FR3077633A1 - Indicateur de niveau à laser sans réglage physique et son procédé d’assemblage et de traitement - Google Patents

Abstract

L’indicateur de niveau à laser sans réglage physique comprend un ensemble de base et un ensemble de recouvrement. L’ensemble de base comprend en outre un châssis de base (11). Des tiges de raccordement (12) sont fixées au châssis de base (11). L’ensemble de recouvrement comprend en outre un corps de recouvrement (21). Des colonnes écrous rigides (22) sont fixées dans le corps de recouvrement (21) à l’aide d’un adhésif de scellement. Les colonnes écrous rigides (22) sont reliées aux tiges de raccordement (12) par des vis. Un siège de montage de mécanisme émetteur de lumière (30) est fixé au châssis de base (11). Le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière (30) est doté de blocs de montage convexes (31). Le mécanisme émetteur de lumière (40) comprend une partie de montage en saillie annulaire (44). Le corps de recouvrement (21) est muni d’un mécanisme de rotation et d’un mécanisme de réfraction (60). Figure pour l’abrégé : Fig 3

Description

Description

Titre de l'invention : Indicateur de niveau à laser sans réglage physique et son procédé d’assemblage et de traitement Domaine technique de l’invention [0001] La présente invention se rapporte au domaine technique des indicateurs de niveau et plus particulièrement à un indicateur de niveau à laser sans réglage physique ainsi qu’à un procédé d’assemblage et de traitement de celui-ci.

Arrière-plan de l’invention [0002] Un indicateur de niveau à laser est un dispositif capable de guider le faisceau laser émis par le dispositif émetteur de laser dans son tube télescopique, permettant ainsi au faisceau laser d’être émis suivant la direction de l’axe de collimation. Les indicateurs de niveau à laser sont utilisés chaque fois qu’il est nécessaire d’obtenir des verticales et des horizontales précises. Le faisceau laser vertical émis par le dispositif émetteur de laser peut être réfracté et tourné dans l’indicateur de niveau à laser, pour être ainsi émis dans différentes directions horizontales du même axe, à des instants différents. Des faisceaux laser émis à des instants différents forment un plan de collimation laser qui est parallèle au plan horizontal. Lorsque la fréquence de rotation est suffisamment élevée, l’œil humain peut percevoir un plan laser. Les indicateurs de niveau à laser sont largement utilisés dans les domaines du géométrage, de l’ingénierie et de la construction.

[0003] Dans l’état antérieur de la technique, la plupart des indicateurs de niveau à laser traditionnels commercialisés comportent une base intégrée, avec différentes positions de montage. Divers composants doivent être montés sur la base précitée, ce qui augmente considérablement les difficultés d’assemblage. De ce fait, la moindre erreur d’assemblage peut avoir une incidence sur la précision du plan de collimation laser formé par le niveau laser. D’autre part, le produit fini ne peut fonctionner normalement qu’après un réglage compliqué. Au demeurant, étant donné que toutes les positions de montage sur la base sont créées en même temps, des défauts d’adaptation entre les positions de montage et les composants engendrent inévitablement des erreurs d’assemblage. Pire encore, les erreurs d’assemblage et les erreurs de traitement des composants eux-mêmes peuvent se cumuler et conduire ainsi à une précision de référence standard réduite du plan de collimation laser formé par l’indicateur de niveau à laser.

Résumé de l’invention [0004] La présente invention a pour objet de résoudre les inconvénients de l’état de la technique en proposant un indicateur de niveau à laser sans réglage physique, ainsi qu’un procédé d’assemblage et de traitement de celui-ci. Etant donné que les deux structures principales de l’indicateur de niveau à laser sont reliées de façon rigide, les difficultés d’assemblage peuvent être réduites de manière efficace. D’autre part, il n’est pas nécessaire de régler le produit fini. Du fait des étapes fiables d’assemblage et de traitement, il est possible d’éviter l’accumulation de différents types d’erreurs. Ainsi, la précision du plan de collimation laser émis par la présente invention peut être garantie.

[0005] Pour atteindre le but précité, la présente invention fait le choix de la solution technique suivante :

[0006] Un indicateur de niveau à laser sans réglage physique comprend un ensemble de base et un ensemble de recouvrement, où l’ensemble de base et l’ensemble de recouvrement sont reliés de manière fixe ; l’ensemble de base comprend en outre un châssis de base ; m tiges de raccordement sont fixées au châssis de base, m étant un nombre entier supérieur ou égal à 3 ; le châssis de base est doté d’une bulle de niveau d’axe x, d’une bulle de niveau d’axe y et d’une bulle de niveau d’axe z ; l’ensemble de recouvrement comprend en outre un corps de recouvrement ; m colonnes écrous rigides sont fixées dans le corps de recouvrement à l’aide d’un adhésif de scellement ; les colonnes écrous rigides font saillie à partir du corps de recouvrement et sont reliées aux tiges de raccordement par des vis.

[0007] Un siège de montage de mécanisme émetteur de lumière est fixé sur le châssis de base, et un mécanisme émetteur de lumière est relié au siège de montage de mécanisme émetteur de lumière par des vis ; le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière est doté de n blocs de montage convexes, où n est un nombre entier supérieur ou égal à 3 ; le bloc de montage convexe est pourvu d’un premier trou de vis, et le premier trou de vis s’étend à travers le bloc de montage convexe et le châssis de base ; le mécanisme émetteur de lumière comprend une enveloppe de support de source lumineuse et une source lumineuse qui est fixée dans l’enveloppe de support de source lumineuse ; une partie de montage en saillie annulaire est fixée sur une face du disque de montage qui est éloignée du côté émetteur de lumière de la source lumineuse ; un anneau intérieur de la partie de montage en saillie annulaire est espacé de l’enveloppe de support de source lumineuse ; n deuxièmes trous de vis sont formés dans la partie de montage en saillie annulaire ; le deuxième trou de vis s’étend également à travers le disque de montage et concorde avec le premier trou de vis.

