專利名稱：激光水平儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測繪儀器，更具體地說，涉及一種激光水平儀。
背景技術(shù)：
由于激光線清晰明亮，可自動保持水平或垂直，因此激光水平儀被廣泛應(yīng) 用于墻壁、土木等建筑施工場合，以測量和校驗水平度和垂直度。目前市面上
己經(jīng)有多種激光水平儀，例如，在專利號為200720034285.6的中國專利中， 公開了一種激光水平/垂直儀機芯結(jié)構(gòu)，其第一實施例包括4個垂直光束和4 個水平光束；其第二實施例包括4個垂直光束和3個水平光束。
在激光水平儀的使用過程中，需對水平光束和垂直光束進行調(diào)校，使其分 別保持水平和垂直。例如，在申請人的申請?zhí)枮?00510107779.8的中國專利 申請中，公開了一種激光水平儀。如圖1所示，該激光水平儀包括水平調(diào)整結(jié) 構(gòu)和安裝在其上的激光裝置10。該水平調(diào)整結(jié)構(gòu)包括支撐座1，在支撐座1 上安裝有兩個相互垂直的電機模塊2，用于調(diào)整水平板3的水平度。連接柱6 帶動十字旋轉(zhuǎn)環(huán)5的內(nèi)環(huán)和外環(huán)繞相互垂直的兩軸獨立旋轉(zhuǎn)，從而使安放激光 裝置10的連接柱調(diào)整至水平。這種激光水平儀的調(diào)整結(jié)構(gòu)的缺陷在于，需要 采用多個組件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且會占用較多的空間，導(dǎo)致激光水平儀的成本增加、 體積較大。
在專利號為200520018520.1的中國專利中，公開了一種激光水平儀結(jié)構(gòu)。 如圖2所示，這種激光水平儀結(jié)構(gòu)中，激光束產(chǎn)生模塊30的激光光源31設(shè)置 在定位座35的容置腔室36中，在激光光源31上設(shè)置有凸緣32。在定位座35 上、凸緣32兩側(cè)分別設(shè)置有固定件50。旋緊或松轉(zhuǎn)其中一個固定件50，即可 使激光光源31以凸緣32為支點轉(zhuǎn)動，從而使激光光源31相對于定位座35 傾斜。這種結(jié)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)簡單，但不能使激光光源31轉(zhuǎn)動。前后兩個固定件
450需要相互協(xié)調(diào)，激光光源31后端的固定件50調(diào)節(jié)不到位時，容易使激光 光源31旋轉(zhuǎn)過度。此外，由于采用了 "蹺蹺板"式的結(jié)構(gòu)，并通過位于同一 側(cè)的兩個固定件進行調(diào)節(jié)，在使用的過程中，激光光源容易發(fā)生晃動等不穩(wěn)定 情形，影響測量的精度。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中的激光水平儀的調(diào)整 結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜或者不穩(wěn)定的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠穩(wěn)定調(diào)節(jié)的激光水 平儀。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種激光水平儀， 包括對地點模塊、固鎖在對地點模塊上的水平光產(chǎn)生模塊、以及固定在對地點 模塊上部的垂直光產(chǎn)生模塊，所述水平光產(chǎn)生模塊和垂直光產(chǎn)生模塊中的至少
一者包括
夾持筒，帶有中心孔；以及
光源，設(shè)置在所述夾持筒的中心孔內(nèi)；其中，
所述夾持筒包括
同軸的第一部分和第二部分，兩者相互間隔并通過連接點相連；其中 所述光源與所述第一部分緊密配合，與所述第二部分間隙配合；在所述第 一部分上設(shè)置有孔，所述第二部分上設(shè)置有對應(yīng)的第一調(diào)節(jié)螺孔；以及
