CN109682361A - 机芯及应用其的激光水平仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机芯及应用其的激光水平仪，机芯包括底座、吊架和摆体，所述吊架的底端设置有支撑板；所述摆体通过连接座吊装在吊架上；其中，所述连接座的一端可转动地连接在吊架上，所述摆体可转动地连接在连接座的另一端，且所述连接座相对于吊架的转动轴垂直于所述摆体相对于连接座的转动轴。本发明的机芯可以很好地实现摆体在两个相互垂直的平面上的摆动，结构简单，易于实施，提高了其稳定性和精度，降低了机芯材料成本。

Description

机芯及应用其的激光水平仪

技术领域

本发明涉及一种机芯及应用其的激光水平仪，属于激光投线仪技术领域。

背景技术

激光水平仪广泛用于建筑工程等领域，它以激光线条将工作准线精确的投射于工作对象上，辅助工人施工。其中激光器安装于机芯上，机芯需要有一定的摆动范围以适应不同的工作环境。现在的市场上普遍采用一套十字轴结构辅以四颗轴承来实现机芯的摆动，这种结构装配复杂，而且成本很高，精度低，存在着很大的局限性，无法满足人们越来越高的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种机芯，它可以很好地实现摆体在两个相互垂直的平面上的摆动，结构简单，易于实施，提高了其稳定性和精度，降低了机芯材料成本。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种机芯，它包括：

底座；

吊架，所述吊架的底端设置有支撑板；

摆体，所述摆体通过连接座吊装在吊架上；其中，

所述连接座的一端可转动地连接在吊架上，所述摆体可转动地连接在连接座的另一端，且所述连接座相对于吊架的转动轴垂直于所述摆体相对于连接座的转动轴。

进一步，所述吊架和摆体上分别设置有连接轴，所述连接座可转动地套装在吊架的连接轴上，所述摆体的连接轴可转动地插装在连接座内。

进一步为了减小转动阻力，所述连接轴通过滚珠轴承与所述连接座相连接。

进一步为了在摆体的摆动超出范围时，使用者可及时知悉，还包括设置在底座和摆体之间且在摆体超出设定范围时用于控制提醒装置动作的摆体限制机构。

进一步提供了一种摆体限制机构的具体结构，所述摆体限制机构包括：

弹簧触点，所述弹簧触点连接在摆体的底部；

以弹簧触点的碰撞为触发信号以控制提醒装置动作的感应PCB板，设置在底座上，与提醒装置电性连接，所述感应PCB板上设置有用于限定弹簧触点的摆动范围的通孔，所述弹簧触点位于通孔内。

进一步为了使得摆体在停止使用后尽快停止晃动以达到静止状态，机芯还包括在摆体晃动时用于加快摆体静止的自由静止装置，所述自由静止装置包括位于底座上的铁板、放置在铁板上的磁钢、及设置在所述摆体的底部的制动板，其中，

所述制动板位于磁钢和铁板所产生的磁场中，在摆体晃动时，制动板随摆体晃动并切割磁钢和铁板产生的磁场中的磁感线，制动板在电磁阻尼作用下加快静止。

进一步为了保证摆体在非工作状态时不会撞坏，机芯还包括安装在底座上、且在摆体处于非工作状态时用于锁紧摆体的卡紧机构。

本发明还提供了一种激光水平仪，它包括：

机芯；

至少一个激光器，所述激光器安装在摆体上，以便通过摆体带动激光器摆动。

进一步为了对机芯起到防护作用，激光水平仪还包括底座和外壳，所述吊架安装在底座上，所述外壳罩在吊架的外侧，所述外壳上设置有玻璃窗，所述激光器正对玻璃窗，以便激光器射出的激光线从玻璃窗透出。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的机芯通过两根相互垂直的连接轴和两颗滚珠轴承取代了市场上通用的十字轴加四颗轴承的结构，使得摆体能够很好地在两个相互垂直的平面内、在一定范围内摆动，提高了其复位精度，简化了装配流程，节省了机芯材料成本，并增加了其实用性；