[0008] Un siège de montage d’arbre à rotule est disposé sur le corps de recouvrement, et un arbre à rotule est fixé dans le siège de montage d’arbre à rotule ; un mécanisme de rotation est disposé dans l’arbre à rotule, et un mécanisme de réfraction est fixé à l’extrémité de sortie en haut du mécanisme de rotation.

[0009] La surface d’extrémité de la tige de raccordement, la surface d’extrémité de la colonne écrou rigide, la surface d’extrémité du bloc de montage convexe et la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire sont parallèles au plan xy ; l’axe optique de la source lumineuse et l’axe de rotation du mécanisme de rotation sont parallèles à l’axe z, et l’axe optique de la source lumineuse est coaxial avec l’axe de rotation du mécanisme de rotation.

[0010] Selon un autre aspect de la présente invention, la hauteur du bloc de montage convexe qui fait saillie à partir du siège de montage de mécanisme émetteur de lumière est de 0,5 à 1 mm. Tous les blocs de montage convexes sont répartis en un cercle d’un diamètre P, avec P > 27 mm.

[0011] Selon un autre aspect de la présente invention, la hauteur de la partie de montage en saillie annulaire qui s’étend à partir du disque de montage est de 3,5 à 4 mm, le diamètre de l’anneau extérieur de la partie de montage en saillie annulaire étant supérieur ou égal à 27 mm.

[0012] D’après un autre aspect de la présente invention, le mécanisme de rotation comprend un arbre rotatif creux, et un disque rotatif est fixé à une extrémité de l’arbre rotatif creux qui se situe à proximité de l’ensemble de base. L’autre extrémité de l’arbre rotatif creux est l’extrémité de sortie du mécanisme de rotation. L’arbre rotatif creux est installé dans l’arbre à rotule par l'intermédiaire d’un palier. Le mécanisme de rotation comprend en outre un moteur d’entraînement en rotation, et l’extrémité de sortie du moteur d’entraînement en rotation est reliée au disque rotatif par une courroie.

[0013] Suivant un autre aspect de la présente invention, le rayon de la cavité interne en forme de colonne de l’arbre rotatif creux est défini par R, et le rayon du faisceau lumineux émis par la source lumineuse est défini par r, sachant que r < R.

[0014] Selon un autre aspect de la présente invention, un disque magnétique de codage est fixé sur le disque rotatif, et un capteur photoélectrique est disposé dans le corps de recouvrement. La partie de détection du capteur photoélectrique se trouve en vis-à-vis du disque magnétique de codage.

[0015] Selon un autre aspect de la présente invention, l’extrémité sphérique de l’arbre à rotule est reliée à un bloc de limitation sphérique, et une plaque de serrage est disposée entre le bloc de limitation sphérique et le corps de recouvrement. La plaque de serrage est pourvue d’une encoche en forme de courge, et la partie de faible rayon de l’encoche se situe au centre de la plaque de serrage. La plaque de serrage est reliée au corps de recouvrement par des mécanismes de liaison par serrage.

[0016] Un procédé d’assemblage et de traitement de l’indicateur de niveau à laser sans réglage physique comprend les étapes suivantes :

[0017] Etape 1 : réalisation du châssis de base, du corps de recouvrement et du mécanisme émetteur de lumière, par un processus d’usinage, [0018] Etape 2 : fixation de la bulle de niveau d’axe x, de la bulle de niveau d’axe y et de la bulle de niveau d’axe z dans le châssis de base ;

[0019] Etape 3 : mise en place du châssis de base dans une fraiseuse et mise à niveau du châssis de base à l’aide de la bulle de niveau d’axe x, de la bulle de niveau d’axe y et de la bulle de niveau d’axe z ; ensuite, traitement des surfaces d’extrémité des tiges de raccordement et de celles des blocs de montage convexes, par un processus de fraisage, permettant ainsi de taire en sorte que les surfaces d’extrémité des tiges de raccordement et celles des blocs de montage convexes soient parallèles au plan xy ;

[0020] Etape 4 : serrage du mécanisme émetteur de lumière dans un dispositif d’étalonnage rotatif et mise en place d’un écran CCD, à une distance allant de 80 à 120 m par rapport au mécanisme émetteur de lumière ; entraînement du mécanisme émetteur de lumière afin qu’il tourne dans le dispositif d’étalonnage rotatif, et réglage de la position du mécanisme émetteur de lumière, jusqu’à ce que la projection du mécanisme émetteur de lumière en rotation, sur l’écran CCD, soit modifiée et passe d’un cercle à un point, l’écran CCD obtenant des images précises d’un ordinateur connecté, et la fraiseuse traitant la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire du mécanisme émetteur de lumière présentant un angle ajusté, garantissant ainsi que la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire est parallèle au plan xy ;

