CN218646307U - 一种数控水平仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种数控水平仪，属于水平仪技术领域，包括内部安装有电子元件的底座，底座上固定安装有横线基准光源和竖线基准光源，横线基准光源的一侧设置有可改变角度的活动横线光源，竖线基准光源的一侧同样设置有可改变角度的活动竖线光源；水平仪上还固定设置有电性连接到底座内的电子元件的测距结构，横线基准光源、竖线基准光源、活动横线光源和活动竖线光源都电性连接到底座内的电子元件，通过测距结构测出固定的距离结合预设的所需长度尺寸，利用三角函数计算出所需的角度，继而通过伺服电机驱动活动光源摆动并发射出对应的长度尺寸的指示光线，达到实现长度指示的功能。

Description

一种数控水平仪

技术领域

本实用新型属于水平仪技术领域，尤其涉及一种数控水平仪。

背景技术

水平仪是一种位置方向指示装置，指示出水平、竖直或者其他角度的方向并辅助其他设备或者物件的安装和定位，包括指示出相对于水平位置的倾斜角、平面度、直线度、水平位置和垂直位置等。

目前的建筑装修用的水平仪仅有方向指示功能，但是在实际操作过程中，除了方向指示外往往还需要对相关长度尺寸进行测量和定位。而目前的水平仪不具备尺寸指示功能，在实际操作中需要另外使用其他设备进行长度的测量或定位，在使用上造成一定的不便。

实用新型内容

基于现有技术存在上述问题，本实用新型提供一种数控水平仪，包括内部安装有电子元件的底座，底座的周侧设置有支撑脚，所述的底座的上表面固定安装有横线基准光源和竖线基准光源，横线基准光源的一侧设置有活动横线光源，所述的活动横线光源可操作的改变与水平面的夹角；竖线基准光源的一侧设置有活动竖线光源，所述的活动竖线光源可操作的改变与竖线基准光源所在竖直面的夹角；水平仪上还固定设置有电性连接到底座内的电子元件的测距结构，横线基准光源、竖线基准光源、活动横线光源和活动竖线光源都电性连接到底座内的电子元件。

其中，所述的底座上表面设置有第一支撑架，所述的第一支撑架包括竖直设置在底座上表面的通信支撑柱和固定支撑柱，所述的横线基准光源的一侧固定安装到通信支撑柱上，横线基准光源的上方和下方各设置有一个活动横线光源，所述的活动横线光源的一侧转动的安装到通信支撑柱上，活动横线光源的另一侧固定设置有第一传动齿轮，第一传动齿轮远离活动横线光源的一侧转动的连接到固定支撑柱，所述的横线基准光源靠向固定支撑柱的一侧设置有第一微型伺服电机，第一微型伺服电机的动力输出端固定连接有第一调节丝杆，第一调节丝杆上通过螺纹连接有第一传动齿板，第一传动齿板的两侧都设置有啮合齿且分别与上下两个活动横线光源的第一传动齿轮啮合。

其中，所述的第一支撑架的顶部固定安装有竖线安装座，竖线安装座的上表面通过连接柱固定安装有定位盖；所述的竖线基准光源的底部固定安装到竖线安装座的上表面，竖线基准光源的两侧各设置有一个活动竖线光源，所述的活动竖线光源的底部转动的安装到竖线安装座上，活动竖线光源的顶部固定设置有第二传动齿轮，第二传动齿轮的上部转动的连接到定位盖，所述的竖线基准光源的上部设置有第二微型伺服电机，第二微型伺服电机的动力输出端固定连接有第二调节丝杆，第二调节丝杆上通过螺纹连接有第二传动齿板，第二传动齿板的两侧都设置有啮合齿且分别与两侧的两个活动竖线光源的第二传动齿轮啮合。

其中，所述的一种数控水平仪还包括外壳，所述的外壳可拆卸的固定安装到底座上表面且包覆横线基准光源、竖线基准光源、活动横线光源和活动竖线光源。

其中，所述的支撑脚包括支撑螺钉和限位套，所述的支撑螺钉螺纹连接到底座上，所述的限位套通过螺纹连接到支撑螺钉上且位于底座的下方。

本实用新型具有的有益效果：输入所需的长度尺寸后，水平仪自动通过测距结构、活动横线光源和活动竖线光源的配合，测量距离后通过运算得出活动横线光源和活动竖线光源所需的摆动角度，继而伺服电机驱动活动横线光源和活动竖线光源摆动，使两个活动光源能射出对应的长度尺寸指示光线，从而使水平仪具有长度尺寸提示功能，功能更加丰富和使用更加方便。