2、在机芯的摆体的摆动幅度超出一定范围时，弹簧触点与感应PCB板碰撞，感应PCB板以弹簧触点的碰撞为触发信号控制提醒装置动作，进而使得使用者及时知悉，做出调整；

3、本发明的制动板设置在摆体的底部，在摆体晃动时，制动板随摆体晃动并切割磁钢和铁板产生的磁场中的磁感线，制动板在电磁阻尼作用下能够尽快静止下来，制动板与摆体一体压铸成型，减少了装配步骤，节省了机器材料成本，结构简单、易于制造。

附图说明

图1为本发明的机芯的结构示意图；

图2为本发明的机芯的剖视图；

图3为本发明的机芯的卡紧机构闭合的结构示意图；

图4为本发明的机芯的拉紧机构打开的结构示意图；

图5为本发明的激光水平仪的内部结构示意图；

图6为本发明的激光水平仪的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1~4所示，一种机芯，它包括：

吊架2，所述吊架2的底端设置支撑板；

摆体3，所述摆体3通过连接座4吊装在吊架2上；其中，

所述连接座4的一端可转动地连接在吊架2上，所述摆体3可转动地连接在连接座4的另一端，且所述连接座4相对于吊架2的转动轴垂直于所述摆体3相对于连接座4的转动轴。

如图1、2所示，所述吊架2和摆体3上分别设置有连接轴5，所述连接座4可转动地套装在吊架2的连接轴5上，所述摆体3的连接轴5可转动地插装在连接座4内。具体地，吊架2上的连接轴5垂直于摆体3上的连接轴5。

如图1、2所示，为了减小转动阻力，所述连接轴5通过滚珠轴承6与所述连接座4相连接。

如图2所示，为了在摆体3的摆动超出范围时，使用者可及时知悉，机芯还包括设置在底座1和摆体3之间且在摆体3超出设定范围时用于控制提醒装置动作的摆体限制机构。

如图2所示，所述摆体限制机构包括：

弹簧触点71，所述弹簧触点71连接在摆体3的底部；

以弹簧触点71的碰撞为触发信号以控制提醒装置动作的感应PCB板72，设置在底座1上，与提醒装置电性连接，所述感应PCB板72上设置有用于限定弹簧触点71的摆动范围的通孔，所述弹簧触点71位于通孔内。在本实施例中，所述提醒装置可以为蜂鸣器，也可以为警示灯，但不限于此。具体地，当弹簧触点71的摆动范围超出通孔时，所述弹簧触点71与感应PCB板72碰撞，进而触发感应PCB板72控制提醒装置动作。

如图2所示，为了使得摆体3在停止使用后尽快停止晃动以达到静止状态，机芯还包括在摆体3晃动时用于加快摆体3静止的自由静止装置，所述自由静止装置包括位于底座1上的铁板81、放置在铁板81上的磁钢82、及设置在所述摆体3的底部的制动板31，其中，

所述制动板31位于磁钢82和铁板81所产生的磁场中，在摆体3晃动时，制动板31随摆体3晃动并切割磁钢82和铁板81产生的磁场中的磁感线，制动板31在电磁阻尼作用下加快静止。具体地，所述制动板31为导体。

如图1~4所示，为了保证摆体3在非工作状态时不会撞坏，机芯还包括安装在底座1上、且在摆体3处于非工作状态时用于锁紧摆体3的卡紧机构9。具体地，所述卡紧机构9为现有技术，如图3、4所示，卡紧机构可以包括两个分别铰接在底座1上的卡紧臂91，两个卡紧臂91的端部设置有卡紧夹角92，当两个卡紧夹角92靠拢以闭合时，两个卡紧夹角92抱紧摆体3以限制摆体3摆动，当两个卡紧夹角92打开时，两个卡紧夹角92之间形成摆体3的摆动空间。如图2所示，在本实施例中，卡紧机构9、磁钢82、铁板81和感应PCB板72从上到下依次设置，所述磁钢82和铁板81上设置有以便弹簧触点71穿过的避让孔。

实施例二

如图5、6所示，一种激光水平仪，它包括：

如实施例一所述的机芯；

至少一个激光器10，所述激光器10安装在摆体3上，以便通过摆体3带动激光器10摆动。具体地，所述激光器10可拆卸地安装在摆体3上，摆体3可以在一定范围内摆动，借助重力使得激光器10射出的激光线条始终保持水平。

