DE10031131A1

DE10031131A1 - Leveling plate for construction laser, has turntable through which construction laser connected with the second carrier unit is turnable to the level of the second carrier unit

Info

Publication number: DE10031131A1
Application number: DE10031131A
Authority: DE
Inventors: Uwe Skultety-Betz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-10

Abstract

A carrier unit (14) is carried by another carrier unit (12) via two setting devices (21). A construction laser connected with the second carrier unit is turnable to the level of the second carrier unit via a turntable (20). The laser is fixed with respect to the leveling plate (10) such that the laser is kept from turning to a rotating axis.

Description

State of the art

Ein Nivellierteller ermöglicht die Justierung und Ausrichtung eines optischen Gerätes, insbesondere eines Lasers in den drei Freiheitsgraden des Raumes (Siehe Fig. 6 und 7). Der Nivellierteller besteht in unserem Fall aus zwei gegeneinander justierbaren Trägereinheiten. Zur Verkippung des oberen Teils des Nivelliertellers gegen eine feste Raumebene - definiert durch die untere Einheit des Nivelliertellers - befinden sich zwei Verstellelemente am Nivellierteller. Zusätzlich ermöglicht ein Rotationselement im oberen Teil des Nivelliertellers einen dritten, unabhängigen Freiheitsgrad (Siehe Fig. 1). Ein optisches Gerät wie zum Beispiel ein Laser und im speziellen ein Baulaser kann auf der oberen Trägereinheit des Nivelliertellers befestigt werden und in die gewünschte Position und Richtung einjustiert werden. Beim Arbeiten mit dem Baulaser konnte dieser auf dem Nivellierteller bisher nicht bezüglich des Rotationsfreiheitsgrades arretiert werden. Eine solche Arretierung ist aber für spezielle Anwendungen wünschenswert, damit der Baulaser nicht aus seiner zuvor aufwendig einjustierten Lage ungewollt bewegt werden kann und damit der Zielpunkt des Lasers eine falsche Stelle oder Richtung markieren würde. Eine solche Anwendung, die die Arretierung des Rotationsfreiheitsgrades des Nivelliertellers erfordert, ist beispielsweise die Erzeugung eines Lots oder die Definition einer vertikalen Ebene durch Umlenkung des Lasersignal mit Hilfe eines optischen Prismas im Strahlengang des Lasers (Siehe Fig. 7). Bei Anwendungen dieser Art bestand bisher immer die Gefahr, dass durch eine ungewollte Berührung des Nivelliertellers die eingestellte Richtung und Markierung des Laserstrahls verloren ging.A leveling plate enables the adjustment and alignment of an optical device, in particular a laser, in the three degrees of freedom of the room (see FIGS. 6 and 7). In our case the leveling plate consists of two mutually adjustable support units. To tilt the upper part of the leveling plate against a fixed room level - defined by the lower unit of the leveling plate - there are two adjustment elements on the leveling plate. In addition, a rotating element in the upper part of the leveling plate enables a third, independent degree of freedom (see FIG. 1). An optical device such as a laser and in particular a construction laser can be attached to the upper support unit of the leveling plate and adjusted in the desired position and direction. When working with the construction laser, it could not previously be locked on the leveling plate with regard to the degree of freedom of rotation. Such a lock is desirable for special applications, however, so that the construction laser cannot be moved unintentionally from its position, which had previously been laboriously adjusted, and so that the target point of the laser would mark an incorrect location or direction. Such an application, which requires the rotation degree of freedom of the leveling plate to be locked, is, for example, the generation of a solder or the definition of a vertical plane by deflecting the laser signal with the aid of an optical prism in the beam path of the laser (see FIG. 7). In applications of this type there has always been the risk that the direction and marking of the laser beam that was set could be lost if the leveling plate was not touched.

Object of the invention

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand einen Nivellierteller für einen Baulaser so zu gestalten, dass die Nachteile des Standes der Technik beseitigt sind.The invention was based on the task, with little effort to design a leveling plate for a construction laser that the disadvantages of the prior art are eliminated.

