专利名称：便携式激光投射设备和壳体的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及激光投射器，更特别涉及用于危险环境的便携式激光投 射器和壳体。
背景技术：
激光投射器在制造过程中是一种有用的工具。激光投射器可以用于非接 触式检查和视觉图案导向。激光投射广泛用于飞行器制造过程中的复合层片 构造过程中。利用激光投射，在大面积坯料板上指示许多小元件的位置，实
现了快速加工(kitting)。嵌套部件通常切入大面积板材的单独区域，以优化 材料使用。因此，用于一种工具的部件可以与用于另一种工具的部件形成一 组。用激光投射器来突出队列中的部件，进行加工。就是说，也可以投射工 具数目和其他专门词汇。
激光投射可以取消对昂贵工具、模板或设计图的需求。在不使用额外工 具的情况下观察物体精确位置的能力，节约了成本。激光投射出的形状可以 协助在大型物体上勾勒设计图案，诸如在飞机、公共汽车、轮船和火车上绘 制，用于涂料掩膜(painting masking )。目前的方法要求进行大量测量，并 且耗时费力。激光投射可以在物体上提供精确的基准线，用于涂料掩膜应用 场合。但是，涂料间存在的问题在于各种危险和爆炸气体伴随着涂料间。将 激光投射器与涂料间结合被认为存在安全隐患，阻碍了为用于涂料掩膜的激 光投射模板实现令人期望的成本节约效果。
因此，能克服上述问题的方法和设备将会具有优势。
发明内容
本发明的实施方式提供一种用于在爆炸环境中进行激光投射的系统和 方法。简单地说，在架构方面，该系统众多实施方式中的一种实施方式可以 如下所述。该系统包含净化室。基本上光学透明的壁沿着净化室形成。激光 投射器安装在净化室中。激光投射器定位成穿过该基本上光学透明的壁投射激光束。
本发明还可以看做提供了一种在爆炸环境中进行激光^:射的方法。在这
一方面，该方法众多实施方式中的一种实施方式可以宽泛地总结为如下步
骤利用激光投射器在物体上投射激光图像；在净化室内操作激光投射器； 穿过净化室基本上光学透明的壁投射图像；和控制净化室内的环境。
已经讨论的特征、功能和优势可以在本发明各种实施方式中独立地实 现，或者可以与其他实施方式相结合，其他实施方式的细节可以参照以下说 明和附图。
参照附图可以更好地理解本发明的许多方面。附图中的部件并非按照比 例绘制，而其重点在于清楚地示出本发明的原理。此外，在附图中，类似的 附图标记在若干视图中始终指代相应的部件。
图l是根据第一实施例，在爆炸环境中进行激光投射的系统的局部切除 正视图2是根据第二实施例，在爆炸环境中进行激光投射的系统的透视图； 图3是根据第二实施例，由图2示出的在爆炸环境中进行激光投射的系 统的正视图4是根据第二实施例，由图2示出的在爆炸环境中进行激光投射的系 统的侧一见图5是根据第二实施例，由图2示出的在爆炸环境中进行激光投射的系 统的截面图6是根据第二实施例，由图2示出的在爆炸环境中进行激光投射的系 统的一部分的分解视图；和
图7是流程图，示出了根据第一实施例，提供在爆炸环境中进行激光投 射的上述系统的方法。
具体实施例方式
图1示出了根据第一实施例，用于在爆炸环境中进行激光投射的系统10 的局部切开图。系统10包含净化室12。基本上光学透明的壁14沿着净化室 12形成。激光投射器16安装在净化室12内。激光投射器16定位成穿过基本上光学透明的壁14投射激光束。
净化室12其中包含正压环境，允许安全地操作激光投射器16。净化室 12可以连接到一条或多条导管，这些导管将一种或多种气体送入或送出净化 室12。净化室12可以具有一个或多个收容在其中的监视器，以监视净化室 12内的环境是否存在危险或爆炸气体。净化室12可以包括这样的设备，该 设备向使用者通知净化室12的环境中存在危险或爆炸气体和/或在指示存在 危险或爆炸气体时自动终止激光投射器16的操作。
基本上光学透明的壁14形成窗口 ，允许激光投射器16向净化室12外 部投射线条、图像或其他投影。基本上光学透明的壁14可以设计成至少部 分地允许激光投射器16发出的辐射线通过的材料。因此，例如，如果投射 器投射不可见波长的辐射线，则基本上光学透明的壁14只需允许不可见波 长的辐射线通过，当然该基本上光学透明的壁14也可以允许宽波带辐射通 过。
激光投射器16可以是工业上任何已知用来发出 一束或多束辐射的设备。 激光投射器16可以包括用于向不平的三维物体上精确投射图像的硬件和软件。
图2是根据第二实施例，在爆炸环境中进行激光投射的系统110的透视 图。系统110包含净化室112。基本上光学透明的壁114沿着净化室112形 成。激光投射器116安装在净化室112内。激光投射器116 (在图5中示出) 定位成通过基本上光学透明的壁H4投射激光束。