用于調(diào)節(jié)所述第一部分和第二部分的間距的第一調(diào)節(jié)螺釘，穿過所述 第一部分上的孔，并與所述第二部分上的第一調(diào)節(jié)螺孔配合。 在本實用新型所述的激光水平儀中，所述第一部分上的孔、第二部分上的
第一調(diào)節(jié)螺孔、以及所述第一調(diào)節(jié)螺釘?shù)臄?shù)量均為兩個，分別設(shè)置在所述連接
點與所述中心孔的軸心所在平面的兩側(cè)。
在本實用新型所述的激光水平儀中，所述夾持筒還包括設(shè)置在所述第一部
分上的第二調(diào)節(jié)螺孔和第二調(diào)節(jié)螺釘，所述第二調(diào)節(jié)螺孔和所述第一調(diào)節(jié)螺孔
均設(shè)置在所述連接點與所述中心孔的軸心所在平面的同一側(cè)；所述第二調(diào)節(jié)螺
釘與所述第二調(diào)節(jié)螺孔配合，并抵置于所述第二部分上。在本實用新型所述的激光水平儀中，所述夾持筒上的周壁上設(shè)置有第三調(diào) 節(jié)螺孔，所述線光源的外周面上設(shè)置有對應(yīng)的凹坑，所述夾持筒還包括用于使
所述線光源旋轉(zhuǎn)的第三調(diào)節(jié)螺釘；所述第三調(diào)節(jié)螺釘穿過所述第三調(diào)節(jié)螺孔， 端部與所述線光源上的凹坑配合。
在本實用新型所述的激光水平儀中，所述對地點模塊包括
對地點夾持筒，設(shè)有中心通孔；
點光源，設(shè)置在所述中心通孔內(nèi)，并通過其外周面上的凸起與所述中心通
孔內(nèi)周面配合；
螺孔，貫穿所述對地點夾持筒的周壁；以及
螺釘，穿過所述夾持筒周壁上的螺孔并抵置于所述點光源上。
在本實用新型所述的激光水平儀中，所述對地點夾持筒上的螺釘數(shù)量為三
個、四個或者八個，且關(guān)于所述點光源對稱。
在本實用新型所述的激光水平儀中，所述光源是線光源。 實施本實用新型的激光水平儀，具有以下有益效果可以簡單地對激光產(chǎn)
生模塊進行旋轉(zhuǎn)、偏轉(zhuǎn)等調(diào)節(jié)，并對對地點模塊進行鉛錘調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單、作
用穩(wěn)定，在調(diào)整的過程中，不會出現(xiàn)晃動等影響精度的情形。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種激光水平儀的結(jié)構(gòu)示意廚；
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一種激光束產(chǎn)生模塊的結(jié)構(gòu)示意圖3是本實用新型中激光水平儀的部分組件的分解示意圖4是本實用新型中水平光束產(chǎn)生模塊的分解示意圖5是水平光束產(chǎn)生模塊沿圖4中A-A的剖視圖6是水平光束產(chǎn)生模塊沿圖4中B-B的剖視圖7是本實用新型中垂直光束產(chǎn)生模塊的分解示意圖8是本實用新型中垂直光束產(chǎn)生模塊的主視圖9是本實用新型中垂直光束產(chǎn)生模塊的側(cè)視圖；-C的剖視圖11是垂直光束產(chǎn)生模塊沿圖9中D-D的剖視圖12是對地點模塊的的分解示意圖13是圖12中的對地點模塊的縱向剖面圖14是圖12中的對地點模塊的橫向截面圖15是本實用新型中的線光源在X-Y平面上的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16是本實用新型中的線光源在X-Z平面上的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖17是本實用新型的線光源在出現(xiàn)光線拱形時的狀態(tài)圖。
具體實施方式
