專利名稱:雙軸自由擺動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置,特別是一種用于自動(dòng)激光水平儀或工程 建筑測(cè)量操作時(shí),能使擺動(dòng)處于高重復(fù)性及高靈敏度狀態(tài)下,便于精確地獲 得水平線基準(zhǔn)或垂直線基準(zhǔn)的雙軸自由擺動(dòng)裝置。
技術(shù)背景目前公知的測(cè)量裝置中的激光測(cè)量?jī)x都由軸承支撐懸吊架于機(jī)體上,而 激光光東投射器活動(dòng)軸裝設(shè)置于懸吊架上,以使激光光束投射器可以多角度 地?cái)[動(dòng),便于將激光光束投射到目標(biāo)位置上。如上所述的公知激光測(cè)量?jī)x已在臺(tái)灣M304654號(hào)"一種激光測(cè)量?jī)x的懸吊機(jī)構(gòu)"實(shí)用新型專利說(shuō)明書中公開了,該公知的實(shí)用新型專利所涉及的是一種激光測(cè)量?jī)x的改進(jìn)懸吊機(jī)構(gòu),其中強(qiáng)調(diào)了具有擺動(dòng)順暢、組件精簡(jiǎn)、使用時(shí)省力及提高效率等優(yōu)點(diǎn)。然而,該在先申請(qǐng)專利中所提及的擺動(dòng)順暢的優(yōu)點(diǎn)實(shí)際上僅適用于使用初期,因?yàn)檫@種以軸承支撐懸吊架的結(jié)構(gòu)形式,工 作時(shí)構(gòu)件間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的摩擦力,極易使軸承磨損,而磨損了的軸承必然會(huì)導(dǎo)致懸吊架歪斜,從而嚴(yán)重影響測(cè)量功效。因此,該公知專利的不足之處所帶來(lái)使用上的弊端,有進(jìn)一步加以改進(jìn)的必要。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種具有真正意義上的擺動(dòng)順暢、組件精簡(jiǎn) 和測(cè)量精確積極技術(shù)效果的雙軸自由擺動(dòng)裝置。本實(shí)用新型的雙軸自由擺動(dòng)裝置包含有固定構(gòu)件、激光組件和擺動(dòng)構(gòu)件,特征在于擺動(dòng)構(gòu)件活動(dòng)軸裝設(shè)置在固定構(gòu)件內(nèi),激光組件活動(dòng)軸裝設(shè)置在擺動(dòng)構(gòu)件的下方,擺動(dòng)構(gòu)件可相對(duì)于固定構(gòu)件作X軸方向及Y軸方向的 擺動(dòng)、及相對(duì)于激光組件作X軸方向及Y軸方向的擺動(dòng);裝置中除包含有固 定構(gòu)件、激光組件和擺動(dòng)構(gòu)件外,還包含設(shè)置有數(shù)組可以使擺動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于 固定構(gòu)件作X軸方向及Y軸方向擺動(dòng)、相對(duì)于激光組件作X軸方向及Y軸方 向擺動(dòng)的滾動(dòng)構(gòu)件。其中所述的固定構(gòu)件中包含有一上帶中心貫穿孔的底 座, 一設(shè)置在所述底座上、頂端部上設(shè)置有安裝螺孔的數(shù)根立柱、及設(shè)置在 數(shù)根立柱頂部上、上面設(shè)置有數(shù)個(gè)小螺孔的固定安裝件和一設(shè)置在固定安裝 件下方、上面設(shè)置有數(shù)個(gè)安裝小螺孔、前后兩側(cè)同軸設(shè)置有一貫穿的縱向螺 孔的"n"形橋接支架;所述的激光組件中包含有一主體, 一設(shè)置在主體上 方、左右兩側(cè)同軸設(shè)置有一橫向貫穿螺孔的U型件,及設(shè)置在主體側(cè)面上的 激光模組;所述的擺動(dòng)構(gòu)件呈立方體結(jié)構(gòu)形式,左右兩側(cè)設(shè)置有一同軸未貫 穿橫向孔,前后兩側(cè)設(shè)置有一同軸未貫穿縱向孔,所述的未貫穿橫向孔的設(shè) 置位置比未貫穿縱向孔的設(shè)置位置低;所述的滾動(dòng)構(gòu)件設(shè)置有四組,每組包 含有一個(gè)球形珠、二個(gè)單端凹面圓柱及一棵裝配螺釘。