[0021] Etape 5 : fixation de l’arbre à rotule dans le siège de montage d’arbre à rotule, et fixation des colonnes écrous rigides dans le corps de recouvrement, à l’aide d’un adhésit de scellement ; ensuite, fixation du corps de recouvrement dans la fraiseuse, du tait de l’interaction entre l’arbre à rotule et le dispositif de serrage, et traitement des surfaces d’extrémité des colonnes écrous rigides, par un processus de fraisage, garantissant ainsi que les surfaces d’extrémité des colonnes écrous rigides sont parallèles au plan xy ;

[0022] Etape 6 : fixation solide des surfaces d’extrémité des blocs de montage convexes à la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire, et fixation du mécanisme émetteur de lumière dans le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière, à l’aide de vis ; ensuite, installation du mécanisme de rotation dans l’arbre à rotule, et fixation du mécanisme de réfraction à l’extrémité de sortie du mécanisme de rotation ; fixation solide des surfaces d’extrémité des tiges de raccordement aux surfaces d’extrémité de la colonne écrou rigide, et fixation du corps de recouvrement dans le châssis de base, à l’aide de vis.

[0023] Un autre aspect de la présente invention prévoit que, aux étapes 3 et 4, le diamètre de la surface d’extrémité du bloc de montage convexe soit défini par p, et la longueur d’arête de la fraise dans la fraiseuse soit définie par L, sachant que p < L. La largeur de la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire est définie par q, et q < L.

[0024] Un autre aspect de la présente invention prévoit que, aux étapes 3, 4 et 5, le diamètre extérieur de la surface devant être traitée puisse être prévu conformément à la formule j = i/tank, où i est la précision de traitement de la fraiseuse, j est le diamètre extérieur de la surface à traiter, et k est la précision de traitement et de mise en forme, avec 0 < k < 37”.

[0025] Comparé à l’état de la technique, la présente invention offre les avantages suivants : [0026] Conformément à la présente invention, l’ensemble de base et l’ensemble de recouvrement peuvent être préassemblés, ce qui évite d’assembler tous les composants au même moment. Cela permet de réduire efficacement les difficultés d’assemblage. L’ensemble de base et l’ensemble de recouvrement sont reliés de manière rigide et sont en outre munis d’éléments d’appui de traitement destinés à faciliter le traitement ultérieur. Par conséquent, la précision de la présente invention peut être augmentée de façon significative. D’autre part, les mécanismes de réglage de niveau sont fixés dans le châssis de base avant que les surfaces d’extrémité des blocs de montage convexes, dans le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière, ne soient traitées. Ainsi, le résultat du réglage du mécanisme de réglage de niveau peut être retourné directement aux blocs de montage convexes, ce qui évite l’accumulation des erreurs d’assemblage et de traitement. De la même manière, les surfaces d’extrémité du mécanisme émetteur de lumière et du corps de recouvrement sont traitées une fois leurs produits semi-finis assemblés. Puisque les erreurs de chaque position peuvent être réduites de manière significative, la présente invention peut être directement mise en œuvre, sans réglage, et il est possible d’obtenir une précision plus élevée du plan de collimation laser émis par la présente invention.

Brève description des dessins [0027] Afin d’exposer clairement la solution technique de la présente invention, les dessins et les modes de réalisation sont combinés ci-après pour illustrer la présente invention. Bien entendu, les dessins ne représentent que quelques modes de réalisation de la présente invention et l’homme du métier peut établir d’autres dessins sans faire preuve d’une activité inventive.

[0028] Sur les dessins, [0029] [fig.l] représente un schéma en trois dimensions de la présente invention ;

[0030] [fig.2] représente un schéma de structure illustrant l’ensemble de base et l’ensemble de recouvrement séparés selon la présente invention ;

[0031] [fig.3] représente une vue éclatée de la présente invention ;

[0032] [fig.4] représente une vue de dessus de la présente invention ;

[0033] [fig.5] représente une vue en coupe le long de la ligne A-A’ de la figure 4 de la présente invention ;

[0034] [fig.6] représente un schéma de structure, une fois que le châssis de base et le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière de la présente invention ont été assemblés ;

[0035] [fig.7] représente un schéma de structure du corps de recouvrement et de l’arbre à rotule de la présente invention ;

[0036] [fig.8] représente une vue de dessus du mécanisme émetteur de lumière de la présente invention ; et [0037] [fig.9] représente une vue en coupe le long de la line B-B’ de la figure 8 de la présente invention.

[0038] Références dans les dessins [0039] Ensemble de base 10, Châssis de base 11, Tige de raccordement 12, Bulle de niveau d’axe x 13, Bulle de niveau d’axe y 14, Bulle de niveau d’axe z 15, Ensemble de recouvrement 20, Corps de recouvrement 21, Siège de montage d’arbre à rotule 211, Arbre à rotule 212, Colonne écrou rigide 22, Siège de montage de mécanisme émetteur de lumière 30, Bloc de montage convexe 31, Premier trou de vis 311, Mécanisme émetteur de lumière 40, Enveloppe de support de source lumineuse 41, Source lumineuse 42, Disque de montage 43, Partie de montage en saillie annulaire 44, Deuxième trou de vis 441, Arbre rotatif creux 51, Disque rotatif 52, Disque magnétique de codage 521, Palier 53, Moteur d’entraînement en rotation 54, Courroie 55, Mécanisme de réfraction 60, Bloc de limitation sphérique 71, Plaque de serrage 72, Encoche 721, Mécanisme de liaison par serrage 73.

Description détaillée de l’invention [0040] Les dessins et les modes de réalisation décrits en détail sont combinés ci-après pour établir les principes techniques de la présente invention.