Advantages of the invention

Durch die Erfindung ist eine Arretierung des Baulasers auf einem Nivellierteller in sehr einfacher Weise möglich. Die erfinderische Lösung der Aufgabe macht dabei von schon bereits vorhandenen Komponenten des Systems Nivellierteller - Baulaser Gebrauch, wobei denen eine neue, zusätzliche Funktion zugewiesen wird. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Realisierung der gewünschten Arretierung. Die Arretierung ist nicht auf die Verwendung eines Baulasers beschränkt, sondern kann prinzipiell auch für andere optische Geräte in Verbindung mit dem Nivellierteller benutzt werden. The invention locks the construction laser on a leveling plate possible in a very simple way. The inventive solution to the problem already does already existing components of the system leveling plate - Construction laser use, which a new, additional Function is assigned. This enables simple and cost-effective implementation of the desired locking. The Locking is not based on the use of a construction laser limited, but can in principle also for others optical devices in connection with the leveling plate to be used.

Description of the invention

Der erfindungsgemäße Nivellierteller 10 besteht aus zwei miteinander verbundenen und gegeneinander justierbaren Trägereinheiten. Eine erste Trägereinheit 12 - in Fig. 2 und 3 ist es der untere Teil des Nivelliertellers - bildet einen raumfesten Fuß- oder Stativteil des Nivelliertellers 10. Die andere Trägereinheit 14 - in Fig. 2 und 3 ist es der obere Teil des Nivelliertellers 10 - trägt ein optische Gerät, in unserem Fall einen Baulaser 16. Zur Verkippung der oberen Trägereinheit 14 des Nivelliertellers 10 gegen eine raumfeste Ebene 18 - die durch die untere Trägereinheit 12 des Nivelliertellers 10 definiert wird - befinden sich zwei Verstellelemente 21 am Nivellierteller 10. Zusätzlich ermöglicht ein Rotationselement 20, das sich an oder in der oberen Trägereinheit 14 des Nivelliertellers 10 befindet einen dritten, unabhängigen Freiheitsgrad der Justierung. Im hier vorgestellten Ausführungsbeispiel ist das Rotationselement durch einen Drehteller realisiert. Der Drehteller 20 trägt eine Aufnahme 22 zur Befestigung des Baulasers 16 und ist um eine Achse 24, die senkrecht zur Ebene 26 der oberen Trägereinheit 14 des Nivelliertellers 10 verläuft, drehbar. Die Aufnahme 22 besteht aus zwei Federelementen 28, die an zwei am Lasergehäuse 30 umlaufenden Stegen 32 einrasten.The leveling plate 10 according to the invention consists of two interconnected and mutually adjustable support units. A first carrier unit 12 - in FIGS. 2 and 3 it is the lower part of the leveling plate - forms a fixed foot or tripod part of the leveling plate 10 . The other carrier unit 14 - in FIGS. 2 and 3 it is the upper part of the leveling plate 10 - carries an optical device, in our case a construction laser 16 . For tilting the upper support unit 14 of the leveling plate 10 against a spatially fixed plane 18 - which is defined by the lower support unit 12 of the leveling plate 10 - there are two adjustment elements 21 on the leveling plate 10 . In addition, a rotation element 20 , which is located on or in the upper support unit 14 of the leveling plate 10, enables a third, independent degree of freedom of the adjustment. In the exemplary embodiment presented here, the rotary element is realized by a turntable. The turntable 20 carries a receptacle 22 for fastening the construction laser 16 and can be rotated about an axis 24 which runs perpendicular to the plane 26 of the upper support unit 14 of the leveling plate 10 . The receptacle 22 consists of two spring elements 28 which engage on two webs 32 which run around the laser housing 30 .