此外,所述的激光組件中的激光模組可以按需設(shè)置,至少設(shè)置一個(gè),通 常可以組合設(shè)置水平激光模組和垂直激光模組;所述的立柱可按需設(shè)置,至 少設(shè)置二根,立柱也可以由支撐板取代;所述的固定安裝件的形狀可以按需 設(shè)置呈X形、Y形或三角形等;所述的擺動(dòng)構(gòu)件上也可以依據(jù)工藝需要設(shè)置若干工藝孔;所述的底座上的中心貫穿孔可以按需設(shè)置,也可以不設(shè)。在裝配狀態(tài)下,所述"n"形橋接支架固定設(shè)置在所述的固定安裝件的 下表面上,所述的滾動(dòng)構(gòu)件設(shè)置有四組,其中的二個(gè)單端凹面圓柱凹面向內(nèi)、對(duì)應(yīng)設(shè)置在"n"形橋接支架上的縱向螺孔內(nèi),另外二個(gè)單端凹面圓柱凹 面向內(nèi)、對(duì)應(yīng)設(shè)置在U型件的橫向貫穿螺孔內(nèi),其余四個(gè)單端凹面圓柱凹面 向外、對(duì)應(yīng)分別設(shè)置在擺動(dòng)構(gòu)件左右兩側(cè)的未貫穿橫向孔內(nèi)和前后兩側(cè)的未 貫穿縱向孔內(nèi),四棵球形珠分別活動(dòng)設(shè)置在由單端凹面圓柱上的相對(duì)凹面形成的圓球形限位空間內(nèi),可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),并由旋入設(shè)置于u型件的橫向貫穿 螺孔內(nèi)及"n"形橋接支架上的縱向螺孔內(nèi)的各裝配螺釘加以限位。所述的擺動(dòng)構(gòu)件上的二個(gè)未貫穿橫向孔和u型件上的二個(gè)橫向貫穿螺孔相對(duì)準(zhǔn)構(gòu)成 所述的X軸,而擺動(dòng)構(gòu)件上的二個(gè)未貫穿縱向孔和u型件上的二個(gè)縱向螺孔相對(duì)準(zhǔn)構(gòu)成所述的Y軸。工作時(shí),當(dāng)用于工程測(cè)量的操作中時(shí),所述的構(gòu)成固定構(gòu)件的圓形底座、固定安裝件及"n"形橋接支架都處于固定不動(dòng)狀態(tài),而其它組件(如激光 組件及擺動(dòng)構(gòu)件)可以隨測(cè)量?jī)x底部所處基準(zhǔn)面的復(fù)雜情況在自身重力作用 下作自由偏擺,確保提供準(zhǔn)確的垂直線基準(zhǔn)或水平線基準(zhǔn)。它們的任一偏擺 角度都可以分解成一個(gè)水平分量(即相對(duì)于X軸而言偏轉(zhuǎn)第一個(gè)角度)和一 個(gè)垂直分量(即對(duì)于Y軸而言偏轉(zhuǎn)第二個(gè)角度),實(shí)現(xiàn)所述的擺動(dòng)構(gòu)件可相 對(duì)于固定構(gòu)件作X軸方向及Y軸方向的擺動(dòng)、及相對(duì)于激光組件作X軸方向 及Y軸方向的擺動(dòng)?;谏鲜鰳?gòu)思的本實(shí)用新型的雙軸自由擺動(dòng)裝置,由于擺動(dòng)構(gòu)件是通過滾動(dòng)構(gòu)件與"n"形橋接支架間的裝配相連實(shí)現(xiàn)活動(dòng)軸裝設(shè)置在固定構(gòu)件內(nèi), 并通過滾動(dòng)構(gòu)件與U型件間的裝配相連實(shí)現(xiàn)激光組件活動(dòng)軸裝設(shè)置在擺動(dòng)構(gòu) 件的下方,從而實(shí)現(xiàn)使擺動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于固定構(gòu)件作X軸方向及Y軸方向的擺 動(dòng)、相對(duì)于激光組件作X軸方向及Y軸方向的擺動(dòng)。