CN109870151A - 曲率可调型曲线投线仪及用法 - Google Patents
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Abstract
本发明所要解决的技术问题是如何投射各种曲率的高精度的曲线。曲率可调型曲线投线仪，包括主机和支架，主机位于支架上，主机包括点光源、球壳体、透明磁性薄膜、条形体，点光源位于球壳体的球心，球壳体是透明的，透明磁性薄膜贴附在球壳体外表面，条形体贴附在透明磁性薄膜外表面，条形体为凸透镜，其焦距为球的半径，点光源发出的光线经过条形体后变成平行光，条形体在球壳体外表面延伸弯曲，形成一系列半径、曲率不同的圆、椭圆以及其他曲线，其中一部分曲线是固定贴附的，另一部分曲线各自由多段条形体按一定间隔拼成，每段条形体上都有一块磁铁。投射出的线条不发散、精度高；能够从整体和局部完全改变投影曲线的曲率，适应各种曲率的曲线。
Description
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其是建筑施工时的测量放线。
背景技术
随着人们审美的变化，圆弧等曲线式建筑结构越来越多，建筑主体或装饰工程施工时，除了需要投射水平线、垂直线以外，还需要投射相应形状的曲线。现有的激光投射仪一般多用于投射水平线或垂直线，尚没有可投射曲线的投线仪。目前，施工时，大多是人工现场以钢尺等工具测量放出曲线，人工操作误差大，造成测量曲线精度不高，且人工成本高、效率低。因此，研制出可投射曲线的投线仪显得非常必要且紧迫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何投射各种曲率的高精度的曲线。
曲率可调型曲线投线仪，包括主机和支架，主机位于支架上，主机包括点光源、球壳体、透明磁性薄膜、条形体，点光源位于球壳体的球心，球壳体是透明的，透明磁性薄膜贴附在球壳体外表面，条形体贴附在透明磁性薄膜外表面，条形体为凸透镜，其焦距为球的半径，点光源发出的光线经过条形体后变成平行光，条形体在球壳体外表面延伸弯曲，形成一系列半径、曲率不同的圆、椭圆以及其他曲线，其中一部分曲线是固定贴附的，另一部分曲线各自由多段条形体按一定间隔拼成，每段条形体上都有一块磁铁，所述磁铁可吸附透明磁性薄膜，每段条形体依靠磁铁和透明磁性薄膜的吸附力附着在透明磁性薄膜上，可移动每段条形体调节其位置，改变其所构成的曲线的曲率，点光源发出的光线透过这些条形体，投射出所需要的曲线形状。
优选地，还包括支撑杆，支撑杆将主机支撑于支架上，支撑杆由多节串接而成，可伸缩调节高度，同时支撑杆上具有刻度，可读取调节的高度。
优选地，还包括旋转架，旋转架为U形结构，旋转架上端通过转轴与球壳体相连，转轴处有角度盘，可读取球壳体的旋转角度，旋转架下端与支撑杆固定相连。
优选地，还包括光源固定杆、电源、导线、开关，光源固定杆一端与转轴相连，另一端将点光源固定在球心处，光源固定杆和转轴是中空的，导线穿过光源固定杆和转轴，将点光源与电源相连，电源位于旋转架上，开关位于电源、导线、点光源构成的回路上。
优选地，支架上端为基座，基座上具有自动安平器，基座可自动安平，基座与支撑杆固定相连，支架下端为三脚架。
优选地，条形体在球壳体外表面形成水平和竖直方向的圆，构成水平线和竖直线，水平线和竖直线的交点在椭圆的中心。
优选地，点光源为白色led灯，球壳体上除了条形体所贴附区域，其他区域均不透明，条形体和磁铁贴附的一面的曲率与球壳体的曲率相同，条形体的宽度在1-5mm之间，条形体为透明软胶，条形体本身的曲率可在一定范围内调节，可调节的条形体上具有标志刻度，可调节的条形体构成的曲线在透明磁性薄膜或球壳体上具有相应的标志线。
优选地，圆、椭圆都是有颜色的，并且相邻的两者之间颜色不同。
优选地，球壳体有多个，球壳体上的条形体构成了包括建筑施工所需的各种形状和曲率的曲线，球壳体可更换使用。
