CN104713532A - 一种具有自校正功能的激光标线仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有自校正功能的激光标线仪，所述激光标线仪包括一标线仪本体、一校正单元和一激光放射单元，其中，所述校正单元和所述激光放射单元均安装在所述标线仪本体上，所述校正单元用以对所述激光放射单元进行校正。本发明所述的激光标线仪具有自动检测调整的功能，使得所述激光标线仪在现实测绘中得到的数据更具有参考价值和实用性，也相应的提高了所述激光标线仪的测量精度，而且所述的激光标线仪的结构简单，操作方便，还能随时更换所述校正单元，增加了所述激光标线仪的实用性。

Description

一种具有自校正功能的激光标线仪

技术领域

本发明涉及一种标线仪，特别涉及一种具有自校正功能的激光标线仪。

背景技术

激光标线仪利用半导体泵浦激光器作为光源，经过一组透镜组合整合后能够发射出高准直度的点状光源，在经过特制棱镜打散后能够形成一条亮度均匀的光线。

参阅中国专利《激光标线仪》，申请号：201420003853.6，本实用新型涉及一种结构简单、能快速自动在目标平面上的任意所需位置标出与水平放样基准线平行的直线的激光标线仪，包括垂直激光器座，该垂直激光器座上设有一仅可在第一垂直平面中上下摆动的活动激光器，该活动激光器适于在一与所述第一垂直平面垂直的目标平面W上、在预设范围内的任意位置标出一水平直线。只要将仪器定位放置后，控制所述水平激光器的中心轴线与所述目标平面W垂直，就能够能快速自动在一定上下范围内在所需的随意位置标出与水平放样基准线平行的直线，自动化程度高，操作更方便、精度更可靠；省时，省人力。

但是上述激光标线仪缺乏自动校正功能，所以在精度测量方面会存在一定的缺陷。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有自校正功能的激光标线仪，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种具有自校正功能的激光标线仪，所述激光标线仪包括一标线仪本体、一校正单元和一激光放射单元，其中，所述校正单元和所述激光放射单元均安装在所述标线仪本体上，所述校正单元用以对所述激光放射单元进行校正。

本发明所述的激光标线仪具有自动检测调整的功能，使得所述激光标线仪在现实测绘中得到的数据更具有参考价值和实用性，也相应的提高了所述激光标线仪的测量精度，而且所述的激光标线仪的结构简单，操作方便，还能随时更换所述校正单元，增加了所述激光标线仪的实用性。

较佳的，所述校正单元包括四个垂直角度摆转杆、四个水平角度摆转杆和标准角度模块，其中，所述垂直角度摆转杆安装在所述标线仪本体上，用以调整激光放射源在垂直方向上的出射角度，所述水平角度摆转杆安装在所述标线仪本体上，用以调整所述激光放射源在水平方向上的出射角度，所述标准角度模块与所述标线仪本体相嵌套，用以校正所述激光标线仪。

较佳的，所述标准角度模块包括一金属罩、一底座和八片传感器，所述金属罩与所述底座相嵌套，所述八片传感器安装在所述金属罩的内部，用以校正所述激光放射源的出射角度，使所述激光放射源的出射角度为标准角度。

较佳的，所述激光标线仪还包括一控制模块，用以判断所述激光放射源是否达到正确位置。

较佳的，所述控制模块计算所述激光放射源标准位置的计算公式为：

其中，x表示所述激光放射源在所述传感器上的光强度数值；

μ₀表示所述传感器的阈值；

n表示所述传感器的个数；

Y表示所述激光放射源的位置判断值。

本发明通过所述传感器来计算所述激光放射源的光强度的总和，然后通过所述光强度的总和数值来判断所述激光放射源的位置是否已经达到标准位置，这样加快了所述激光标线仪的校准时间，间接的也提高了所述激光标线仪的工作效率，而且使用公式，能够快速的判断所述激光放射源的位置，增加了所述激光标线仪的自动化程度，相应的也减少了所述激光标线仪的内存空间，达到了资源的合理利用。