如圖3所示，本實用新型的激光水平儀1000包括對地點模塊100，包 括對地點夾持筒101和固定在其內(nèi)部的點光源；固鎖在對地點夾持筒101上的 水平光產(chǎn)生模塊200;固定在對地點夾持筒101上部的垂直光固定板300;以 及固鎖在垂直光固定板300上的垂直光產(chǎn)生模塊400。
如圖12和13所示，對地點夾持筒101包括底板103、以及從底板103中 部向上延伸的柱狀部分104。對地點夾持筒IOI內(nèi)部設(shè)置有中心通孔105，用 于容納點光源102。
水平光產(chǎn)生模塊200的兩側(cè)設(shè)置有兩個凸耳201，在各凸耳201上設(shè)置有 通孔。對地點夾持筒101的底板103上設(shè)置有對應(yīng)的兩組螺孔106，且在這兩 組螺孔之間設(shè)置有容納水平光產(chǎn)生模塊200的凹位107，利用螺釘217即可將 水平光產(chǎn)生模塊200固定在對地點夾持筒101上。
垂直光產(chǎn)生模塊400的底部兩側(cè)也向外延伸有凸耳401，在凸耳401上設(shè) 置有通孔，在垂直光固定板300上也設(shè)置有對應(yīng)的螺孔，通過螺釘301將垂直 光產(chǎn)生模塊400固定在垂直光固定板300上。之后將垂直光固定板300與對地 點夾持筒101鎖固在一起即可。圖3中示出了一個對地點模塊100、四個水平 光產(chǎn)生模塊200、及四個垂直光產(chǎn)生模塊400共同構(gòu)成4V4H1G (4路垂直光、 4路水平光、l路對地點)的激光水平儀的情形，每路激光相互獨立，可進行 更換。根據(jù)需要，可以對水平光產(chǎn)生模塊200和垂直光產(chǎn)生模塊400的數(shù)量進
7行調(diào)整，組成例如3V1H1G、 1V1H1G等激光水平儀。
如圖4-圖6所示，水平光產(chǎn)生模塊200包括水平光夾持筒202，其帶有中 心孔203，用于將第一線光源204容納于其中。水平光夾持筒202大致呈柱形， 在其中部、垂直于中心孔203的軸線方向，設(shè)置有第一調(diào)節(jié)槽205。詳見圖5， 第一調(diào)節(jié)槽205從水平光產(chǎn)生模塊200 —側(cè)的側(cè)壁表面橫向貫穿，將水平光夾 持筒202分為前端的第一部分206和后端的第二部分207,并延伸至相對側(cè)壁 的內(nèi)表面，使得第一部分206與第二部分207僅通過位于兩者邊緣的連接點 208相連。由于這種特殊結(jié)構(gòu)，當將第一部分206和第二部分207朝向彼此擠 壓時，第一調(diào)節(jié)槽205的寬度會發(fā)生變化，使得中心孔203的中心軸向上傾斜。
第一部分206的內(nèi)表面與第一線光源204的外表面緊密配合，使第一線光 源204固定。而第二部分207與第一線光源204的尾部間隙配合，為第一線光 源204的傾斜預(yù)留空間。在第一部分206上設(shè)置有通孔209，在第二部分207 的對應(yīng)位置上設(shè)有第一調(diào)節(jié)螺孔210，且通孔209與第一調(diào)節(jié)螺孔210的方向 均平行于中心孔203的軸向。第一調(diào)節(jié)螺釘211可穿過通孔209并與第一調(diào)節(jié) 螺孔210配合。當旋緊第一調(diào)節(jié)螺釘211，會使得第一部分206與第二部分207 之間的間隙變小，即第一部分206會繞著連接點208所在的位置沿圖5所示的 逆時針方向轉(zhuǎn)動。第一線光源204隨著第一部分206轉(zhuǎn)動，從而使前端抬高。
在第一部分206上，還設(shè)置有第二調(diào)節(jié)螺孔212，它與第一調(diào)節(jié)螺孔210 位于連接點208與中心軸所在平面的同一側(cè)。第二調(diào)節(jié)螺釘213與之配合，且 端部與第二部分207接觸。當旋緊第二調(diào)節(jié)螺釘213時，其端部會抵置在第二 部分207上，使得第一部分206與第二部分207之間的間隙變大，即第一部分 206會繞著連接點208所在的位置沿圖5所示的順時針方向轉(zhuǎn)動。第一線光源 204隨著第一部分206轉(zhuǎn)動，從而使前端降低。如此可調(diào)整激光線的仰俯。