當(dāng)用于自動(dòng)激光水平儀或工程建筑測(cè)量操作中時(shí),可使所述的擺動(dòng)工作于高重復(fù)性及高靈敏度的狀 態(tài)下,便可精確地取得水平線基準(zhǔn)及垂直線的基準(zhǔn)。明顯具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且合 理、工作可靠且重復(fù)性強(qiáng)、使用方便且各結(jié)構(gòu)件不易磨損的優(yōu)點(diǎn)和名符其實(shí) 的擺動(dòng)順暢、組件精簡(jiǎn)和測(cè)量精確的積極技術(shù)效果。因而其技術(shù)上的先進(jìn)性、 功能上的實(shí)用性是十分明顯的,必將擁有廣闊的巿場(chǎng)應(yīng)用前景。
圖l是本實(shí)用新型實(shí)施例l的總體結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例l的結(jié)構(gòu)分解示意圖; 圖3是圖l所示實(shí)施例1的局部立體剖視圖; 圖4是圖1所示實(shí)施例1的頂視圖; 圖5是圖4中沿5-5線的局部剖視圖;圖6與圖5相類似,是激光組件已相對(duì)于X軸作偏擺的狀態(tài)示意圖; 圖7是圖4中沿7-7線的局部剖視圖;圖8與圖7相類似,是激光組件已相對(duì)于Y軸作偏擺的狀態(tài)示意圖; 圖中10.固定構(gòu)件 11.底座 111.中心對(duì)穿孔 12.立柱121.安裝螺孔 20.激光組件 21.激光模組21A.水平激光模組 21B.垂直激光模組22.主體 23. U型件 231.橫向貫穿螺孔30.滾動(dòng)構(gòu)件 31.球形珠 32.單端凹面圓柱 33.裝配螺釘40.擺動(dòng)構(gòu)件 41.未貫穿橫向孔42.未貫穿縱向孔50.橋接支架 51.縱向螺孔 52.安裝小螺孔60.固定安裝件61.上下貫穿螺孔 70.裝配螺釘具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及典型實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。在圖1、圖2、圖3和圖4中,本實(shí)用新型的雙軸自由擺動(dòng)裝置包含有 固定構(gòu)件IO、激光組件20和擺動(dòng)構(gòu)件40,特征在于擺動(dòng)構(gòu)件40活動(dòng)軸 裝設(shè)置在固定構(gòu)件10內(nèi),激光組件20活動(dòng)軸裝設(shè)置在擺動(dòng)構(gòu)件40的下方, 擺動(dòng)構(gòu)件40可相對(duì)于固定構(gòu)件10作X軸方向及Y軸方向的擺動(dòng)、及相對(duì)于 激光組件20作X軸方向及Y軸方向的擺動(dòng);裝置中除包含有固定構(gòu)件IO、 激光組件20和擺動(dòng)構(gòu)件40外,還包含設(shè)置有數(shù)組可以使擺動(dòng)構(gòu)件40相對(duì) 于固定構(gòu)件10作X軸方向及Y軸方向擺動(dòng)、相對(duì)于激光組件40作X軸方向 及Y軸方向擺動(dòng)的滾動(dòng)構(gòu)件30。