较佳的，所述标线仪本体包括一垂直承载箱、一伸缩支柱、一水平承载箱、一转盘、三个滑杆、一底盘和一三脚支架，其中，所述伸缩支柱的一端与所述垂直承载箱相连，另一端贯穿所述水平承载箱，并与所述转盘相连，用以改变所述垂直承载箱与所述水平承载箱的高度；所述转盘的上表面与所述水平承载箱相连，所述转盘的下表面与所述底盘相连；所述滑杆的一端与所述转盘的侧面相连，另一端与所述底盘内侧的轨道镶嵌，所述滑杆用以所述转盘的周向转动；所述三脚支架安装在所述底盘的下表面，用以支撑所述标线仪本体。

所述三脚支架不仅支撑整个所述标线仪本体，而且保护所述底盘不与地面相接触，不受到磨损，从而不损坏所述激光标线仪的测量精度。

较佳的，所述滑杆均匀分布在所述转盘的侧面。

所述滑杆均匀分布在所述转盘的侧面，这样使得所述转盘在旋转过程中，更加的平稳，受力更加的均匀。

较佳的，所述激光放射单元包括四个垂直激光放射源和四个水平激光放射源，其中，每一个所述垂直激光放射源安装在于其相对应的所述垂直角度摆转杆内，用以检测墙面的垂直度；每一个所述水平激光放射源安装在于其相对应的所述水平角度摆转杆内，用以测量地面的平整度。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明所述的激光标线仪具有自动检测调整的功能，使得所述激光标线仪在现实测绘中得到的数据更具有参考价值和实用性，也相应的提高了所述激光标线仪的测量精度；而且所述的激光标线仪的结构简单，操作方便，还能随时更换所述校正单元，增加了所述激光标线仪的实用性；所述三脚支架不仅支撑整个所述标线仪本体，而且保护所述底盘不与地面相接触，不受到磨损，从而不损坏所述激光标线仪的测量精度；所述滑杆均匀分布在所述转盘的侧面，这样使得所述转盘在旋转过程中，更加的平稳，受力更加的均匀；本发明通过所述传感器来计算所述激光放射源的光强度的总和，然后通过所述光强度的总和数值来判断所述激光放射源的位置是否已经达到标准位置，这样加快了所述激光标线仪的校准时间，间接的也提高了所述激光标线仪的工作效率，而且使用公式，能够快速的判断所述激光放射源的位置，增加了所述激光标线仪的自动化程度，相应的也减少了所述激光标线仪的内存空间，达到了资源的合理利用。

附图说明

图1为本发明具有自校正功能的激光标线仪的结构框图；

图2为本发明具有自校正功能的激光标线仪的结构示意图；

图3为本发明中所述标准角度模块的结构示意图；

图4为本发明具有自校正功能的激光标线仪中实施例一的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明具有自校正功能的激光标线仪的结构框图；所述激光标线仪包括一标线仪本体1、一校正单元2和一激光放射单元3，其中，所述校正单元2和所述激光放射单元3均安装在所述标线仪本体1上，所述校正单元2用以调整所述激光放射单元3中每个放射镜头之间的夹角。

参阅图2所示，其为本发明具有自校正功能的激光标线仪的结构示意图；结合图3所示，其为本发明中所述标准角度模块的结构示意图；所述标线仪本体1包括一垂直承载箱11、一伸缩支柱12、一水平承载箱13、一转盘14、三个滑杆15、一底盘16和一三脚支架17；其中，所述伸缩支柱12的一端与所述垂直承载箱11相连，另一端贯穿所述水平承载箱13，并与所述转盘相连，用以改变所述垂直承载箱11与所述水平承载箱13之间的高度，更能适应不同所述激光标线仪的工作场所；所述转盘14的上表面与所述水平承载箱13相连，所述转盘14的下表面与所述底盘16相连；所述滑杆15的一端与所述转盘14的侧面相连，另一端与所述底盘16内侧的轨道镶嵌，使得所述转盘14通过所述滑杆15在所述滑轨中的移动来进行周向旋转，所述滑杆15均匀分布在所述转盘14的侧面，这样使得所述转盘14在旋转过程中，更加的平稳，受力更加的均匀；所述三脚支架17安装在所述底盘16的下表面，用以支撑整个所述标线仪本体1，也可保护所述底盘16不与地面相接触，不受到磨损，从而不损坏所述激光标线仪的测量精度。

