JP4628192B2 - Laser marking device and its tilt adjustment attachment for tripod - Google Patents
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Description
本発明は、建築工事や部屋の間仕切り作業などを行う際に、レーザー光によって壁面に水平方向の基準線あるいは天井から壁面さらには床面に至る面に鉛直方向の基準線などを投射するレーザー墨出し器およびその三脚用傾き調整アタッチメントに関するものである。 The present invention relates to a laser ink which projects a horizontal reference line on a wall surface or a vertical reference line on a surface extending from a ceiling to a wall surface and further to a floor surface when performing construction work or room partitioning work. The present invention relates to an ejector and its tripod tilt adjustment attachment.
レーザー光は、本来横断面が楕円形の光であるが、コリメートレンズおよび円柱状のロッドレンズを通すことにより、一条のライン光となる。上記ロッドレンズの中心軸線を鉛直方向に向ければ水平方向のライン光を投射することができ、ロッドレンズの中心軸線を水平方向に向ければ鉛直方向のライン光を投射することができる。レーザー墨出し器は、このような鉛直ライン光または水平ライン光を投射するレーザーユニットを利用したもので、ジンバル機構により支持されたレーザーユニットホルダーを備え、このレーザーユニットホルダーの所定位置にレーザーユニットが支持されている。レーザーユニットホルダーは、上記ジンバル機構により、傾きのない所定の姿勢に保持され、これによって鉛直ライン光または水平ライン光を投射することができるようになっている。 Laser light is essentially light having an elliptical cross section, but becomes a single line of light by passing through a collimating lens and a cylindrical rod lens. If the central axis of the rod lens is directed in the vertical direction, horizontal line light can be projected, and if the central axis of the rod lens is directed in the horizontal direction, vertical line light can be projected. The laser marking device uses a laser unit that projects such vertical line light or horizontal line light, and includes a laser unit holder supported by a gimbal mechanism, and the laser unit is located at a predetermined position of the laser unit holder. It is supported. The laser unit holder is held in a predetermined posture without tilting by the gimbal mechanism, and thereby can project vertical line light or horizontal line light.
したがって、レーザー墨出し器を設置した状態でその姿勢が傾いていても、鉛直ライン光または水平ライン光を投射することができるが、より精度のよい鉛直ライン光または水平ライン光を投射するためには、レーザーユニットホルダーの振れ角がゼロであること、すなわち、レーザー墨出し器を設置したとき、レーザー墨出し器本体に傾きがないことが望ましい。そこで、レーザー墨出し器を設置するときは、水準器などを駆使して傾き角度調整を行い、なるべく傾きのない姿勢に調整している。 Therefore, even if the posture is inclined with the laser marking device installed, it is possible to project vertical line light or horizontal line light, but in order to project more accurate vertical line light or horizontal line light. It is desirable that the deflection angle of the laser unit holder is zero, that is, when the laser marking device is installed, the laser marking device body is not inclined. Therefore, when installing a laser marking device, the tilt angle is adjusted by using a level, etc., and the posture is adjusted as little as possible.
図2、図3は、従来のレーザー墨出し器における傾き調整手段の一例を示す。図2において、レーザー墨出し器50は角度調整アタッチメント52を介して三脚54の雲台56上に取り付けられている。角度調整アタッチメント52はレーザー墨出し器50の前後左右の傾きを調整することができる。レーザー墨出し器50は例えば水平方向に拡散するレーザー光58を放射し、照射対象である壁面に水平ライン光59を投射する。
2 and 3 show an example of the inclination adjusting means in the conventional laser marking device. In FIG. 2, the
図3は、上記角度調整アタッチメント52の具体例を示す。図3において、三脚54の雲台56の上にはベース板60が載せられ、雲台56を下から上に貫いて設けられている取り付けねじ58がベース板60の中心のねじ孔にねじ込まれることにより、ベース板60が雲台56に固定されている。ベース板60の外周部には適宜数(例えば3個)の調整ねじ64がねじ込まれている。調整ねじ64はこれを回転操作するためのつまみ62を有するとともに、つまみ62から上に伸びた円柱部66を有している。各調整ねじ64のつまみ62とベース板60の間には隙間があり、この隙間に、各調整ねじ64の外周に挿入された反発コイルばね68が介在している。ばね68は、各調整ねじ64とベース板60のねじ孔との間のがたつき防止ないしはバックラッシュ防止用で、ベース板60と各調整ねじ64のつまみ62を互いに引き離す向きに付勢している。各調整ねじ64の円柱部66は墨出し器受け板70の外周部に形成された孔を貫通し、止めリングが嵌められることによって墨出し器受け板70の脱落防止が図られている。各調整ねじ64は墨出し器受け板70に対して相対回転可能となっている。墨出し器受け板70の中央部には、墨出し器受け板70を下から上に貫通して止めねじ72が回転可能に嵌められ、図示されないレーザー墨出し器の底板に形成された取り付けねじ孔に上記止めねじ72がねじ込まれることにより、墨出し器受け板70上にレーザー墨出し器が固定されるようになっている。
