CN1062955C

CN1062955C - 一种自动保持基准精度的激光准直装置

Info

Publication number: CN1062955C
Application number: CN 98101728
Authority: CN
Inventors: 欧阳立; 李文超
Original assignee: JINDAAN CO Ltd BEIJING
Current assignee: JINDAAN CO Ltd BEIJING
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-04-27
Publication date: 2001-03-07
Anticipated expiration: 2018-04-27
Also published as: CN1196497A

Abstract

一种自动保持基准精度的激光准直装置，包括激光光源、电源、光学元件和重力自动安平机构，其特征是所述重力自动安平机构由锥尖激光平台、锥承座和悬挂体组成，锥尖激光平台的锥尖置于锥承座的凹槽中心，悬挂体垂挂在锥尖激光平台和锥承座的下方。它可以给出自动铅直激光束、自动水平激光束、自动水平激光平面、自动铅直激光平面、自动任意倾角激光束以及自动任意倾角的激光圆锥面，广泛适用于多种工程施工和安装作业。

Description

一种自动保持基准精度的激光准直装置

本实用新型涉及一种自动激光准直装置，特别是涉及一种自动保持基准精度的激光准直装置。它可以给出自动铅直激光束、自动水平激光束、自动水平激光平面、自动铅直激光平面、自动任意倾角激光束以及自动任意倾角的激光圆锥面，广泛适用于多种工程施工和安装作业。

现有的自动激光准直装置，如97203226.6号中国专利公开的多功能自动激光铅直仪，其重力自动安平用的部件陀螺架结构复杂，成本高，精度也不是最高的；再如日本拓普康公司生产的PL-1激光垂准仪和RL-H1S/H2S激光扫平仪，其电子自动安平结构构造更加复杂，成本更高，精度更低。上述装置体形大，重量重，技术方案复杂。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、精度高的多功能自动激光准直装置。它在具有仪器功能的同时又可工具化，降低操作人员的劳动强度，节约建筑材料，提高作业效率。

本实用新型是这样实现的：一种自动保持基准精度的激光准直装置包括：底座、与该底座固定的壳体、安装在该壳体顶面和底座上诸如平行玻板、双光楔付、圆柱透镜一类的光学器件、固定在所述壳体上部内圆中的锥承座、以锥尖支承在所述锥承座凹槽中心并向下垂挂在所述壳体内的悬挂部件，该悬挂部件包括：其内腔制有锥尖的悬挂主套，该悬挂主套上部为上激光平台：与该悬挂主套下部连接的悬挂尾套；安装在悬挂主套外圆周上的配重器件；安装在该悬挂主套上激光平台上的上投激光准直器；安装在该悬挂尾套内的下投激光准直器。

底座上有三只安平螺丝，一安平螺丝头上有圆水准器。调节所述底座上三只安平螺丝，使圆水准器中的水泡居中，此时该底座便安平，所述的悬挂部件具有二个摆动自由度，然后调节所述的配重器件，使该悬挂部件的重心落入所述上投激光准直器和下投激光准直器出射激光束共同轴线上时，出射的二束激光便成为上投及下投的自动铅直激光束。

由于采用了上述方案，该装置的重量可小于1公斤，体积可小于φ50×200mm，基准精度从20角秒提高到2角秒，成本下降50％-60％，并能提高工程质量，加快工程进度，降低工人操作劳动强度，节约建材，降低消耗。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型第一个实施例的剖面图；

图2是本实用亲型第二个实施例的剖面图；

图3是本实用新型第三个实施例的剖面图；

图4是本实用新型第四个实施例的剖面图；

图5是本实用新型第五个实施例的剖面图；

图6是图5所示实施例的顶帽的剖面图；

图7是本实用新型交流供电方式的一个实施例的剖面图；

图8是一种锥承座的结构剖面图。

图中1、上投激光准直器；2、锥尖激光平台；3、锥承座；4、电池；5、下投激光准直器；6、悬挂体尾套；7、悬挂体主套；8、上部壳体；9、下部壳体；10、圆筒盖；11、锁紧螺环；12、底座；13、尾光窗口；14、安平螺丝；15、磁体；16、橡胶隔圈；17、阻尼环；18、磁靴；19、圆水准器；20、配重套；21、螺杆；22、配重螺块；23、开关；24、充电插口；25、超差报警电路；26、上光楔片；27、上光楔框；28、下光楔片；29、下光楔框；30、平行玻板；31、尾光平行玻板；32、紧定螺钉；33、铅直光束顶壳；34、螺钉；35、水平激光顶壳；36、窗口平行玻板；37、柱形光学元件；38、楔镜片；39、双向激光器套筒；40、激光准直器；41三维激光顶壳；42、多维激光平台壳；43、多维激光平台；44、激光基准校正器；45、物镜片；46、目镜片；47、非球面透镜片；48、半导体二极管激光发生器；49、半反射半透射镜片；50、全反射镜片；51、下平台；52、控制电路；53、顶盖；54、多方向激光准直器；55、绝缘板；56、支架压紧螺环；57、支架环；58、铅圆筒；59、磁钢定位板；60、尾光窗口；61、支腿；62、止脱环；63、橡胶O型圈；64、三角架联接螺母；65、圆水准器；66、顶帽；67、原线圈；68、副线圈；69、线路板；70、交流开关；71、交流电源插孔；72、铅块；73、磁环；83、导孔板；84、定位小孔板；85、硬质玻璃板；86、基板。

