CN112268552A - 激光投线仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光投线仪，包括：底座、电池仓、壳体、位于壳体上的激光窗口、位于壳体内的支撑座、激光头、控制器、显示单元和开关，支撑座设置于旋转座上，激光头、控制器和开关设置于所述支撑座上，所述控制器包括一倾角传感器，所述倾角传感器的至少一个测量轴线与所述激光头发射的至少一条激光线平行，所述底座为角度可调节底座。本发明的投线仪简化了组装流程，极大的节约了生产成本，可实现投射斜线的功能。

Description

激光投线仪

[技术领域]

本发明涉及一种投线仪，特别涉及一种激光投线仪。

[背景技术]

在建筑、装修过程中，为执行水准测量和/或打标记，常常需要设置水平或垂直的基准线作为参照。激光投线仪已经替代传统的墨盒、铅锤等工具被广泛使用。现有的投线仪基本上都是采用重力锤进行水平与竖直激光投射，激光头设置于重力锤上，重力锤通过轴承支撑于铰接架上，重力锤由于重力作用实现铅垂，激光器在重力锤处于铅垂位置时投出水平或垂直的激光线。

由于投线仪使用环境较为恶劣，粉尘较大，上述激光投线仪在使用过程中，悬挂重力锤的轴承会进灰，从而导致摩擦力增大，重力锤不能准确的到达水平位置，所投射的激光往往具有偏差。其次，现有投线仪的重力锤的周边往往围设有基座，导致其最多只能在最大15度斜角的平台上进行水平线投射，限制了投线范围。最后，上述投线仪只能用来打水平线或垂直线，无法在建筑墙面上投射斜线，不能满足建筑工人利用斜角装修技术提升建筑装饰美感的实际需求。

[发明内容]

为解决上述问题，本发明提出了一种采用倾角传感器取代上述利用重力锤铅锤原理实现激光投线的投线仪，可满足投射斜线的需求，为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：一种激光投线仪，包括：底座、电池仓、壳体、位于壳体上的激光窗口、位于壳体内的支撑座、激光头、控制器、显示单元和开关，所述支撑座安装于底座上，激光头、控制器和开关设置于所述支撑座上，所述控制器包括一倾角传感器，所述倾角传感器的至少一个测量轴线与所述激光头发射的至少一条激光线平行，以检测所述激光头的激光投线与水平面或铅锤线的夹角，所述底座上设有调节组件，所述调节组件用于调整底座整体与水平面的夹角。

优选地，所述倾角传感器为陀螺仪，陀螺仪的一个测量轴线与所述激光头发射的正向或侧向垂直的激光投线平行。

优选地，所述显示单元至少包括一个垂直激光投线倾角显示部，用于显示正向或侧向激光投线与水平面的夹角，当夹角为90度时，所述激光投线与水平面垂直。

优选地，所述倾角传感器为陀螺仪，陀螺仪的一个测量轴线与所述激光头发射的水平激光投线平行，陀螺仪的第二测量轴线与所述激光头发射的水平激光投线在水平面内垂直设置。

优选地，所述显示单元至少包括一个水平激光投线倾角显示部，用于显示水平激光投线与水平面的夹角，当夹角为0度时，所述水平激光投线与水平面平行。

优选地，所述底座的调节组件包含至少三个支撑脚，所述支撑脚包括固定部和调节部，调节部与固定部之间通过螺纹旋转连接。

优选地，所述激光投线仪还包括与支撑座固定连接的旋转座，所述旋转座相对转动的连接于底座上，所述支撑座上表面与旋转座表面平行，所述控制器水平设置在支撑座上表面。

优选地，所述控制器包括升压电路、降压电路、MCU、开关控制电路、倾角传感器检测电路、激光头驱动电路和显示单元驱动电路。

优选地，所述激光窗口包括水平激光窗口、正向垂直激光窗口和侧向垂直激光窗口，所述激光头包括水平投线激光头、正向垂直投线激光头和侧向垂直激光头分别与水平激光窗口、正向垂直激光窗口和侧向垂直激光窗口对应，水平投线激光头相对于旋转座水平设置于支撑座上，正向和侧向垂直投线激光头相对于旋转座垂直设置于支撑座上且正向和侧向垂直激光头之间呈90度夹角。