FIG. 3 shows a specific example of the
角度調整アタッチメント52は上記のように構成されているため、各調整ねじ64をつまみ62の操作によって正逆回転させることにより、ベース板60に対する各調整ねじ64の螺入量が変化し、各つまみ62の高さ位置が変化する。これに応じて墨出し器受け板70およびその上に取り付けられているレーザー墨出し器の姿勢ないしは傾き角度が変化する。調整ねじ64が3箇所に設けられているとすれば、一つの調整ねじ64によって例えばレーザー墨出し器の前後方向の傾きを調整することができ、別の一つの調整ねじ64によって例えばレーザー墨出し器の左右方向の傾きを調整することができるように構成することができる。
Since the
図2、図3に類似の先行技術として、固定ベースに嵌合載置され固定ベースに対して回転可能であるとともに上面が脚部と当接する回転テーブルを有する微調整スタンドを備え、微調整スタンド上でレーザー墨出し器の水準調整ができるように、回転テーブルの上部当接面と墨出し器の脚の当接面とを当接させてなるレーザー墨出し器用微調整スタンドが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a prior art similar to FIGS. 2 and 3, a fine adjustment stand having a rotary table fitted and mounted on a fixed base and capable of rotating with respect to the fixed base and having an upper surface abutting against a leg portion is provided. There is known a fine adjustment stand for a laser marking device in which the upper contact surface of the rotary table and the contact surface of the leg of the marking device are brought into contact so that the level adjustment of the laser marking device can be performed above. (For example, refer to Patent Document 1).
しかし、図2、図3に示すような、また、特許文献1に記載されている従来の角度調整アタッチメントあるいは微調整スタンドによってレーザー墨出し器の傾きを調整すると、ジンバル機構によるレーザーユニットホルダーの揺動中心の高さ位置が変動し、その前に設定したライン光の位置がずれてしまい、再度、ライン光の位置を設定しなおす必要がある。このライン光の位置ずれは水平ライン光にも鉛直ライン光にもいえることである。このように、従来のレーザー墨出し器によれば、傾き角度調整のあとにライン光の位置を設定しなおす必要があり、調整が面倒であるという難点がある。 However, when the inclination of the laser marking device is adjusted by the conventional angle adjustment attachment or fine adjustment stand as shown in FIGS. 2 and 3, the laser unit holder is shaken by the gimbal mechanism. The height position of the moving center fluctuates, the position of the line light set before that shifts, and it is necessary to reset the position of the line light again. This positional deviation of the line light can be said for both the horizontal line light and the vertical line light. As described above, according to the conventional laser marking device, it is necessary to reset the position of the line light after adjusting the tilt angle, and there is a problem that the adjustment is troublesome.
本発明に関連のある他の先行技術として、ジンバル機構により揺動可能に支持されたレーザーユニットホルダーと、レーザーユニットホルダーに取付けられた少なくとも一つのレーザーユニットとを有してなるレーザー墨出し器であって、レーザーユニットホルダーの傾きを検出するためにレーザーユニットホルダーに取付けられた水準センサと、磁石およびコイルからなり水準センサの出力に基づきコイルへの通電が制御されることによりレーザーユニットホルダーを所定の姿勢に保つ推力発生手段とを有する自動傾き調整機構が知られている(例えば、特許文献2参照)。 Another prior art related to the present invention is a laser marking device comprising a laser unit holder that is swingably supported by a gimbal mechanism, and at least one laser unit attached to the laser unit holder. In order to detect the tilt of the laser unit holder, a laser is mounted on the laser unit holder by controlling the energization to the coil based on the output of the level sensor which consists of a level sensor attached to the laser unit holder and a magnet and a coil. There is known an automatic tilt adjustment mechanism having a thrust generating means for maintaining the posture (see, for example, Patent Document 2).
