CN2524212Y

CN2524212Y - 激光基准仪

Info

Publication number: CN2524212Y
Application number: CN 02225128
Authority: CN
Inventors: 黎勇军
Original assignee: Guangzhou Geo Optoelectronics Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Geo Optoelectronics Technology Co ltd
Priority date: 2002-01-14
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2012-01-14

Abstract

本实用新型提供一种激光基准仪，包括激光光源、电源、重力自动安平机构，所述重力自动安平机构包括轴承式补偿器及悬挂体，激光光源安装在悬挂体上，轴承式补偿器与悬挂体相连接，轴承式补偿器包括上、下转动轴及联轴节，上、下转动轴呈“十”字形设置并连接在联轴节内。本激光基准仪可以在工作面不水平的情况下，在倾斜一定角度的范围内均可以保证输出水平和垂直的基准线，使用非常方便，测量精度高；而且可以安装磁阻尼组件提高使用效率，工作稳定性好；还可设置有锁紧机构，避免在运输和贮存过程中造成碰撞损坏，结构合理，安全性较好；本激光基准仪结构简单，体积小，重量轻，使用、装调、携带及维修方便，可以为各种场合快速提供水平和垂直基准线及两者交叉点，适用范围较广。

Description

激光基准仪

(一)技术领域

本实用新型涉及一种自动校核基准的精密光电仪器，特别涉及一种可以自动保持基准精度的激光基准仪。

(二)背景技术

目前建筑施工、装潢装饰、设备安装等场合都需要在作业的过程中确定水平基准和垂直基准，水平基准一般需要使用水平尺或者水准器来取得，垂直基准则需要使用垂球的方法来确定，这些方法存在精度低、作业量大、使用不方便的缺点。为了克服上述缺点，在专利号为97203226.6的中国实用新型专利中公开了一种多功能自动激光铅直仪，这种仪器利用重力作用通过激光束自动铅直，具有使用方便的优点，但其重力自动安平用的部件陀螺架结构复杂，成本高，而且只能输出激光点；针对上述仪器存在的不足，在专利号为98101728.2的中国实用新型专利中公开了一种自动保持基准精度的激光准直装置，这种装置包括激光光源、电源、光学元件和重力自动安平结构，其中自动安平结构由锥尖激光平台、锥承座和悬挂体组成，锥尖激光平台的锥尖置于锥承座的凹槽中心，悬挂体垂挂在锥尖激光平台和锥承座的下方，这种装置可以给出自动铅直激光束、自动水平激光束，但亦存在着一个明显的缺点：由于锥尖激光平台与锥承座通过锥尖卡入凹槽相连接，这样锥尖激光平台在垂直面上只能沿一个方向摆动，而不能沿相垂直的另一个方向摆动，这样使用时就存在角度的限制，因而需要采用其设置的圆水准器及三只安平螺丝来先调节该装置基本位于水平面以保证装置的正常使用，这样操作较麻烦，自动化程度低，使用不够方便；另外，该装置产生的自动铅直激光束与自动水平激光束分别投射向不同的方向，两激光束之间并没有交叉点，并不适用于需要取得垂直线与水平线相交的基准点的场合；还有就是该装置产生的自动铅直激光束的方向是投射向天顶或地下，并不能从侧面投射出来，因而其适用的范围受到较大的限制，而且使用锥尖作为补偿器的支承元件有很大的缺陷，尖度不够悬挂体摆动不够灵活，尖度太尖很容易使尖部磨损，降低灵敏度，所以这种结构并不合理，难于实现。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺点，提供一种可以方便地提供精确的激光垂直基准线、激光水平基准线与及其交叉点的，结构合理、价格低廉、使用方便、容易携带、适用范围较广的激光基准仪。

为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为：本激光基准仪包括有激光光源、电源、重力自动安平机构，所述重力自动安平机构包括轴承式补偿器及悬挂体，激光光源安装在悬挂体上，轴承式补偿器与悬挂体相连接。

所述轴承式补偿器包括上、下转动轴及联轴节，上、下转动轴呈“十”字形设置并连接在联轴节内。

所述激光光源包括相互垂直设置的两个激光发生器。

所述激光发生器包括有激光二极管、准直镜片组、柱面透镜，准直镜片组安装在激光二极管前面，柱面透镜安装在准直镜片组前面。这样激光二极管输出的点状光斑可以经过准直镜片组准直后再经过柱面透镜转换成激光线。