使用方法如下：a.根据需要投射曲线的形状和大小，在球壳体上选取相应的圆、椭圆以及其他曲线用来投射，并将曲率可调型曲线投线仪设置在适当距离处；b.打开点光源，如果需要投射的是标准的圆或椭圆，将球壳体上的圆或椭圆的投影中心线对准需要投射的圆或椭圆的中心点；如果需要投射的是其他曲线，将球壳体上的相应其他曲线对准需要投射的其他曲线；如果球壳体上找不到需要投射的形状，则利用球壳体可调节的曲线进行投射；c.进行微调，当曲率有差别时，旋转主机调节；投影大小有差别时，前后移动曲率可调型曲线投线仪进行调节。
由于点光源发出的光线经过条形体后变成平行光，因此，不管距离多远，投射出的线条都不会发散，投线精度高；同时，改变投射距离即可连续改变投射出的投影的大小，不受曲线形状大小的限制；主机可以旋转，可连续改变投射角度，同时条形体的位置可调节，能够从整体和局部完全改变投影曲线的曲率，适应各种曲率的曲线。
附图说明
图1是曲率可调型曲线投线仪的整体结构示意图；
图2是主机的右视图；
图3是主机的左视图；
图4是主机的局部放大结构示意图；
图5是本发明的投射原理图。
图中：1.主机，2.支架，3.点光源，4.球壳体，5.条形体，6.圆，7.椭圆，8.支撑杆，9.刻度，10.旋转架，11.转轴，12.光源固定杆，13.电源，14.导线，15.基座，16.三脚架，17.水平线，18.竖直线，19.平行光，20.透明磁性薄膜，21.磁铁，22.标志刻度，23.标志线。
具体实施方式
实施例1
如图1-4所示，曲率可调型曲线投线仪，包括主机和支架，主机位于支架上，主机包括点光源、球壳体、透明磁性薄膜、条形体，点光源位于球壳体的球心，球壳体是透明的，透明磁性薄膜贴附在球壳体外表面，条形体贴附在透明磁性薄膜外表面，条形体为凸透镜，其焦距为球的半径，点光源发出的光线经过条形体后变成平行光，条形体在球壳体外表面延伸弯曲，形成一系列半径、曲率不同的圆、椭圆以及其他曲线，其中一部分曲线是固定贴附的，另一部分曲线各自由多段条形体按一定间隔拼成，每段条形体上都有一块磁铁，所述磁铁可吸附透明磁性薄膜，每段条形体依靠磁铁和透明磁性薄膜的吸附力附着在透明磁性薄膜上，可移动每段条形体调节其位置，改变其所构成的曲线的曲率，点光源发出的光线透过这些条形体，投射出所需要的曲线形状。
还包括支撑杆，支撑杆将主机支撑于支架上，支撑杆由多节串接而成，可伸缩调节高度，同时支撑杆上具有刻度，可读取调节的高度。
还包括旋转架，旋转架为U形结构，旋转架上端通过转轴与球壳体相连，转轴处有角度盘，可读取球壳体的旋转角度，旋转架下端与支撑杆固定相连。
还包括光源固定杆、电源、导线、开关，光源固定杆一端与转轴相连，另一端将点光源固定在球心处，光源固定杆和转轴是中空的，导线穿过光源固定杆和转轴，将点光源与电源相连，电源位于旋转架上，开关位于电源、导线、点光源构成的回路上。
支架上端为基座，基座上具有自动安平器，基座可自动安平，基座与支撑杆固定相连，支架下端为三脚架。
条形体在球壳体外表面形成水平和竖直方向的圆，构成水平线和竖直线，水平线和竖直线的交点在椭圆的中心。
点光源为白色led灯，球壳体上除了条形体所贴附区域，其他区域均不透明，条形体和磁铁贴附的一面的曲率与球壳体的曲率相同，条形体的宽度在1-5mm之间，条形体为透明软胶，条形体本身的曲率可在一定范围内调节，可调节的条形体上具有标志刻度，可调节的条形体构成的曲线在透明磁性薄膜或球壳体上具有相应的标志线。其他区域均不透明，能够增强条形体投影的相对可见性，适应光强较大的施工场所。
圆、椭圆都是有颜色的，并且相邻的两者之间颜色不同。这便于区分各个条形体投射出的图像，有利于投射和施工。
球壳体有多个，球壳体上的条形体构成了包括建筑施工所需的各种形状和曲率的曲线，球壳体可更换使用。这使得曲线投线仪能够适应大多曲线建筑结构，可用性强。
使用方法如下：a.根据需要投射曲线的形状和大小，在球壳体上选取相应的圆、椭圆以及其他曲线用来投射，并将曲率可调型曲线投线仪设置在适当距离处；b.打开点光源，如果需要投射的是标准的圆或椭圆，将球壳体上的圆或椭圆的投影中心线对准需要投射的圆或椭圆的中心点；如果需要投射的是其他曲线，将球壳体上的相应其他曲线对准需要投射的其他曲线；c.进行微调，当曲率有差别时，旋转主机调节；投影大小有差别时，前后移动曲率可调型曲线投线仪进行调节。