其中所述的固定構(gòu)件IO中包含有一上帶階梯狀中心貫穿孔111的底座11, 一設(shè)置在所述底座ll上、頂端部上設(shè)置 有安裝螺孔121的四根立柱12、及設(shè)置在四根立柱12頂部上、上面設(shè)置有 八個(gè)上下貫穿螺孔61的固定安裝件60和一設(shè)置在固定安裝件60下方、上 面設(shè)置有數(shù)個(gè)安裝小螺孔52、前后兩側(cè)同軸設(shè)置有一貫穿的縱向螺孔51的 "n,,形橋接支架50;所述的激光組件20中包含有一主體22, 一設(shè)置在主 體22上方、左右兩側(cè)同軸設(shè)置有一橫向貫穿螺孔231的U型件23,及設(shè)置 在主體22前側(cè)面上、由一個(gè)水平激光模組21A和一個(gè)垂直激光模組21B組 成的激光模組21;所述的擺動(dòng)構(gòu)件40呈立方體結(jié)構(gòu)形式,左右兩側(cè)設(shè)置有 一同軸未貫穿橫向孔41,前后兩側(cè)設(shè)置有一同軸未貫穿縱向孔42,所述的 未貫穿橫向孔41的設(shè)置位置比未貫穿縱向孔42的設(shè)置位置低;所述的滾動(dòng) 構(gòu)件30設(shè)置有四組,每組包含有一個(gè)球形珠31、 二個(gè)單端凹面圓柱32及一 棵裝配螺釘33。在裝配狀態(tài)下,所述"n"形橋接支架50固定設(shè)置在所述的固定安裝 件60的下表面上,所述的四組滾動(dòng)構(gòu)件30中的二個(gè)單端凹面圓柱32凹面 向內(nèi)、對(duì)應(yīng)設(shè)置在"n"形橋接支架50上的縱向螺孔51內(nèi),另外二個(gè)單 端凹面圓柱32凹面向內(nèi)、對(duì)應(yīng)設(shè)置在U型件23的橫向貫穿螺孔231內(nèi),其 余四個(gè)單端凹面圓柱32凹面向外、對(duì)應(yīng)分別設(shè)置在擺動(dòng)構(gòu)件40左右兩側(cè)的 未貫穿橫向孔41內(nèi)和前后兩側(cè)的未貫穿縱向孔42內(nèi),四棵球形珠31分別 活動(dòng)設(shè)置在由單端凹面圓柱32上的相對(duì)凹面形成的圓球形限位空間內(nèi),可 以自由轉(zhuǎn)動(dòng),并由旋入設(shè)置于U型件23的橫向貫穿螺孔231內(nèi)及"n"形 橋接支架50上的縱向螺孔51內(nèi)的各裝配螺釘33加以限位。裝配時(shí),先將激光組件20的主體22置于圓形底座11的中心對(duì)穿孔111 上;然后,將四組滾動(dòng)構(gòu)件30中的二個(gè)單端凹面圓柱32凹面向外、定位設(shè) 置在擺動(dòng)構(gòu)件40上的各未貫穿橫向孔41及未貫穿縱向孔42內(nèi),并將各滾 動(dòng)構(gòu)件30中的球形珠31安置在帶凹面的圓柱32的外側(cè)凹面上;再將擺動(dòng) 構(gòu)件40安置于U型件23之中;然后,將滾動(dòng)構(gòu)件30的另二個(gè)單端凹面圓 柱32凹面向內(nèi)、對(duì)應(yīng)安裝于U型件23的橫向貫穿螺孔231內(nèi),使位于橫向 貫穿螺孔231內(nèi)的單端凹面圓柱32的內(nèi)側(cè)凹面對(duì)應(yīng)地位于球形珠31的另一 半上,并將滾動(dòng)構(gòu)件30中的裝配螺釘33分別旋入橫向貫穿螺孔231內(nèi)加以 限位;然后,將橋接支架50安置于擺動(dòng)構(gòu)件4G上,通過將滾動(dòng)構(gòu)件30中 的另二個(gè)單端凹面圓柱32凹面向內(nèi)、對(duì)應(yīng)安裝于橋接支架50的縱向螺孔51 內(nèi),使位于縱向螺孔51內(nèi)的單端凹面圓柱32的內(nèi)側(cè)凹面對(duì)應(yīng)地位于球形珠 31的另 一半上,并將滾動(dòng)構(gòu)件30中的裝配螺釘33分別旋入縱向螺孔51內(nèi), 以使球形珠31可限位活動(dòng)旋轉(zhuǎn);再將數(shù)個(gè)裝配螺釘70通過固定安裝件6上的各上下貫穿螺孔61旋入"n"形橋接支架50上的各頂部安裝小螺孔52 內(nèi)及立柱12上的頂部安裝螺孔121內(nèi)、限位裝配固定安裝件60;最后再將 垂直激光模組21B和水平激光模組21A安裝設(shè)置在主體22的前側(cè)面上,完 成本實(shí)用新型的組裝。