CN104764446B - 激光标线仪及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种结构简单、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及其工作方法，其激光标线仪包括垂直激光器座1，该垂直激光器座1上设有一仅可在第一垂直平面中上下摆动的活动激光器3，该活动激光器3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。

Description

激光标线仪及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种激光标线仪及其工作方法。

背景技术

当建筑装饰施工、门窗或设备安装时，找平、放样和测量需要花费大量的时间和精力。激光标线仪给找平、放样和测量等带来了方便。激光标线仪利用半导体激光器作为光源，经过扩束而在目标墙面上形成一条高亮度的激光线。

现有的多线激光标线仪的主机包括：垂直激光器座和在高度方向设于垂直激光器座中部一侧的水平激光器（用于输出一条水平放样基准线，即：可以在目标平面W上形成的一条水平线），在垂直激光器座的顶部均布有四组可发射垂直线的垂直激光器，相邻垂直线之间的夹角为90°（用于输出四条垂直正交线)。

中国专利文献CN 101713653 B公开了一种标线仪自动对中系统，其包括：电动旋转基座、光线对中仪和放置在电动旋转基座上的标线仪；光线对中仪的中心线感应线在使用时置于目标直线上；光线对中仪适于在标线仪发出的激光线未进入光线对中仪的感光部时，控制电动旋转基座带动标线仪以较快转速旋转，直至所述激光线进入光线对中仪的感光部时，控制电动旋转基座以较慢转速旋转，以微调标线仪的朝向，直至所述激光线到达光线对中仪的中心线感应线时，停止电动旋转基座，从而实现精确自动对中的目的。

上述现有技术中的标线仪的不足之处在于：对于要在目标平面W上标出与水平放样基准线上下平行的直线（实际应用如：在就行室内装潢时，用于标出窗框的上下边，其中窗框的下边预设为水平放样基准线），现有的方案是将激光标线仪设于一三脚架上，手动升降三脚架上的连杆来升降标线仪，进而在目标平面W上标出与水平放样基准线平行的直线，该方案的操作，需要两个人配合，费时费力；此外，现有方案标出的直线精度往往较低，即往往与水平放样基准线的平行度不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、能快速自动在目标平面上的任意所需位置标出一水平直线、或与预先标出的水平放样基准线平行的直线的激光标线仪及其工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了第一种激光标线仪包括垂直激光器座1，该垂直激光器座1上设有一仅可在第一垂直平面上上下摆动的活动激光器3（即该活动激光器3的中心轴线在第一垂直平面上上下摆动），该活动激光器3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。

具体实施时，所述激光标线仪还包括：用于设置在所述目标平面W上且带有反射镜面的遥控接收器；该垂直激光器座1的顶端设有依次相间90°分布的四个垂直激光器13，其中，前侧的垂直激光器13的中心轴线与所述第一垂直平面平行或处于该第一垂直平面中；所述垂直激光器座1上还设有光线接收模块，当所述前侧的垂直激光器13输出的激光经所述反射镜面反射后，反射光线被所述光线接收模块接收；当激光标线仪的控制器测得所述反射光线处于所述光线接收模块的中心线上时，即判断为：当前的所述第一垂直平面垂直于所述目标平面W。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了第二种激光标线仪，包括：垂直激光器座1，在该垂直激光器座1上设有一固定激光器，该固定激光器的出光口设有一可转动的棱镜或反射板，当该固定激光器的中心轴线所在的第二垂直平面与一目标平面W垂直时，该固定激光器输出的激光在该目标平面W上呈一水平直线；当所述棱镜或反射板转动时，在所述目标平面W上且在预设范围内的任意位置标出一水平直线。

具体实施时，所述的激光标线仪还包括：用于设置在所述目标平面W上且带有反射镜面的遥控接收器；该垂直激光器座1的顶端设有依次相间90°分布的四个垂直激光器13，其中，前侧的垂直激光器13的中心轴线与所述第二垂直平面平行或处于该第二垂直平面中；所述垂直激光器座1上还设有光线接收模块，使用时，所述反射镜面与所述垂直激光器座1正对设置；当所述前侧的垂直激光器13输出的激光经所述反射镜面反射后，反射光线被所述光线接收模块接收；当激光标线仪的控制器测得所述反射光线处于所述光线接收模块的中心线上时，即判断为：当前的所述第二垂直平面垂直于所述目标平面W。