[0041] Comme le montrent les figures 1 à 9, la présente invention divulgue un indicateur de niveau à laser sans réglage physique qui comprend un ensemble de base 10 et un ensemble de recouvrement 20, sachant que l’ensemble de base 10 et l’ensemble de recouvrement 20 sont reliés de manière fixe. L’ensemble de base 10 comprend en outre un châssis de base 11. M tiges de raccordement 12 sont fixées au châssis de base 11, m étant un nombre entier supérieur ou égal à 3. Le châssis de base 11 est doté d’une bulle d’axe x 13, d’une bulle d’axe y 14 et d’une bulle d’axe z 15. L’ensemble de recouvrement 20 comprend en outre un corps de recouvrement 21. M colonnes écrous rigides 22 sont fixées dans le corps de recouvrement 21 à l’aide d’un adhésif de scellement. De préférence, la colonne écrou rigide 22 est une colonne écrou en laiton. La colonne écrou rigide 22 fait saillie vers l’extérieur à partir du corps de recouvrement 21 et est reliée à la tige de raccordement 12 par une vis.

[0042] Un siège de montage de mécanisme émetteur de lumière 30 est fixé sur le châssis de base 11, et un mécanisme émetteur de lumière 40 est relié au siège de montage de mécanisme émetteur de lumière 30 par des vis. Le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière 30 est pourvu de n blocs de montage convexes 31, où n est un nombre entier supérieur ou égal à 3. Le bloc de montage convexe 31 est doté d’un premier trou de vis 311, et ce premier trou de vis 311 s’étend à travers le châssis de base 11. Le mécanisme émetteur de lumière 40 comprend une enveloppe de support de source lumineuse 41 et une source lumineuse 42 qui est fixée dans l’enveloppe de support de source lumineuse 4L De préférence, la source lumineuse 42 est une diode laser. Une partie de montage en saillie annulaire 44 est fixée sur une face du disque de montage 43 qui est éloignée de la face d’émission de lumière de la source lumineuse 42. Un anneau intérieur de la partie de montage en saillie annulaire 44 est espacé de l’enveloppe de support de source lumineuse 41, empêchant ainsi l’enveloppe de support de source lumineuse 41 de gêner le traitement ultérieur. N deuxièmes trous de vis 441 sont formés dans la partie de montage en saillie annulaire 44. Le deuxième trou de vis 441 s’étend également à travers le disque de montage 43 et concorde avec le premier trou de vis 311. Le bloc de montage convexe 31 et la partie de montage en saillie annulaire 44 font tous deux saillie à partir d’un plan sur lequel ils se situent, de manière à faciliter le traitement ultérieur.

[0043] Un siège de montage d’arbre à rotule 211 est disposé sur le corps de recouvrement 21, et un arbre à rotule 212 est fixé dans le siège de montage d’arbre à rotule 211. Un mécanisme de rotation est disposé dans l’arbre à rotule 212, et un mécanisme de réfraction 60 est fixé à l’extrémité de sortie au sommet du mécanisme de rotation. De préférence, une extrémité de l’arbre à rotule 212 est sphérique, et l’autre extrémité de l’arbre à rotule 212 se présente sous forme d’arbre. Le centre de l’arbre à rotule 212 est un conduit avec deux extrémités communiquant l’une avec l’autre. Le mécanisme de réfraction 60 comprend en outre un prisme pentagonal et un siège de montage de prisme pentagonal.

[0044] La surface d’extrémité de la tige de raccordement 12, la surface d’extrémité de la colonne écrou rigide 22, la surface d’extrémité du bloc de montage convexe 31 et la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire 44 sont parallèles au plan xy. L’axe optique de la source lumineuse 42 et l’axe de rotation du mécanisme de rotation sont parallèles à l’axe z, et l’axe optique de la source lumineuse 42 est coaxial avec l’axe de rotation du mécanisme de rotation.

[0045] Le mode de fonctionnement de l’indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon la présente invention est le suivant :

[0046] La mise à niveau selon la présente invention est réglée à l’aide de la bulle d’axe x 13, de la bulle d’axe y 14 et de la bulle d’axe z 15. La source lumineuse 42 dans le mécanisme émetteur de lumière 40 émet des faisceaux lumineux fins vers le mécanisme de réfraction 60 situé au-dessus, et le mécanisme de rotation entraîne le mécanisme de réfraction 60 en rotation. Le mécanisme de réfraction 60 qui tourne réfracte les faisceaux lumineux fins en direction de la périphérie du plan horizontal, formant ainsi un plan de collimation laser qui est parallèle au plan horizontal.

[0047] Conformément à la présente invention, l’ensemble de base 10 et l’ensemble de recouvrement 20 peuvent être préassemblés, ce qui évite d’assembler tous les composants en même temps. Cela permet de réduire efficacement les difficultés d’assemblage. L’ensemble de base 10 et l’ensemble de recouvrement 20 sont reliés de manière rigide et sont en outre munis d’éléments d’appui de traitement destinés à faciliter le traitement ultérieur. Par conséquent, la précision de la présente invention peut être augmentée de façon significative.