在水平光夾持筒202的周壁上，還設(shè)置有第三調(diào)節(jié)螺釘214以及供其穿過 的孔215。第一線光源204呈圓柱形，在其外周面上設(shè)置有對應(yīng)的凹坑216。 第三調(diào)節(jié)螺釘214穿過孔215，端部與凹坑216配合。在該實施例中，第三調(diào) 節(jié)螺釘214及凹坑216的數(shù)量均為兩個。兩個第三調(diào)節(jié)螺釘214的方向平行。 當旋緊其中一個第三調(diào)節(jié)螺釘214，松開另一個第三調(diào)節(jié)螺釘214時，被旋緊的螺釘就會推動第一線光源204轉(zhuǎn)動。該螺釘被松開，而另一個螺釘被旋緊時， 第一線光源204就會反向轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對第一線光源204旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)。
如圖15-17所示，在第一線光源204內(nèi)部設(shè)置有激光二極管2041、準直 鏡片2042、以及柱狀鏡2043。其中準直鏡片2042用于將激光二極管2041發(fā) 出的光線校準成平行光，柱狀鏡2043用于將X-Y平面上的光線發(fā)散成120° ， 而在X-Z平面上依然是水平光，參照圖15和圖16所示。
如圖17所示，當柱狀鏡2043的中心軸與Z軸不平行時，從柱狀鏡2043 出射的光線會呈拱形，并且兩端翹起的程度會大于中心，此時需要對光線進行 調(diào)整。再回到國4，第一線光源204包括前半部分和后半部分，兩者之間設(shè)有 第二調(diào)節(jié)槽2044。第二調(diào)節(jié)槽2044從第一線光源204的前半部分和后半部分 之間通過，使得前半部分和后半部分僅通過連接點2047相連。柱狀鏡2043 設(shè)置在第一線光源204的前半部分中，在理想狀況下，柱狀鏡2043的軸線與 后半部分的軸線彼此垂直。
在第一線光源204的前端面上，平行于其軸線方向，設(shè)置有多個螺孔。第 四調(diào)節(jié)螺釘2046穿過前端面上的螺孔，頂住槽2044的左端面。當擰緊其中的 一個或幾個第四調(diào)節(jié)螺釘2046，就可以使得第一線光源204的前半部分繞著 連接點2047相對于后半部分發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而改變柱狀鏡2043的軸線與第一線 光源204的后半部分的軸線之間的角度，使得兩者垂直。
通過以上的結(jié)構(gòu)，可以調(diào)整水平光的旋轉(zhuǎn)、抬高/降低、以及拱形。在垂 直光產(chǎn)生模塊的調(diào)整方法中，旋轉(zhuǎn)以及拱形光調(diào)節(jié)與水平光產(chǎn)生模塊的調(diào)整類 似，在此不再贅述。而兩者擺動的調(diào)整則略有不同。以下將參照對應(yīng)的附圖進 行描述。
如圖7至圖11所示，垂直光產(chǎn)生模塊400的垂直光夾持筒包括同軸的兩 部分402、 403，兩者之間通過調(diào)節(jié)槽404相互間隔，并通過連接點405相連。 第一部分402的內(nèi)表面與第二線光源406的外表面緊密配合，使第二線光源 406固定。而第二部分403與第二線光源406的尾部間隙配合，為第二線光源 406的傾斜預(yù)留空間。