其中所述的二個(gè)未貫穿橫向孔41和二個(gè)橫向貫穿螺 孔231相對(duì)準(zhǔn)構(gòu)成所述的X軸,而二個(gè)未貫穿縱向孔42和二個(gè)縱向螺孔51 相對(duì)準(zhǔn)構(gòu)成所述的Y軸。經(jīng)這樣組裝構(gòu)成的本實(shí)用新型雙軸自由擺動(dòng)裝置,當(dāng)用于工程測(cè)量的偏 擺操作中時(shí),所述的圓形底座11、固定安裝件60及"n"形橋接支架50 都是不動(dòng)的,而其它元件(如激光組件20及擺動(dòng)構(gòu)件40)可以隨測(cè)量?jī)x底 部所處基準(zhǔn)面的復(fù)雜情況在自身重力作用下作自由偏擺,確保提供準(zhǔn)確的垂 直線基準(zhǔn)或水平線基準(zhǔn)。它們偏擺的角度可以分解成一個(gè)水平分量(即相對(duì) 于X軸而言偏轉(zhuǎn)第一個(gè)角度)和一個(gè)垂直分量(即對(duì)于Y軸而言偏轉(zhuǎn)第二個(gè) 角度)。參閱圖5和圖6,其中圖5顯示的是偏擺前擺動(dòng)構(gòu)件40與激光組件 20上的U型件23之間的狀態(tài),而圖6顯示的是激光組件20相對(duì)于Y軸偏擺 后擺動(dòng)構(gòu)件40與激光組件20上的U型件23之間的偏擺位置,此時(shí)設(shè)置在 激光組件20上的垂直激光模組21B及水平激光模組21A已相對(duì)于Y軸偏擺 了一個(gè)角度。圖7顯示的是偏擺前激光組件20與"n"形橋接支架50之間的狀態(tài), 圖8顯示的是激光組件20相對(duì)于X軸偏擺后,擺動(dòng)構(gòu)件40和激光組件20 與"n,,形橋接支架50之間的相對(duì)偏擺位置,此時(shí)設(shè)置在激光組件20上的 垂直激光模組21B及水平激光模組21A已相對(duì)于X軸偏擺了一個(gè)角度。這樣 便可獲得工程測(cè)量操作中所需的水平線基準(zhǔn)及垂直線基準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種雙軸自由擺動(dòng)裝置,包含有固定構(gòu)件(10)、激光組件(20)和擺動(dòng)構(gòu)件(40),其特征在于擺動(dòng)構(gòu)件(40)活動(dòng)軸裝設(shè)置在固定構(gòu)件(10)內(nèi),激光組件(20)活動(dòng)軸裝設(shè)置在擺動(dòng)構(gòu)件(40)的下底部上的;裝置中除包含有固定構(gòu)件(10)、激光組件(20)和擺動(dòng)構(gòu)件(40)外,還包含有數(shù)組滾動(dòng)構(gòu)件(30)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙軸自由擺動(dòng)裝置,其特征在于所述的固定 構(gòu)件(10)中包含有一底座(11), 一設(shè)置在所述底座(11)上、 頂端部上設(shè)置有安裝螺孔(121)的數(shù)根立柱(12)、及設(shè)置在數(shù)根 立柱(12 )頂部上、上面設(shè)置有數(shù)個(gè)小螺孔(61 )的固定安裝件(60 ) 和一設(shè)置在固定安裝件(60)下方、上面設(shè)置有數(shù)個(gè)安裝小螺孔(52)、前后兩側(cè)同軸設(shè)置有一貫穿的縱向螺孔(51)的"n"形 橋接支架(50)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙軸自由擺動(dòng)裝置,其特征在于所述的激光 組件(20)中包含有一主體(22), 一設(shè)置在主體(22)上方、左 右兩側(cè)同軸設(shè)置有一橫向貫穿螺孔(231)的U型件(23),及設(shè)置 在主體(22)前側(cè)面上由水平激光模組(21A)及垂直激光模組(21B) 組成的激光模組(21)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙軸自由擺動(dòng)裝置,其特征在于所述的擺動(dòng) 