专利名称：安装在转动基座上的自调平的激光投射设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及投射器，具体地说涉及例如在一面墙上以可见的和静止的方式投射激光的投射器，投射方向总是完全水平的直接投射或通过棱镜偏转90°，这是由于激光是由装在摆动装置上的发射装置发出摆动装置在重力作用下自调平，如果对摆动装置进行阻尼则结果甚至更好。
此外，按本发明的设备还包括一个转动的基座，因此在手动或自动地运动时，能够沿不同方向投射激光，并且总是保持在严格的水平方向。
自调平作用不要求在总是水平的支撑平面上安装该装置，而是允许在一个近似水平的平面上对该装置进行正常的定位。
参照下述附图来说明本发明，其中
图1是按照本发明的第一实施例的设备的前视剖面图;
图2是基座的环形螺母的一部分的经过放大的平面图，其中带有适当的刻度以便对转动的角度进行度量;
图3是该设备的部分侧视图;
图4是本发明的第二实施例的前视剖面图;
图5是图4的设备的基座的环形螺母的平面图;
图6是图4和图5的设备的侧视剖面图;
图7是按照图1中的V11-V11线截取的支撑该设备的、像摆一样动作的十字形架的剖面图;
图8是本发明的另一个实施例的前视图，具有一个提供能够分裂激光束的棱镜的外部部件，它处在第一工作位置，使激光束向上分裂;
图9是图8的实施例的前视图，它处在第二工作位置，使激光束向下分裂;
图10是图8和图9的实施例的顶视图;
图11是沿图10的X1-X1线的一个垂直剖面。
如图1所示，该设备包括一个套管(1)，在套管(1)内设置一个万向接头(2)，万向接头(2)按常规方式装在轴承或轴瓦上，或者由带有楔和轴的系统构成。万向接头(2)支撑着摆动杆(3)，摆动杆(3)在垂直方向携带着激光发射装置(4)，激光发射装置(4)用电池或其它合适的电源供电，装置(4)的下部与重物(5)相接。
显然，还可能使用与上述装置等效的装置，例如一种在重物(5)的轴上垂直安置并设有棱镜的发射装置，该棱镜将水平方向的激光偏转90°。
为了寻找准确的自调平位置，要让重物(5)摆动一阵再停止，因此为了阻尼这种摆动使重物(5)迅速停止就要提供一种装置，这种装置可以是机械式的、手动的、电的、或磁的装置。
杆(3)、发射装置(4)和重物(5)形成了一个刚性的组件，该组件借助于万向接头(2)可自由摆动，组件在静止位置的重心刚好在万向接头的垂直中心线上。
为了保证激光完全在水平方向，而和摆动组件的结构特征与几何特征无关，就要提供如图1所示的调节装置，该装置例如由设在重物(5)中的螺栓(13)构成。旋动螺栓(13)改变其位置，就能以它的质量影响杆一发射装置一重物组件的位置，使发射出的的激光完全在水平方向。
包括螺栓(13)在内的装置可用加了制动器和(或)附加适当重物的金属筒制成(这是一个非限制性实例)。为找到准确的自调平位置，让重物(5)摆动一阵再停下来，因而设置了一个阻碍摆动的装置，该装置可以是电的、磁的、电容式的、机械式的或手动的，从而即可迅速停止重物(5)。
作为一个如图所示的非限制性的实例，该机械式的装置包括一个杠杆(6)，杠杆(6)可手动操作并使凸轮(7)转动，凸轮(7)使叶片(8)升高，因此叶片(8)与重物(5)接触，阻止重物(5)移动。标号9代表一个弹簧，弹簧(9)与杠杆(6)脱开，使重物(5)与每次接触无关。
由于该设备安装在基座(10)上，并且基座(10)可使套管(1)转动，因此通过简单的手动转动就能够将设备直接地准确定位在一个或多个墙壁上，多个墙壁的位置应是全在同一个水平面的围绕该设备的几个点。借助于带有刻度的环形螺母(11)，可以在多个墙上投射相对于参考点按角度移动了确定角度的激光，在图2所示的可见刻度上可以清楚地看见这一角度。
按图4所示的实施例，设有一个套管(17)，套管(17)与块体(18)整体式形成。块体(18)设有一个横档(19)，横档(19)有一个中心锥形的上部。横架(20)架在这一锥形部分上。横架(20)有一个整体式构成的锥形下部，该下部的宽度大于与其配合的重物(23)的上部。发射激光的装置(22)装在重物(23)上，装置(22)的轴线垂直于摆动的重物(23)的垂直轴。
重物(23)的摆动可借助于由凸轮(25)升高的叶片(24)来阻尼，凸轮(25)能由杠杆(26)的降低而手动地转动。
弹簧(27)的作用方向与杠杆(26)相反，这是因为弹簧释放时将使杠杆升高。因此，叶片(24)降低，而重物(23)不受力的作用。通过迫使杠杆(26)下降，鉴于凸轮(25)的特殊形状，使重物(23)升高，并且顶住块体(18)，阻止块体的移动，从而使运输时不会受到损坏。
图8-11是本发明的另一个实施例。将部件34加在套管上，部件(34)的位置和发出激光的开口(33)相对应。部件(34)具有已知光学性能的棱镜(36)。按此方式，将装在摆动组件(37)上的发射装置发生的如图11中所示的初始激光X分裂成两束激光X1和Y，激光X1沿初始激光X方向继续向前，而激光Y的取向相对于激光X成90°。
有益的做法是，使部件(34)沿垂直于套管(32)的轴的轴线手动或自动转动，使第二激光Y精确地定位于一个垂直于激光X1的轴线的位置。