所述第一种激光标线仪的工作方法，包括：

A、将所述第一垂直平面与所述目标平面W垂直设置；

B、控制所述活动激光器3上下摆动，直至在所述目标平面W上标出任意所需位置的一水平直线。

所述第一种激光标线仪的另一种工作方法，包括：

a、将所述第一垂直平面与所述目标平面W垂直设置，同时通过固定于垂直激光器座1一侧的水平激光器2标出水平放样基准线；

b、控制所述活动激光器3上下摆动，直至在所述目标平面W上标出任意所需位置的与所述水平放样基准线相平行的直线。

所述的第二种激光标线仪的工作方法，包括：

1、将所述第二垂直平面与所述目标平面W垂直设置；

2、控制所述棱镜或反射板转动，直至在所述目标平面W上标出任意所需位置的水平直线。

所述的第二种激光标线仪的另一种工作方法，包括：

i. 将所述第二垂直平面与所述目标平面W垂直设置，同时通过固定于垂直激光器座1一侧的水平激光器2标出水平放样基准线；

ii. 控制所述棱镜或反射板转动，直至在所述目标平面W上标出任意所需位置的与所述水平放样基准线相平行的直线。

所述的两种激光标线仪都包括主机，该主机包括：垂直激光器座1，固定于垂直激光器座1一侧的用于在一目标平面W上标出所述水平放样基准线的水平激光器2。

作为所述第一种激光标线仪的活动激光器的驱动机构的优选实施方式，所述活动激光器3通过与该活动激光器3的中心轴线相垂直的驱动轴32活动设于所述垂直激光器座1上，且活动激光器3与该驱动轴32固定连接；驱动所述活动激光器3上下摆动的驱动机构包括：伺服电机或步进电机29，与该伺服电机或步进电机29的输出轴传动配合的螺杆30，与该螺杆30配合的螺母31，端部与所述驱动轴32的外侧端交叉固定的连杆35；邻近所述螺母31的顶部设有径向贯穿的通孔33，所述连杆35的另一端穿设于该通孔33中；或，所述螺母31的外壁活动连接在所述连杆35的另一端。

伺服电机或步进电机29工作时经螺杆30带动螺母31上下移动，螺母31带动所述驱动轴32上的连杆35上下摆动，进而带动所述活动激光器3上下摆动，直至在该目标平面W上标出所需位置的与所述水平放样基准线相平行的直线。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：（1）本发明中，只要将仪器定位放置后，控制所述活动激光器的中心轴线所在的第一垂直平面与一目标平面垂直，就能够能快速自动在所述目标平面上的一定上下范围内、在所需的随意位置标出水平直线，或与预先标出的水平放样基准线平行的直线，因此本发明具有自动化程度高，操作更方便、精度更可靠，省时、省人力等特点。在所述目标平面上标出所需位置的水平直线，可以采用预设所述活动激光器的上下摆动的角度的方式，也可以在目标平面上的目标位置设置第二遥控接收器以进行反馈控制的方式。（2）实现本发明目的的另一方案是，在垂直激光器座上设置一固定激光器，并在其出光口设置一可转动的棱镜或反射板，棱镜或反射板的转动，在所述目标平面上标出所需位置的水平直线，或与预先标出的水平放样基准线平行的直线；这进一步简化了结构。

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为本发明中的激光标线仪的第一角度的结构示意图；

图2为上述激光标线仪的主机的剖面结构示意图；

图3为上述激光标线仪的第二角度的结构示意图；

图4为上述激光标线仪自动完成绝对正对目标平面W（即所述第一或第二垂直平面与目标平面W垂直）的示意图；

图5为上述激光标线仪在目标平面W上标出水平放样基准线L和与其平行的水平直线P的示意图；其中可以看出：此时，在与所述第一或第二垂直平面不垂直的其他平面V上无法标出水平直线；