構(gòu)件(40)呈立方體結(jié)構(gòu)形式,左右兩側(cè)設(shè)置有一同軸未貫穿橫向 孔(41),前后兩側(cè)設(shè)置有一同軸未貫穿縱向孔(42),所述的未貫 穿橫向孔(41)的設(shè)置位置低于未貫穿縱向孔(42)的設(shè)置位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙軸自由擺動(dòng)裝置,其特征在于所述的滾動(dòng) 構(gòu)件(30)設(shè)置有四組,每組包含有一個(gè)球形珠(31)、 二個(gè)單端 凹面圓柱(32)及一棵裝配螺釘(33)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的雙軸自由擺動(dòng)裝置,其特征在于所述的四組滾動(dòng)構(gòu)件(30)中的二個(gè)單端凹面圓柱(32)凹面向內(nèi)、對(duì)應(yīng) 設(shè)置在"n"形橋接支架(50)上的縱向螺孔(51)內(nèi),另外二個(gè) 單端凹面圓柱(32)凹面向內(nèi)、對(duì)應(yīng)設(shè)置在U型件(23)的橫向貫 穿螺孔(231)內(nèi),其余四個(gè)單端凹面圓柱(32)凹面向外、對(duì)應(yīng) 分別設(shè)置在擺動(dòng)構(gòu)件(40)左右兩側(cè)的未貫穿橫向孔(41)內(nèi)和前 后兩側(cè)的未貫穿縱向孔(42)內(nèi),四棵球形珠(31)分別活動(dòng)設(shè)置 在由單端凹面圓柱(32)上的相對(duì)凹面形成的圓球形限位空間內(nèi), 并由旋入設(shè)置于U型件(23)的橫向貫穿螺孔(231)內(nèi)及"n" 形橋接支架(50 )上的縱向螺孔(51)內(nèi)的各裝配螺釘(33 )限位。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙軸自由擺動(dòng)裝置,其特征在于所述的激光 組件(20)中的激光模組(21)至少包含設(shè)置有一個(gè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸自由擺動(dòng)裝置,其特征在于所述的立柱U2)至少設(shè)置有二根。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙軸自由擺動(dòng)裝置,包含有一個(gè)固定結(jié)構(gòu)件,一個(gè)軸裝設(shè)置在固定結(jié)構(gòu)件內(nèi)的擺動(dòng)構(gòu)件,一個(gè)軸裝設(shè)置在擺動(dòng)構(gòu)件的下底部上、能相對(duì)于擺動(dòng)構(gòu)件作X軸方向及Y軸方向的擺動(dòng)的激光組件,及每組包含有一球形珠、二個(gè)帶凹面圓柱及一裝配螺釘?shù)臄?shù)組滾動(dòng)構(gòu)件,激光組件中設(shè)置有水平激光模組和垂直激光模組,由于本實(shí)用新型的雙軸自由擺動(dòng)裝置以萬(wàn)向軸承方式工作,當(dāng)用于自動(dòng)激光水平儀或工程建筑測(cè)量操作中時(shí),可在擺動(dòng)獲得高重復(fù)性及高靈敏度的狀態(tài)下,精確地取得水平線基準(zhǔn)及垂直線基準(zhǔn),結(jié)構(gòu)科學(xué)合理且簡(jiǎn)單,工作可靠且使用方便,具有名符其實(shí)的擺動(dòng)順暢、組件精簡(jiǎn)和測(cè)量精確的積極技術(shù)效果。
文檔編號(hào)G01C15/14GK201096496SQ200720076590
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者李能焯 申請(qǐng)人:順陽(yáng)激光儀器(上海)有限公司