特許文献2記載の発明は、レーザーユニットホルダーの傾きを能動的な制御によってゼロにするというもので、より精度の高い水平ライン光あるいは鉛直ライン光を投射するには制御量ができるだけ少ないのが望ましく、レーザー墨出し器本体の傾きを調整可能とすることも必要である。しかし、レーザー墨出し器本体の傾きを調整すると、前述の従来例と同様に、前もって設定したライン光の位置がずれてしまい、再度、ライン光の位置を設定しなおす必要があるという難点がある。 In the invention described in Patent Document 2, the tilt of the laser unit holder is made zero by active control, and it is desirable that the amount of control is as small as possible for projecting more accurate horizontal line light or vertical line light. It is also necessary to be able to adjust the inclination of the laser marking device body. However, if the inclination of the laser marking device main body is adjusted, the position of the line light set in advance is shifted as in the above-described conventional example, and it is necessary to reset the position of the line light again. .
本発明は、これまで説明してきた従来技術の問題点を解消するためになされたもので、レーザー墨出し器の傾き角度調整を行っても、前もって設定したライン光の位置がずれることがなく、よって、ライン光の位置を設定しなおす煩雑さを解消することができるレーザー墨出し器およびその三脚用傾き調整アタッチメントを提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the problems of the prior art described so far, even if the inclination angle of the laser marking device is adjusted, the position of the line light set in advance is not shifted, Accordingly, it is an object of the present invention to provide a laser marking device and a tripod tilt adjustment attachment that can eliminate the complexity of resetting the position of the line light.
本発明は、レーザー墨出し器本体内にジンバル機構を介して揺動可能にかつ所定の垂下姿勢を保つように吊り下げられたレーザーユニットホルダーと、三脚に取り付けることができレーザー墨出し器本体と実質一体の部材の受け部を有するベース部材と、ベース部材の上記受け部に沿ってレーザー墨出し器本体と実質一体の部材を移動させることによりレーザー墨出し器の傾きを調整する調整ねじを備え、ベース部材の上記受け部とこの受け部によって受けられるレーザー墨出し器本体と実質一体の部材の一部の少なくとも一方は球面座となっており、上記球面座を形成する球面の中心は上記レーザーユニットホルダーの揺動中心であることを最も主要な特徴とする。 The present invention includes a laser unit holder suspended in a laser marking device body so as to be swingable via a gimbal mechanism and maintaining a predetermined hanging posture, and a laser marking device body which can be attached to a tripod. A base member having a receiving portion of a substantially integral member, and an adjusting screw for adjusting the inclination of the laser marking device by moving the substantially integral member of the laser marking device body along the receiving portion of the base member. And at least one of the receiving portion of the base member and a part of the member which is substantially integrated with the laser marking device body received by the receiving portion is a spherical seat, and the center of the spherical surface forming the spherical seat is the laser. The main feature is that it is the center of oscillation of the unit holder.
調整ねじによってレーザー墨出し器の傾きを調整すると、レーザー墨出し器本体は球面座に沿って移動する。この移動軌跡は、レーザーユニットホルダーの揺動中心を中心とする円弧ないしは球面を描くので、レーザーユニットホルダーの高さ位置は変わらない。よって、レーザーユニットホルダーから放射されるレーザー光の高さ位置にも変わりがなく、レーザー墨出し器の傾き調整のたびにレーザー光の高さ位置、特に水平ライン光の高さ位置を再調整するという煩雑さを解消することができる。 When the inclination of the laser marking device is adjusted by the adjusting screw, the laser marking device body moves along the spherical seat. Since this moving locus draws an arc or a spherical surface centered on the oscillation center of the laser unit holder, the height position of the laser unit holder does not change. Therefore, there is no change in the height position of the laser light emitted from the laser unit holder, and the height position of the laser light, especially the height position of the horizontal line light, is readjusted every time the inclination of the laser marking device is adjusted. Can be eliminated.