[0048] Afin d’améliorer la précision de la présente invention, ce mode de réalisation prévoit que la hauteur du bloc de montage convexe 31 qui fait saillie à partir du siège de montage de mécanisme émetteur de lumière 30 soit de 0,5 à 2 mm. Tous les blocs de montage convexes 31 sont répartis en un cercle de diamètre P, avec P > 27 mm. La hauteur de la partie de montage en saillie annulaire 44 qui s’étend à partir du disque de montage 43 est de 0,5 à 1 mm, le diamètre de l’anneau extérieur de la partie de montage en saillie annulaire 44 étant supérieur ou égal à 27 mm. La hauteur saillante du bloc de montage convexe 31 et de la partie de montage en saillie annulaire 44 est de 3,5 à 4 mm. Cette conception permet de prévoir pour le processus de fraisage de surface qui suit, un élément d’appui qui ne gêne pas l’assemblage d’autres composants et peut être traité facilement. La formule de calcul du diamètre extérieur de la surface à traiter est j = i/tank, où i est la précision de traitement de la fraiseuse, j est le diamètre extérieur de la surface à traiter, et k est la précision de traitement et de mise en forme. Lorsque l’on utilise une fraiseuse avec une précision de 0,005 mm, le diamètre de rotation de la fraise ou le diamètre de rotation de la surface de traitement doit être supérieur ou égal à 27 mm, l’exigence pour la précision de traitement et de mise en forme étant de 0 < k < 37”.

[0049] Dans ce mode de réalisation, le mécanisme de rotation comprend un arbre rotatif creux 51, et un disque rotatif 52 est fixé à une extrémité de l’arbre rotatif creux 51 qui se situe à proximité de l’ensemble de base 10. L’autre extrémité de l’arbre rotatif creux 51 est l’extrémité de sortie du mécanisme de rotation. L’arbre rotatif creux 51 est installé dans l’arbre à rotule 212 par l'intermédiaire d’un palier 53. Le mécanisme de rotation comprend en outre un moteur d’entraînement en rotation 54, et l’extrémité de sortie du moteur d’entraînement en rotation 54 est reliée au disque rotatif 52 par une courroie 55. Le moteur d’entraînement en rotation 54 entraîne l’arbre rotatif creux 51 en rotation par l'intermédiaire de la courroie 55, permettant ainsi au mécanisme de réfraction 60 sur l’arbre rotatif creux 51 de tourner ensemble.

[0050] Dans ce mode de réalisation, le rayon de la cavité interne en forme de colonne de l’arbre rotatif creux 51 est défini par R, et le rayon du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 42 est défini par r, sachant que r < R. Avec cette conception, il est possible d’éviter que la forme et/ou la direction du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 42 ne soient influencées par l’arbre rotatif creux 51.

[0051] Dans ce mode de réalisation, un disque magnétique de codage 521 est fixé sur le disque rotatif 52, et un capteur photoélectrique est disposé dans le corps de recouvrement 21. La partie de détection du capteur photoélectrique se trouve en vis-à-vis du disque magnétique de codage 521. Le disque magnétique de codage 521 est pourvu de lignes interphase noires et blanches, permettant ainsi de transmettre au capteur photoélectrique, des signaux d’impulsions générés à l’aide d’un disque de codage rotatif 62. De cette manière, il est possible de surveiller et de réguler la vitesse de rotation du disque rotatif.

[0052] Dans ce mode de réalisation, l’extrémité sphérique de l’arbre à rotule 212 est reliée à un bloc de limitation sphérique 71, et une plaque de serrage 72 est disposée entre le bloc de limitation sphérique 71 et le corps de recouvrement 21. La plaque de serrage 72 est pourvue d’une encoche 721 en forme de courge, et la partie de faible rayon de l’encoche 721 se situe au centre de la plaque de serrage 72. La plaque de serrage 72 est reliée au corps de recouvrement 21 par des mécanismes de liaison par serrage 73, le nombre de mécanismes de liaison par serrage 73 étant au moins de deux. La plaque de serrage 72 remplit principalement un rôle de protection, et la partie de faible rayon de l’encoche 721 en forme de courge est utilisée pour serrer le bloc de limitation sphérique 71. La partie à grand rayon de l’encoche 721 en forme de courge est utilisée pour permettre au bloc de limitation sphérique 71 de passer à travers. Le mécanisme de liaison par serrage 73 comprend un moteur de serrage, un bloc de serrage et un ressort à crochet. Le moteur de serrage est disposé dans le corps de recouvrement, et le bloc de serrage est relié par une liaison filetée à l’extrémité de sortie du moteur de serrage. Une colonne de limitation associée au bloc de serrage est disposée sur une surface latérale du corps de recouvrement 21, et la colonne de limitation limite la rotation du bloc de serrage. Une extrémité du ressort à crochet est reliée au bloc de serrage, et l’autre extrémité du ressort à crochet est reliée à la plaque de serrage 72. Lorsque le moteur de serrage tourne en marche avant pour interagir avec la colonne de limitation, le bloc de serrage est entraîné pour descendre, et la position de la plaque de serrage 72 est fixée par le ressort à crochet tendu. A l’inverse, lorsque le moteur de serrage tourne en marche arrière pour interagir avec la colonne de limitation, le bloc de serrage est entraîné pour monter, et le ressort à crochet est ramené à sa longueur initiale pour libérer la plaque de serrage 72.

