CN101957198A - 适于点、线激光输出切换的激光放样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精度较高、成本低廉的适于点、线激光输出切换的激光放样装置，其包括：激光放样组件，该激光放样组件包括：激光发生器、设于激光发生器前端的柱面镜、设于柱面镜前端的孔板、以及设于孔板前端的遮板；孔板上设有：处于柱面镜正前方一侧的适于使激光发生器发射出的部分激光直接通过并在前方目标平面上显示激光点的第一光栏孔、处于柱面镜正前方的适于使激光发生器发射出的部分经柱面镜折射的激光在前方、左右侧和上侧的目标平面上显示激光线的第二光栏孔；遮板由驱动机构驱动，以需要在目标平面上显示激光点时遮挡所述第二光栏孔，需要在目标平面上显示激光线时遮挡所述第一光栏孔。

Description

适于点、线激光输出切换的激光放样装置 

技术领域

本发明涉及激光放样装置的技术领域，具体是一种适于点、线激光输出切换的激光放样装置。 

背景技术

在建筑、装璜、装修工程放样时，需要对工作面上显示水平线、垂直线、十字线。中国专利号03112985.4和200520142974.X的说明书中公开了一种激光放样装置，其适于产生的垂直激光面与扫平激光面相交，并在障碍物上显示出十字线光标。 

上述现有技术的不足之处在于：仅能完成水平线、垂直线和十字线的标定。若在空间较大的厂房等场合，若需要在较远处的墙壁或较高的天花板上标定基准点，则采用上述激光放样装置打出的十字线，往往效果不理想。需要采用专用的适于在墙体或天花板上显示较大激光斑点的垂直交叉式点激光器，其采用转向直角棱镜实现。 

另外，若需要在多层天花板和几个平行的墙体上开设处于同直线的通孔，且各通孔处于一对垂直交叉的直线上，也需要采用上述点激光器。 

如何将上述激光放样装置和点激光器有机结合成一体，以方便不同使用场合的要求，以节省成本、方便携带和使用，是本领域要解决的技术问题。 

中国专利公告号201340268公开了一种激光水平仪转换机构，其能使激光器发射出的激光束在通孔或镜片间转换并中心对位，使得在测量面上形成点或线，通过水平线镜片和垂直线镜片的切换，转换光束线的角度转换。现有技术的不足之处在于：不能同时显示水平线、垂直线、十字线和激光点。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑、操控方便、将上述激光放样装置和基准点激光器有机结合成一体的适于点、线激光输出切换的激光放样装置。 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适于点、线激光输出切换的激光放样装置，其包括激光放样组件，该激光放样组件包括：激光发生器、设于激光发生器前端的柱面镜、设于柱面镜前端的孔板、以及设于孔板前端的遮板；孔板上设有：处于柱面镜正前方一侧的适于使激光发生器发射出的部分激光直接通过并在前方目标平面上显示激光点的第一光栏孔、处于柱面镜正前方的适于使激光发生器发射出的部分经柱面镜折射的激光在前方、左右侧和上侧的目标平面上显示激光线的第二光栏孔；遮板由驱动机构驱动，以需要在目标平 面上显示激光点时遮挡所述第二光栏孔，需要在目标平面上显示激光线时遮挡所述第一光栏孔。 

进一步，为方便生产与安装，所述激光发生器的前端套有柱面镜座，所述柱面镜设于柱面镜座内，所述孔板为柱面镜座的前端面板并与柱面镜座一体成型。 

进一步，所述激光放样组件包括：朝向正前方且上下交叉放置的两组激光放样组件和朝向正上方的一组激光放样组件；朝向正前方的两组激光放样组件输出的激光线适于在前方目标平面上形成十字线，且朝向正前方的两组激光放样组件输出的激光线与朝向正上方的激光放样组件输出的激光线适于在左右侧和上侧的目标平面上显示十字线。 

