CN1477373A - 激光对准装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型、便携式、自动力的激光对准装置，该装置能够同时产生垂直、方形以及水平的激光基准点。该激光对准装置包括一个悬挂于一腔体内的主体部分。所述主体部分适于安装多个正交排列的激光二极管，当通电时，这些激光二极管产生多条正交输出光束，以便于操作者容易地确定水平、垂直以及方形基准点。该激光对准装置可以自找平，从而避免了以往安装装置时所需的耗时的校正。所述主体部分的运动通过一个磁性减幅机构得以抑制，该磁性减幅机构包括一个穿过永久磁场的非磁性金属板。所述激光对准装置的壳体中包括主体、激光二极管、减幅机构以及向二极管供电的电源。

Description

激光对准装置
技术领域
本发明涉及建筑行业中所用的对准装置，尤其涉及一种新型、便携式的自动力激光对准装置，该装置能够同时产生垂直、方形以及水平的激光基准点。
背景技术
传统的用于在现场确定基准点的仪器，如3-4-5三角板、铅锤、气泡瓶水平仪、光学经纬仪以及照准仪等仪器费时且需要至少两个人才能获得所希望的基准点的位置。这些已有的方法通常需要专业化的培训以获得精确的测量结果。能够产生线性光束的激光二极管被安装在一水平面上以产生水平线，进而对物体或平面进行垂直或横向的测量。这些激光装置只能产生单条基准线，并且需要找平以获得精确的水平或垂直输出光束。其它装置采用一个单独的二极管和反射面以分割激光束，从而产生多条输出光束。单一光束的分割削弱了输出光束的强度，使其在高光亮的情况下难以看清，比如门外。这些装置不会产生使得操作者能够同时确定水平、方形以及垂直基准点的高亮度输出光束。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携、自动力的激光对准装置，该装置能够同时产生垂直、方形以及水平的激光基准点。该激光对准装置包括一个悬挂于一腔体内的主体部分。在最佳实施例中，该主体部分适于安装五个正交设置的激光二极管，当通电时，这些激光二极管产生五条输出光线，其中相邻的输出光线正交，以便于操作者容易地确定水平、垂直以及方形基准点。该激光对准装置可以自找平，从而避免了以往安装装置时所需的耗费时间的校正。主体部分的运动通过一个磁性减幅机构而得以抑制，该磁性减幅机构包括一个穿过永久磁场的非磁性金属板。
激光对准装置的壳体中包括主体部分、激光二极管、减幅机构以及一个激励二极管的动力部分。
本发明的上述内容在附图中得以示出，下面将对其进行更详细的描述。
附图简介
图1是按照本发明的激光对准装置的透视图；
图2是被部分剖开的本发明的激光对准装置的透视图，其中示出了左端盖和内部组件；
图3是按照本发明的激光对准装置的顶视图；
图4是沿图3中线4-4的激光对准装置的侧剖面图；
图5是表示本发明的激光装置的内部组成的另一透视图；
图6是按照本发明的激光对准装置的侧视图；以及
图7是本发明的激光对准装置的分解视图。
具体实施方式
为了便于对本发明原理的理解，以附图所示的实施例作为参考。特定的术语用于表示相同的内容。然而应当明白本发明的范围并不因此受到限制，按照本发明原理的其它变形和进一步的应用对本领域的技术人员而言是容易想到的。
如图1所示，激光对准装置10位于一个相当水平且平稳的支承面上，并且能够同时产生多条彼此垂直的光束。所述激光对准装置10主要用于建筑业，同时也可用于装饰业或其它意于快速而准确地确定水平、方形及垂直基准点的地方。如图2所示的激光对准装置10的最佳实施例包括一个壳体12、一个激光仪14、一个减幅机构16以及一个枢转系统18，该装置用于产生五条激光输出光线。在特定情况下，如果需要增加或减少输出光线的数量，则可以根据需要增加或删减激光器。
如图2所示，激光对准装置10的壳体12包含激光仪14、减幅机构16以及枢转系统18，并被设计成防尘及防潮。壳体12同时也是一个缓冲器，以便在装置10受到碰撞或坠落时保护内部结构。壳体12包括一个用于电源开闭的开关22。如图5及图6所示，开关22同时用于驱动一个锁紧机构24，以防激光仪14在运输过程中移动。如图1所示，壳体12还包括具有透镜28的开口部26，用于使产生光束的激光器穿过。如图2所示，壳体12还包括小孔30，用于使平衡激光仪14的承载调节螺钉32穿过其中。壳体12中还具有一个调节轮33，该调节轮33使得基部35与壳体12的顶部37相连。壳体12中还包括一个套筒39，螺钉穿过该套筒，从而将壳体12固定到墙上或其它平面上。当紧固螺钉被拧紧时，套筒39可以防止基部35变形。