所述柱面透镜设置有调整构件。

所述激光发生器设置有电源稳压电路以及报警电路。稳压电路用于保证在输入电压变化时，为激光发生器提供的工作电压恒定；报警电路用于在激光基准仪工作面倾斜度超过设定角度时发出报警信号以保证本激光基准仪的正确使用。

所述悬挂体包括有摆锤连杆及金属摆锤，金属摆锤与摆锤连杆固定连结并安装在悬挂体末端。

所述摆锤连杆上设置有平衡构件，包括有两根螺杆及平衡块，两根螺杆呈“十”字形设置并穿过摆锤连杆对称安装在摆锤连杆上，平衡块加工有螺孔并与摆锤连杆螺纹连接。

所述悬挂体末端设置有金属摆锤，金属摆锤周围安装有磁阻尼组件，磁阻尼组件包括有磁铁。

所述磁阻尼组件内设置有报警构件，所述报警构件为安装在金属摆锤周围的导电金属圈，导电金属圈与报警电路相连接。

所述悬挂体下面设置有锁紧机构，包括有锁紧滑片及底部加工有弧形凸面的磁铁座，锁紧滑片活动安装在磁铁座的下面。锁紧滑片可滑出顶住磁铁座底部的弧形凸面，将磁铁座往上顶住金属摆锤以将悬挂体固定，这样可以避免在运送本激光基准仪过程中悬挂体晃动造成碰撞损坏。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：(1)由于本激光基准仪采用了上、下转动轴呈“十”字形安装并通过联轴节联接起来的轴承式补偿器，因而本激光基准仪的悬挂体在垂直水平面的X、Y两个方向均可以非常灵活地来回摆动，在激光基准仪工作面不水平的情况下，在倾斜设定角度的范围内，均可以保证输出水平和垂直的基准线，所以本激光基准仪使用非常方便，而且测量精度高；(2)由于轴承式补偿器灵敏度很高，如果仪器受外界震动影响，摆动组件发生回摆，要较长时间才能停止，就会给工作带来不便；本激光基准仪安装有磁阻尼组件后，在很短时间内悬挂体即可静止给出基准，因而可以大大提高使用效率，而且工作稳定性好；(3)由于本激光基准仪设置了报警电路及报警构件，使激光基准仪在处于超过设定角度倾斜的工作面上时，给出报警信号，提醒使用者注意；因而使用更加安全可靠；(4)由于本激光基准仪的悬挂体下面设置有锁紧机构，在需要的时候锁紧机构可以顶住金属摆锤以将悬挂体固定不发生摆动，这样可以避免在运输和贮存过程中本激光基准仪的悬挂体晃动造成碰撞损坏，结构更为合理，安全性较好；(5)由于本激光基准仪的激光发生器设有调整机构，因而可以保证输出的激光线的直线度较好，提高使用精度；(6)本激光基准仪结构简单，体积小，重量轻，使用、装调、携带及维修方便，可以为各种场合提供水平和垂直基准线及两者交叉点，适用范围较广。

(三)附图说明

图1是本实用新型激光基准仪的结构示意图。

图2是图1所示激光基准仪的轴承式补偿器的结构示意图。

图3是图1所示激光基准仪的摆锤连杆的结构示意图。

图4是图1所示激光基准仪的激光发生器的结构示意图。

图5是图1所示激光基准仪的磁阻尼组件及金属摆锤的结构示意图。

图6是图1所示激光基准仪的激光二极管驱动电路的电路原理图。

图7是图1所示激光基准仪的电源稳压电路与及报警电路的电路原理图。

(四)具体实施方式

实施例

下面结合附图对本实用新型作进一步具体的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

图1示出了本实用新型的具体结构，由图1可见，本激光基准仪包括有外壳1、轴承式补偿器2、电源3、激光光源4、悬挂体5、磁阻尼组件6，电源3固定安装在外壳1内，通过电源插座7通电给上电路板8，外壳1上开有安装透明玻璃的窗口9，激光光源4固定安装在悬挂体5上，轴承式补偿器2与悬挂体5相连接，磁阻尼组件6安装在悬挂体5的下面并与外壳1固定连结。