图6为上述激光标线仪自动完成绝对正对前在目标平面W上标出的非水平直线Q的示意图；

图7为活动激光器的一种驱动机构的结构示意图；

图8为固定激光器的一种驱动机构的结构示意图；

图9为所述活动激光器的第二种驱动机构的结构示意图；

图10为所述活动激光器的第三种驱动机构的结构示意图；

图11为所述活动激光器的第四种驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

见图1至6，本实施例的激光标线仪包括：使用时设于目标平面W上且带有反射镜面K1的遥控接收器K、电动旋转基座4和设于该电动旋转基座4上的主机J；该主机J包括：垂直激光器座1，该垂直激光器座1的顶端设有依次相间90°分布的四个垂直激光器13、固定于垂直激光器座1前侧的水平激光器2和活动激光器3。其中，前侧的垂直激光器13的中心轴线与上述所述水平激光器的中心轴线X分布于两个平行的垂直平面或同个垂直平面中。

所述垂直激光器座1的前侧还设有光线接收模块，所述前侧的垂直激光器13的中心轴线与该光线接收模块的中心线同分布于一垂直平面上。

活动激光器3仅可在第一垂直平面中上下摆动，第一垂直平面与所述水平激光器的中心轴线X平行。

作为该活动激光器的驱动机构的一种实施方式，所述活动激光器3通过与该活动激光器3的中心轴线相垂直的驱动轴32活动设于所述垂直激光器座1上，且活动激光器3与该驱动轴32固定连接；驱动所述活动激光器3上下摆动的驱动机构包括：伺服电机或步进电机29，与该伺服电机或步进电机29的输出轴传动配合的螺杆30，与该螺杆30配合的螺母31，端部与所述驱动轴32的外侧端交叉固定的连杆35；邻近所述螺母31的顶部设有径向贯穿的通孔33，所述连杆35的另一端穿设于该通孔33中；或，所述螺母31的外壁活动连接在所述连杆35的另一端。

工作时，伺服电机或步进电机29经螺杆30带动螺母31上下移动，螺母31带动所述驱动轴32上的连杆35上下摆动，进而带动所述活动激光器3上下摆动，使其仅可在第一垂直平面中上下摆动。

当所述第一垂直平面垂直于一目标平面W时，控制所述活动激光器3上下摆动，即可在该目标平面W上标出任意所需位置一水平直线，或任意所需位置的与水平放样基准线相平行的直线。

具体实施时，遥控接收器K设置在所述目标平面W上,且反射镜面K1与所述第一垂直平面垂直，优选是反射镜面K1与所述目标平面W平行。

当所述前侧的垂直激光器13输出的激光经所述反射镜面反射后，反射光线被所述光线接收模块接收；当激光标线仪的控制器测得所述反射光线处于所述光线接收模块的中心线上时，即判断为：当前的所述第一垂直平面垂直于所述目标平面W。

上述激光标线仪的一种工作方法，包括：

A、将所述第一垂直平面与所述目标平面W垂直设置；

B、控制所述活动激光器3上下摆动，直至在所述目标平面W上标出任意所需位置的一水平直线。

上述激光标线仪的另一种工作方法，包括：

a、将所述第一垂直平面与所述目标平面W垂直设置，同时通过固定于垂直激光器座1一侧的水平激光器2标出水平放样基准线；

b、控制所述活动激光器3上下摆动，直至在所述目标平面W上标出任意所需位置的与所述水平放样基准线相平行的直线。

激光标线仪J自动完成绝对正对目标平面W的过程:

a.将遥控接收器K安放在目标平面W上的目标位置上；

b.根据自动跟踪激光标线仪的说明书上的所述活动激光器3水平激光线上下摆动的范围，估算出仪器摆放的合适位置及高度，并且仪器摆放的位置目测应基本正对遥控接收器，最后将仪器摆好；