在第一部分402上設(shè)置有兩個通孔407，在第二部分403的對應(yīng)位置上設(shè)有兩個調(diào)節(jié)螺孔408，通孔407與調(diào)節(jié)螺孔408的方向均平行于用于固定第二 線光源406的中心孔的軸向，且分別位于連接點405與中心軸所在平面的兩側(cè)。 調(diào)節(jié)螺釘409可穿過對應(yīng)的通孔407并與對應(yīng)的調(diào)節(jié)螺孔408配合。當旋緊其 中的一個調(diào)節(jié)螺釘409，會使得第一部分402朝向被旋緊的調(diào)節(jié)螺釘409偏轉(zhuǎn)。 第一線光源406隨著第一部分402轉(zhuǎn)動，從而左右擺動?？稍谄渲幸粋€調(diào)節(jié)螺 釘409下設(shè)置墊片410，從而提供更大的調(diào)整幅度。
垂直光產(chǎn)生模塊400的擺動調(diào)整結(jié)構(gòu)中，支點靠近其軸心，這種調(diào)整結(jié)構(gòu) 與水平光產(chǎn)生模塊的調(diào)整結(jié)構(gòu)可以互換，能夠達到同樣的目的。水平光的旋轉(zhuǎn) 以及拱形光調(diào)節(jié)均可應(yīng)用于垂直光。并且，上文中的"第一"、"第二"、"第三" 僅用作區(qū)分，以便描述，而不用于限制本實用新型。
最后，參照圖12到圖14描述對地點模塊100的調(diào)整結(jié)構(gòu)。對地點夾持筒 101內(nèi)部的中心通孔105由直徑不同的三段內(nèi)周面1051、 1052、 1053構(gòu)成， 從下至上直徑依次增加。其中最下端內(nèi)周面1051的直徑小于點光源102的直 徑，以便于點光源102定位而不會從中脫落。點光源102呈柱狀，其外周面上 設(shè)置有凸起1021。該凸起1021可以呈環(huán)狀，也可以是關(guān)于點光源102的中心 軸對稱的點狀(在下文中將進一步描述)。該凸起1021最好是設(shè)置在點光源 102的下部，從而為點光源102的傾斜預(yù)留空間。
點光源102的上的凸起1021與中間的內(nèi)周面1052接觸配合。該內(nèi)周面 1052的直徑等于點光源102的柱面直徑與凸起1021的高度之和。點光源102 的上端延伸到直徑最大的內(nèi)周面1053。在內(nèi)周面1053上，設(shè)置有多個貫穿的 螺孔109，螺釘108穿過螺孔109并抵置于點光源102上。當旋緊其中一個螺 釘108，就會推抵點光源102，使其以凸起1021為支點，發(fā)生轉(zhuǎn)動。為了便于 調(diào)節(jié)并保持平衡，螺孔109和螺釘108的數(shù)量可以是關(guān)于點光源102的軸線對 稱的三個、四個、或者八個等等。當數(shù)量是如圖14所示的四個時，這四個螺 釘108的每兩個之間的夾角最好為90。。當凸起1021是關(guān)于點光源102的中 心軸對稱的點狀時，兩個相對螺釘108的連線與其對應(yīng)的兩個凸起1021的連 線為90° ，以保證轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)。通過這種調(diào)整結(jié)構(gòu)，可以將對地點調(diào)整成鉛 錘。通過本實用新型所描述的技術(shù)方案，可以簡單地對水平光產(chǎn)生模塊200 進行旋轉(zhuǎn)、上下偏轉(zhuǎn)、及拱形光調(diào)節(jié)，對垂直光產(chǎn)生模塊400進行旋轉(zhuǎn)、左右 偏轉(zhuǎn)、及拱形光調(diào)節(jié)，以及對對地點模塊100進行鉛錘調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單、作用 穩(wěn)定，在調(diào)整的過程中，不會出現(xiàn)晃動等影響精度的情形；可應(yīng)用于4V4H1G、 3V1H1G、 1V1H1G等激光水平儀。