进一步，所述遮板的中央具有缺口，在该缺口的一侧设有朝向边缘的凸起部；遮板的一端与步进电机或伺服电机的输出轴固定连接；当所述缺口与所述第一光栏孔正对时，遮板的下端段适于遮挡所述第二光栏孔；当所述凸起部与所述第一光栏孔正对时，遮板的下端段适于避开所述第二光栏孔；需要在目标平面上同时显示激光点和线时，遮板避开所述第一光栏孔和第二光栏孔，且此时同目标平面上的十字线的交叉点与激光点重合。 

作为另一种方案，所述遮板为一大齿轮，该大齿轮上设有偏离中心点的通孔；该大齿轮与一小齿轮啮合，该小齿轮设于步进电机或伺服电机的输出轴上；当所述通孔与所述第一光栏孔正对时，大齿轮的其余部分适于遮挡所述第二光栏孔；当所述通孔与所述第一光栏孔正对时，大齿轮的其余部分适于遮挡所述第二光栏孔。 

进一步，激光放样装置的底部设有朝向正下方的激光器，以生成一基准点。 

本发明的积极效果：(1)本发明涉及单一光源点、线激光的复合输出及切换中的激光放样组件，一方面实现点与线的复合输出功能：通过分光将单一光源发出的激光分为两束，一束用于输出点状激光，另一束用于输出线状激光；另外，实现了点与线的切换功能：利用遮挡装置，通过对点和线激光输出的遮挡来实现点与线的切换。(2)提供的可输出点与线激光的仪器，其输出形式为点与线可切换，以满足各种使用场合下对激光输出形式的不同需要，从而使一台仪器实现两台仪器的功能。 

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1为实施例1中的适于点、线激光输出切换的激光放样装置中的激光放样组件的剖面结构示意图；也可以看作是一个分光光路图。 

图2为在图1的激光放样组件的基础上增加电机控制式遮板后的结构示意图； 图3为图2中的激光放样组件的透视图；图4为图2中的激光放样组件的另一透视图；图5为在图1的激光放样组件的基础上增加齿轮式遮板后的结构示意图；图6为图5中的激光放样组件的透视图；图7为图5中的激光放样组件的另一透视图；图8为实施例1中的适于点、线激光输出切换的激光放样装置仅输出激光线时的工作状态示意图；图9为实施例1中的适于点、线激光输出切换的激光放样装置仅输出激光点时的工作状态示意图；图10为实施例1中的适于点、线激光输出切换的激光放样装置采用顶级控制遮板位置的电路框图。 

图11为在图1的激光放样组件的基础上增加电磁控制式遮挡布后的结构示意图； 

图12为图11中的激光放样组件在遮挡布上的通孔与所述第二光栏孔正对时的透视图； 

图13为图11中的激光放样组件在遮挡布上的通孔与所述第一光栏孔正对时的透视图； 

图14为在图11中的激光放样组件实现电磁控制的电路框图； 

图15为在图1的激光放样组件的基础上增加一对电子遮板后的结构示意图； 

图16为图15中的激光放样组件的透视图； 

图17为图15中的激光放样组件的控制电路的结构框图。 

附图标记：1--激光发生器，2--柱面镜，3--柱面镜座，4--遮板，5--孔板，6--电机或伺服电机，7--小齿轮，8--电磁铁，9--铁块，10--第一电子遮板， 11--第二电子遮板，13--活动轴，C-第一光栏孔，D-第二光栏孔，A-透过第一光栏孔的部分激光束，B--透过第二光栏孔的部分激光束。 

具体实施方式

(实施例1)本实施例的适于点、线激光输出切换的激光放样装置包括：朝向正前方且上下交叉放置的两组激光放样组件和朝向正上方的一组激光放样组件。激光放样装置的底部设有朝向正下方的激光器，以生成一基准点P。 