c.打开开关,主机J上的前侧的垂直激光器13输出可被遥控接收器K所接收的调制垂直激光；按下遥控开关，使所述电动旋转基座4旋转,带动主机绕垂直旋转轴转动, 主机J输出的垂直激光线在目标平面W上沿水平方向移动，如图4或6；

d.当垂直激光线扫过所述遥控接收器K上的反光平面镜K1，将垂直激光线反射到主机上的光线接收模块上时,主机上的光线接收模块会探测到激光线信号, 控制器根据光线接收模块的输出信号，控制所述电动旋转基座4旋转产生指定方向和指定角度的旋转量；

e.自动重复步骤d,直至反射的垂直激光线最终停在所述光线接收模块的垂直中心线上，即自动完成绝对正对目标平面W的过程。

作为可选的步骤，在目标平面W上的目标位置设置第二遥控接收器，然后控制活动激光器3上下摆动，直至所需的水平光线到达第二遥控接收器的光线接收模块的水平中心线上时，第二遥控接收器输出相应的遥控指令给主机，主机立即控制所述活动激光器3停止。

实施例2

在上述实施例1中的驱动机构存在如下变型：

活动激光器3上的驱动轴32上设有扇形齿轮，如图9，该扇形齿轮与所述伺服电机或步进电机29的输出轴上的螺杆30传动配合；或，所述驱动轴32上设有齿轮，如图10，该齿轮与所述伺服电机或步进电机29的输出轴上的齿轮传动配合；或所述驱动轴32上设有同步带轮，如图11，该同步带轮通过同步带与所述伺服电机或步进电机29的输出轴上的同步带轮传动配合。

实施例3

在上述实施例1或2的基础上，本实施例存在如下变型：

本实施例的激光标线仪中不使用上述活动激光器3，而是在该垂直激光器座1上设置一固定激光器5，如图8，该固定激光器5的出光口设有一可转动的棱镜或反射板6，当该固定激光器5的中心轴线所在的第二垂直平面与一目标平面W垂直时，该固定激光器5输出的激光在该目标平面W上呈一水平直线；当所述棱镜或反射板6转动时，在所述目标平面W上且在预设范围内的任意位置标出一水平直线。

本实施例的激光标线仪还包括：用于设置在所述目标平面W上且带有反射镜面的遥控接收器；该垂直激光器座1的顶端设有依次相间90°分布的四个垂直激光器13，其中，前侧的垂直激光器13的中心轴线与所述第二垂直平面平行或处于该第二垂直平面中；所述垂直激光器座1上还设有光线接收模块，使用时，所述反射镜面与所述垂直激光器座1正对设置；当所述前侧的垂直激光器13输出的激光经所述反射镜面反射后，反射光线被所述光线接收模块接收；当激光标线仪的控制器测得所述反射光线处于所述光线接收模块的中心线上时，即判断为：当前的所述第二垂直平面垂直于所述目标平面W。

本实施例的激光标线仪的工作方法，包括：

1、将所述第二垂直平面与所述目标平面W垂直设置；

2、控制所述棱镜或反射板转动，直至在所述目标平面W上标出任意所需位置的水平直线。

本实施例的激光标线仪的另一种工作方法，包括：

i.将所述第二垂直平面与所述目标平面W垂直设置，同时通过固定于垂直激光器座1一侧的水平激光器2标出水平放样基准线；

ii.控制所述棱镜或反射板转动，直至在所述目标平面W上标出任意所需位置的与所述水平放样基准线相平行的直线。

棱镜或反射板6的驱动方式，可参考实施例2。

实施例4

在上述任一实施例的基础上，本实施例的控制所述活动激光器3的中心轴线所在的第一垂直平面与目标平面W垂直的方法，或控制所述固定激光器5的中心轴线所在的第二垂直平面与目标平面W垂直的方法，还可以是：