附图说明

图1是一种数控水平仪的立体结构示意图。

图2是一种数控水平仪的立体结构示意图，隐藏了外壳。

图3是一种数控水平仪隐藏外壳后的另一角度的立体结构示意图。

图4是竖线基准光源、活动竖线光源和相关结构的结构示意图。

图5是支撑脚的立体结构示意图。

图6是一种数控水平仪的长度指示原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细的描述。

如附图1-5所示的一种数控水平仪，包括内部安装有电子元件的底座1，其中的电子元件包括常规的水平仪驱动电路板以及电路板上相互通信连接的各种电子原件，电路板上还设置有用于运算、控制两个伺服电机以及整个水平仪协调运行等的数控芯片，底座1的周侧设置有支撑脚2，所述的支撑脚2包括支撑螺钉21和限位套22，所述的支撑螺钉21螺纹连接到底座1上，所述的限位套22通过螺纹连接到支撑螺钉21上且位于底座1的下方，通过旋转支撑螺钉21能够调节水平仪自身的角度以保证水平仪发射出的激光线的精确，同时限位套22可以在一定程度上限制支撑螺钉21的过渡旋转调节。

所述的底座1上表面设置有第一支撑架，所述的第一支撑架包括竖直设置在底座1上表面的通信支撑柱61和固定支撑柱62，通信支撑柱61内设置有若干用于连接各个光源以及电路板的通信线和相对应的连接接口，所述的横线基准光源3的一侧固定安装到通信支撑柱61上，横线基准光源3的上方和下方各设置有一个活动横线光源31，所述的活动横线光源31的一侧转动的安装到通信支撑柱61上，活动横线光源31的另一侧固定设置有第一传动齿轮32，第一传动齿轮32远离活动横线光源31的一侧转动的连接到固定支撑柱62，所述的横线基准光源3靠向固定支撑柱62的一侧设置有第一微型伺服电机33，同时在横线基准光源3靠向固定支撑柱62的一侧相对应的设置有第一丝杆座36，第一微型伺服电机33的动力输出端固定连接有第一调节丝杆34，第一调节丝杆34远离第一微型伺服电机33的一端转动的连接到第一丝杆座36上，第一调节丝杆34上通过螺纹连接有第一传动齿板35，第一传动齿板35的两侧都设置有啮合齿且分别与上下两个活动横线光源31的第一传动齿轮32啮合，通过第一微型伺服电机33驱动第一调节丝杆34转动并带动第一传动齿板35滑动，第一传动齿板35的滑动同步带动两侧的第一传动齿轮32转动，从而实现改变两个活动横线光源31与水平面的夹角。

所述的第一支撑架的顶部固定安装有竖线安装座63，竖线安装座63的上表面通过两条连接柱64固定安装有定位盖65；所述的竖线基准光源4的底部固定安装到竖线安装座63的上表面，竖线基准光源4的两侧各设置有一个活动竖线光源41，所述的活动竖线光源41的底部转动的安装到竖线安装座63上，活动竖线光源41的顶部固定设置有第二传动齿轮42，第二传动齿轮42的上部转动的连接到定位盖65，所述的竖线基准光源4的上部设置有第二微型伺服电机43和相对应的第二丝杆座46，第二微型伺服电机43的动力输出端固定连接有第二调节丝杆44，第二调节丝杆44远离第二微型伺服电机43的一端转动的连接到第二丝杆座46上，第二调节丝杆44上通过螺纹连接有第二传动齿板45，第二传动齿板45的两侧都设置有啮合齿且分别与两侧的两个活动竖线光源41的第二传动齿轮42啮合，和活动横线光源31相似，通过第二微型伺服电机43驱动第二调节丝杆44转动并带动第二传动齿板45滑动，第二传动齿板45的滑动同步带动两侧的第二传动齿轮42转动，从而实现改变两个活动竖线光源41与竖线基准光源4所在竖直面的夹角，在本实施例中，横线基准光源3、活动横线光源31、相关的伺服电机、调节丝杆以及传动齿板等的结构组成横线光源组，竖线基准光源4、活动竖线光源41、相关的伺服电机、调节丝杆以及传动齿板等的结构组成竖线光源组，横线光源组和竖线光源组的结构相同，不同之处在于横线光源组和竖线光源组的安装排列方向不同，横线基准光源3和活动横线光源31都设置有横线发射窗37，竖线基准光源4和活动竖线光源41都设置有竖线发射窗47。

所述的底座1的上表面还通过卡接的方式可拆卸的固定安装有外壳7，外壳7包覆横线基准光源3、竖线基准光源4、活动横线光源31、活动竖线光源41和相关驱动和传动结构，外壳7预留了横线发射窗37和竖线发射窗47的发射位置及活动位置，在外壳7上固定安装有测距结构5，该测距结构5可以是测距传感器，测距结构5、横线基准光源3、竖线基准光源4、活动横线光源31、活动竖线光源41和相关的伺服电机都电性连接到底座1内的电子元件，并受电子元件中的数控芯片协调控制。