见图1-4，所述激光放样组件包括：激光发生器1、设于激光发生器1前端的柱面镜2、设于柱面镜2前端的孔板5、以及设于孔板5前端的遮板4；孔板5上设有：处于柱面镜2正前方一侧的适于使激光发生器1发射出的部分激光直接通过并在前方目标平面上显示激光点S的第一光栏孔C、处于柱面镜2正前方的适于使激光发生器1发射出的部分经柱面镜2折射的激光在前方、左右侧和上侧的目标平面上显示激光线L的第二光栏孔D；遮板4由驱动机构驱动，以需要在目标平面上显示激光点S时遮挡所述第二光栏孔D(图10为各激光放样组件的所述第二光栏孔D被同时遮挡时的使用状态示意图)，需要在目标平面上显示激光线L时遮挡所述第一光栏孔C(图9为各激光放样组件的所述第一光栏孔C被同时遮挡时的使用状态示意图)。 

所述激光发生器1的前端套有柱面镜座3，所述柱面镜2设于柱面镜座3内，所述孔 板为柱面镜座3的前端面板并与柱面镜座3一体成型。 

朝向正前方的两组激光放样组件输出的激光线L适于在前方目标平面上形成十字线，且朝向正前方的两组激光放样组件输出的激光线L与朝向正上方的激光放样组件输出的激光线L适于在左右侧和上侧的目标平面上显示十字线。 

所述遮板4的中央具有缺口4-1，在该缺口4-1的一侧设有朝向边缘的凸起部4-2；遮板4的一端与步进电机或伺服电机6的输出轴固定连接；当所述缺口4-1与所述第一光栏孔C正对时，遮板4的下端段适于遮挡所述第二光栏孔D；当所述凸起部4-2与所述第一光栏孔C正对时，遮板4的下端段适于避开所述第二光栏孔D；需要在目标平面上同时显示激光点S和激光线L时，遮板4避开所述第一光栏孔C和第二光栏孔D，且此时同目标平面上的十字线的交叉点与激光点S重合，如图8。 

根据仪器的功能需要此切换装置可设计为手动装置、电动装置或通过其它方式来实现。 

(实施例2)在实施例1的基础上，本实施例具有如下变形：见图5-7，所述遮板4为一大齿轮，该大齿轮上设有偏离中心点的通孔4-3；该大齿轮与一小齿轮7啮合，该小齿轮7设于步进电机或伺服电机6的输出轴上；当所述通孔4-3与所述第一光栏孔C正对时，大齿轮的其余部分适于遮挡所述第二光栏孔D；当所述通孔4-3与所述第一光栏孔C正对时，大齿轮的其余部分适于遮挡所述第二光栏孔D。 

如图10，控制大齿轮的控制电路包括：按键开关、微控制器和电机驱动电路。仪器通电后，输出为线激光(如图8)时，按按键开关，微控制器得到按键信号，控制电机驱动电路，使得电机转动，使遮板4转过一定角度后停止，将线激光挡住，输出点激光(如图9)；再按键开关，使得遮板4回到初始位置，将点激光挡住，输出线激光(如图8)；再按重复上述操作。 

(实施例3)在实施例1的基础上，本实施例具有如下变形：见图11-14，所述遮板4是一遮挡布，该遮挡布的底部绕设于孔板5下端的一弹性复位转轴12上，遮挡布的上端部绕经活动轴13后连接于铁块9上，铁块9设于一向后端延伸的限位滑槽中，该限位滑槽的后端设有电磁铁8。遮挡布中央设有通孔。当电磁铁8不通电时，遮挡布上的通孔与所述第二光栏孔D正对(如图12)，装置输出为线激光(如图8)，按按键开关，微控制器得到按键信号，电磁铁8通电并产生一定磁力并吸引铁块9，使铁块9移动 一定距离将所述第二光栏孔D挡住，同时使遮挡布上的通孔与所述第一光栏孔C正对(如图13)并输出点激光(如图9)；再按按键开关，经微控制器控制电磁铁8断电，磁力消失，铁块9被所述弹性复位转轴12的机械扭力拉回到初始位置，将点激光挡住，输出线激光(如图8)。 