参见图1，一种自动保持基准精度的激光准直装置包括：一底座12；一铅直光车顶壳33；一与该顶壳下部螺纹连接的上部壳体8；一与该上部壳体的下部螺纹连接的具有窗口的下部壳体9；一罩在该下部壳体上的圆筒盖10；一锁紧螺环11，将所述的下部壳体与所述的底座固定；沿所述下部壳体外侧大体上均布拧入所述底座螺孔中的三只安平螺丝14；其中一安平螺丝头上的圆水准器19；安装在所述顶壳33顶面窗口内的光学器件，该光学器件由从下至上叠放的平行玻板30、下光楔框29、下光楔片28、上光楔框和上光楔片组成；安装在所述底座12下投出射窗口内的尾光窗框13；安装在该窗框内的平行玻板31；固定在所述上部壳体8内圆中的锥承座3；以锥尖支承在所述锥承座凹槽中心并向下垂挂在所述上部壳体和下部壳体内的悬挂部件，该悬挂部件包括：其内腔制有锥尖的悬挂主套7，该悬挂主套上部为上激光平台2；与该悬挂主套的下部连接的悬挂尾套6；安装在悬挂主套外圆周上的配重器件；安装在该悬挂主套上激光平台2上的上投激光准直器1；安装在该悬挂尾套内的下投激光准直器5。

所述下部壳体9的下部内圆周上安装有有磁体，该磁体包括磁靴及S、N极，所述悬挂主套7的下部外圆周安装有阻尼环17，该阻尼环位于所述的S极与N极之间。

所述的配重器件包括套装在所述悬挂主套7下部外圆周上的配重套20、沿着该配重套外圆均布且垂直于该外圆表面而固定的四条螺杆21、及分别拧在各螺杆上的四个配重螺块22。

所述的悬挂主套7外圆周上安装一激光铅直超差报警器25。

所述的上投激光准直器1和下投激光准直器5所用的电源(电池)可安装在所述的悬挂主套7内。在该悬挂主套7外圆配备有开关23和充电插孔24。

所述的下部壳体9外圆周开有窗口，其外周罩上圆筒盖10。向上旋起圆筒盖10，可通过开关23操纵激光器的工作状态；可通过充电插孔24与充电器连接，为电池4充电。

所述的上投激光准直器和下投激光准直器所用的电源可以是交流电源。

如图7所示，电源的磁环73固定在上部壳体8上，原线圈67绕在磁环73上，副线圈68非接触地环绕磁环73并固定于悬挂体主套7上；或者磁环73固定在悬挂体主套7上，副线圈68绕在磁环73上，原线圈67非接触地环绕磁环73并固定于上部壳体8上。交流电源通过交流电源插孔71、交流开关70、线路板69、原线圈67、磁环73和副线圈68向激光准直器1、5供电。铅块72用来增加悬挂体重量。

当装置没有被安平到圆水准器19水泡居中时，表示悬挂体未处于自由摆动状态，这时超差报警器25将发出声、光讯号，同时切断激光器电源。

图2所示为提供四方向Z、Z’、X和X’激光束基准的结构简图，两只水平放置的激光准直器40与上投激光准直器1通过三维激光顶壳41的三个窗口平行玻板36射出四束激光束。

图3所示为提供Z’方向激光束，X和X’铅直的激光扇面基准的结构简图。两只水平激光准直器40同轴装配于双向激光器套筒39内，水平光束经过楔镜片38校正后，又经过柱形光学元件37扩展成铅直激光扇面，经过水平激光顶壳35的窗口平行玻板36射出。

图4所示为一种下平台结构图。二只水平激光准直器40安装在由绝缘材料制成的下平台51上，其下面为控制电路52；在上部壳体8的出光窗口装有楔镜38以校正基准精度；顶盖53使激光准直器40处于密封状态。