图2示出了轴承式补偿器的结构示意图，由图2可见，本轴承式补偿器包括有顶连接块10、上轴承座11、上转动轴12、联轴节13、下转动轴14、下轴承座15，顶连接块10与壳体(图中未示出)用螺钉固定连接，上轴承座11与顶连接块10下端面用螺钉固定连接，上转动轴12与下转动轴14分别安装在上轴承座11与下轴承座15内，上转动轴12与下转动轴14的两端都安装有轴承16，轴承16外安装有轴承盖17，轴承盖17通过螺钉与上轴承座11及下轴承座15固定连接，同时上转动轴12与下转动轴14呈“十”字形设置套接入联轴节13内并利用螺钉18进行轴向定位；下轴承座15下端面与悬挂体5上端固定连接，设有电源稳压电路与报警电路的上电路板8固定在顶连接块10的下面，开关19、电源插座7固定在上电路板8上，下电路板20固定在下轴承座15的下端面，上电路板8与下电路板20之间设置有四条用以连接电路的导流丝21。

图3示出了悬挂体5的摆锤连杆22的具体结构，由图3可见，摆锤连杆22上加工有两通孔23、24，两个激光发生器25、26插入两通孔内，将激光发生器25转动，使其垂直于摆锤连杆22的中轴线，并使激光发生器26的中心轴与激光发生器25的中心轴相互垂直，这样就可以产生相应的水平激光线及垂直激光线，摆锤连杆22上还加工有用于连接螺杆的螺纹孔27，在摆锤连杆22的底部还加工有连接金属摆锤51的螺纹孔28。

图4示出了激光发生器的具体结构，由图4可见，激光发生器25包括有柱面透镜29、柱面镜框30、压圈31、聚光透镜32、隔圈33、胶合透镜34、聚光镜框35、聚光镜座36、激光二极管37、驱动电路板38、外套39，胶合透镜34、隔圈33、聚光透镜32由先到后按顺序放置入聚光镜框35内，用压圈31压紧，组成准直镜片组，激光二极管37与驱动电路板38相连接并压入聚光镜座36内，激光二极管37的三个接线端焊接上驱动电路板38，再引出两条连接线40与下电路板20相连接，上述准直镜片组旋入已压入激光二极管37的聚光镜座36内，通过旋转可以调焦使激光光斑最小，已旋入准直镜片组的聚光镜座36再套入外套39内并对中固定，外套39与已固定连接了柱面透镜29的柱面镜框30用螺钉固定连接，在柱面镜框30上设置有柱面透镜29的调整螺钉，调节调整螺钉可以保证输出激光线的直线度较好。两个激光发生器25、26的四条连接线40与下电路板20连接，上电路板8与下电路板20之间设置有四条用以连接电路的导流丝21，分别是一根正极线、两根负极线和一根报警线，该正极线一端与两个激光发生器25、26的正极相连，另一端与上电路板8的正极连接，负极线分别与两个激光发生器25、26的两根负极线相连，并由上电路板8上的两个开关19分别控制其通断，报警线一端与金属摆锤51相连，另一端与上电路板8的报警输出端相连接。

图5示出了磁阻尼组件及金属摆锤的具体结构，由图5可见，磁阻尼组件包括有磁铁座盖41、导电金属圈42、减震圈43、磁铁块44、磁铁座45、磁铁座升降弹簧46、磁铁座连接块47，磁铁座连接块47通过螺钉固定在外壳1的底盖48上，磁铁座45置于磁铁座连接块47内并通过磁铁座升降弹簧46与磁铁座连接块47相连接，磁铁座升降弹簧46的两端分别固定在磁铁座45上的上固定短针49及磁铁座连接块47下的下固定短针50上，磁铁块44粘结在磁铁座45内，其上设置有减震圈43及导电金属圈42，导电金属圈42位于减震圈43内并与减震圈43胶合连结，磁铁座盖41位于磁铁座45上并与磁铁座45用螺钉固定连接，磁铁座盖41用金属制造并与导电金属圈42相接触以导电，磁铁座盖41通过导线连接到上电路板8；金属摆锤51位于导电金属圈42与磁铁座盖41形成的空腔内，当激光基准仪倾斜角度过大时，金属摆锤51与导电金属圈42相接触时可以产生报警信号，通过上电路板8可以使两个发光二极管及两个激光发生器25、26闪光报警。