(实施例4)在实施例1的基础上，本实施例具有如下变形：见图15-17：所述遮板4为设于第一光栏孔C和第二光栏孔D正前方分别设有第一电子遮板10和第二电子遮板11。 

装置通电后，按按键开关，微控制器得到第一按键信号，控制第一电子遮板10通电，使第一电子遮板10不透光，以起遮挡作用，第二电子遮板11断电，呈全透光状态，此时输出线激光(如图8)；再按按键开关，微控制器得到第二按键信号，控制第二电子遮板11通电，第二电子遮板11起遮挡作用，将线激光挡住，第一电子遮板10断电，起全透作用，此时输出点激光(如图9)。 

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。 

Claims (6)

1.一种适于点、线激光输出切换的激光放样装置，其特征在于包括激光放样组件，该激光放样组件包括：激光发生器(1)、设于激光发生器(1)前端的柱面镜(2)、设于柱面镜(2)前端的孔板(5)、以及设于孔板(5)前端的遮板(4)；

孔板(5)上设有：处于柱面镜(2)正前方一侧的适于使激光发生器(1)发射出的部分激光直接通过并在前方目标平面上显示激光点(S)的第一光栏孔(C)、处于柱面镜(2)正前方的适于使激光发生器(1)发射出的部分经柱面镜(2)折射的激光在前方、左右侧和上侧的目标平面上显示激光线(L)的第二光栏孔(D)；

遮板(4)由驱动机构驱动，以需要在目标平面上显示激光点(S)时遮挡所述第二光栏孔(D)，需要在目标平面上显示激光线(L)时遮挡所述第一光栏孔(C)。

2.根据权利要求1所述的适于点、线激光输出切换的激光放样装置，其特征在于：所述激光发生器(1)的前端套有柱面镜座(3)，所述柱面镜(2)设于柱面镜座(3)内，所述孔板为柱面镜座(3)的前端面板并与柱面镜座(3)一体成型。

3.根据权利要求1或2所述的适于点、线激光输出切换的激光放样装置，其特征在于：所述激光放样组件包括：朝向正前方且上下交叉放置的两组激光放样组件和朝向正上方的一组激光放样组件；

朝向正前方的两组激光放样组件输出的激光线(L)适于在前方目标平面上形成十字线，且朝向正前方的两组激光放样组件输出的激光线(L)与朝向正上方的激光放样组件输出的激光线(L)适于在左右侧和上侧的目标平面上显示十字线。

4.根据权利要求3所述的适于点、线激光输出切换的激光放样装置，其特征在于：所述遮板(4)的中央具有缺口(4-1)，在该缺口(4-1)的一侧设有朝向边缘的凸起部(4-2)；遮板(4)的一端与步进电机或伺服电机(6)的输出轴固定连接；

当所述缺口(4-1)与所述第一光栏孔(C)正对时，遮板(4)的下端段适于遮挡所述第二光栏孔(D)；当所述凸起部(4-2)与所述第一光栏孔(C)正对时，遮板(4)的下端段适于避开所述第二光栏孔(D)；需要在目标平面上同时显示激光点(S)和激光线(L)时，遮板(4)避开所述第一光栏孔(C)和第二光栏孔(D)，且此时同目标平面上的十字线的交叉点与激光点(S)重合。

5.根据权利要求3所述的适于点、线激光输出切换的激光放样装置，其特征在于：所述遮板(4)为一大齿轮，该大齿轮上设有偏离中心点的通孔(4-3)；该大齿轮与一小齿轮(7)啮合，该小齿轮(7)设于步进电机或伺服电机(6)的输出轴上；

当所述通孔(4-3)与所述第一光栏孔(C)正对时，大齿轮的其余部分适于遮挡所述第二光栏孔(D)；当所述通孔(4-3)与所述第一光栏孔(C)正对时，大齿轮的其余部分适于遮挡所述第二光栏孔(D)。

6.根据权利要求4所述的适于点、线激光输出切换的激光放样装置，其特征在于：激光放样装置的底部设有朝向正下方的激光器。

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