激光仪14位于壳体12中，用以产生预期的正交输出光束。如图4-7所述，激光仪14包括一个主体34以及多个激光二极管36A、36B、36C、36D以及36E。单个二极管可以产生较亮的输出光，该输出光在光线较足的环境下在较远的地方可以产生可见性高的基准点。如图5所示，二极管的排列使得激光仪发出的光束A、B、C、D、E与相邻的光束正交。为了解释方便，术语“正交光束”表示位于三个彼此正交的平面内的合成光束。例如，一个穿过A、B以及D光束的水平面与一个穿过A、B、C以及E光束的垂直面正交。此外，一个穿过C、D以及E光束的垂直面与穿过A、B光束的平面正交。当提及“相邻”光束时，表示彼此之间在90°角范围内的输出光束。例如，光束A紧邻光束C、D以及E，但是与光束B同轴。如图4及图7所示，主体34包括多个支柱38、40、42、44、46以及48，所述支柱包括贯穿一中心空腔50的腔37A、37B、37C、37D、37E以及37F。腔37由中心空腔50向外伸出，并且与每一个相邻的腔37精确地正交。如图7所示，每个支柱38、40、42、44和46包括二极管36A-36E中的一个。二极管36与位于中心空腔50中的一电动连接器52相连。如图7所示，支柱40包括用于安装轴承56的开口部54，以便于激光仪14绕第一旋转轴枢转。最下部的支柱44包括小孔58，所述小孔58用于安装螺纹轴60以及承载调节螺钉32。在装配过程中以及激光对准装置10受到未校准因素的影响而失稳时，所述承载调节螺钉32使得激光仪14得以校准。
如图2所示，激光仪14的主体34吊挂在壳体12中。如图5-7所示的一个内部万向支架62以及一个外部万向支架64使得激光仪14枢转。内部万向支架62包括一个适于包围主体34的最上部支柱40的中心开口部66。内部万向支架62还包括适于容纳内部万向支架销70的小孔68。所述内部万向节销70穿过小孔68并与位于支柱40中的轴承56结合。激光仪14的主体34和内部万向支架62之间的连接使得激光仪14绕第一旋转轴枢转。内部万向支架62还包括一个用于容纳轴承74的第二组孔72。
最好如图2及图7所示，外部万向支架64与壳体12相连，并且包括适于容纳内部万向支架销78的小孔76。内部万向支架销78与轴承74结合，以便于激光仪14的主体34绕图7所示的第二转动轴枢转。外部万向支架64还包括一个使得外部万向支架64围绕内部万向支架62设置的中心开口部80，并且小孔76与位于内部万向支架62中的轴承74对准。外部万向支架64还包括向内延伸用以安装电路板84的支架82。电路板84包括通过内部万向支架62以及外部万向支架64的开口部66和80的向下延伸的弹簧86。弹簧86与第二电路板88接触，以便在不干涉激光仪14运动的情况下，将位于壳体12中的电源90的动力传输至激光仪14。所用电源90是一个位于壳体12中的电池，但是其它外部电源也可使用。轴承56和74具有较小的阻力，这样一来，激光仪14一经被放置在支承面上，就可自由地枢转并达到平衡。即使壳体12没有处于一个水平位置，激光仪14也将枢转并寻找一个水平平衡位置。减幅机构16可以减少激光仪14达到平衡所需的总的时间。
如图7所示，减幅机构16包括一个缓冲板94、支承部件96以及磁铁98。缓冲板94是一个矩形的非磁性金属板，其包括一个位于中心且被四个小孔102环绕的开口部100。缓冲板94通常由铜或铝制成。小孔102使得缓冲板94通过紧固件104而与底部支柱44相连。位于缓冲板94中心的开口部100使得位于底部支柱44中的二极管36C产生的激光束得以穿过。缓冲板94是弯曲的，以便于其穿过磁场时与磁铁98保持一恒定的距离。磁铁支承部件96固定在壳体12上，并且分别用于支承一个磁铁98。磁铁98的布置使得缓冲板94能够自由地穿过磁铁98。当缓冲板94穿过磁场时，阻力产生。该阻力使得辅助缓冲板达到平衡的主体34的摆动减慢。即使装置在使用期间受到碰撞，所述减幅机构16也可使得激光仪14快速地找平。其它的找平系统也可用于激光仪14的找平。与电动马达相连的电子感应器用于感应激光仪14相对于水平的位置，并且控制电动马达以调平激光仪14。