由于在摆动组件(37)的静止位置，激光X完全处于水平位置，所以通过由于棱镜的存在产生的90°的分裂作用而得到的激光Y总是完全在一个垂直平面内。另外，为了确定在摆动组件(37)处于静止位置时激光Y是否总是完全在一个垂直位置，让包含棱镜的转动部件(34)至少具有一个精密玻璃管(35)，玻璃管(35)的轴相对于激光Y相差90°，但又不和激光X的方向一致，从而即使玻璃管转动180°也是可以看见的。
以此方式，在摆动组件(37)和玻璃管(35)的平衡位置，通过棱镜的作用分裂形成的激光Y就完全在垂直位置，并且可由于部件(34)的转动沿向上的和向下的方向投射激光Y。因引可以得到垂直的直线，该直线例如可由分别在天花板上的和在地板上的两组相对的点结合而成。
为便于将玻璃管定在其平衡位置并且为了改善这种定位位置，要通过一个螺丝对部件(34)的转动进行细微调节。
还可以提供一种带尖端的摆动系统，它触碰锥形凹面的顶点，这些凹面是在如图7所示的位置可调的部件上形成的，其中尖端(28)和(29)的位置与尖端(30)和(31)的位置垂直。
显然，从上述实施例所示的实施方式可以看出，可以用不同的实施方式实现本发明的设备的结构细节，同时保持该设备的基本特征不变。
权利要求
1.一种安装在摆动装置上的激光投射设备，其特征在于，所说摆动装置有一个杆(3)，所说装置是在重力作用下自调平的，所说设备包括一个激光投射器(4，22)，所说激光是直接投射的或者通过棱镜偏转90°，并且该设备能够在垂直于摆动杆的轴的方向投射激光，当杆处于沿完全水平方向的平衡位置时，所说设备与以前的调节系统无关，并且可以将总是处于水平方向的可见的和静止的激光投射到墙壁或类似物体上。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括使所说激光完全在水平方向的装置，所说摆动装置包括由杆(3)-发射装置(4)-重物(5)组成的组件(37)，并且组件(37)具有一个块状物，在所说块状物不对称或不均匀的情况下，所说装置包括一个螺栓(13)，所说螺栓在移动时在块状物的质量的作用下改变了所说摆动组件(杆(3)-发射装置(4)-重物(5))的位置，因此在所说组件的静止位置，获得了所说激光完全在水平方向的状态。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所说设备装在一个基座(10)上，所说基座可使套管(1)转动，从而可以确定设置于至少一面墙上的多个点，所说点位于同一个水平面上，所说点的角度位置由带有刻度的环形螺母确定。
4.如权利要求1、2或3所述的设备，其特征在于，它包括用于停止运动的装置，所说装置是机械式的、电的、磁的或电容式的(8，24)，用于对所说摆动组件进行阻尼，所说用于停止运动的装置能借助于一个凸轮(7，25)通过杠杆(6，26)手动地升高，所说凸轮作用在重物(5，23)上，使摆动运动停止，并可卡住所说摆动组件以便于运输，并且该设备包括弹性装置(9，27)，以便在松开时能使重物(5，23)自由移动。
5.如权利要求2至4中任何一项所述的设备，其特征在于，它包括一个套管(32)，套管(32)上设有一个与其垂直的部件(34)，所说部件(34)至少在其一端有一个棱镜(36)，因此，由安装在所说摆动组件(37)上的发射装置产生的激光X有一个第一方向，并被所说棱镜分裂成第一激光X1和第二激光Y，第一激光X1的方向为所说第一方向的延续方向，所说棱镜安装在所说部件(34)上，所说部件(34)围绕它的轴手动或自动地转动，所说套管有一个轴，所说部件(34)的轴垂直于所说套管(32)的轴，因此在所说摆动组件(37)的静止状态下，所说激光Y总是保持在完全垂直的平面内。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，为包括所说棱镜(36)在内的所说转动部件(34)提供至少一个精密玻璃管(35)，玻璃管(35)的方向相对于所说第二激光Y相差90°，但和所说激光X不是一个方向，并且即使转动了180°也是可见的，因此在所说摆动组件(37)和精密玻璃管(35)的平衡位置，由于所说部件(34)的转动，使所说第二激光Y位于一个完全垂直的线内，并且所说第二激光Y被向上或向下垂直地投射，所说精密玻璃管(35)保证了所说第二激光Y的准确的垂直性，当所说部件(34)转动时，所说精密玻璃管(35)提供有细微调节所说部件(34)的装置。
全文摘要
将激光投射器设备(4)安装在摆动的并且在重力作用下自调平的装置(2、3、5)上，因此在平衡位置投射到一面或多面墙上的激光总是在一个完全水平的位置中。通过手动的机械式制动装置(6、7、8和9)，摆动装置的摆动受到阻尼。该设备可以转动，它包括一个带有刻度的环形螺母(11)，在螺母(11)上能够读出激光相对于预定参考点的转动角度。
文档编号G01C5/00GK1097874SQ9410449
公开日1995年1月25日 申请日期1994年4月7日 优先权日1993年4月7日
发明者M·多力古齐波佐 申请人:迈克罗意大利股份公司