如图5、6所示，为了对机芯起到防护作用，激光水平仪还包括底座11和外壳12，所述吊架2安装在底座11上，所述外壳12罩在吊架2的外侧，所述外壳12上设置有玻璃窗13，所述激光器10正对玻璃窗13，以便激光器10射出的激光线从玻璃窗13透出。

本发明的工作原理如下：

本发明的机芯通过两根相互垂直的连接轴5和两颗滚珠轴承6取代了市场上通用的十字轴加四颗轴承的结构，使得摆体3能够很好地在两个相互垂直的平面内、在一定范围内摆动，提高了其复位精度，简化了装配流程，节省了机芯材料成本，并增加了其实用性；在机芯的摆体3的摆动幅度超出一定范围时，弹簧触点71与感应PCB板72碰撞，感应PCB板72以弹簧触点71的碰撞为触发信号控制提醒装置动作，进而使得使用者及时知悉，做出调整；本发明的制动板31设置在摆体3的底部，在摆体3晃动时，制动板31随摆体3晃动并切割磁钢82和铁板81产生的磁场中的磁感线，制动板31在电磁阻尼作用下能够尽快静止下来，制动板31与摆体3一体压铸成型，减少了装配步骤，节省了机器材料成本，结构简单、易于制造。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (9)

1.一种机芯，其特征在于，它包括：

吊架（2），所述吊架（2）的底端设置支撑板；

摆体（3），所述摆体（3）通过连接座（4）吊装在吊架（2）上；其中，

所述连接座（4）的一端可转动地连接在吊架（2）上，所述摆体（3）可转动地连接在连接座（4）的另一端，且所述连接座（4）相对于吊架（2）的转动轴垂直于所述摆体（3）相对于连接座（4）的转动轴。

2.根据权利要求2所述的机芯，其特征在于：所述吊架（2）和摆体（3）上分别设置有连接轴（5），所述连接座（4）可转动地套装在吊架（2）的连接轴（5）上，所述摆体（3）的连接轴（5）可转动地插装在连接座（4）内。

3.根据权利要求1所述的机芯，其特征在于：所述连接轴（5）通过滚珠轴承（6）与所述连接座（4）相连接。

4.根据权利要求1所述的机芯，其特征在于：还包括设置在支撑板和摆体（3）之间且在摆体（3）超出设定范围时用于控制提醒装置动作的摆体限制机构。

5.根据权利要求1所述的机芯，其特征在于：所述摆体限制机构包括：

弹簧触点（71），所述弹簧触点（71）连接在摆体（3）的底部；

以弹簧触点（71）的碰撞为触发信号以控制提醒装置动作的感应PCB板（72），设置在支撑板上，与提醒装置电性连接，所述感应PCB板（72）上设置有用于限定弹簧触点（71）的摆动范围的通孔，所述弹簧触点（71）位于通孔内。

6.根据权利要求1所述的机芯，其特征在于：还包括在摆体（3）晃动时用于加快摆体（3）静止的自由静止装置，所述自由静止装置包括位于支撑板上的铁板（81）、放置在铁板（81）上的磁钢（82）、及设置在所述摆体（3）的底部的制动板（31），其中，

所述制动板（31）位于磁钢（82）和铁板（81）所产生的磁场中，在摆体（3）晃动时，制动板（31）随摆体（3）晃动并切割磁钢（82）和铁板（81）产生的磁场中的磁感线，制动板（31）在电磁阻尼作用下加快静止。

7.根据权利要求1所述的机芯，其特征在于：还包括安装在支撑板上、且在摆体（3）处于非工作状态时用于锁紧摆体（3）的卡紧机构（9）。

8.一种激光水平仪，其特征在于，它包括：

如权利要求1~7任一项所述的机芯；

至少一个激光器（10），所述激光器（10）安装在摆体（3）上，以便通过摆体（3）带动激光器（10）摆动。

9.根据权利要求8所述的激光水平仪，其特征在于：还包括底座（11）和外壳（12），所述吊架（2）安装在底座（11）上，所述外壳（12）罩在吊架（2）的外侧，所述外壳（12）上设置有玻璃窗（13），所述激光器（10）正对玻璃窗（13），以便激光器（10）射出的激光线从玻璃窗（13）透出。