优选地，所述调节组件是与底座连接的支架，所述支架具有第一旋转部与第二旋转部，所述第一旋转部与第二旋转部的轴线相互垂直，所述激光投线仪被第一旋转部与第二旋转部带动旋转。。

本发明的有益效果是：由于倾角传感器灵敏度高，使用倾角传感器可以提升投线仪的精度；同时提升了斜面平台的极限，180度以内的内核斜面都可以调整到水平位置；第二、可以打仰角，并通过显示单元显示仰角度；可以投斜线，满足斜角装修需求；第三、取消了重力锤、磁铁、轴承、水平泡等零部件，也不需要在激光头和控制板之间设置游丝连接，简化了组装流程，极大的节约了生产成本。

[附图说明]

图1本发明激光投线仪立体图。

图2本发明激光投线仪电路原理图。

图3本发明倾角传感器检测电路图。

图4本发明的第一实施例单轴陀螺仪倾角检测示意图。

图5本发明的第二事实例三轴陀螺仪倾角检测示意图。

[具体实施方式]

下面，结合附图和具体实施例，对发明做进一步详细说明：

参照图1-3所示，本实施例中激光投线仪包括底座1，与底座1转动连接的旋转座21，旋转座21与底座1平行设置。手动转动旋转座21实现投线位置的粗调，然后利用丝杆螺母旋钮9实现投线位置的精准调节。底座1包含调节组件，可调节底座1与水平面之间的夹角，以确保底座1与水平面平行或在某一方向上呈一定夹角。与旋转座21连接的壳体(未图示)，壳体上设有电池仓23，电池仓23内可放置锂电池等供电电源为投线仪供电。壳体(未图示)前侧设置有水平激光窗口(未图示)和与水平激光窗口垂直的正向垂直激光窗口(未图示)，在另外的实施例中，壳体(未图示)侧面还设置有侧向垂直激光窗口，侧向垂直激光窗口(未图示)与正向垂直激光窗口呈90度夹角，且同时与水平激光窗口垂直。壳体(未图示)顶端设有显示窗口(未图示)和两个开关按钮(未图示)。

壳体(未图示)内侧设有支撑座25。支撑座25与旋转座21固定连接，支撑座25轴线与旋转座21平面垂直设置。支撑座25上固定设置有水平激光头30.1和正向垂直激光头30.2，水平激光头30.1用于投射水平激光投线，所述平激光投线与旋转座平行设置，正向垂直激光头30.2用于投射与旋转座21垂直设置的正向激光投线。在其他的实施例中支撑座25上还设置有侧向垂直激光头30.3，侧向垂直激光头30.3用于投射与旋转座21垂直设置的侧向激光投线，且侧向激光投线与正向垂直激光投线呈90度夹角。所述水平激光头30.1、正向垂直激光头30.2及侧向垂直激光头30.3分别与水平激光窗口、正向垂直激光窗口和侧向垂直激光窗口相对应，在旋转座21调整成与水平面平行后，所述激光头可投射水平或垂直激光投线。在其他实施方式中，激光头投射的激光投线也可以四线的，四个线组成一个面，水平激光头、正向垂直激光头、侧向垂直激光头具有至少相互垂直的一条线。

支撑座25上表面与旋转座21表面平行，控制器31水平设置在支撑座25上表面。控制器31包括开关29、升压电路32、降压电路33、MCU34、开关控制电路35、倾角传感器36、倾角传感器检测电路37、激光头驱动电路38、显示单元39、显示单元驱动电路40、报警电路42。供电电源通过升压电路32为激光头驱动电路38供电，通过降压电路33为MCU34、开关控制电路35、倾角传感器检测电路37、显示单元39、显示单元驱动电路40和报警电路42供电。报警电路42包括蜂鸣器41在电源电量不足等情形下可报警提示用户。用户按压开关按钮触发开关29通过开关控制电路35输入控制信号给MCU34启动相应的激光头30发射激光投线。