将激光标线仪设于横向平面上并使前侧的垂直激光器13基本正对目标平面W（通过目测控制），控制前侧的垂直激光器13在目标平面W上标出上下分布的直线的同时，在横向平面上标出与所述上下分布的直线相交的前后分布的直线（两条直线始终同平面）。控制电动旋转基座4动作，直至所述前后分布的直线与所述活动激光器3或固定激光器5的中心轴线同在一垂直平面中（具体实施时，可以设置与所述活动激光器3或固定激光器5的中心轴线同垂直平面设置的摄像头来实现，即通过摄像头来获取其正前方是否存在激光线），则当前的所述第一或第二垂直平面垂直于所述目标平面W。

显然，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；或将上述多个实施例进行显而易见地组合。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种激光标线仪，包括：垂直激光器座（1），其特征在于：该垂直激光器座（1）上设有一仅可在第一垂直平面中上下摆动的活动激光器（3），该活动激光器（3）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；

所述的激光标线仪，其特征在于还包括：用于设置在所述目标平面（W）上且带有反射镜面的遥控接收器；

该垂直激光器座（1）的顶端设有依次相间90°分布的四个垂直激光器（13），其中，前侧的垂直激光器（13）的中心轴线与所述第一垂直平面平行或处于该第一垂直平面中；

所述垂直激光器座（1）上还设有光线接收模块，当所述前侧的垂直激光器（13）输出的激光经所述反射镜面反射后，反射光线被所述光线接收模块接收；当激光标线仪的控制器测得所述反射光线处于所述光线接收模块的中心线上时，即判断为：当前的所述第一垂直平面垂直于所述目标平面（W）。

2.一种根据权利要求1 所述的激光标线仪的工作方法，包括：

A、将所述第一垂直平面与所述目标平面（W）垂直设置；

B、控制所述活动激光器（3）上下摆动，直至在所述目标平面（W）上标出任意所需位置的一水平直线。

3.一种根据权利要求1 所述的激光标线仪的工作方法，包括：

a、将所述第一垂直平面与所述目标平面（W）垂直设置，同时通过固定于垂直激光器座（1）一侧的水平激光器（2）标出水平放样基准线；

b、控制所述活动激光器（3）上下摆动，直至在所述目标平面（W）上标出任意所需位置的与所述水平放样基准线相平行的直线。

4.一种激光标线仪，包括：垂直激光器座（1），在该垂直激光器座（1）上设有一固定激光器（5），该固定激光器（5）的出光口设有一可转动的棱镜或反射板，当该固定激光器（5）的中心轴线所在的第二垂直平面与一目标平面（W）垂直时，该固定激光器（5）输出的激光在该目标平面（W）上呈一水平直线；当所述棱镜或反射板转动时，在所述目标平面（W）上且在预设范围内的任意位置标出一水平直线；

所述的激光标线仪，其特征在于还包括：用于设置在所述目标平面（W）上且带有反射镜面的遥控接收器；

该垂直激光器座（1）的顶端设有依次相间90°分布的四个垂直激光器（13），其中，前侧的垂直激光器（13）的中心轴线与所述第二垂直平面平行或处于该第二垂直平面中；

所述垂直激光器座（1）上还设有光线接收模块，使用时，所述反射镜面与所述垂直激光器座（1）正对设置；

当所述前侧的垂直激光器（13）输出的激光经所述反射镜面反射后，反射光线被所述光线接收模块接收；当激光标线仪的控制器测得所述反射光线处于所述光线接收模块的中心线上时，即判断为：当前的所述第二垂直平面垂直于所述目标平面（W）。

5.一种根据权利要求4 所述的激光标线仪的工作方法，包括：

1、将所述第二垂直平面与所述目标平面（W）垂直设置；

2、控制所述棱镜或反射板转动，直至在所述目标平面（W）上标出任意所需位置的水平直线。

6.一种根据权利要求4 所述的激光标线仪的工作方法，包括：将所述第二垂直平面与所述目标平面（W）垂直设置，同时通过固定于垂直激光器座（1）一侧的水平激光器（2）标出水平放样基准线；

控制所述棱镜或反射板转动，直至在所述目标平面（W）上标出任意所需位置的与所述水平放样基准线相平行的直线。