權(quán)利要求1、一種激光水平儀，包括對地點模塊、固鎖在對地點模塊上的水平光產(chǎn)生模塊、以及固定在對地點模塊上部的垂直光產(chǎn)生模塊，所述水平光產(chǎn)生模塊和垂直光產(chǎn)生模塊中的至少一者包括夾持筒，帶有中心孔；以及光源，設(shè)置在所述夾持筒的中心孔內(nèi)；其特征在于所述夾持筒包括同軸的第一部分和第二部分，兩者相互間隔并通過連接點相連；其中所述光源與所述第一部分緊密配合，與所述第二部分間隙配合；且所述第一部分上設(shè)置有孔，所述第二部分上設(shè)置有對應(yīng)的第一調(diào)節(jié)螺孔；以及用于調(diào)節(jié)所述第一部分和第二部分的間距的第一調(diào)節(jié)螺釘，穿過所述第一部分上的孔，并與所述第二部分上的第一調(diào)節(jié)螺孔配合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光水平儀，其特征在于，所述第一部分上的 孔、第二部分上的第一調(diào)節(jié)螺孔、以及所述第一調(diào)節(jié)螺釘?shù)臄?shù)量均為兩個，分 別設(shè)置在所述連接點與所述中心孔的軸心所在平面的兩側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光水平儀，其特征在于，所述夾持筒還包括 設(shè)置在所述第一部分上的第二調(diào)節(jié)螺孔和第二調(diào)節(jié)螺釘，所述第二調(diào)節(jié)螺孔和 所述第一調(diào)節(jié)螺孔均設(shè)置在所述連接點與所述中心孔的軸心所在平面的同一 側(cè)；所述第二調(diào)節(jié)螺釘與所述第二調(diào)節(jié)螺孔配合，并抵置于所述第二部分上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的激光水平儀，其特征在于，所述夾 持筒上的周壁上設(shè)置有第三調(diào)節(jié)螺孔，所述線光源的外周面上設(shè)置有對應(yīng)的凹 坑，所述夾持筒還包括用于使所述線光源旋轉(zhuǎn)的第三調(diào)節(jié)螺釘；所述第三調(diào)節(jié) 螺釘穿過所述第三調(diào)節(jié)螺孔，端部與所述線光源上的凹坑配合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光水平儀，其特征在于，所述對地點模塊包括對地點夾持筒，設(shè)有中心通孔；點光源，設(shè)置在所述中心通孔內(nèi)，并通過其外周面上的凸起與所述中心通孔內(nèi)周面配合；螺孔，貫穿所述對地點夾持筒的周壁；以及螺釘，穿過所述夾持筒周壁上的螺孔并抵置于所述點光源上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光水平儀，其特征在于，所述對地點夾持筒 上的螺釘數(shù)量為三個、四個或者八個，且關(guān)于所述點光源對稱。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光水平儀，其特征在于，所述光源是線光源。
專利摘要本實用新型涉及一種激光水平儀，包括對地點模塊、固鎖在對地點模塊上的水平光產(chǎn)生模塊、以及固定在對地點模塊上部的垂直光產(chǎn)生模塊，所述水平光產(chǎn)生模塊和垂直光產(chǎn)生模塊中的至少一者包括夾持筒，帶有中心孔；以及光源，設(shè)置在所述夾持筒的中心孔內(nèi)；其中，所述夾持筒包括同軸的第一部分和第二部分，兩者相互間隔并通過連接點相連，其中所述光源與所述第一部分緊密配合，與所述第二部分間隙配合；所述第一部分上設(shè)置有孔，所述第二部分上設(shè)置有對應(yīng)的第一調(diào)節(jié)螺孔；以及用于調(diào)節(jié)所述第一部分和第二部分的間距的第一調(diào)節(jié)螺釘，穿過所述第一部分上的孔，并與所述第二部分上的第一調(diào)節(jié)螺孔配合。
文檔編號G01C15/00GK201266085SQ20082013883
公開日2009年7月1日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月6日
發(fā)明者劉華唐, 陳月葉 申請人:亞洲光學股份有限公司