以下、本発明にかかるレーザー墨出し器およびその三脚用傾き調整アタッチメントの実施例を、図面を参照しながら説明する。
図1において、符号10はレーザー墨出し器本体を示している。レーザー墨出し器本体10内には、従来一般のレーザー墨出し器と同様に、ジンバル機構12によってレーザーユニットホルダー14が揺動可能に、かつ、所定の垂下姿勢を保つことができるように吊り下げられている。符号18はレーザーユニットホルダー14の揺動中心を示す。レーザーユニットホルダー14にはレーザーユニット16が取り付けられている。レーザーユニット16は、レーザー光源としての半導体レーザーと、半導体レーザーから放射される発散光を平行光束とするコリメートレンズと、平行光束を一方向にのみ拡散する円柱形のロッドレンズを有してなる。図1に示すレーザーユニット16はロッドレンズの中心軸線が鉛直方向を向き、レーザーの平行光束を水平方向にのみ拡散して放射し、照射対象の壁面に水平ライン光38を投射するようになっている。符号36はレーザーユニット16から放射されるレーザー光を示しており、レーザー墨出し器本体10には、レーザー光36を外に向かって放射するための窓孔19が形成されている。
Embodiments of the laser marking device and its tripod tilt adjustment attachment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the code |
レーザー墨出し器本体10は底部に三脚取り付け孔を有していて、この三脚取り付け孔を使って直接三脚に取り付けることができるが、図1に示す実施例では、角度調整アタッチメント20を介して三脚30の雲台32上に取り付けられている。角度調整アタッチメント20は、主としてベース部材26と、墨出し器受け部材22と、複数の調整ねじ28を有してなる。ベース部材26は三脚30の雲台32の上に載せられるとともに、雲台32を下から上に貫いて回転可能に設けられた取り付けねじ34がベース部材26のねじ孔にねじ込まれることによって雲台32に固定されている。ベース部材26は上面側に墨出し器受け部材22の受け部として、凹形の球面座264を有している。球面座26は、上記取り付けねじ34がねじ込まれるねじ孔を中心とする円形の孔の縁を面取りした形で、円弧に沿い一定幅の帯状に形成されている。
The laser
上記墨出し器受け部材22は、レーザー墨出し器本体10の上記三脚取り付け孔にねじ込むことによってレーザー墨出し器本体10を一体に結合する取り付けねじ24を有している。レーザー墨出し器本体10に墨出し器受け部材22を一体に結合した状態では、墨出し器受け部材22はレーザー墨出し器本体10と実質一体の部材といっても差し支えない。墨出し器受け部材22は下面側に凸形の球面座222を有している。この球面座222は、墨出し器受け部材22の中心軸線を中心とする円弧に沿って形成された突部の角を面取りした形で、円弧に沿い一定幅の帯状に形成されている。上記球面座222はベース部材26の凹形の球面座264に当接している。ベース部材26の球面座264と墨出し器受け部材22の球面座222は同じ半径の球面に沿うように形成され、これらの球面の中心は、ジンバル機構12で揺動自在に吊り下げられたレーザーユニットホルダー14の揺動中心18と一致している。
The marking
墨出し器受け部材22は、これをベース部材26の球面座264の球面に沿って移動させることができ、これによって墨出し器受け部材22およびこれと一体のレーザー墨出し器本体10の傾きを調整することができる。レーザー墨出し器本体10の傾き調整は、複数の調整ねじ28を正逆回転させることによって行うことができる。各調整ねじ28は、墨出し器受け部材22の周縁部224に形成された孔を貫通し、ベース部材26の周縁部に形成されたねじ孔262にねじ込まれている。ベース部材26の周縁部上面と墨出し器受け部材22の周縁部224の下面との間には隙間があり、この隙間の範囲でベース部材26に対し墨出し器受け部材22を傾けることができるようになっている。
The inking
調整ねじ28が3個あり、これらの調整ねじ28をそれぞれa,b,cとすれば、aとbを結ぶ直線に対しbとcを結ぶ直線が直交するように配置するとよい。このような配置にすれば、例えば、墨出し器の前後方向の傾き調整はaとbの調整ねじで行い、左右方向の傾き調整はbとcの調整ねじで行う、というように使い分けることができる。
If there are three
調整ねじ28によって墨出し器の傾き調整を行うとき、墨出し器受け部材22およびレーザー墨出し器本体10はベース部材26の球面座264に沿って移動する。球面座264を構成する球面の中心はレーザーユニットホルダー14の揺動中心18と一致している。傾き調整によってレーザーユニットホルダー14が相対的に揺動するが、この揺動中心18の高さ位置は変動しないから、レーザーユニット16から放射されるレーザー光の高さ位置が墨出し器の傾き調整に基づいて変動することはない。したがって、墨出し器の傾き調整のたびに、ライン光の高さ位置調整を行わなければならないという煩雑さを回避することができる。
When the inclination of the inking device is adjusted by the adjusting
図示の実施例は、三脚30とレーザー墨出し器本体10の間に角度調整アタッチメント20が介在しているものとして説明したが、角度調整アタッチメント20に相当する機構がレーザー墨出し器自体の一部を構成する部材としてレーザー墨出し器本体10に組み込まれていてもよい。
図示の実施例では、ベース部材26と墨出し器受け部材22の両方に球面座が設けられている。このような構成にすれば、ベース部材26と墨出し器受け部材22が面接触することにより安定に当接しあう利点がある。しかし、球面座は、ベース部材26と墨出し器受け部材22の少なくとも一方に形成され、他方の部材は球面座に点接触または線接触的に当接するものであっても、本発明の目的を達成することができ、本発明の技術的範囲に属するものである。
In the illustrated embodiment, the
In the illustrated embodiment, both the
ジンバル機構12は、互いに直交する方向の二つの水平軸を有し、一つの水平軸で固定部に対し中間揺動枠が揺動自在に支持され、他の一つの水平軸で上記揺動枠に対しレーザーユニットホルダーが揺動自在に支持されていて、上記二つの水平軸は同じ高さの平面上にある。したがって、レーザーユニットホルダー14の揺動中心18は一つである。ところが、上記二つの軸の高さ位置が異なり、レーザーユニットホルダー14の揺動方向によって揺動中心が異なるものがある。このようなレーザー墨出し器に本発明を適用するには、いずれか一方の揺動中心と球面座の球面の中心とが一致するように、あるいは互いに異なる揺動中心の中間位置に球面座の球面の中心が一致するように構成してもよい。レーザーユニットホルダー14の揺動中心と球面座の球面の中心がほぼ一致していれば、本発明の技術的範囲に属し、所期の効果を得ることができる。
