专利名称：一种自动保持基准精度的激光准直装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动激光准直装置，特别是涉及一种自动保持基准精度的激光准直装置。它可以给出自动铅直激光束、自动水平激光束、自动水平激光平面、自动铅直激光平面、自动任意倾角激光束以及自动任意倾角的激光圆锥面，广泛适用于多种工程施工和安装作业。
现有的自动激光准直装置，如97203226.6号中国专利公开的多功能自动激光铅直仪，其重力自动安平用的部件陀螺架结构复杂，成本高，精度也不是最高的；再如日本拓普康公司生产的PL-1激光垂准仪和RL-H1S/H2S激光扫平仪，其电子自动安平结构构造更加复杂，成本更高，精度更低。上述装置体形大，重量重，技术方案复杂。
本发明的目的是提供一种多功能自动激光准直装置，该装置不仅结构简单，成本降低，而且精度提高，用途扩大，还能使其具有仪器功能同时又可工具化，降低操作人员的劳动强度，节约建筑材料，提高作业效率。
本发明的目的是这样实现的根据本发明的自动保持基准精度的激光准直装置包括激光光源、电源、光学元件和重力自动安平机构，其特征是所述重力自动安平机构由锥尖激光平台、锥承座和悬挂体组成，锥尖激光平台的锥尖置于锥承座的凹槽中心，悬挂体垂挂在锥尖激光平台和锥承座的下方。
由于采用了上述方案，该装置的重量可小于1公斤，体积可小于φ50×200mm，基准精度从20角秒提高到2角秒，成本下降50％-60％，并能提高工程质量，加快工程进度，降低工人操作劳动强度，节约建材，降低消耗。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明第一个实施例的剖面图；图2是本发明第二个实施例的剖面图；图3是本发明第三个实施例的剖面图；图4是本发明第四个实施例的剖面图；图5是本发明第五个实施例的剖面图6是图5所示实施例的顶帽的剖面图；图7是本发明交流供电方式的一个实施例的剖面图；图8是一种锥承座的结构剖面图。
图中1、上投激光准直器；2、锥尖激光平台；3、锥承座；4、电池；5、下投激光准直器；6、悬挂体尾套；7、悬挂体主套；8、上部壳体；9、下部壳体；10、圆筒盖；11、锁紧螺环；12、底座；13、尾光窗口；14、安平螺旋；15、磁体；16、橡胶隔圈；17、阻尼环；18、磁靴；19、圆水准器；20、配重套；21、螺杆；22、配重螺块；23、开关；24、充电插口；25、超差报警电路；26上光楔片；27、上光楔框；28、下光楔片；29、下光楔框；30、平行玻板；31、尾光平行玻板；32、紧定螺钉；33、铅直光束顶壳；34、螺钉；35、水平激光顶壳；36、窗口平行玻板；37、柱形光学元件；38、楔镜片；39、双向激光器套筒；40、激光准直器；41、三维激光顶壳；42、多维激光平台壳；43、多维激光平台；44、激光基准校正器；45、物镜片；46、目镜片；47、非球面透镜片；48、半导体二极管激光发生器；49、半反射半透射镜片；50、全反射镜片；51、下平台；52、控制电路；53、顶盖；54、多方向激光准直器；55、绝缘板；56、支架压紧螺环；57、支架环；58、铅圆筒；59、磁钢定位板；60、尾光窗口；61、支腿；62、止脱环；63、橡胶O型圈；64、三角架联接螺母；65、园水准器；66、顶帽；67、原线圈；68、副线圈；69、线路板；70、交流开关；71、交流电源插孔；72、铅块；73、磁环；83、导孔板；84、定位小孔板；85、硬质玻璃板；86、基板。
参见图1，上投激光准直器1由紧定螺钉32向天顶安装在锥尖激光平台2上，并与悬挂体主套7、电池4、悬挂体尾套6、下投激光准直器5及配重套20、四条螺杆21、四个配重螺块22、开关23、充电插孔24、超差报警器25、阻尼环17组成悬挂体。
锥承座3通过螺纹与上部壳体8、下部壳体9、底座12、圆水准器19及三只安平螺丝14、磁体15、锁紧螺环11、圆筒盖10组成支承结构。
悬挂体在支承结构悬挂下具有二个摆动自由度，调节四个配重螺块22的位置，使悬挂体的重心在上投激光准直器1和下投激光准直器5的出射激光束共同轴线上时，出射的二束激光就成为上投及下投的自动铅直激光束。
上投激光窗口由铅直激光束顶壳33、平行玻板30、上光楔片26、上光楔框27、下光楔片28、下光楔框29组成。调节上光楔框27及下光楔框29使出射激光束铅直精度达到最佳值。下投出射窗口由尾光平行玻板31及尾光窗框13组成。向上旋起圆筒盖10后，可通过开关23操纵激光器的工作状态；也可以通过充电插孔24与充电器连接，为电池4充电。
当装置没有被安平到圆水准器19水泡居中时，表示悬挂体未处于自由摆动状态，这时超差报警器25将发出声、光讯号，同时切断激光器电源。
当采用交流供电方式时，装置构造如图7所示。电源的磁环73固定在上部壳体8上，原线圈67绕在磁环73上，副线圈68无接触环绕磁环73并固定于悬挂体主套7上；或者磁环73固定在悬挂体主套7上，副线圈68绕在磁环73上，原线圈67无接触环绕磁环73并固定于上部壳体8上。交流电源通过交流电源插孔71、交流开关70、线路板69、原线圈67、磁环73和副线圈68向激光准直器1、5供电。铅块72用来增加悬挂体重量。
