板4上，能發(fā)射水平激光束。兩個(gè)分光鏡座14通過(guò)螺釘固定在基板4的相應(yīng)位置上，其中分光鏡座14上固定有分光鏡8。激光器6產(chǎn)生的水平激光束與第一面分光鏡成60°夾角，第一面分光鏡將入射的水平激光束轉(zhuǎn)化為一透射激光束及反射激光束。其中，反射激光束與第二面分光鏡亦成60°夾角，并且第二面分光鏡將入射的該反射激光束再次轉(zhuǎn)化為一新的透射激光束及反射激光束。因此，由激光器6產(chǎn)生的單束激光束經(jīng)兩面分光鏡8后被轉(zhuǎn)化為三束互成120°夾角出射的水平激光束。三個(gè)柱面鏡座15通過(guò)螺釘固定在基板4，且分別位于上述三激光束的傳播路徑上。其中柱面鏡座15上固定有光學(xué)柱面透鏡16，柱面透鏡16將激光束轉(zhuǎn)換為扇形發(fā)射的水平激光線。三條扇形發(fā)射的水平激光線互成120°夾角，經(jīng)一定距離的發(fā)散后能首尾相連，從而得到一360°的激光水平基準(zhǔn)線。當(dāng)然，本實(shí)施例也可采用一面分光鏡，得到大致180°-320°的激光水平基準(zhǔn)線。
為增加使用功能，可在內(nèi)支承7上至少附加固定一組呈鉛直布置的激光線發(fā)生器12，使之能在目標(biāo)物上投射出至少一條鉛直的激光基準(zhǔn)線。本實(shí)用新型的優(yōu)選案例在內(nèi)支承7上固定有二個(gè)垂直激光座13，其中垂直激光座13上固定有激光線發(fā)生器12，且二激光線發(fā)生器12的軸線呈90°夾角，能正交向外投射鉛垂激光線。上述內(nèi)支承7與基板4通過(guò)螺釘固定在一起，成為一個(gè)整體。
萬(wàn)向軸承座10上固定有兩只微型滾動(dòng)軸承9，微型滾動(dòng)軸承呈上、下排列且兩軸線相互垂直，由此構(gòu)成了一具有兩自由度的萬(wàn)向節(jié)。內(nèi)支承7通過(guò)短螺紋軸11與固定在萬(wàn)向軸承座10下部的微型滾動(dòng)軸承相聯(lián)，固定在萬(wàn)向軸承座10上部的微型軸承通過(guò)長(zhǎng)螺紋軸31與外支承32相聯(lián)。外支承32通過(guò)外支承墊35固定在底座26上。吊桿17上固定有兩只相互垂直的微調(diào)螺釘18，其上端面通過(guò)螺釘固定在基板4的下底面上，下端面通過(guò)螺釘固定有重錘19。以上共同構(gòu)成了一種采用重力平衡補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)安平系統(tǒng)，基板4上的激光線發(fā)生系統(tǒng)及內(nèi)支承7上的激光線發(fā)生器12經(jīng)出廠校正后，能自動(dòng)投射出呈水平及鉛直狀態(tài)的扇形激光線。
磁鐵架22通過(guò)螺釘固定在底座26上，其上固定有兩塊磁鐵21。阻尼片20通過(guò)螺釘固定在重錘19上，且位于兩塊磁鐵21的中間，當(dāng)重錘19擺動(dòng)時(shí)，阻尼片20通過(guò)切割磁力線能使安平系統(tǒng)迅速靜止。
殼體5通過(guò)螺釘固定在底座26上，其上置有電池盒3，電池推門(mén)1扣合在電池盒3上，電池2置于電池推門(mén)1與電池盒3之間。殼體5在各激光線出光口處開(kāi)有窗口，以使激光線能投射至殼體5的外部。
鎖止片33通過(guò)螺紋銷(xiāo)固定在底座26上，且能繞螺紋銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)，其中鎖止片33上還固定有推鈕34。在殼體5的底部開(kāi)有一窗口，其上有兩條與推鈕34的凸臺(tái)相配合的凹槽，能使鎖止片33停頓在鎖止或工作狀態(tài)。重錘19的底部固定有緩沖套29，當(dāng)鎖止片33停頓在鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，能壓緊緩沖套29而使重錘19不能自由擺動(dòng)；當(dāng)鎖止片33處于工作狀態(tài)時(shí)，能使重錘19恢復(fù)自由擺動(dòng)。在底座26上固定有一能與鎖止片33聯(lián)動(dòng)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)36，當(dāng)鎖止片33處于鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)能切斷儀器電源；而當(dāng)鎖止片33處于工作狀態(tài)時(shí)，又能恢復(fù)儀器的供電，從而使儀器在自動(dòng)安平后投射出呈水平及鉛直發(fā)射的扇形激光線。為延長(zhǎng)電池供電，也可給本實(shí)用新型再增加一個(gè)以上的開(kāi)關(guān)，以分別控制激光線發(fā)生器的工作與否。
軸套27置于底盤(pán)24的中心孔內(nèi)，其上端面通過(guò)螺釘與底座26固定在一起，能相對(duì)底盤(pán)24作自由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。緩沖套29的外圓上固定有一限位環(huán)30，其下端位于軸套27的內(nèi)孔中，當(dāng)儀器傾斜過(guò)大時(shí)限位環(huán)30即與軸套27的內(nèi)孔接觸而產(chǎn)生一控制信號(hào)，并通過(guò)控制線路切斷電源，使激光線發(fā)生器停止工作。
底蓋28通過(guò)螺釘固定在底盤(pán)24的底面上，其上有內(nèi)螺紋，能與三角架配套使用。調(diào)節(jié)旋鈕23的外螺紋旋合在底盤(pán)24的螺紋孔內(nèi)，能調(diào)節(jié)底盤(pán)24與地面的傾斜角度，其底部固定有一保護(hù)套25。
結(jié)合圖5、圖6、圖7、圖8所示給出了本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，激光束發(fā)生裝置是能發(fā)出位于同一水平面的激光束的三個(gè)激光器6。其余與實(shí)施例1相同，其同樣可完成本實(shí)用新型的發(fā)明目的。