图3是根据第二实施例，由图2示出的在爆炸环境中进行激光投射的设 备110的正视图。系统110包括保护壁118,其可以在第一位置(在图3中 示出)和第二位置(在图2中示出)之间移动，第一位置基本上与该基本上 光学透明的壁114重叠，而第二位置基本上暴露该基本上光学透明的壁ll4。 由于系统10用于在存在重型设备和/或涂料的危险地点操作，可能损害或干 扰基本上光学透明的壁114的性能，所以可以根据情况利用保护壁118来保 护该基本上光学透明的壁114。激活激光投射器之后，保护壁118可以自动 开闭。
系统110包括具有多个车轮124的拖车122,净化室112安装在拖车122 上。拖车122允许净化室112滚动到各种使用激光投射器116的位置。拖车 122还包括至少一个，优选3个手摇曲柄式调平千斤顶，用于在拖车移动到希望位置之后，调平拖车并将拖车升高到离开车轮的稳定位置。
系统110包括至少一个安装在净化室112外表面上的枢转销126。如图 3所示，净化室112可以在其相对的两侧具有枢转销126。当安装在枢转销 126上的时候，净化室112可以转动，例如在枢转销126上转动90度。让净 化室112可以转动，使得可以旋转激光投射器116并以不同角度投射图像。 枢转销126还可以用来以叉车来拾取净化室112。虽然未示出，但是至少一 个叉臂座可以形成在净化室112中，该叉臂座的尺寸可以确定为接收叉车的 叉臂，允许叉车将净化室112抬起。
系统110包括无线通信设备136(在图5中示出)，该设备安装在净化室 112内并连线到激光投射器116。无线通信设备136允许穿过净化室112与 激光投射器116通信。如图3所示，系统110可以包括安装在净化室112内 的天线138，其至少局部位于净化室112外部。天线138与无线通信设备136 通信，并可以改善无线通信设备136的信号传递。无线通信设备136和天线 138可以为商用无线通信设备。无线通信设备136可以与天线138集成。无 线通信设备136例如可以用来向激光投射器116传递图像用于投射。
图4是根据第二实施例，由图2所示的在危险环境中进行激光投射的系 统的侧视图。导管140连接到净化室112用于传输气体。导管140示出通过 安装在净化室112上的净化控制器142与净化室112连接。净化控制器142 控制气体通过导管140传输。净化控制器142还可以具有安装于其上的释放 阀144 (图3 )。释放阀114可以操作来释放净化室112内过高的气压。
图5是根据第二实施例，由图2所示的在爆炸环境中进行激光投射的系 统的截面图。系统110包括至少一个数据连接件128 (在图4中示出)和至 少一个动力连接件，它们形成在净化室112内，为激光投射器116提供动力 和通信。如图5所示，配电盘132可以安装在净化室112内，用于连接到激 光投射器116。第二实施例还示出了用于激光投射器116的无线通信设备， 并且虽然可以提供两种设备，但是更为可能的情况是向激光投射器116或提 供有线通信或提供无线通信。
图6是根据第二实施例，由图2所示的在爆炸环境中进行激光投射的系 统的一部分的分解视图。如图6所示，保护壁118可以在一对导轨120上滑 动。保护壁118可以通过各种方式连接到净化室112,允许保护壁118在保 护基本上光学透明的壁114的位置和不阻挡该壁的位置之间移动。连接保护壁118的其他方式可以包括允许保护壁118保持与净化室112连接的设备， 诸如铰链；以及允许保护壁118从净化室112拆卸的设备，诸如螺紋连接件。
图7是流程图200,示出了根据第一实施例，在爆炸环境中提供上述进 行激光投射的系统的方法。应该注意，流程图中的任何过程说明或方块图应 当理解为代表模块、区段、代码部分或步骤，它们包括一条或多条在程序中 执行具体逻辑功能的指令，并且等同的实施方式包括在本发明的范围内，在 这些等同方式中，可以以不同于所示或所述的顺序执行功能，包括基本上同 时执行或以相反顺序执行，取决于所涉及的功能，本领域技术人员理应理解。
如方块202所示，以激光投射器16将图像投射到物体上。激光投射器 16在净化室12内操作(方块204)。该图像穿过净化室112基本上光学透 明的壁14投射(方块206)。净化室112内的环境受到控制(方块208 )。这 种激光投射方法允许在危险或爆炸环境中，诸如例如在靠近涂漆间的环境中 进行激光投射。
需要强调的是，本发明上述公开的实施方式，特别是任何"优选"实施 方式，仅为实施方式的可能示例，仅为了清楚地理解本发明的原理而给出。 在基本上不背离本发明的精神和原理的情况下，可以对本发明上述实施方式 进行各种变型和改动。所有这种改动和变型应当包含在本公开和本发明的范 围内，并且受到所附权利要求书的保护。