参照附图4所示，在本发明的第一实施例中倾角传感器36为单轴陀螺仪，在投线仪组装时，陀螺仪的测量轴线与正向或侧向垂直激光头的激光投线平行设置，陀螺仪的测量轴线用于检测与铅锤线之间的角度，当然根据铅锤线可以确定一个与其垂直的水平面，也可理解为陀螺仪的测量轴线用于检测与水平面之间的角度。显示单元39为OLED显示器与位于壳体上的显示窗口相对应，显示单元39包括一个垂直激光投线倾角显示部，能够显示正向或侧向激光投线与水平面之间的夹角，用户通过调节底座1的调节组件，当垂直激光投线与水平面垂直时，激光投线倾角显示部显示的夹角为90度，表示此时旋转座21与水平面平行，激光头30可投射水平或垂直激光投线。

参照附图5所示，在本发明的第二实施例中倾角传感器36为三轴陀螺仪，在投线仪生产组装时，三轴陀螺仪的第一测量轴线与水平激光头30.1投射的水平激光线平行设置，用于检测水平激光线在沿着第一测量轴线方向相对于水平面的夹角A，也可以计算出正向或侧向垂直激光投线沿着第一测量轴线方向与水平面的夹角a，夹角a与夹角A互为余角；第二测量轴线与水平激光头30.1投射的水平激光投线在水平面内垂直设置，用于检测正向或侧向垂直激光投线在沿着第二测量轴线方向相对于水平面的夹角B。显示单元39用于显示水平激光投线的夹角A和正向垂直激光投线的夹角B。当夹角A显示为0度且夹角B显示为90度时，表示旋转座21与水平面相平行，此时，激光投线仪可投射出水平激光线和正向或侧向垂直激光投线。另外，显示单元39除了显示夹角A和B之外，还可显示电池电量等信息。

进一步地，三轴陀螺仪的第三测量轴线与正向垂直激光头30.2或侧向垂直激光头30.3投射的正向或侧向垂直激光投线平行设置，即第三测量轴线沿垂直于水平面方向即铅锤线方向设置。显示单元39除显示夹角A和B之外，还包括正向或侧向激光投线倾角显示部，用于显示正向或侧向激光投线与水平面之间的夹角C，当夹角C为90度时，亦表示旋转座21与水平面平行。

本领域的技术人员还可以使用其他种类的倾角传感器36替代本实施例中的三轴陀螺仪实现倾角检测，倾角传感器36至少包括一个轴可检测至少一个方向的倾斜角。

本发明的底座1还包括调节组件，所述调节组件包括三个支撑脚2，三个支撑脚2相互间隔120度设置于底座1下部，支撑脚2包括固定部3和调节部4，调节部4与固定部3之间通过螺纹5旋转连接，调节部4末端设有伸缩部6。螺纹5的螺纹间距为0.05mm，通过旋转调节部4可以调整调节部4与固定部3之间的距离，实现支撑脚2高度的精准调节，伸缩部6可沿支撑脚2轴线方向自由伸缩，伸缩部6表面标有刻度，用户可通过抽拉伸缩部6快速调节支撑脚2的高度。通过调节组件能够调节底座1与水平面的夹角，使位于底座1上的旋转座21与水平面平行满足用户投射水平激光线、垂直激光线的需求；也可以通过调节组件调整使正向或侧向激光投线在沿着倾角传感器36的第一或第二测量轴线方向呈一定夹角，在墙面投射用户所需的斜线。

本发明实施例中，激光头30、控制器31都设置在支撑座25上，激光头30与控制器31之间无需游丝连接，在组装时极大简化了组装难度。支撑座25与旋转座21固定连接，采用倾角传感器36配合底座1的调节组件实现找平，省去了重力锤、磁铁、轴承、水平泡等零部件，节约了生产成本。还可以根据用户需要在墙壁上投射与水平面呈固定角度的斜线，实现了现有投线仪无法实现的投射斜线功能，即实现仰角投射。

