CN108645384A - 一种放线仪及放线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种放线仪及放线方法，其包括有一支架、一设置于支架上的旋转升降机构、一设置于旋转升降机构上的激光水平仪、一与所述旋转升降机构连接以控制所述旋转升降机构动作的电控单元及一可与所述电控单元通信的控制单元，所述控制单元包括有操作面板、光电检测机构、主控芯片及第一无线通信模块；该放线仪可通过控制单元作出调整水平仪运动的第一运动控制指令和第二运动控制指令，电控单元根据据第一运动控制指令和第二运动控制指令控制旋转升降机构的动作，旋转升降机构的动作带动激光水平仪运动，使激光线投射于目标放线位置，如此，可快速准确地调整好激光水平仪的位置，从而确定放线位置。

Description

一种放线仪及放线方法

技术领域

本发明涉及建筑施工测量仪器，具体涉及一种放线仪及放线方法。

背景技术

放线施工可在土建施工与装修施工移交时，核对装饰施工各层楼层平面理论与现场实际是否相符，为设计师调整施工方案设计提供依据。

放线是装修施工过程重要的步骤，确定好放线位置可为后期工人放线工作提供参考。现有技术的放线位置定位过程是通过工人手动调整红外线激光水平仪而确定的。其缺点是：(1)对工人的施工熟练程度要求较高，(2)对于房间到房间的线不容易标定。

鉴于此，需要提供一种放线仪及放线方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种可快速准确确定放线位置的放线仪及放线方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：

一种放线仪，其包括有一支架、一设置于支架上的旋转升降机构、一设置于旋转升降机构上的激光水平仪、一与所述旋转升降机构连接以控制所述旋转升降机构动作的电控单元及一可与所述电控单元通信的控制单元，所述控制单元包括有操作面板、光电检测机构、主控芯片及第一无线通信模块，所述操作面板、光电检测机构及第一无线通信模块均与主控芯片连接；其中，所述操作面板用于输入调整激光水平仪运动的操作命令，所述光电检测机构用于检测所述激光水平仪所发出的激光线位置信号，所述主控芯片用于根据所述操作命令和所述激光线位置生成调整运动控制指令以控制所述旋转升降机构的动作。

优选地，所述旋转升降机构包括有一固定于所述支架上的伸缩机构、一设置于所述伸缩机构上的安装台及一固定于所述安装台上的旋转机构，所述激光水平仪安装于所述旋转机构的上端处。

优选地，所述伸缩机构为直线推杆电机、滚珠丝杆机构及直线滑轨机构中的一种，所述旋转机构为旋转电机或电机加减速器。

优选地，所述电控单元包括有一第二无线通信模块及一与所述第二无线通信模块连接的微控制器及一与所述微控制器连接的驱动电路，所述第二无线通信模块用于用于与所述控制单元建立通信连接，所述微控制器用于根据所述运动控制指令控制所述驱动电路，所述驱动电路用于驱动所述旋转升降机构动作。

优选地，所述光电检测机构包括一激光传感器和一倾角传感器。

为解决上述技术问题，本发明还采用如下所述的技术方案：

一种放线方法，其包括以下步骤：

将控制单元置于目标放线位置处，激光水平仪置于待测房间内；

使用所述控制单元作出调整所述激光水平仪运动的第一运动控制指令；

电控单元根据所述第一运动控制指令控制旋转升降机构动作而带动激光水平仪运动，使激光线移至控制单元的感光区域；

控制单元检测所述激光线位置并根据激光线位置作出调整激光水平仪运动的第二运动控制指令；

电控单元根据所述第二运动控制指令控制旋转升降机构动作而带动激光水平仪运动，使激光线移至目标放线位置。

优选地，使用控制单元作出调整所述激光水平仪运动的第一运动控制指令的步骤包括以下过程：使用操作面板输入调整所述激光水平仪运动的操作命令；主控芯片根据所述操作命令作出控制所述旋转升降机构动作的第一运动控制指令；第一无线通信模块将所述第一运动控制指令发送给所述电控单元。

优选地，所述控制单元检测所述激光线位置并根据激光线位置作出调整激光水平仪运动的第二运动控制指令包括以下过程：光电检测机构检测所述激光线位置；主控芯片根据所述激光线位置与目标放线位置的距离作出调整所述激光水平仪运动的第二运动控制指令；第一无线通信模块将所述第二运动控制指令发送给所述电控单元。

优选地，所述光电检测机构检测所述激光线位置包括以下过程：主控芯片获取倾角传感器检测所述控制单元处于水平或竖直状态的检测结果；主控芯片获取激光传感器检测所述激光水平仪发出的水平或竖直的激光线的位置信号。