图2所示为提供四方向Z、Z’、X和X’激光束基准的结构简图，两只水平放置的激光准直器40与上投激光准直器1通过三维激光顶壳41的三个窗口平行玻板36射出四束激光束。
图3所示为提供Z’方向激光束，X和X’铅直的激光扇面基准的结构简图。两只水平激光准直器40同轴装配于双向激光器套筒39内，水平光束经过楔镜片38校正后，又经过柱形光学元件37扩展成铅直激光扇面，经过水平激光顶壳35的窗口平行玻板36射出。
图4所示为一种下平台结构图。二只水平激光准直器40安装于是绝缘材料的下平台51上，其下面为控制电路52；在上部壳体8的出光窗口装有楔镜片38以校正基准精度；顶盖53使激光准直器40处于密封状态。
图5所示为一种便携式结构图。多方向激光准直器54可以是两个以上方向的，可以是光束基准或面基准；Z向出光窗口为平行玻板30，X、X’方向出光窗口为楔镜片38，电池4由二块绝缘板55压紧，下投激光准直器5发出的Z’向激光束穿过铅圆筒58中轴孔、阻尼环17中心孔橡胶O型圈63及由磁体15和磁体定位板59组成的复合磁场尾光窗口60。三条支腿61通过销轴与支架环57及支架压紧螺环56组成可折叠的脚架。当压紧螺环56向上松开时，支腿61可向上折叠并拢，再用压紧螺环56套住。止脱环62使可折叠支架不能脱出，使该装置能自己独立于平地。该装置也可以通过三角架联接螺母64装于常规三角架上作业。图6之顶帽66上设有监视安平状态的圆水准器65。
图8所示为一种锥承座的实施例。在基板86上固定硬质玻璃板85，再固定定位小孔板84，在定位小孔板84上固定导孔板83。
采用锥尖与锥孔承座结构使激光准直装置成为被悬挂体，当悬挂体重心的重力线与锥尖平台垂直时，平台上的激光准直基准线或基准面被自动安平，在被扰动后，将在重力作用后摆动归位，激光准直基准线或基准面精度保持不变。
在锥尖激光平台上可安装指向天顶及水平各方向的激光准直线或扇面，从而给出各种工程施工中的基准。锥尖激光平台可以分为上平台或下平台，二者区别在于下平台不能提供向天顶方向的激光基准。该激光准直装置还可以分为可折叠的一类，成为便携式。
权利要求
1.一种自动保持基准精度的激光准直装置，包括激光光源、电源、光学元件和重力自动安平机构，其特征是所述重力自动安平机构由锥尖激光平台、锥承座和悬挂体组成，锥尖激光平台的锥尖置于锥承座的凹槽中心，悬挂体垂挂在锥尖激光平台和锥承座的下方。
2.根据权利要求1所述的激光准直装置，其特征是所述电源可以是交流电源，该电源的磁环(73)固定在上部壳体(8)上，原线圈(67)绕在磁环(73)上，副线圈(68)无接触环绕磁环73并固定于悬挂体主套(7)上；或者磁环(73)固定在悬挂体主套(7)上，副线圈(68)绕在磁环(73)上，原线圈(67)无接触环绕磁环(73)并固定于上部壳体(8)上。
3.根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征是所述激光光源是两个以上方向的激光准直器。
4.根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征是所述锥尖激光平台可以是上平台或下平台。
5.根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征是所述锥承座包括导孔板(83)，定位小孔板(84)，硬质玻璃板(85)和基板(86)；在基板(86)上固定硬质玻璃板(85)，再固定定位小孔板(84)，在定位小孔板(84)上固定导孔板(83)。
6.根据权利要求1或2所述的激光准直装置，其特征是所述悬挂体由上投激光准直器(1)、锥尖激光平台(2)、悬挂体主套(7)、电池(4)、悬挂体尾套(6)、下投激光准直器(5)及配重套(20)、螺杆(21)、配重螺块(22)、开关(23)、充电插孔(24)、超差报警器(25)、阻尼环(17)构成。
7.根据权利要求3所述的激光准直装置，其特征是所述锥尖激光平台可以是上平台或下平台。
8.根据权利要求3所述的激光准直装置，其特征是所述锥承座包括导孔板(83)，定位小孔板(84)，硬质玻璃板(85)和基板(86)；在基板(86)上固定硬质玻璃板(85)，再固定定位小孔板(84)，在定位小孔板(84)上固定导孔板(83)。
9.根据权利要求3所述的激光准直装置，其特征是所述悬挂体由上投激光准直器(1)、锥尖激光平台(2)、悬挂体主套(7)、电池(4)、悬挂体尾套(6)、下投激光准直器(5)及配重套(20)、螺杆(21)、配重螺块(22)、开关(23)、充电插孔(24)、超差报警器(25)、阻尼环(17)构成。
全文摘要
一种自动保持基准精度的激光准直装置,包括激光光源、电源、光学元件和重力自动安平机构,其特征是所述重力自动安平机构由锥尖激光平台、锥承座和悬挂体组成,锥尖激光平台的锥尖置于锥承座的凹槽中心,悬挂体垂挂在锥尖激光平台和锥承座的下方。它可以给出自动铅直激光束、自动水平激光束、自动水平激光平面、自动铅直激光平面、自动任意倾角激光束以及自动任意倾角的激光圆锥面,广泛适用于多种工程施工和安装作业。
文档编号G01C5/02GK1196497SQ98101728
公开日1998年10月21日 申请日期1998年4月27日 优先权日1998年4月27日
发明者欧阳立, 李文超 申请人:北京市金大安有限责任公司