如图5所示，本发明的投线原理是：条形体为凸透镜，其焦距为球的半径，点光源发出的光线经过条形体后变成平行光。因此，不管距离多远，投射出的线条都不会发散，投线精度高。
磁性透明薄膜可采用日本电磁材料研究所和东北大学等机构研究人员研发出的纳米颗粒材料，由纳米级磁性金属颗粒铁钴合金和绝缘物质氟化铝混合制成。将纳米铁钴合金分散在氟化铝媒介中，这种构造能够同时发挥铁钴合金的强磁性和氟化铝的透光性两种特性，在室温下能够显示出很高的透光性和强磁性。这种材料能满足本发明透光和贴附磁铁的要求，使得本发明顺利实施。
Claims (10)
1.曲率可调型曲线投线仪，包括主机和支架，主机位于支架上，其特征为主机包括点光源、球壳体、透明磁性薄膜、条形体，点光源位于球壳体的球心，球壳体是透明的，透明磁性薄膜贴附在球壳体外表面，条形体贴附在透明磁性薄膜外表面，条形体为凸透镜，其焦距为球的半径，点光源发出的光线经过条形体后变成平行光，条形体在球壳体外表面延伸弯曲，形成一系列半径、曲率不同的圆、椭圆以及其他曲线，其中一部分曲线是固定贴附的，另一部分曲线各自由多段条形体按一定间隔拼成，每段条形体上都有一块磁铁，所述磁铁可吸附透明磁性薄膜，每段条形体依靠磁铁和透明磁性薄膜的吸附力附着在透明磁性薄膜上，可移动每段条形体调节其位置，改变其所构成的曲线的曲率，点光源发出的光线透过这些条形体，投射出所需要的曲线形状。
2.根据权利要求1所述的曲率可调型曲线投线仪，其特征为还包括支撑杆，支撑杆将主机支撑于支架上，支撑杆由多节串接而成，可伸缩调节高度，同时支撑杆上具有刻度，可读取调节的高度。
3.根据权利要求2所述的曲率可调型曲线投线仪，其特征为还包括旋转架，旋转架为U形结构，旋转架上端通过转轴与球壳体相连，转轴处有角度盘，可读取球壳体的旋转角度，旋转架下端与支撑杆固定相连。
4.根据权利要求3所述的曲率可调型曲线投线仪，其特征为还包括光源固定杆、电源、导线、开关，光源固定杆一端与转轴相连，另一端将点光源固定在球心处，光源固定杆和转轴是中空的，导线穿过光源固定杆和转轴，将点光源与电源相连，电源位于旋转架上，开关位于电源、导线、点光源构成的回路上。
5.根据权利要求2所述的曲率可调型曲线投线仪，其特征为支架上端为基座，基座上具有自动安平器，基座可自动安平，基座与支撑杆固定相连，支架下端为三脚架。
6.根据权利要求1所述的曲率可调型曲线投线仪，其特征为条形体在球壳体外表面形成水平和竖直方向的圆，构成水平线和竖直线，水平线和竖直线的交点在椭圆的中心。
7.根据权利要求1所述的曲率可调型曲线投线仪，其特征为点光源为白色led灯，球壳体上除了条形体所贴附区域，其他区域均不透明，条形体和磁铁贴附的一面的曲率与球壳体的曲率相同，条形体的宽度在1-5mm之间，条形体为透明软胶，条形体本身的曲率可在一定范围内调节，可调节的条形体上具有标志刻度，可调节的条形体构成的曲线在透明磁性薄膜或球壳体上具有相应的标志线。
8.根据权利要求1所述的曲率可调型曲线投线仪，其特征为圆、椭圆都是有颜色的，并且相邻的两者之间颜色不同。
9.根据权利要求1所述的曲率可调型曲线投线仪，其特征为球壳体有多个，球壳体上的条形体构成了包括建筑施工所需的各种形状和曲率的曲线，球壳体可更换使用。
10.根据权利要求1所述的曲率可调型曲线投线仪，其特征为使用方法如下：a.根据需要投射曲线的形状和大小，在球壳体上选取相应的圆、椭圆以及其他曲线用来投射，并将曲率可调型曲线投线仪设置在适当距离处；b.打开点光源，如果需要投射的是标准的圆或椭圆，将球壳体上的圆或椭圆的投影中心线对准需要投射的圆或椭圆的中心点；如果需要投射的是其他曲线，将球壳体上的相应其他曲线对准需要投射的其他曲线；c.进行微调，当曲率有差别时，旋转主机调节；投影大小有差别时，前后移动曲率可调型曲线投线仪进行调节。
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