本实施例中的水平仪可以在外壳7的表面设置触摸操作屏以进行人机交互，也可以设置通信结构，通过通信结构连接到手机和平板电脑等的移动终端上，通过移动终端配合对应APP实现人机交互。

在使用的时候，如需要在墙壁上开设一条长度为a的水平槽时，可以先通过触摸操作屏或者APP对水平仪进行所需长度指示进行设置，即设置指示水平长度a，继而水平仪会通过测距结构5自动测出水平仪和墙壁之间的距离b，以水平仪的竖直中轴线处作为原点建立水平坐标系，结合测距结构5和其中一个活动竖线光源41的坐标点通过三角函数(如图6所示，角度tan e＝(a*1/2-c)/(b+d))运算得出活动竖线光源41所需的转动角度e，最后通过第二微型伺服电机43驱动活动竖线光源41转动对应的角度e，活动竖线光源41发射出对应的竖直光线到墙壁上，两个活动竖线光源41发射出的竖直光线之间的距离即为所需的水平长度a，此时即可根据指示在墙壁上开设长度为a的水平槽，同理可以指示出竖直长度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种数控水平仪，包括内部安装有电子元件的底座(1)，底座(1)的周侧设置有支撑脚(2)，其特征在于，所述的底座(1)的上表面固定安装有横线基准光源(3)和竖线基准光源(4)，横线基准光源(3)的一侧设置有活动横线光源(31)，所述的活动横线光源(31)可操作的改变与水平面的夹角；竖线基准光源(4)的一侧设置有活动竖线光源(41)，所述的活动竖线光源(41)可操作的改变与竖线基准光源(4)所在竖直面的夹角；水平仪上还固定设置有电性连接到底座(1)内的电子元件的测距结构(5)，横线基准光源(3)、竖线基准光源(4)、活动横线光源(31)和活动竖线光源(41)都电性连接到底座(1)内的电子元件。

2.根据权利要求1所述的一种数控水平仪，其特征在于，所述的底座(1)上表面设置有第一支撑架，所述的第一支撑架包括竖直设置在底座(1)上表面的通信支撑柱(61)和固定支撑柱(62)，所述的横线基准光源(3)的一侧固定安装到通信支撑柱(61)上，横线基准光源(3)的上方和下方各设置有一个活动横线光源(31)，所述的活动横线光源(31)的一侧转动的安装到通信支撑柱(61)上，活动横线光源(31)的另一侧固定设置有第一传动齿轮(32)，第一传动齿轮(32)远离活动横线光源(31)的一侧转动的连接到固定支撑柱(62)，所述的横线基准光源(3)靠向固定支撑柱(62)的一侧设置有第一微型伺服电机(33)，第一微型伺服电机(33)的动力输出端固定连接有第一调节丝杆(34)，第一调节丝杆(34)上通过螺纹连接有第一传动齿板(35)，第一传动齿板(35)的两侧都设置有啮合齿且分别与上下两个活动横线光源(31)的第一传动齿轮(32)啮合。

3.根据权利要求2所述的一种数控水平仪，其特征在于，所述的第一支撑架的顶部固定安装有竖线安装座(63)，竖线安装座(63)的上表面通过连接柱(64)固定安装有定位盖(65)；所述的竖线基准光源(4)的底部固定安装到竖线安装座(63)的上表面，竖线基准光源(4)的两侧各设置有一个活动竖线光源(41)，所述的活动竖线光源(41)的底部转动的安装到竖线安装座(63)上，活动竖线光源(41)的顶部固定设置有第二传动齿轮(42)，第二传动齿轮(42)的上部转动的连接到定位盖(65)，所述的竖线基准光源(4)的上部设置有第二微型伺服电机(43)，第二微型伺服电机(43)的动力输出端固定连接有第二调节丝杆(44)，第二调节丝杆(44)上通过螺纹连接有第二传动齿板(45)，第二传动齿板(45)的两侧都设置有啮合齿且分别与两侧的两个活动竖线光源(41)的第二传动齿轮(42)啮合。

4.根据权利要求3所述的一种数控水平仪，其特征在于，其还包括外壳(7)，所述的外壳(7)可拆卸的固定安装到底座(1)上表面且包覆横线基准光源(3)、竖线基准光源(4)、活动横线光源(31)和活动竖线光源(41)。

5.根据权利要求4所述的一种数控水平仪，其特征在于，所述的支撑脚(2)包括支撑螺钉(21)和限位套(22)，所述的支撑螺钉(21)螺纹连接到底座(1)上，所述的限位套(22)通过螺纹连接到支撑螺钉(21)上且位于底座(1)的下方。

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