图5所示为一种便携式结构图。多方向激光准直器54可以是两个以上方向的。可以是光束基准或面基准；Z向出光窗口为平行玻板30，X、X’方向出光窗口为楔镜片38，电池4由二块绝缘板55压紧，下投激光准直器5发出的Z’向激光束穿过铅圆筒58中轴孔、阻尼环17中心孔、橡胶O型圈63及由磁体15和磁体定位板59组成的复合磁场尾光窗口60。三条支腿61通过销轴与支架环57及支架压紧螺环56组成可折叠的脚架。当压紧螺环56向上松开时，支腿61可向上折叠并拢，再用压紧螺环56套住。止脱环62使可折叠支架不能脱出，使该装置能自己独立于平地。该装置也可以通过三角架联接螺母64装于常规三角架上作业。图6之顶帽66上设有监视安平状态的圆水准器65。

图8所示为一种锥承座的实施例。在基板86上固定硬质玻璃板85，再固定定位小孔板84，在定位小孔板84上固定导孔板83。

采用锥尖与锥孔承座结构使激光准直装置成为被悬挂体，当悬挂体重心的重力线与锥尖平台垂直时，平台上的激光准直基准线或基准面被自动安平，在被扰动后，将在重力作用后摆动归位，激光准直基准线或基准面精度保持不变。

在锥尖激光平台上可安装指向天顶及水平各方向的激光准直线或扇面，从而给出各种工程施工中的基准。锥尖激光平台可以分为上平台或下平台，二者区别在于下平台不能提供向天顶方向的激光基准。该激光准直装置还可以分为可折叠的一类，成为便携式。

Claims

1．一种自动保持基准精度的激光准直装置，其特征在于，它包括：底座、与该底座固定的壳体、安装在该壳体顶面和底座上诸如平行玻板、双光楔付、圆柱透镜一类的光学器件、固定在所述壳体上部内圆中的锥承座、以锥尖支承在所述锥承座凹槽中心并向下垂挂在所述壳体内的悬挂部件，该悬挂部件包括：其内腔制有锥尖的悬挂主套，该悬挂主套上部为上激光平台；与该悬挂主套下部连接的悬挂尾套；安装在悬挂主套外圆周上的配重器件；安装在该悬挂主套上激光平台上的上投激光准直器；安装在该悬挂尾套内的下投激光准直器。

2．根据权利要求1所述的激光准直装置，其特征在于，所述底座上均布三只安平螺丝，拧入该底座的相应螺孔中，其中一安平螺丝头上有圆水准器。

3．根据权利要求1所述的激光准直装置，其特征在于，所述壳体的下部内圆周上安装有磁体，该磁体包括磁靴及S、N极，所述悬挂主套的下部外圆周安装有阻尼环，该阻尼环位于所述的S极与N极之间。

4．根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征在于，所述的配重器件包括套装在所述悬挂主套下部外圆周上的配重套、沿着该配重套外圆均布且垂直于该外圆表面而固定的四条螺杆、及分别拧在各螺杆上的四个配重螺块。

5．根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征在于，所述的壳体包括铅直光束顶壳、与该顶壳下部螺纹连接的上部壳体、与该上部壳体的下部螺纹连接且具有窗口的下部壳体、罩在该下部壳体上的圆筒盖、一锁紧螺环，用它将所述的下部壳体与所述的底座固定。

6．根据权利要求5所述的激光准直装置，其特征在于，所述的顶壳的顶面制有上投激光窗口，窗口内安装所述的光学器件，该光学器件由从下至上叠放的平行玻板、下光楔框、下光楔片、上光楔框和上光楔片组成；所述的底座制有下投出射窗口，该窗口安装尾光窗框，该窗框内安放尾光平行玻板。

7．根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征在于，所述的悬挂主套外圆周上安装激光铅直超差报警器。

8．根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征在于，所述的上投激光准直器和下投激光准直器所用的电源可安装在所述的悬挂主套内，在该悬挂主套外圆配备有开关和充电插孔。

9．根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征在于，所述的上投激光准直器和下投激光准直器所用的电源可以是交流电源，该电源的磁环固定在上部壳体上，原线圈绕在磁环上，副线圈非接触地环绕磁环并固定于悬挂体主套上。

10．根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征是，所述激光光源可以是一个以上方向的激光准直器。

11．根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征是，所述锥尖激光平台可以是位于锥承合下方的下平台。

12．根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征是，所述锥承座包括导孔板，定位小孔板，硬质玻璃板和基板，在基板上固定硬质玻璃板，再固定定位小孔板，在定位小孔板上固定导孔板。

13．根据权利要求10所述的激光准直装置，其特征在于，所述锥承座包括导孔板、定位小孔板、硬质玻璃板和基板，在基板上固定硬质玻璃板，再固定定位小孔板，在定位小孔板上固定导孔板。

14．根据权利要求10所述的激光准直装置，其特征在于，所述的锥尖激光平台可以是位于锥承台下方的下平台。