圖9給出了本實(shí)用新型的一種激光器，它由激光管驅(qū)動(dòng)線路板37、激光二極管38、激光管安裝座39、激光準(zhǔn)直鏡40、準(zhǔn)直鏡座41構(gòu)成。激光二極管38固定在激光管安裝座39的尾部，其三只引腳焊接在激光管驅(qū)動(dòng)線路板37上。激光準(zhǔn)直鏡40固定在準(zhǔn)直鏡座41內(nèi)，準(zhǔn)直鏡座41上設(shè)有螺紋，能對(duì)激光二極管38發(fā)射的點(diǎn)光源進(jìn)行準(zhǔn)直聚集，并產(chǎn)生一平行傳播的可見(jiàn)激光。
圖10是本實(shí)用新型的一種激光線發(fā)生器，它由激光器6、柱面鏡座15、柱面透鏡16構(gòu)成。柱面透鏡16通過(guò)柱面鏡座15固定在激光器6的頭部，并將激光器6產(chǎn)生的平行激光束轉(zhuǎn)化為扇形放射的激光線。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀包括殼體中設(shè)有激光束發(fā)生裝置，萬(wàn)向節(jié)和重錘組成的自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)，自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)使激光束發(fā)生裝置自動(dòng)保持水平狀態(tài)，殼體中設(shè)有電源，殼體內(nèi)設(shè)有與激光束發(fā)生裝置相配合的柱面透鏡；其特征在于所述的激光束發(fā)生裝置是一種能在同一水平面內(nèi)產(chǎn)生至少二條激光光束的激光束發(fā)生裝置；在各條激光光束傳播路徑上設(shè)有將激光光束轉(zhuǎn)換為水平相接的激光線的柱面透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀，其特征在于所述的激光束發(fā)生裝置是能在同一水平面內(nèi)產(chǎn)生三條激光光束的激光束發(fā)生裝置，三條激光線的傳播路徑互成120°夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀，其特征在于所述的激光束發(fā)生裝置包括一個(gè)能發(fā)射水平準(zhǔn)直激光束的激光器及兩面分光鏡，第一面分光鏡置于激光器產(chǎn)生的水平激光光束的傳播路徑上，第二面分光鏡置于第一面分光鏡產(chǎn)生的反射或透射激光光束的傳播路徑上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀，其特征在于所述的激光束發(fā)生裝置包括能發(fā)出位于同一水平面的激光束的三個(gè)激光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4其中之一所述的一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀，其特征在于所述的自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)上設(shè)有能向外投射鉛直激光線的激光線發(fā)生器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4其中之一所述的一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀，其特征在于所述萬(wàn)向節(jié)的兩個(gè)回轉(zhuǎn)副分別由一個(gè)微型滾動(dòng)軸承構(gòu)成，且兩個(gè)滾動(dòng)軸承的回轉(zhuǎn)軸線相互垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4其中之一所述的一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀，其特征在于所述的重鍾上固定有阻尼片，且阻尼片位于兩塊磁鐵之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4其中之一所述的一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀，其特征在于所述的殼體下設(shè)有底盤(pán)，底盤(pán)設(shè)有能調(diào)節(jié)底盤(pán)與地面傾斜角度的調(diào)節(jié)旋鈕。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4其中之一所述的一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀，其特征在于所述的殼體與底盤(pán)間轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4其中之一所述的一種自動(dòng)安平的激光水平基準(zhǔn)儀，其特征在于所述的殼體中設(shè)有鎖止片。
專(zhuān)利摘要一種自動(dòng)安平的萬(wàn)向激光水平基準(zhǔn)儀包括殼體中設(shè)有激光束發(fā)生裝置，萬(wàn)向節(jié)和重錘組成的自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)，自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)使激光束發(fā)生裝置自動(dòng)保持水平狀態(tài)，殼體中設(shè)有電源，殼體內(nèi)設(shè)有與激光束發(fā)生裝置相配合的柱面透鏡。所述的激光束發(fā)生裝置是一種能在同一水平面內(nèi)產(chǎn)生至少二條激光光束的激光束發(fā)生裝置；在各條激光光束傳播路徑上設(shè)有能將激光光束轉(zhuǎn)換為水平相接的激光線的柱面透鏡。由于激光束發(fā)生裝置能在同一水平面內(nèi)產(chǎn)生多條激光光束，經(jīng)柱面透鏡折射后，可得到多條激光線，各激光線相連可獲得大角度水平激光線，從而使本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)大范圍的水平基準(zhǔn)作業(yè)。
文檔編號(hào)G01C15/00GK2802444SQ20052010073
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月27日
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