Im nichtdrehbaren Teil der oberen Trägereinheit 14 des Nivelliertellers 10 sind auf einem gemeinsamen Teilkreis zwei Vertiefungen 34 angebracht, die als Rastung des vom Drehteller 20 aufgenommenen Baulasers 16 dienen. Jeweils zwei zugehörige, radiale Führungsstege 35 für den Baulaser 16 erleichtern die Ausrichtung des Drehtellers 20 relativ zur oberen Trägereinheit 14 des Nivelliertellers 10. Die Dimensionierung der Rastung ist an den Baulaser 16 angepasst. Der Baulaser 16 trägt ein Stellelement in Form einer Justierschraube 38, die nach unten - aus dem Lasergehäuse 30 mehr oder weniger weit heraus vorstehend - einstellbar ist. Die Justierschraube 38 wird am Gerät (hier ist es der Baulaser 16) ausgefahren und in jeweils eine der Vertiefungen 34 der oberen Trägereinheit 14 des Nivelliertellers 10 eingeführt. Diese Vertiefungen 34 sind der Kontur der Justierschraube 38 am Baulaser 16 angepasst, so dass die Justierschraube 38 in jeweils eine der zwei möglichen Vertiefungen 34 (Fixierungspositionen) einrasten kann. Die Vertiefungen 34 sind in Richtung der orthogonalen x- und Y-Neigungsachsen des Nivelliertellers 10 positioniert. Bei einer so gewählten Positionierung der Vertiefungen 34 ist es eindeutig an welcher Stellschraube 21 zur Einstellung der Neigung des Baulasers 16 in x- oder y-Richtung gedreht werden muss. Zur Kontrolle der Neigung des Baulasers 16 und damit auch zur Kontrolle der Richtung des Laserstrahls 52 des Baulasers 16 im Raum trägt das Lasergehäuse 30 eine einfache Neigungslibelle 42 in Form einer Luftblase 44 innerhalb eines mit Flüssigkeit gefüllten transparenten Zylinders 46. Die Luftblase 44 der Libelle 42 kann somit in einfacher Art einnivelliert werden, da die Neigung des Baulasers 16 nur von der Einstellung einer Stellschraube 21 abhängt, da die beiden orthogonalen Neigungsachsen des Nivelliertellers 10 bei dieser Positionierung der Vertiefungen 34 auf dem Nivellierteller entkoppelt sind. Diese beiden ausgezeichneten Positionen der Vertiefungen 34 sind nur als Vorzugspositionen anzusehen, da die verbleibenden Justierfreiheitsgrade in diesem Fall eindeutig den einzelnen Stellschrauben 21 zugeordnet werden können. Prinzipiell kann die Arretierung aber auch an jeder Stelle des Umfangs des Nivelliertellers 10 - ausserhalb des Drehtellers 20 - erfolgen. In the non-rotatable part of the upper support unit 14 of the leveling plate 10 , two depressions 34 are provided on a common pitch circle, which serve as detents for the construction laser 16 received by the turntable 20 . In each case two associated radial guide webs 35 for the construction laser 16 facilitate the alignment of the turntable 20 relative to the upper support unit 14 of the leveling plate 10 . The dimensioning of the detent is adapted to the construction laser 16 . The construction laser 16 carries an adjusting element in the form of an adjusting screw 38 , which can be adjusted downwards - from the laser housing 30 to a greater or lesser extent. The adjusting screw 38 is extended on the device (here it is the construction laser 16 ) and inserted into one of the recesses 34 of the upper support unit 14 of the leveling plate 10 . These depressions 34 are adapted to the contour of the adjusting screw 38 on the construction laser 16 , so that the adjusting screw 38 can snap into one of the two possible depressions 34 (fixing positions). The depressions 34 are positioned in the direction of the orthogonal x and Y inclination axes of the leveling plate 10 . When the recesses 34 are positioned in this way, it is clear which set screw 21 has to be rotated in the x or y direction to adjust the inclination of the construction laser 16 . To control the inclination of the construction laser 16 and thus also to control the direction of the laser beam 52 of the construction laser 16 in space, the laser housing 30 carries a simple inclination bubble 42 in the form of an air bubble 44 within a transparent cylinder 46 filled with liquid. The air bubble 44 of the level 42 can thus be leveled in a simple manner, since the inclination of the construction laser 16 depends only on the setting of an adjusting screw 21 , since the two orthogonal axes of inclination of the leveling plate 10 are decoupled on the leveling plate in this positioning of the depressions 34 . These two excellent positions of the depressions 34 can only be regarded as preferred positions, since the remaining degrees of freedom of adjustment can in this case be clearly assigned to the individual adjusting screws 21 . In principle, however, the locking can also take place at any point on the circumference of the leveling plate 10 - outside of the turntable 20 .