The
図示の実施例は、水平ライン光38のみを投射するレーザー墨出し器として描かれているが、本発明は、鉛直ライン光を投射するレーザー墨出し器にも、水平および鉛直方向のライン光を投射するレーザー墨出し器にも、地墨あるいは天墨を投射することができるレーザー墨出し器にも適用可能である。
Although the illustrated embodiment is depicted as a laser marking device that projects only
10 レーザー墨出し器本体
12 ジンバル機構
14 レーザーユニットホルダー
16 レーザーユニット
18 レーザーユニットホルダーの揺動中心
20 角度調整アタッチメント
22 墨出し器受け部材
26 ベース部材
28 調整ねじ
30 三脚
222 凸形の球面座
264 凹形の球面座
DESCRIPTION OF
Claims (6)
三脚に取り付けることができレーザー墨出し器本体と実質一体の部材の受け部を有するベース部材と、
ベース部材の上記受け部に沿ってレーザー墨出し器本体と実質一体の部材を移動させることによりレーザー墨出し器の傾きを調整する調整ねじを備え、
ベース部材の上記受け部とこの受け部によって受けられるレーザー墨出し器本体と実質一体の部材の一部の少なくとも一方は球面座となっており、
上記球面座を形成する球面の中心は上記レーザーユニットホルダーの揺動中心であることを特徴とするレーザー墨出し器。 A laser unit holder suspended in a laser marking device body so as to be swingable via a gimbal mechanism and to maintain a predetermined hanging posture;
A base member that can be attached to a tripod and has a receiving portion of a member that is substantially integral with the laser marking device body;
An adjustment screw that adjusts the inclination of the laser marking device by moving a member substantially integral with the laser marking device body along the receiving portion of the base member,
At least one of the receiving part of the base member and a part of the member which is substantially integrated with the laser inking unit received by the receiving part is a spherical seat,
The laser marking device characterized in that the center of the spherical surface forming the spherical seat is the oscillation center of the laser unit holder.
三脚に取り付けることができ上記墨出し器受け部材の受け部を有するベース部材と、
ベース部材の上記受け部に沿って上記墨出し器受け部材を移動させることによりレーザー墨出し器の傾きを調整する調整ねじを備え、
上記ベース部材の受け部とこの受け部によって受けられる上記墨出し器受け部材の一部の少なくとも一方は球面座となっており、
上記球面座を形成する球面の中心は上記レーザーユニットホルダーの揺動中心であることを特徴とするレーザー墨出し器の三脚用傾き調整アタッチメント。 An inking device receiving member that can be coupled to the laser inking device body using the tripod mounting hole;
A base member that can be attached to a tripod and has a receiving portion for the ink receiving member;
An adjustment screw for adjusting the inclination of the laser marking device by moving the marking device receiving member along the receiving portion of the base member;
At least one of the receiving part of the base member and a part of the inking device receiving member received by the receiving part is a spherical seat,
3. A tilt adjustment attachment for a tripod of a laser marking device, wherein the center of the spherical surface forming the spherical seat is the oscillation center of the laser unit holder.
A concave spherical seat is formed on the base member, and a part of the ink receiving member received by the spherical seat is a convex spherical seat having a spherical surface centering on the oscillation center of the laser unit holder. 5. A tilt adjustment attachment for a tripod of the laser marking device according to 5.
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