优选地，电控单元根据第一运动控制指令或第二运动控制指令驱动旋转升降机构动作的步骤包括以下过程：第二无线通信模块接收所述第一运动控制指令或第二运动控制指令信号并发送给微控制器；所述微控制器根据所述第一运动控制指令或第二运动控制指令控制驱动电路，所述驱动电路驱动旋转升降机构动作。

本发明的有益技术效果：该放线仪可通过操作面板作出调整激光水平仪运动的第一运动控制指令，电控单元根据据所述第一运动控制指令控制旋转升降机构的动作，使激光线到达控制单元的感光区域，再通过光电检测机构检测激光水平仪所发出的激光线位置作出调整激光水平仪运动的第二运动控制指令，电控单元根据第二运动控制指令驱动所述旋转升降机构的动作，使激光线到达目标放线位置，如此，可快速准确地调整好激光水平仪的位置以确定放线位置。

附图说明

图1是本发明一种放线仪一种实施例的结构示意图。

图2是本发明一种放线仪一种实施例的框架图。

图3是本发明一种放线仪一种实施例的电控单元的框架图。

图4是本发明一种放线仪一种实施例的控制单元的框架图。

图5是本发明一种放线方法一种实施例的流程图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明型做进一步的阐述。

在一种实施例中，如图1所示，该放线仪包括有一支架10、一设置于支架10上的旋转升降机构20、一设置于旋转升降机构20上的激光水平仪30、一与旋转升降机构20连接以控制该旋转升降机构20动作的电控单元40及一可与电控盒40通信的控制单元50。

结合图2～图4所示，控制单元包括有操作面板51、光电检测机构52、主控芯片53及第一无线通信模块54，操作面板51、光电检测机构52及第一无线通信模块均54与主控芯片53连接。其中，操作面板51用于输入调整激光水平仪运动的操作命令，光电检测机构52用于检测激光水平仪30发出的激光线位置，主控芯片53用于将操作命令转化为调整所述激光水平仪运动的第一运动控制指令，及根据激光线位置作出调整所述激光水平仪运动的第二运动控制指令，第一无线通信模块54用于将第一运动控制指令和第二运动控制命令发送给电控单元40。

电控单元40接收控制单元50的第一运动控制指令和第二运动控制命令信号并据此控制旋转升降机构20的动作，旋转升降机构20的动作带动激光水平仪30运动，从而将激光水平仪30调整至合适的位置。

激光水平仪30可自动校准水平与竖直方向，并发出水平或竖直的激光线，激光线投射到目标放线位置处，供工人施工时作为参考。以下结合图1和图2对该放线仪的工作过程进行说明。

在使用该放线仪时，将控制单元50置于目标放线位置处，将激光水平仪30置于待测房间内并启动，通过操作控制单元50的操作面板51输入调整激光水平仪运动的操作命令，主控芯片53将该操作命令转化为调整所述激光水平仪运动的第一运动控制指令，经第一无线通信模块54发送给电控单元40，电控单元40根据据第一运动控制指令控制旋转升降机构20的动作，旋转升降机构20的动作带动激光水平仪30运动，至激光线到达控制单元50的感光区域，此时，控制单元50的光电检测机构52检测到激光线位置，主控芯片53根据激光线位置计算该激光线位置与目标放线位置的距离作出调整所述激光水平仪运动的第二运动控制指令，经第一无线通信模块54发送给电控单元40，电控单元40根据据第二运动控制指令控制旋转升降机构20的动作，旋转升降机构20的动作带动激光水平仪30运动，至激光线到达目标放线位置。

该放线仪可通过操作面板作出调整激光水平仪运动的第一运动控制指令，电控单元40根据据第一运动控制指令控制旋转升降机构20的动作，使激光线到达控制单元50的感光区域，再通过光电检测机构检测激光水平仪所发出的激光线位置作出调整激光水平仪运动的第二运动控制指令，电控单元根据第二运动控制指令驱动所述旋转升降机构的动作，使激光线到达目标放线位置，如此，可快速准确地调整好激光水平仪的位置，确定激光线，从而确定放线位置。

在上述实施例中，如图1所示，支架10为一三角架，旋转升降机构20安装于该三角架上。旋转升降机构20包括有一固定于支架10上的伸缩机构21、一设置于伸缩机构21上的安装台22及一固定于安装台22上的旋转机构23。激光水平仪30安装于该旋转机构23的上端处。在上述实施例中，旋转机构23为一旋转电机，伸缩机构21为一直线推杆电机，旋转机构的调整角度为360°，伸缩机构的调整距离为150mm。伸缩机构21与旋转机构23由电控盒40内的驱动电路进行驱动。于其它实施例中，伸缩机构21可以为滚珠丝杆机构或直线滑轨机构，旋转机构23为电机加减速器。