Das Nachstellen der Justierschraube 38 am Baulaser 16 ermöglicht ein Verspannen der Einheit aus Nivellierteller 10 einschließlich seines Drehtellers 20 und dem Baulaser 16, so dass sich eine spielfreie Verbindung ergibt. Der Drehteller 20 und damit auch der mit diesem verbundene Baulaser 16 ist auf diese Art bezüglich der Rotation um die Achse 24 fixiert und kann seitlich nicht mehr verschoben oder verdreht werden. In dieser Position kann eine sichere Justage der Neigung des Baulasers 16 durch Ausrichtung der Libellenluftblase 44 bezüglich der beiden verbliebenen Neigungsfreiheitsgrade erfolgen. Durch Betätigung des Schalters 40 kann die Justierschraube 38 über einen Federmechanismus, der sich im Lasergehäuse 30 befindet automatisch wieder ins Lasergehäuse 30 eingefahren werden, und der Baulaser 16 kann dann - falls gewünscht - wieder vom Nivellierteller 10 entfernt werden.The readjustment of the adjusting screw 38 on the construction laser 16 enables the unit comprising the leveling plate 10, including its turntable 20 and the construction laser 16 , to be braced, so that there is a play-free connection. The turntable 20 and thus also the construction laser 16 connected to it is fixed in this way with respect to the rotation about the axis 24 and can no longer be moved or rotated laterally. In this position, the inclination of the construction laser 16 can be securely adjusted by aligning the bubble level 44 with respect to the two remaining degrees of freedom of inclination. By actuating the switch 40 , the adjusting screw 38 can be automatically retracted into the laser housing 30 via a spring mechanism, which is located in the laser housing 30 , and the construction laser 16 can then - if desired - be removed again from the leveling plate 10 .

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nivelliertellers 10 wird dadurch erreicht, dass die halbkugelförmigen Vertiefungen 34 (siehe Fig. 1 und 4) durch nutförmig verlängerte Vertiefungen 48 ersetzt werden (siehe Fig. 5). So muss die Justierschraube 38 gegenüber dem Nivellierteller 10 nicht genau auf einen bestimmten Teilkreis positioniert werden, sondern rastet auch bei Abweichungen vom Teilkreis in die jeweilige nutförmig verlängerte Vertiefung 48 ein. Durch diese vorteilhafte Ausführung wird der Aufwand für die Arretierung im Betrieb des Baulasers minimiert. An advantageous embodiment of the leveling plate 10 according to the invention is achieved in that the hemispherical depressions 34 (see FIGS. 1 and 4) are replaced by groove-shaped elongated depressions 48 (see FIG. 5). Thus, the adjusting screw 38 does not have to be positioned exactly on a specific pitch circle with respect to the leveling plate 10 , but also snaps into the respective groove-shaped recess 48 in the event of deviations from the pitch circle. This advantageous embodiment minimizes the effort required for locking during the operation of the construction laser.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Nivellierteller
leveling

1212

erstes Trägerelement
first carrier element

1414

zweites Trägerelement
second carrier element

1616

Baulaser
Baulaser

1818

feste Raumebene
fixed room level

2020

Drehteller
turntable

2121

Verstellelement
adjustment

2222

Aufnahme
admission

2424

Rotationsachse
axis of rotation

2626

Ebene von Level of

1414

2828

Federelement
spring element

3030

Lasergehäuse
laser housing

3232

Steg
web

3434

Vertiefung
deepening

3636

Stellelement
actuator

3838

Justierschraube
adjusting screw

4040

Schalter
switch

4242

Neigungslibelle
inclination dragonfly

4444

Luftblase
bubble

4646

transparenter Zylinder
transparent cylinder

4848

nutförmige Vertiefung
groove-shaped depression

5050

optisches Prisma
optical prism

5252

Laserstrahl
laser beam

Claims

1. Three-axis adjustment device, in particular a leveling plate ( 10 ) for an optical device, in particular for a construction laser ( 16 ), with a first carrier unit ( 12 ), in particular a fixed, tripod-like foot part and a second carrier unit ( 14 ) is carried by the first unit and can be adjusted with the aid of two adjusting devices ( 21 ) relative to the first carrier unit ( 12 ), with a device, in particular a turntable ( 20 ), for receiving the optical device, which is connected to the second carrier unit ( 14 ) and is rotatable about an axis ( 24 ) perpendicular to the plane ( 26 ) of the second carrier unit ( 14 ), characterized in that the optical device, in particular the construction laser ( 16 ), can be fixed relative to the leveling plate ( 10 ) in such a way that the Device is held together with the device rotatably to the axis ( 24 ).

2. Three-axis adjusting device according to claim 1, characterized in that the adjusting device has locking means, in particular depressions ( 34 , 48 ) for engaging a projection, in particular an adjusting or fixing element ( 38 ), of the optical device ( 16 ) the mutual engagement of the optical device ( 16 ) with respect to the axis ( 24 ) is non-rotatably stable and thereby holds the device, in particular the turntable ( 20 ).