外壳1的底盖48上还设置有锁紧滑片52，锁紧滑片52与底部加工有弧形凸面的磁铁座45构成锁紧机构，锁紧滑片52活动安装在磁铁座45的下面，可滑出顶住磁铁座45底部的弧形凸面，将磁铁座45推上顶住金属摆锤51以将悬挂体5固定。

金属摆锤51对称安装在摆锤连杆22的下端并与摆锤连杆22螺纹连接，摆锤连杆22上对称安装有呈“十”字型放置的两根用以平衡的螺杆53，螺杆53上设置有平衡块54，平衡块54与螺杆53螺纹连接，平衡块54可以在螺杆53上旋进旋出以调整悬挂体5的重心位置。

图6是激光二极管驱动电路的电路原理图，所述激光二极管驱动电路亦即驱动电路板38上的电路。由图6可见，激光二极管驱动电路上设置有驱动IC，电容C1、C2、C3、C4、电阻P1，其中电阻P1可以调整激光二极管的输出动率，驱动IC内置有过流及过压保护模块、温度补偿模块、动率恒定模块，驱动电路的C、LK、PD端分别接激光二极管的三个接线端，+V₀和-V端分别是两条正负极连接线，与下电路板20相连接。

图7是本激光基准仪的电源稳压电路与及报警电路的电路原理图，所述电源稳压电路与及报警电路亦即上电路板8上的电路。由图7可见，电源稳压电路与报警电路由型号为NE555的IC，电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、C2、发光二极管LED1、LED2、稳压管D1及开关K1、K2、K3组成，稳压管D1用于保证输入电压变化时，为两个激光发生器25、26提供电压恒定，K1、K2是分别控制两个激光发生器25、26通断的开关，亦即图2中的开关19，开关K3的两极分别为金属摆锤51与导电金属圈42，由两者的接触与否来代表通断，当两者接触时，发光二极管LED1、LED2及两个激光发生器25、26闪光报警。

Claims

1、一种激光基准仪，包括激光光源(4)、电源(3)、重力自动安平机构，其特征在于：所述重力自动安平机构包括轴承式补偿器(2)及悬挂体(5)，激光光源(4)安装在悬挂体(5)上，轴承式补偿器(2)与悬挂体(5)相连接。

2、根据权利要求1所述的激光基准仪，其特征在于：所述轴承式补偿器(2)包括上、下转动轴(12、14)及联轴节(13)，上、下转动轴(12、14)呈“十”字形设置并连接在联轴节(13)内。

3、根据权利要求1所述的激光基准仪，其特征在于：所述激光光源(4)包括相互垂直设置的两个激光发生器(25、26)。

4、根据权利要求1所述的激光基准仪，其特征在于：所述激光发生器(25、26)包括有激光二极管(37)、准直镜片组、柱面透镜(29)，准直镜片组安装在激光二极管(37)前面，柱面透镜(29)安装在准直镜片组前面。

5、根据权利要求4所述的激光基准仪，其特征在于：所述柱面透镜(29)设置有调整构件。

6、根据权利要求1所述的激光基准仪，其特征在于：所述激光发生器(25、26)设置有电源稳压电路以及报警电路。

7、根据权利要求1所述的激光基准仪，其特征在于：所述悬挂体(5)包括有摆锤连杆(22)及金属摆锤(51)，金属摆锤(51)与摆锤连杆(22)固定连结并安装在悬挂体(5)的末端，摆锤连杆(22)上设置有平衡构件，包括有两根螺杆(53)及平衡块(54)，两根螺杆(53)呈“十”字形设置并穿过摆锤连杆(22)对称安装在摆锤连杆(22)上，平衡块(54)加工有螺孔并与摆锤连杆(22)螺纹连接。

8、根据权利要求1所述的激光基准仪，其特征在于：所述悬挂体(5)末端设置有金属摆锤(51)，金属摆锤(51)周围安装有磁阻尼组件(6)，磁阻尼组件(6)包括有磁铁(44)。

9、根据权利要求8所述的激光基准仪，其特征在于：所述磁阻尼组件(6)内设置有报警构件，所述报警构件为安装在金属摆锤(51)周围的导电金属圈(42)，导电金属圈(42)与报警电路相连接。

10、根据权利要求1所述的激光基准仪，其特征在于：所述悬挂体(5)下面设置有锁紧机构，包括有锁紧滑片(52)及底部加工有弧形凸面的磁铁座(45)，锁紧滑片(52)活动安装在磁铁座(45)下面。