PL224520B1 - Urządzenie do odchylania wiązki światła, zwłaszcza wąskokątnych przestrzennych dalmierzy laserowych - Google Patents

Abstract

Urządzenie do odchylania wiązki światła, zwłaszcza wąskokątnych przestrzennych dalmierzy laserowych, zawiera dwa, usytuowane jeden nad drugim, zamocowane obrotowo w korpusie (3) pryzmaty (1, 12) usytuowane względem siebie tak, iż ich osie obrotu są odchylone względem siebie o kąt 0-20°, korzystnie pokrywają się. Jeden pryzmat (1) jest zamocowany wewnątrz tulei (2) zamocowanej obrotowo wewnątrz korpusu (3) i połączonej z silnikiem napędowym (8). Drugi pryzmat (12) jest zamocowany wewnątrz drugiej tulei (11) zamocowanej obrotowo wewnątrz korpusu (3) urządzenia i złączonej z drugim silnikiem napędowym (15). Tuleje (2, 11) są połączone z silnikami napędowymi (8, 15) za pośrednictwem układów przeniesienia napędu (6, 7, 13, 14). Nadto urządzenie jest wyposażone w czujniki (17, 18) położenia tulei (2, 11). Kąty łamiące obydwu pryzmatów (1, 12) są jednakowe. Urządzenie jest ewentualnie wyposażone w osłonę zamykającą od góry korpus (3) urządzenia, której fragment jest wykonany z materiału przezroczystego. Tuleje (2, 11) mogą być także połączone bezpośrednio z silnikami napędowymi.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do odchylania wiązki światła, zwłaszcza wąskokątnych przestrzennych dalmierzy laserowych.

Zadaniem urządzenia do odchylania wiązki światła przestrzennych dalmierzy laserowych jest odpowiednie ustawienie wiązki światła emitowanej przez laser dalmierza.

Znane jest zastosowanie lustra do odchylania wiązki światła przestrzennych dalmierzy laserowych. Lustro to wiruje wokół osi lasera oraz wykonuje ruch wahliwy wokół osi prostopadłej do osi dalmierza i leżącej w płaszczyźnie lustra. Do wykonania ruchu wirowego lustro pobiera napęd z silnika bezpośrednio lub za pomocą przekładni, zaś do wykonania ruchu wahliwego lustro pobiera napęd za pomocą złożonego układu przeniesienia napędu.

Z opisu patentowego PL 196180 B1 jest znane urządzenie do odchylania wiązki światła, zwłaszcza przestrzennych dalmierzy laserowych zawierające wirujące lustro i wirujący pryzmat ustawione względem siebie tak, że ich osie obrotu są odchylone względem siebie o kąt 0 - 20°, korzystnie pokrywają się. Napęd, zarówno pryzmatu jak i lustra, jest przenoszony z jednego lub dwóch niezależnych silników napędowych za pomocą układu przeniesienia napędu, przykładowo kół zębatych.

Zastosowanie takiego układu przeniesienia napędu powoduje generowanie znacznego hałasu i wprowadza do układu niepożądane siły oraz drgania. Dla takiego urządzenia do odchylania wiązki światła pole obserwacji ma postać pierścienia o osi zgodnej z osią obrotu lustra.

Urządzenie do odchylania wiązki światła, zwłaszcza wąskokątnych przestrzennych dalmierzy laserowych, zawierające dwa, usytuowane jeden nad drugim, zamocowane obrotowo w korpusie urządzenia elementy optyczne usytuowane względem siebie tak, iż ich osie obrotu są odchylone względem siebie o kąt 0-20°, korzystnie pokrywają się, z których jeden stanowi pryzmat zamocowany wewnątrz usytuowanej pionowo tulei zamocowanej obrotowo wewnątrz korpusu i połączonej z silnikiem napędowym, według wynalazku, jako drugi element optyczny zawiera także pryzmat zamocowany także wewnątrz usytuowanej pionowo drugiej tulei zamocowanej obrotowo wewnątrz korpusu urządzenia i złączonej z drugim silnikiem napędowym, przy czym kąty łamiące obydwu pryzmatów są jednakowe. Urządzenie jest nadto wyposażone w, przymocowane do korpusu, czujniki położenia tulei, w których są zamocowane pryzmaty oraz ewentualnie w osłonę zamykającą od góry korpus urządzenia, przymocowaną do górnej krawędzi korpusu. Fragment osłony jest wykonany z materiału przezr oczystego. Tuleje, w których są zamocowane pryzmaty, są złączone z, przymocowanymi do zewnętr znej ścianki korpusu, silnikami napędowymi za pośrednictwem układów przeniesienia napędu lub są połączone bezpośrednio z silnikami napędowymi wyposażonymi w cylindryczne wirniki, których stojany są przymocowane do ścianki wewnętrznej korpusu urządzenia. Tuleje są umieszczone wewnątrz cylindrycznych wirników tych silników napędowych.