如图5及图6所示，激光对准装置还包括锁紧机构24，当激光对准装置10不用时，所述锁紧机构24锁紧缓冲板94。锁紧机构24包括一个锁紧臂106以及两个锁紧臂支架108和109。所述锁紧臂106包括一个长轴110，所述长轴一端与锁紧臂支架108枢轴连接，另一端与叉形件112相连。长轴110还包括两个向外伸出的凸出部114，当长轴110处于锁紧位置时，所述两个凸出部啮合以防止主体34移动。所述轴110的叉形件112与锁紧臂支架109以及开关22结合。当开关22向上移动至开启位置时，叉形件112向上枢转，使得凸出部114枢轴转动而远离缓冲板94，以便于激光仪14自由地枢转。如图2所示，开关22的向上移动也使得电动开关116启动，从而使得电源90和激光二极管36之间的电路接通。
为了操作所述激光对准装置10，首先将该装置放置在一个三角架上或其它支承面上。所述装置10无需找平，但需在与水平方向成5°的范围内定向。一旦装置10得以适当地支承，开关22向上滑动。开关22的滑动使得锁紧臂106上的凸出部114向外枢转，松开缓冲板94和激光仪14并使其自由地枢转直至达到平衡。开关22的滑动还使得电动开关116启动，通过电线以及电路板84和88，电源90和激光二极管36之间的电路得以连通。在开关22移动至“开启”位置之后的一个较短的时间内，激光仪14在减幅机构16的辅助下达到一个平衡位置，并且发射出如图5中光线A、B、C、D以及E所示的五条正交的激光光束。这些激光光束产生水平、垂直以及方形的基准点。
已经结合实施例对本发明的各种特征进行了详细地描述。但是应当明白，这些特定的描述仅是例举，在所附权利要求书的范围内，可以对本发明作出最充分的解释。

Claims (27)

1、一个自调平式多光束激光对准装置，包括：
主体，所述主体可绕两个转动轴枢转；
多个激光二极管，其位于所述主体内，每个激光二极管适于产生一个独立的输出光束，所述激光二极管相对于每个所述相邻的激光二极管正交排列，从而使得每个输出光束与所述相邻的输出光束正交；
电源，用于向所述激光二极管提供动力；
减幅机构，其与所述主体部分相连，并适于减缓所述主体的摆动。
2、如权利要求1所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于还包括一个开关机构，所述开关机构与所述壳体相连，当所述开关机构处于开启位置时，所述电源与所述激光二极管电连通。
3、如权利要求2所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于还包括一个锁紧机构，所述锁紧机构与所述开关机构相连，当所述开关机构处于关闭位置时，所述锁紧机构使得所述主体处于一个固定的位置。
4、如权利要求1所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于所述主体包括多个正交排列的支柱，所述每个支柱具有适于容纳所述其中一个激光二极管的一空腔。
5、如权利要求1所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于所述主体还包括多个使所述主体平衡的承载调节螺钉。
6、如权利要求1所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于：所述主体与一个内部万向支架枢轴连接，以便于所述主体绕一个第一转动轴枢转。
7、如权利要求6所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于：所述内部万向支架与一个外部万向支架枢轴相连，以便于所述主体绕一个第二转动轴枢转。
8、如权利要求1所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于：所述减幅机构包括一个有色金属板，所述金属板与所述主体相连，并且适于穿过一个产生阻力的磁场，从而减缓所述主体的运动。
9、如权利要求8所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于：所述金属板由铜制成。
10、如权利要求8所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于：所述金属板由铝制成。
11、一种自动找平的多光束激光对准装置，包括：
一个吊挂于壳体中的激光仪；