[0053] Un procédé d’assemblage et de traitement de l’indicateur de niveau à laser sans réglage physique comprend les étapes suivantes :

[0054] Etape 1 : réalisation du châssis de base 11, du corps de recouvrement 21 et du mécanisme émetteur de lumière 40, par un processus d’usinage, où le châssis de base 11, le corps de recouvrement 21 et le mécanisme émetteur de lumière 40 sont respectivement pourvus de positions de montage en vue du préassemblage ;

[0055] Etape 2 : fixation de la bulle de niveau d’axe x 13, de la bulle de niveau d’axe y 14 et de la bulle de niveau d’axe z 15 dans le châssis de base 11, où la bulle d’axe x 13, la bulle d’axe y 14 et la bulle d’axe z 15 sont des mécanismes de réglage de niveau ;

[0056] Etape 3 : mise en place du châssis de base 11 dans une fraiseuse, et mise à niveau du châssis de base 11 à l’aide de la bulle de niveau d’axe x 13, de la bulle de niveau d’axe y 14 et de la bulle de niveau d’axe z 15 ; ensuite, traitement des surfaces d’extrémité des tiges de raccordement 12 et de celles des blocs de montage convexes 31, par un processus de fraisage, permettant ainsi de faire en sorte que les surfaces d’extrémité des tiges de raccordement 12 et celles des blocs de montage convexes 31 soient parallèles au plan xy, que les surfaces d’extrémité de toutes les tiges de raccordement 12 soient coplanaires, et que les surfaces d’extrémité de tous les blocs de montage convexes 31 soient coplanaires, c’est-à-dire permettant aux mécanismes de réglage de niveau d’agir directement sur les blocs de montage convexes 31 et sur les tiges de raccordement 12, en évitant ainsi des défaillances de réglage des blocs de montage convexes 31 et des tiges de raccordement 12 qui sont provoquées par différents facteurs ;

[0057] Etape 4 : serrage du mécanisme émetteur de lumière 40 dans un dispositif d’étalonnage rotatif et mise en place d’un écran CCD, à une distance allant de 80 à 120 m par rapport au mécanisme émetteur de lumière 40 ; entraînement du mécanisme émetteur de lumière 40 afin qu’il tourne dans le dispositif d’étalonnage rotatif, et réglage de la position du mécanisme émetteur de lumière 40, jusqu’à ce que la projection du mécanisme émetteur de lumière 40 en rotation, sur l’écran CCD, soit modifiée et passe d’un cercle à un point, l’écran CCD obtenant des images précises d’un ordinateur connecté, et la fraiseuse traitant la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire 44 du mécanisme émetteur de lumière 40 présentant un angle ajusté, garantissant ainsi que la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire 44 est parallèle au plan xy, et que la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire 44 est perpendiculaire à l’axe optique du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 42 ;

[0058] Etape 5 : fixation de l’arbre à rotule 212 dans le siège de montage d’arbre à rotule 211, et fixation des colonnes écrous rigides 22 dans le corps de recouvrement 21, à l’aide d’un adhésif de scellement ; ensuite, fixation du corps de recouvrement 21 dans la fraiseuse, du fait de l’interaction entre l’arbre à rotule 212 et le dispositif de serrage, et traitement des surfaces d’extrémité des colonnes écrous rigides 22, par un processus de fraisage, garantissant ainsi que les surfaces d’extrémité des colonnes écrous rigides 22 sont parallèles au plan xy, que le centre de l’axe de l’arbre à rotule 212 est perpendiculaire aux surfaces d’extrémité des colonnes écrous rigides, et que les surfaces d’extrémité de toutes les colonnes écrous rigides sont coplanaires ;

[0059] Etape 6 : fixation solide des surfaces d’extrémité des blocs de montage convexes 31 à la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire 44, et fixation du mécanisme émetteur de lumière 40 dans le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière 30, à l’aide de vis ; ensuite, installation du mécanisme de rotation dans l’arbre à rotule 212, et fixation du mécanisme de réfraction 60 à l’extrémité de sortie du mécanisme de rotation ; fixation solide des surfaces d’extrémité des tiges de raccordement 12 aux surfaces d’extrémité de la colonne écrou rigide 22, et fixation du corps de recouvrement 21 dans le châssis de base 11, à l’aide de vis, permettant ainsi au mécanisme de réglage de niveau de régler efficacement le faisceau laser émis par la présente invention.

[0060] Dans la présente invention, les mécanismes de réglage de niveau sont fixés dans le châssis de base 11, avant que les surfaces d’extrémité des blocs de montage convexes 31 dans le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière 30 ne soient traitées. Ainsi, le résultat du réglage du mécanisme de réglage de niveau peut faire l’objet d’un retour direct aux blocs de montage convexes 31, empêchant ainsi l’accumulation d’erreurs d’assemblage et de traitement. Par conséquent, il est possible d’éviter efficacement d’importantes erreurs d’assemblage. De même, les surfaces d’extrémité du mécanisme émetteur de lumière 40 et du corps de recouvrement 21 sont traitées après l’assemblage de leurs produits semi-finis. Puisque les erreurs de chaque position peuvent être réduites de façon significative, la présente invention peut être utilisée directement, sans réglages, et il est possible d’atteindre une précision plus élevée du plan de collimation laser émis selon la présente invention.

[0061] Afin d’améliorer encore la précision du mécanisme émetteur de lumière 40 réglé par les mécanismes de réglage de niveau, les étapes 3 et 4 de ce mode de réalisation prévoient que le diamètre de la surface d’extrémité du bloc de montage convexe 31 soit défini par p, et que la longueur d’arête de la fraise dans la fraiseuse soit définie par L, sachant que p < L. La largeur de la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire 44 est définie par q, et q < L. Grâce à cette conception, les blocs de montage convexes 31 et la partie de montage en saillie annulaire 44 peuvent être réalisés au cours d’une même découpe, protégeant ainsi la précision de la surface d’extrémité de subir les conséquences dues à une surface combinée formée par des découpes multiples.