在一些优选的实施例中，电控单元40包括有一第二无线通信模块41、一与第二无线通信模块41连接的微控制器42及一与微控制器42连接的驱动单元43，第二无线通信模块41用于接收第一无线通信模块所54发出的第一运动控制指令和第二运动控制指令信号，微控制器42用于根据第一运动控制指令和第二运动控制指令控制驱动单元43，驱动单元43驱动伸缩机构21与旋转机构23动作。在本实施例中，驱动单元43包括直线推杆电机驱动电路和旋转电机驱动电路。

在一些优选的实施例中，光电检测机构51包括一线阵激光传感器520和一倾角传感器521。倾角传感器520用于检测控制单元50处于水平或竖直状态并将检测结果发送给主控芯片；激光传感器521用于检测激光水平仪30发出的水平或竖直的激光线的位置并将检测结果发送给主控芯片53。主控芯片53根据所述光电检测机构的检测结果计算激光线位置与目标放线位置的距离，从而作出调整激光水平仪移动的方案，以第二运动控制命令输出。在本实施例中，激光传感器520为一线阵CCD传感器，主控芯片53的芯片型号为STM32F407。

结合图1～图5所示，以对本发明的放线方法进行说明，在一种实施例中，该放线方法包括以下步骤：

步骤S1，将控制单元置于目标放线位置处，激光水平仪置于待测房间内。该激光水平仪被固定于一支架上，激光水平仪可自动校准水平与竖直方向，并发出水平或竖直的激光线，激光线投射到目标放线位置处，供工人放线时作为参考。

该控制单元包括有操作面板、光电检测机构、主控芯片及第一无线通信模块，操作面板、光电检测机构及第一无线通信模块均与主控芯片连接。将控制单元置于目标放线位置处，以便激光线投射到光电检测机构的感光区域时，光电检测机构可以检测到激光线信号。

步骤S2，使用控制单元作出调整红外线激光水平仪运动的第一运动控制指令。在本实施例中，操作面板设置于控制单元上，其包括有上下竖直运动和顺时针逆时针旋转运动的操作端。操作人员根据激光水平仪所发出水平或竖直的激光线投射于墙上的位置即激光线位置与控制单元上感光区域的位置关系，操作操作面板作出调整激光水平仪运动的操作命令，使激光线位置到达感光区域。主控芯片将该操作命令转化为第一运动控制指令并经第一无线通信模块发送给电控单元。

步骤S3，电控单元根据第一运动控制指令控制旋转升降机构动作而带动激光水平仪运动，使激光线移至控制单元的感光区域。电控单元内设置有第二无线通信模块和微控制器。第二无线通信模块接收第一运动控制指令信号并发送给微控制器，微控制器根据第一运动控制指令驱动旋转升降机构动作，旋转升降机构动作带动激光水平仪运动，至激光线投射于控制单元的感光区域。

旋转升降机构包括一固定于支架上的直线推杆电机、一设置于直线推杆电机上的旋转台及一固定于安装台的旋转电机，激光水平仪安装于旋转机构的上端处。直线推杆电机与旋转电机受微控制器的控制，根据微控制器的运动控制指令动作，直线推杆电机和旋转电机动作时带动旋转台升降或旋转，从而带动激光水平仪沿竖直方向升降或旋转，则激光线投射的位置也会随之移动。

步骤S4，控制单元检测激光线位置并根据激光线位置作出调整激光水平仪运动的第二运动控制指令。激光水平仪经步骤S3调整运动后，其发射的激光线投射于控制单元的感光区域，此时光电检测机构检测到激光线位置并将该检测结果传输给主控芯片，主控芯片根据激光线位置与目标放线位置的位置关系作出调整激光水平仪运动的第二运动控制指令，至使激光线移至目标放线位置，并将该第二运动控制指令经信号第一无线通信模块发送给电控单元。

在一些优选的实施例中，光电检测机构包括一倾角传感器和一激光传感器，在本实施例中，激光传感器为一线阵CCD传感器，光电检测机构检测激光线位置包括以下过程：主控芯片获取倾角传感器检测所述控制单元处于水平或竖直状态的检测结果；主控芯片获取激光传感器检测所述激光水平仪发出的水平或竖直的激光线的位置信号。