多个激光二极管，所述每个激光二极管与所述激光仪相连，用于产生一个独立的输出光束，所述每个激光二极管与所述其它每个相邻的激光二极管成正交关系，从而使得每一输出光束与所述相邻的输出光束正交以产生对准线；
一个与所述激光仪相连的减幅机构，所述减幅机构用于阻止所述激光仪的摆动；以及
一个电源，其与所述壳体相连，用于向所述激光二极管提供动力。
12、如权利要求11所述的自动找平的多光束激光对准装置，其特征在于还包括一个开关，所述开关与所述壳体相连，并且当所述开关处于一个开启位置时，使得所述电源与所述激光二极管电连通。
13、如权利要求12所述的自动找平的多光束激光对准装置，其特征在于还包括一个锁紧机构，所述锁紧机构与所述开关相连，当所述开关处于关闭位置时，所述锁紧机构使得所述激光仪处于一个固定的位置。
14、如权利要求11所述的自动找平的多光束激光对准装置，其特征在于所述激光仪包括多个支柱，所述相邻的每个支柱彼此正交，所述每个支柱具有适于容纳所述激光二极管其中之一的一空腔。
15、如权利要求11所述的自动找平的多光束激光对准装置，其特征在于还包括多个使所述激光仪平衡的承载调节螺钉。
16、如权利要求11所述的自动找平的多光束激光对准装置，其特征在于：所述激光仪与一个内部万向支架枢轴连接，以便于所述激光仪绕一个第一转动轴枢转。
17、如权利要求16所述的自动找平的多光束激光对准装置，其特征在于：所述内部万向支架与一个外部万向支架枢轴相连，以便于所述激光仪绕一个第二转动轴枢转。
18、一种用于产生水平、垂直以及方形基准点的自调平式多光束激光对准装置，包括：
一个具有多个小孔的壳体；
一个吊挂于所述壳体中具有多个开口部的主体，所述每个开口部与所述其它的开口部成垂直关系，所述多个开口部插入一个中心空腔中；
多个位于所述开口部中的激光二极管；
一个与所述主体相连并用于减缓所述主体的摆动的减幅机构；
一个与所述壳体相连并用于向所述激光二极管提供动力的电源；
所述激光二极管通过位于所述壳体中的所述小孔发射出激光输出光束，所述每条激光输出光束与所述相邻的激光输出光束正交，以同时产生水平、垂直以及方形的对准线。
19、如权利要求18所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于还包括一个开关，所述开关与所述壳体相连，并且当所述开关处于一个开启位置时，使得所述电源与所述激光二极管电连通。
20、如权利要求19所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于还包括一个锁紧机构，所述锁紧机构与所述开关相连，当所述开关处于关闭位置时，所述锁紧机构使得所述主体处于一个固定的位置。
21、如权利要求18所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于所述主体包括多个正交排列的支柱，所述每个支柱具有容纳所述一个激光二极管的所述一个开口部。
22、如权利要求18所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于所述主体还包括多个使所述主体平衡的承载调节螺母。
23、如权利要求18所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于所述主体与一个内部万向支架枢轴连接，以便于所述主体绕一个第一转动轴枢转。
24、如权利要求23所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于：所述内部万向支架与一个外部万向支架枢轴相连，以便于所述主体绕一个第二转动轴枢转。
25、如权利要求18所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于：所述减幅机构包括一个有色金属板，所述金属板与所述主体相连，并且适于穿过一个产生阻力的磁场，从而减缓所述主体的运动。
26、如权利要求25所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于：所述金属板由铜制成。
27、如权利要求25所述的自调平式多光束激光对准装置，其特征在于：所述金属板由铝制成。
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