所述校正单元2包括四个垂直角度摆转杆21、四个水平角度摆转杆22和标准角度模块23，其中，所述垂直角度摆转杆21安装在所述垂直承载箱11上，用以转动激光放射源在垂直方向上的出射角度，所述水平角度摆转杆22安装在所述水平承载箱13上，用以转动所述激光放射源在水平方向上的出射角度，所述标准角度模块23与所述标线仪本体1相嵌套，用以校正所述激光标线仪。

所述激光放射单元3包括四个垂直激光放射源31和四个水平激光放射源32，其中，每一个所述垂直激光放射源31安装在于其相对应的所述垂直角度摆转杆21内，用以检测墙面的垂直度；每一个所述水平激光放射源32安装在于其相对应的所述水平角度摆转杆22内，用以测量地面的平整度。

本发明所述的激光标线仪具有自动检测调整的功能，使得所述激光标线仪在现实测绘中得到的数据更具有参考价值和实用性，也相应的提高了所述激光标线仪的测量精度，而且所述的激光标线仪的结构简单，操作方便，还能随时更换所述的垂直角度摆转杆21和所述的水平角度摆转杆22，增加了所述激光标线仪的实用性。

所述标准角度模块23包括一金属罩231、一底座232和八片传感器233，所述金属罩231与所述底座232相嵌套，所述八片传感器233安装在所述金属罩231的内部，用以校正所述激光放射源的出射角度，使所述激光放射源的出射角度为标准角度。其中，所述底座232的水平度达到相对平整，所述八片传感器233分为两组，其中，四片所述传感器233用以校正垂直方向射出来的激光放射源的角度，另外四片所述传感器233用以校正水平方向射出来的激光放射源的角度。当所述传感器233检测到所述激光放射源最大光强度时，说明所述激光放射源达到标准位置。

本发明中采用金属罩231，相应的减少了所述激光放射源散发，提高了激光光源的使用寿命，而且也对使用者来说，把伤害想到最低。

所述激光标线仪还包括一控制模块，用以判断所述激光放射源是否达到正确位置。

首先，根据所述传感器233测量的所述激光放射源的光强度可知，所述光强度的数值在(0,max)之间浮动，所述光强度的阈值为μ₀，本文中可规定所述传感器的阈值为所述最大光强度的80％，也可以根据实际情况确定为其他值。

其次，将所述激光放射源的光强度进行转换，使所述光强度在(0,1)；

$A_n={\∫}_0^x\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{\π}}}{e}^{-\frac{{(x-{\mathrm{\μ}}_0)}^2}{2}}\mathrm{dx},(0\≤A_n\≤1);$

其中，设定所述激光放射源的光强度A_n≥0.5时，则停止转动所述垂直角度摆转杆21或者水平角度摆转杆22；

然后，判断所述激光放射源所在位置的光强度数值是否为有效数值；

其中，当所述光强度值为有效值时，即所述光强度数值大于等于阈值时，则B_n＝1；

当所述光强度值为无效值时，即所述光强度数值小于阈值时，则B_n＝0；

最后，计算所述激光放射源所在位置的判断值，并判断所述激光放射源所在位置是否为正确位置，；

$Y=\underset{n=1}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}{B}_n{2}^{8-n};$

其中，将所述判断值转换成二进制，所述八位二进制代表了所述激光放射源的位置正确与否，如果八位二进制中某位数为1时，则其对应的所述激光放射源的位置正确，当所述判断值达到255时，说明所述垂直角度摆动杆和所述水平角度摆动杆均已达到标准位置，则停止所述激光放射源的光强度计算。