Dzięki zastosowaniu urządzenia według wynalazku obszar skanowany przez wiązkę światła dalmierza ma kształt stożka o osi zgodnej z osią obrotu pryzmatów, co w niektórych zastosowaniach może być znacznie korzystniejsze niż pole obserwacji w postaci pierścienia w dalmierzach wyposażonych w dotychczasowe urządzenia do odchylania wiązki światła. Nadto sztywne połączenie tulei, w których są zamocowane elementy optyczne, z wirnikami silników napędowych wyeliminowuje w ystępowanie drgań. W przypadku zastosowania silników z cylindrycznymi wirnikami wiązka światła dalmierza przechodzi środkiem tych wirników, co poprawia zwartość konstrukcji. Czujniki położenia elementów optycznych umożliwiają określenie kierunku, w którym jest dokonywany pomiar za pomocą dalmierza. Osłona zabezpiecza elementy dalmierza przed działaniem czynników atmosferycznych i zmniejsza hałas powstający podczas ich obrotu.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie, w którym tuleje z elementami optycznymi są połączone z silnikami napędowymi za pośrednictwem układów przeniesienia napędu, w przekroju wzdłużnym, zaś fig. 2 - urządzenie, w którym tuleje z elementami optycznymi są połączone bezpośrednio z silnikami napędowymi.

Urządzenie przedstawione na fig. 1 jest wyposażone w dwa, usytuowane jeden nad drugim, pryzmaty 1, 12, z których dolny pryzmat 1 jest wklejony w usytuowaną pionowo tuleję 2, zaś górny pryzmat 12 w, także usytuowaną pionowo, tuleję 11. Tuleja 2 jest zamocowana obrotowo w korpusie 3 urządzenia za pomocą łożysk 4, 5. Na tulei 2 jest zamocowane koło zębate 6 współpracującego z kołem zębatym 7 zamocowanym na wale silnika napędowego 8 tej tulei przymocowanego do ścianki zewnętrznej korpusu 3. Tuleja 11 jest zamocowana obrotowo w korpusie 3 za pomocą łożysk 9, 10 i na tulei 11 jest zamocowane koło zębate 13 współpracujące z kołem zębatym 14 zamocowanym na

PL 224 520 B1 silniku napędowym 15 tej tulei, przymocowanym do ścianki zewnętrznej korpusu 3. Kąty łamiące ob ydwu pryzmatów 1, 12 są jednakowe. Pryzmaty 1, 12 są tak umieszczone względem siebie, że ich osie obrotu pokrywają się. Do korpusu 3 są przymocowane czujniki 17, 18 położenia tulei 2, 11 i zamoc owanych w nich pryzmatów 1, 12.

Urządzenie zamocowuje się do dalmierza 16 tak, aby osie obrotu pryzmatów 1, 12 pokrywały się z osią dalmierza 16. Pryzmaty 1, 12, wprawione w ruch za pomocą silników 8, 15, wirują wokół jednej osi z różnymi prędkościami. Wiązka światła z laserowego dalmierza 13 jest najpierw załam ywana przez pryzmat 1, a następnie załamywana w pryzmacie 12, po czym jest wysyłana na zewnątrz dalmierza 16, przy czym w wyniku złożenia ruchu obrotowego pryzmatu 1 i ruchu obrotowego pryzm atu 12 wiązka światła porusza się po linii zbliżonej do śrubowej lub zbliżonej do cykloidy nawiniętej na oś obrotu pryzmatów 1, 12. Obszar skanowany przez poruszającą się wiązkę światła ma kształt stożka. Chwilowe kąty obrotu pryzmatów 1, 12 są odczytywane za pomocą czujników położenia 17, 18.