[0062] Au cours des étapes 3, 4 et 5 du présent mode de réalisation , le diamètre extérieur de la surface devant être traitée peut être prévu conformément à la formule j = i/tank, où i est la précision de traitement de la fraiseuse, qui est normalement de 0,01 mm ou de 0,005 mm, j est le diamètre extérieur de la surface à traiter et est également le diamètre de rotation de la fraise ou celui de la surface devant être traitée, et k est la précision de traitement et de mise en forme. La précision de traitement peut être choisie en fonction des besoins réels. Avant de dimensionner le diamètre extérieur de la surface à traiter, il convient de s’assurer que la précision du produit fini répond à l’exigence suivante : 0 < k<37”.

[0063] La description des modes de réalisation évoqués ci-dessus permet à l’homme du métier de mettre en œuvre ou d’utiliser la présente invention. Sans s’écarter de l’esprit et de l’essence de la présente invention, l’homme du métier peut prévoir des combinaisons, des changements ou des modifications correspondantes, conformément à la présente invention. Par conséquent, l’étendue de la protection de la présente invention ne doit pas être limitée aux modes de réalisation cités plus haut, mais doit correspondre à l’étendue de protection la plus large possible, en accord avec les principes et les caractéristiques innovantes de la présente invention. Bien que quelques termes spécifiques soient employés dans la description de la présente invention, la portée de l’invention n’est pas nécessairement limitée par cette description. Le champ d’application de la présente invention est défini par les revendications.

Claims (1)

1. Revendications

   Indicateur de niveau à laser sans réglage physique, comprenant : un ensemble de base (10), et un ensemble de recouvrement (20), caractérisé en ce que l’ensemble de base (10) et l’ensemble de recouvrement (20) sont reliés de manière fixe, que l’ensemble de base (10) comprend en outre un châssis de base (11), que m tiges de raccordement (12) sont fixées au châssis de base (11), que m est un nombre entier supérieur ou égal à 3, que le châssis de base (11) est doté d’une bulle de niveau d’axe x (13), d’une bulle de niveau d’axe y (14) et d’une bulle de niveau d’axe z (15), que l’ensemble de recouvrement (20) comprend en outre un corps de recouvrement (21), que m colonnes écrous rigides (22) sont fixées dans le corps de recouvrement (21), à l’aide d’un adhésif de scellement, que les colonnes écrous rigides (22) font saillie à partir du corps de recouvrement (21) et sont reliées aux tiges de raccordement (12) par des vis, sachant que un siège de montage de mécanisme émetteur de lumière (30) est fixé au châssis de base (11), et un mécanisme émetteur de lumière (40) est relié au siège de montage de mécanisme émetteur de lumière (30) par des vis, sachant que le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière (30) est doté de n blocs de montage convexes (31), où n est un nombre entier supérieur ou égal à 3, que le bloc de montage convexe (31) est pourvu d’un premier trou de vis (311) et le premier trou de vis (311) s’étend à travers le bloc de montage convexe (31) et le châssis de base (11), que le mécanisme émetteur de lumière (40) comprend une enveloppe de support de source lumineuse (41) et une source lumineuse (42) qui est fixée dans cette enveloppe de support de source lumineuse (41), qu’une partie de montage en saillie annulaire (44) est fixée sur une face du disque de montage (43) qui est éloignée du côté émetteur de lumière de la source lumineuse (42), qu’un anneau intérieur de la partie de montage en saillie annulaire (44) est espacé de l’enveloppe de support de source lumineuse (41), que n deuxièmes trous de vis (441) sont formés dans la partie de montage en saillie annulaire (44), que le deuxième trou de vis (441) s’étend également à travers le disque de montage (43) et concorde avec le premier trou de vis (311), qu’un siège de montage d’arbre à rotule (211) est disposé sur le corps de recouvrement (21) et un arbre à rotule (212) est fixé dans le siège de montage d’arbre à rotule (211), [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] qu’un mécanisme de rotation est disposé dans l’arbre à rotule (212) et un mécanisme de réfraction (60) est fixé à l’extrémité de sortie en haut du mécanisme de rotation, sachant que la surface d’extrémité de la tige de raccordement (12), la surface d’extrémité de la colonne écrou rigide (22), la surface d’extrémité du bloc de montage convexe (31) et la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire (44) sont parallèles au plan xy, que l’axe optique de la source lumineuse (42) et l’axe de rotation du mécanisme de rotation sont parallèles à l’axe z, et l’axe optique de la source lumineuse (42) est coaxial avec l’axe de rotation du mécanisme de rotation.

   Indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur du bloc de montage convexe (31) qui fait saillie à partir du siège de montage de mécanisme émetteur de lumière (30) est de 0,5 à 1 mm, et que tous les blocs de montage convexes (31) sont répartis en un cercle d’un diamètre P, avec P > 27 mm.

   Indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur de la partie de montage en saillie annulaire (44) qui fait saillie à partir du disque de montage (43) est de 3,5 à 4 mm, le diamètre de l’anneau extérieur de la partie de montage en saillie annulaire (44) étant supérieur ou égal à 27 mm.

   Indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de rotation comprend un arbre rotatif creux (51) et qu’un disque rotatif (52) est fixé à une extrémité de l’arbre rotatif creux (51) qui se situe à proximité de l’ensemble de base (10), que l’autre extrémité de l’arbre rotatif creux (51) est l’extrémité de sortie du mécanisme de rotation, que l’arbre rotatif creux (51) est installé dans l’arbre à rotule (212) par l'intermédiaire d’un palier (53), que le mécanisme de rotation comprend en outre un moteur d’entraînement en rotation (54), et que l’extrémité de sortie du moteur d’entraînement en rotation (54) est reliée au disque rotatif (52) par une courroie (55).

   Indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rayon de la cavité interne en forme de colonne de l’arbre rotatif creux (51) est défini par R, et le rayon du faisceau lumineux émis par la source lumineuse (42) est défini par r, sachant que r < R.

   [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8]

   Indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’un disque magnétique de codage (521) est fixé sur le disque rotatif (52), et qu’un capteur photoélectrique est disposé dans le corps de recouvrement (21), la partie de détection du capteur photoélectrique se trouvant en vis-à-vis du disque magnétique de codage (521).

   Indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’extrémité sphérique de l’arbre à rotule (212) est reliée à un bloc de limitation sphérique (71) et une plaque de serrage (72) est disposée entre le bloc de limitation sphérique (71) et le corps de recouvrement (21), que la plaque de serrage (72) est pourvue d’une encoche (721) en forme de courge, et la partie de faible rayon de l’encoche (721) se situe au centre de la plaque de serrage (72), la plaque de serrage (72) étant reliée au corps de recouvrement (21) par des mécanismes de liaison par serrage (73).

   Procédé d’assemblage et de traitement de l’indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon les revendications 1 à 7, comprenant les étapes suivantes :

   Etape 1 : réalisation du châssis de base (11), du corps de recouvrement (21) et du mécanisme émetteur de lumière (40), par un processus d’usinage ;

   Etape 2 : fixation de la bulle de niveau d’axe x (13), de la bulle de niveau d’axe y (14) et de la bulle de niveau d’axe z (15) dans le châssis de base (11) ;

   Etape 3 : mise en place du châssis de base (11) dans une fraiseuse et mise à niveau du châssis de base (11) à l’aide de la bulle de niveau d’axe x (13), de la bulle de niveau d’axe y (14) et de la bulle de niveau d’axe z (15), et ensuite, traitement des surfaces d’extrémité des tiges de raccordement (12) et de celle des blocs de montage convexes (31), par un processus de fraisage, permettant ainsi de faire en sorte que les surfaces d’extrémité des tiges de raccordement (12) et celles des blocs de montage convexes (31) soient parallèles au plan xy ;

   Etape 4 : serrage du mécanisme émetteur de lumière (40) dans un dispositif d’étalonnage rotatif et mise en place d’un écran CCD, à une distance allant de 80 à 120 m par rapport au mécanisme émetteur de lumière (40) ; entraînement du mécanisme émetteur de lumière (40) afin qu’il tourne dans le dispositif d’étalonnage rotatif, et réglage de la position du mécanisme émetteur de lumière (40), jusqu’à ce que la [Revendication 9] [Revendication 10] projection du mécanisme émetteur de lumière (40) en rotation, sur l’écran CCD, soit modifiée et passe d’un cercle à un point, l’écran CCD obtenant des images précises d’un ordinateur connecté, et la fraiseuse traitant la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire (44) du mécanisme émetteur de lumière (40) présentant un angle ajusté, garantissant ainsi que la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire (44) est parallèle au plan xy ;

   Etape 5 : fixation de l’arbre à rotule (212) dans le siège de montage d’arbre à rotule (211), et fixation des colonnes écrous rigides (22) dans le corps de recouvrement (21), à l’aide d’un adhésif de scellement ; ensuite, fixation du corps de recouvrement (21) dans la fraiseuse, du fait de l’interaction entre l’arbre à rotule (212) et le dispositif de serrage, et traitement des surfaces d’extrémité des colonnes écrous rigides (22), par un processus de fraisage, garantissant ainsi que les surfaces d’extrémité des colonnes écrous rigides (22) sont parallèles au plan xy ;

   Etape 6 : fixation solide des surfaces d’extrémité des blocs de montage convexes (31) à la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire (44), et fixation du mécanisme émetteur de lumière (40) dans le siège de montage de mécanisme émetteur de lumière (30), à l’aide de vis ; ensuite, installation du mécanisme de rotation dans l’arbre à rotule (212), et fixation du mécanisme de réfraction (60) à l’extrémité de sortie du mécanisme de rotation ; fixation solide des surfaces d’extrémité des tiges de raccordement (12) aux surfaces d’extrémité de la colonne écrou rigide (22), et fixation du corps de recouvrement (21) dans le châssis de base (11), à l’aide de vis.

   Procédé d’assemblage et de traitement de l’indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon la revendication 8, caractérisé en ce que, aux étapes 3 et 4, le diamètre de la surface d’extrémité du bloc de montage convexe (31) est défini par p, et la longueur d’arête de la fraise dans la fraiseuse est définie par L, sachant que p < L, la largeur de la surface d’extrémité de la partie de montage en saillie annulaire (44) étant définie par q, et q < L.

   Procédé d’assemblage et de traitement de l’indicateur de niveau à laser sans réglage physique selon la revendication 8, caractérisé en ce que, aux étapes 3, 4 et 5, le diamètre extérieur de la surface devant être traitée peut être prévu conformément à la formule j = i/tank, où i est la précision de traitement de la fraiseuse, j est le diamètre extérieur de la surface à traiter, et k est la précision de traitement et de mise en forme,