其中，x表示所述激光放射源在所述传感器233上的光强度数值；

μ₀表示所述传感器233的阈值；

n表示所述传感器233的个数；

A_n表示所述激光放射源转换后的光强度数值；

B_n表示判断所述激光放射源在所述位置上的光强度的有效值；

Y表示所述激光放射源的位置判断值。

综上所述，校正所述激光放射源标准位置的计算公式为：

本发明通过所述传感器233来计算所述激光放射源的位置判断值，然后通过所述激光放射源的位置判断值来判断所述激光放射源的位置是否已经达到标准位置，这样加快了所述激光标线仪的校准时间，间接的也提高了所述激光标线仪的工作效率，而且使用公式，能够快速的判断所述激光放射源的位置，增加了所述激光标线仪的自动化程度，相应的也减少了所述激光标线仪的内存空间，达到了资源的合理利用。

实施例一

如上述所述的激光标线仪，本实施例与其不同之处在于，参阅如2所示，其为本发明多线激光标线仪中实施例一的结构示意图；所述伸缩支柱12的外表面有一层螺纹，所述垂直承载箱11、所述水平承载箱13分别固定在所述伸缩支柱12的两端，均通过螺纹连接，若需要改变所述垂直承载箱11和所述水平承载箱13的高度，只需旋转所述垂直承载箱11和所述水平承载箱13即可，而且螺纹连接相对牢固，不会出现所述垂直承载箱11和所述水平承载箱13突然下滑而导致损坏所述垂直承载箱11或者所述水平承载箱13内部结构的现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有自校正功能的激光标线仪，其特征在于，所述激光标线仪包括一标线仪本体、一校正单元和一激光放射单元，其中，所述校正单元和所述激光放射单元均安装在所述标线仪本体上，所述校正单元用以对所述激光放射单元进行校正。

2.根据权利要求1所述的激光标线仪，其特征在于，所述校正单元包括四个垂直角度摆转杆、四个水平角度摆转杆和标准角度模块，其中，所述垂直角度摆转杆安装在所述标线仪本体上，用以调整激光放射源在垂直方向上的出射角度，所述水平角度摆转杆安装在所述标线仪本体上，用以调整所述激光放射源在水平方向上的出射角度，所述标准角度模块与所述标线仪本体相嵌套，用以校正所述激光放射单元。

3.根据权利要求2所述的激光标线仪，其特征在于，所述标准角度模块包括一金属罩、一底座和八片传感器，所述金属罩与所述底座相嵌套，所述传感器安装在所述金属罩的内部，用以校正所述激光放射源的出射角度，使所述激光放射源的出射角度为标准角度。

4.根据权利要求3所述的激光标线仪，其特征在于，所述激光标线仪还包括一控制模块，用以判断所述激光放射源是否达到正确位置。

5.根据权利要求4所述的激光标线仪，其特征在于，所述控制模块计算所述激光放射源标准位置的公式为：

其中，x表示所述激光放射源照射在所述传感器上的光强度数值；μ₀表示所述传感器的阈值；n表示所述传感器的个数；Y表示所述激光放射源的位置判断值。

6.根据权利要求1所述的激光标线仪，其特征在于，所述标线仪本体包括一垂直承载箱、一伸缩支柱、一水平承载箱、一转盘、三个滑杆、一底盘和一三脚支架，其中，所述伸缩支柱的一端与所述垂直承载箱相连，另一端贯穿所述水平承载箱，并与所述转盘相连，用以改变所述垂直承载箱与所述水平承载箱的高度；所述转盘的上表面与所述水平承载箱相连，所述转盘的下表面与所述底盘相连；所述滑杆的一端与所述转盘的侧面相连，另一端与所述底盘内侧的轨道镶嵌，所述滑杆用以所述转盘的周向转动；所述三脚支架安装在所述底盘的下表面，用以支撑所述标线仪本体。

7.根据权利要求6所述的激光标线仪，其特征在于，所述滑杆均匀分布在所述转盘的侧面。

8.根据权利要求5所述的激光标线仪，其特征在于，所述激光放射单元包括四个垂直激光放射源和四个水平激光放射源，其中，所述垂直激光放射源安装在与其对应的所述垂直角度摆转杆内，用以检测墙面的垂直度；所述水平激光放射源安装在与其对应的所述水平角度摆转杆内，用以测量地面的平整度。