Urządzenie przedstawione na fig. 2 jest wyposażone w dwa, usytuowane jeden nad drugim pryzmaty 1, 12, z których dolny pryzmat 1 jest wklejony w usytuowaną pionowo tuleję 2, zamocowaną obrotowo w korpusie 3 urządzenia za pomocą łożysk 4, 5. Na tulei 2 jest zamocowany cylindryczny wirnik 19 silnika napędowego tej tulei, którego stojan 20 jest przymocowany do ścianki wewnętrznej korpusu 3 urządzenia. Górny pryzmat 12 jest wklejony, w także usytuowaną pionowo tuleję 11, zamocowaną obrotowo w korpusie 3 urządzenia za pomocą łożysk 9, 10. Na tulei 11 jest zamocowany cylindryczny wirnik 21 silnika napędowego tej tulei, którego stojan 22 jest przymocowany do ścianki wewnętrznej korpusu 3. Kąty łamiące obydwu pryzmatów 1, 12 są jednakowe. Pryzmaty 1, 12 są tak umieszczone względem siebie, że ich osie obrotu pokrywają się. Do korpusu 3 są przymocowane czujniki 17, 18 położenia tulei 2, 11 i zamocowanych w nich pryzmatów 1, 12. Do górnej krawędzi korpusu 3 jest przymocowana osłona 23, której fragment stanowi płaska szyba 24.

Urządzenie zamocowuje się do dalmierza 16 tak, aby osie obrotu pryzmatów 1, 12 pokrywały się z osią dalmierza 16. Pryzmaty 1, 12, wprawione w ruch za pomocą silników składających się z wirników 19, 21 i stojanów 20, 22 , wirują wokół jednej osi z różnymi prędkościami. Wiązka światła z laserowego dalmierza 16 jest najpierw załamywana przez pryzmat 1, a następnie w pryzmacie 12, po czym jest wysyłana na zewnątrz dalmierza 16 przez szybę 24 osłony 23, przy czym w wyniku złożenia ruchu obrotowego pryzmatu 1 i ruchu obrotowego pryzmatu 12 wiązka światła porusza się po linii zbliżonej do śrubowej lub zbliżonej do cykloidy nawiniętej na oś obrotu pryzmatów 1, 12. Obszar skanowany przez poruszającą się wiązkę światła ma kształt stożka.

Chwilowe kąty obrotu pryzmatów 1, 12 są odczytywane za pomocą czujników położenia 17, 18. Osłona 23 z szybą 24 zabezpiecza elementy dalmierza 16 przed działaniem czynników atmosf erycznych.

Claims (5)

1. Urządzenie do odchylania wiązki światła, zwłaszcza wąskokątnych przestrzennych dalmi erzy laserowych, zawierające dwa, usytuowane jeden nad drugim, zamocowane obrotowo w korpusie urządzenia elementy optyczne usytuowane względem siebie tak, iż ich osie obrotu są odchylon e względem siebie o kąt 0-20°, korzystnie pokrywają się, z których jeden stanowi pryzmat zamocow any wewnątrz usytuowanej pionowo tulei zamocowanej obrotowo wewnątrz korpusu i połączonej z silnikiem napędowym, znamienne tym, że jako drugi element optyczny zawiera także pryzmat (12) zamocowany także wewnątrz usytuowanej pionowo drugiej tulei (11) zamoc owanej obrotowo wewnątrz korpusu (3) urządzenia i złączonej z drugim silnikiem napędowym, nadto urządzenie jest wyposażone w przymocowane do korpusu (3) czujniki (17, 18) położenia tulei (2, 11), w których są zamocowane pryzmaty (1, 12), oraz ewentualnie w osłonę (23) zamykającą od góry korpus (3) urządzenia, przymocowaną do górnej krawędzi korpusu (3), której fragment jest wykonany z mat eriału przezroczystego.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kąty łamiące obydwu pryzmatów (1, 12) są jednakowe.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że tuleje (2, 11), w których są zamocowane pryzmaty (1, 12), są złączone z silnikami napędowymi (8, 15), przymocowanymi do zewnętrznej ścian ki korpusu (3), za pośrednictwem układów przeniesienia napędu (6, 7, 13, 14).

PL 224 520 B1

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że tuleje (2, 11), w których są zamocowane pryzmaty (1, 12), są połączone bezpośrednio z silnikami napędowymi wyposażonymi w cylindryczne wirniki (19, 21), których stojany (20, 22) są przymocowane do ścianki wewnętrznej korpusu (3) urządzenia.

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że tuleje (2, 11) są umieszczone wewnątrz cylindrycznych wirników (19, 21) silników napędowych.