权利要求
1. 一种在爆炸环境中的进行激光投射的设备，该设备的特征在于，包括净化室(12、112)；沿着所述净化室(12、112)形成的基本上光学透明的壁(14、114)；和激光投射器(16、116)，该激光投射器安装在所述净化室(12、112)内并定位成穿过所述基本上光学透明的壁(14、114)投射激光束。
2. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，进一步包括保护壁(118), 该保护壁可以在第一位置和第二位置之间移动，第一位置基本上与所述基本 上光学透明的壁U2、 122)重叠，而第二位置基本上暴露所述基本上光学 透明的壁(12、 112)。
3. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括拖车(122)， 该拖车具有多个车轮(124),所述净化室(12、 112)安装在该拖车上。
4. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括至少一个枢转 销(126)，所述枢转销安装在所述净化室(12、 112)的外表面上。
5. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括形成在所述净 化室(12、 112)中、为所迷激光投射器(16、 116)提供动力和通信的至少 一个数据连接件(128)和至少一个动力连接件(132)。
6. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括无线通信设备 (136),该无线通信设备安装在所述净化室(12、 112)内并连线到所述激光投射器(16、 116),从而允许通过所述净化室(12、 112)与所述激光投 射器(16、 116)通信。
7. 如权利要求6所述的设备，其特征在于，进一步包括天线(138), 该天线安装在所述净化室(12、 112)上，至少局部位于所述净化室(12、 112)外部，该天线(138)与所述无线通信设备(136)通信。
8. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括靠近所述净化 室(12、 112)操作的涂料间，该涂料间的操作与所述激光投射器的操作相 处备
9. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括至少一条连接到所述净化室(12、 112)用来传输气体的导管(140)。
10. 如权利要求9所述的设备，其特征在于，进一步包括净化控制器(142)，其安装到所述净化室(12、 112)，用来控制气体通过所述导管(140)传输。
11. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，进一步包括至少一个形成于所述净化室上的叉臂座，所述叉臂座的尺寸确定为接收叉车的叉臂。
12. —种在爆炸环境中进行激光投射的方法，该方法的特征在于包括步骤利用激光投射器在物体上投射图像(202 );在净化室内操作所述激光器(204);穿过所述净化室基本上光学透明的壁投射图像；和控制所述净化室内的环境(208 )。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括在投射到所述物体上的所述图像附近操作涂料间。
14. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述激光投射器停止投射图像之后，隐藏所述基本上光学透明的壁。
15. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括在至少一个枢转销上枢转所述净化室，从而改变所述激光投射器的投射角度。
全文摘要
一种在爆炸环境中的进行激光投射的设备。该设备包括净化室(12、112)。基本上光学透明的壁(14、114)沿着所述净化室(12、112)形成。激光投射器(16、116)安装在该净化室(12、112)内。该激光投射器(16、116)定位成穿过所述基本上光学透明的壁(14、114)投射激光束。所述设备可以用于在物体上投射图像，以协助制造过程。
文档编号B05D1/32GK101498579SQ200910002260
公开日2009年8月5日 申请日期2009年1月13日 优先权日2008年2月1日
发明者保罗·G·索莱基, 肯尼思·E·欧文三世, 詹姆斯·C·范埃弗里, 雷诺·R·帕纳戈 申请人:波音公司