在其他实施例中，支撑座25直接安装于底座1上，所述激光投线仪具有与底座1连接的支架。所述支架具有第一旋转部与第二旋转部，所述第一旋转部与第二旋转部的轴线相互垂直，所述激光投线仪被第一旋转部与第二旋转部带动旋转，以得到其激光投线与水平面或铅锤线之间所需要的夹角。通过配合显示单元39的夹角显示，用户通过操作支架的第一旋转部与第二旋转部可快速调整底座1与水平面之间的角度实现平行，投射用户所需的水平或垂直激光线；也可以根据实际需求，调整底座1与水平面呈现固定倾角，投射斜线或仰角投射。

本发明不局限于上述的具体实施例。本领域的普通技术人员可以很容易地理解到，在不脱离本发明的原理和范畴下，还可以有多个替代方案，本发明的保护内容以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种激光投线仪，包括：底座、电池仓、壳体、位于壳体上的激光窗口、位于壳体内的支撑座、激光头、控制器、显示单元和开关，其特征在于：所述支撑座安装于底座上，激光头、控制器和开关设置于所述支撑座上，所述控制器包括一倾角传感器，所述倾角传感器的至少一个测量轴线与所述激光头发射的至少一条激光线平行，以检测所述激光头的激光投线与水平面或铅锤线的夹角，所述底座上设有调节组件，所述调节组件用于调整底座整体与水平面的夹角。

2.根据权利要求1所述的激光投线仪，其特征在于：所述倾角传感器为陀螺仪，陀螺仪的一个测量轴线与所述激光头发射的正向或侧向垂直的激光投线平行。

3.根据权利要求2所述的激光投线仪，其特征在于：所述显示单元至少包括一个垂直激光投线倾角显示部，用于显示正向或侧向激光投线与水平面的夹角，当夹角为90度时，所述正向或侧向激光投线与水平面垂直。

4.根据权利要求1所述的激光投线仪，其特征在于：所述倾角传感器为陀螺仪，陀螺仪的第一测量轴线与所述激光头发射的水平激光投线平行，陀螺仪的第二测量轴线与所述激光头发射的水平激光投线在水平面内垂直设置。

5.根据权利要求4所述的激光投线仪，其特征在于：所述显示单元至少包括一个水平激光投线倾角显示部，用于显示水平激光投线与水平面的夹角，当夹角为0度时，所述水平激光投线与水平面平行。

6.根据权利要求1至5任一项所述的激光投线仪，其特征在于：所述底座的调节组件包含至少三个支撑脚，所述支撑脚包括固定部和调节部，调节部与固定部之间通过螺纹旋转连接。

7.根据权利要求6所述的激光投线仪，其特征在于：所述激光投线仪还包括与支撑座固定连接的旋转座，所述旋转座相对转动的连接于底座上，所述支撑座上表面与旋转座表面平行，所述控制器水平设置在支撑座上表面。

8.根据权利要求7所述的激光投线仪，其特征在于：所述控制器包括升压电路、降压电路、MCU、开关控制电路、倾角传感器检测电路、激光头驱动电路和显示单元驱动电路。

9.根据权利要求8所述的激光投线仪，其特征在于：所述激光窗口包括水平激光窗口、正向垂直激光窗口和侧向垂直激光窗口，所述激光头包括水平投线激光头、正向垂直投线激光头和侧向垂直激光头分别与水平激光窗口、正向垂直激光窗口和侧向垂直激光窗口对应，水平投线激光头相对于旋转座水平设置于支撑座上，正向和侧向垂直投线激光头相对于旋转座垂直设置于支撑座上且正向和侧向垂直激光头之间呈90度夹角。

10.根据权利要求1所述的激光投线仪，其特征在于：所述调节组件是与底座连接的支架，所述支架具有第一旋转部与第二旋转部，所述第一旋转部与第二旋转部的轴线相互垂直，所述激光投线仪被第一旋转部与第二旋转部带动旋转。

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