步骤S5，电控单元根据第二运动控制指令控制旋转升降机构动作而带动激光水平仪运动，使激光线移至目标放线位置。电控单元内设置有第二无线通信模块、微控制器和驱动电路，第二无线通信模块接收第二运动控制指令后发送给微控制器，微控制器根据第二运动控制指令控制驱动电路以驱动旋转升降机构动作，旋转升降机构动作带动激光水平仪的运动，使使激光线位置移动到目标放线位置。

至此，激光水平仪被调整到合适的位置，其发出水平或竖直的激光线投射到目标放线位置处，放线位置被确定，工人根据放线位置进行施工。

以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种放线仪，其特征在于：所述放线仪包括有

一支架；

一旋转升降机构，设置于所述支架之上；

一激光水平仪，设置于所述旋转升降机构之上；

一电控单元，与所述旋转升降机构连接以控制所述旋转升降机构动作；

一控制单元，与所述电控单元通信，所述控制单元包括有操作面板、一光电检测机构、一主控芯片及一第一无线通讯模块，所述操作面板、光电检测机构及第一无线通讯模块均与主控芯片连接；其中，所述操作面板用于输入调整激光水平仪运动的操作命令，所述光电检测机构用于检测所述激光水平仪所发射的激光线位置信号，所述主控芯片用于根据所述操作命令和所述激光线位置生成运动控制指令以控制所述旋转升降机构的动作。

2.如权利要求1所述的放线仪，其特征在于：所述旋转升降机构包括有一固定于所述支架上的伸缩机构、一设置于所述伸缩机构上的安装台及一固定于所述安装台上的旋转机构，所述激光水平仪安装于所述旋转机构的上端处。

3.如权利要求2所述的放线仪，其特征在于，所述伸缩机构为直线推杆电机、滚珠丝杆机构及直线滑轨机构中的一种，所述旋转机构为旋转电机或电机加减速器。

4.如权利要求1所述的放线仪，其特征在于：所述电控单元包括有一第二无线通讯模块、一与所述第二无线通讯模连接的微控制器及一与所述微控制器连接的驱动电路，所述第二无线通讯模块用于与所述控制单元建立通信连接，所述微控制器用于根据所述运动控制指令控制所述驱动电路，所述驱动电路用于驱动所述旋转升降机构动作。

5.如权利要求1所述的放线仪，其特征在于，所述光电检测机构包括一激光传感器和一倾角传感器。

6.一种放线方法，其特征在于：包括以下步骤：

将控制单元置于目标放线位置处，激光水平仪置于待测房间内；

使用所述控制单元作出调整所述激光水平仪运动的第一运动控制指令；

电控单元根据所述第一运动控制指令控制旋转升降机构动作而带动激光水平仪运动，使激光线移至控制单元的感光区域；

控制单元检测所述激光线位置并根据激光线位置作出调整激光水平仪运动的第二运动控制指令；

电控单元根据所述第二运动控制指令控制旋转升降机构动作而带动激光水平仪运动，使激光线移至目标放线位置。

7.如权利要求6所述的放线方法，其特征在于：使用控制单元作出调整所述激光水平仪运动的第一运动控制指令的步骤包括以下过程：

使用操作面板输入调整所述激光水平仪运动的操作命令；主控芯片根据所述操作命令作出控制所述旋转升降机构动作的第一运动控制指令；第一无线通信模块将所述第一运动控制指令发送给所述电控单元。

8.如权利要求6所述的放线方法，其特征在于：所述控制单元检测所述激光线位置并根据激光线位置作出调整激光水平仪运动的第二运动控制指令包括以下过程：

光电检测机构检测所述激光线位置信号；主控芯片根据所述激光线位置与目标放线位置的距离作出调整所述激光水平仪运动的第二运动控制指令；第一无线通信模块将所述第二运动控制指令发送给所述电控单元。

9.如权利要求6所述的放线方法，其特征在于：所述光电检测机构检测所述激光线位置包括以下过程：

主控芯片获取倾角传感器检测所述控制单元处于水平或竖直状态的检测结果；主控芯片获取激光传感器检测所述激光水平仪发出的水平或竖直的激光线的位置信号。

10.如权利要求7所述的放线方法，其特征在于：电控单元根据第一运动控制指令或第二运动控制指令驱动旋转升降机构动作的步骤包括以下过程：

第二通信模块接收所述第一运动控制指令或第二运动控制指令信号并发送给微控制器；所述微控制器根据所述第一运动控制指令或第二运动控制指令控制驱动电路；所述驱动电路驱动旋转升降机构动作。