一种自垂式光电仪器的制作方法

文档序号:19143451发布日期:2019-11-15 22:42阅读:135来源:国知局

本实用新型涉及一种自垂式光电仪器,尤其涉及一种具有自动锁紧功能的自垂式光电仪器。



背景技术:

自垂式光电仪器利用物体在重力作用下的自动平衡原理,使承载有光电器件的摆体自动保持特定的姿态,使其不受自垂式光电仪器的晃动及倾斜的影响,进而使得光电器件发出的光线、光电保持水平或垂直。

现有技术中,为了保证运输时避免因途中的颠簸、晃动对摆体及其他相关部件造成损坏,一般会设置锁紧装置;通常情况下,锁紧装置一般包括锁紧螺母等机械构件,用户需要手动旋转锁紧螺母(旋钮)来进行锁紧和解锁操作,使摆体与自垂式光电仪器中的其他部件保持固定。

目前的锁紧装置在操作及使用上仍存在很多不足:

1、为了保证锁紧的可靠性,锁紧操作及解锁操作均需要较大力量才能完成;

2、锁紧螺母(旋钮)的操作面积较小,不便于施力,尤其是用户在戴手套进行操作时极其不便;

3、由于锁紧螺母(旋钮)的操作部需要外露,因此,必须在自垂式光电仪器上开设孔或者槽,这种结构会大幅度降低其密封性及防尘防水性。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种具有自动锁紧功能的自垂式光电仪器。

一种自垂式光电仪器,包括:座体、悬架、摆体及光电组件;所述悬架可摆动地安装于所述座体;所述摆体可摆动地安装于所述悬架;所述光电组件安装于所述摆体;其还包括:

锁紧组件,可活动地安装于所述座体,用于锁紧或解锁所述摆体;

联动组件,与所述锁紧组件传动连接;

电机,与所述联动组件传动连接,用于通过所述联动组件驱动所述锁紧组件动作。

作为示例,所述座体包括底座及安装于所述底座上方的顶座;

所述悬架可摆动地安装于所述顶座。

作为示例,所述悬架为具有四个转轴的十字形架体;

其中,两个相对设置的转轴可转动地安装于所述顶座;

另外两个相对设置的转轴可转动地安装于所述摆体。

作为示例,所述摆体的底部设有摆锤;

所述锁紧组件可活动地安装于所述底座,用于锁紧或解锁所述摆锤。

作为示例,所述锁紧组件包括相对设置的第一夹臂和第二夹臂;

其中,所述第一夹臂和所述第二夹臂分别可转动地安装于所述底座,并能够夹紧于所述摆锤的外周。

作为示例,所述第一夹臂上具有同步凸起,所述第二夹臂上具有同步孔,所述同步凸起穿设在所述同步孔内,以使所述第一夹臂与所述第二夹臂同步转动。

作为示例,所述第一夹臂上具有第一抵推部;

所述联动组件具有用于与所述第一抵推部相抵推的第二抵推部;

所述第二抵推部抵推所述第一抵推部时,所述第一夹臂与所述第二夹臂相向转动,以锁紧所述摆锤。

作为示例,所述锁紧组件还包括锁紧弹簧;

所述锁紧弹簧与所述第一夹臂和/或所述第二夹臂连接,用于驱使所述第一夹臂与所述第二夹臂相背离转动,以解除对所述摆锤的锁紧。

作为示例,所述联动组件包括第一齿轮、第二齿轮、凸轮及滑动架;

所述第一齿轮安装于所述电机的输出轴,所述第二齿轮通过中心轴安装于所述底座并与所述第一齿轮相啮合;

所述凸轮安装于所述中心轴并与所述第一齿轮同步转动;

所述滑动架可滑动地安装于所述底座,所述第二抵推部设置于所述滑动架上;

其中,所述凸轮旋转时可抵推所述滑动架滑动。

作为示例,所述底座上具有滑孔;

所述滑动架上具有滑杆,所述滑杆穿设在所述滑孔内;

其中,所述滑动架的滑动方向与所述第一夹臂和所述第二夹臂的转动方向相垂直。

作为示例,所述联动组件还包括螺旋弹簧;

所述螺旋弹簧套设在所述滑杆的外围,其一端与所述底座相抵,另一端与所述滑动架相抵;

其中,所述螺旋弹簧用于驱使所述滑动架朝远离所述锁紧组件的方向上滑动,以使所述第一抵推部与所述第二抵推部相分离。

作为示例,所述自垂式光电仪器还包括感应装置;

所述感应装置包括:

导电环,套设于所述摆锤的外周;

感应圈,安装于所述底座,且位于所述摆锤的外周;

其中,所述感应圈与所述导电环之间具有摆动间隙。

作为示例,所述自垂式光电仪器还包括减速装置;

所述减速装置包括:

永磁铁,安装于所述底座;

金属体,安装于所述摆体,且位于所述永磁铁的上方。

作为示例,所述自垂式光电仪器还包检测装置及蓄能装置;

所述检测装置用于检测自垂式光电仪器的供电电压;

所述蓄能装置用于当所述检测装置检测到供电电压小于预设值时向所述电机供电,以驱动所述电机动作使所述锁紧组件锁紧所述摆体。

作为示例,所述自垂式光电仪器还包括通讯模块;

所述通讯模块包括蓝牙模块、wifi模块、红外收发模块中的至少一种。

本实用新型实施例的有益效果在于:

本实用新型实施例的自垂式光电仪器依靠电机驱动来实现锁紧和解锁操作,进而极大降低了操作难度,同时也保证了锁紧及解锁的可靠性;另外,还有利于保证自垂式光电仪器的密封性,提升了使用寿命及可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的自垂式光电仪器的立体图;

图2为本实用新型实施例的自垂式光电仪器的局部分解图一;

图3为本实用新型实施例的自垂式光电仪器的局部分解图二;

图4为本实用新型实施例的自垂式光电仪器的局部分解图三;

图5为本实用新型实施例的自垂式光电仪器的局部分解图四;

图6为本实用新型实施例的自垂式光电仪器的局部分解图五;

图7为本实用新型实施例的自垂式光电仪器的局部结构示意图一;

图8为本实用新型实施例的自垂式光电仪器的局部结构示意图二;

图9为本实用新型实施例的自垂式光电仪器的电路图。

附图标记:

10-底座;101-支柱;102-滑孔;11-顶座;12-悬架;13-摆体;14-光电组件;15-轴承;151-压圈;16-摆锤;161-夹持部;17-锁紧组件;171-第一夹臂;1711-同步凸起;1712-第一抵推部;172-第二夹臂;1721-同步孔;173-锁紧弹簧;18-联动组件;181-第一齿轮;182-第二齿轮;183-凸轮;184-滑动架;1841-第二抵推部;1842-滑杆;185-中心轴;186-螺旋弹簧;19-控制面板;20-导电环;201-感应圈;21-永磁铁;211-支架;22-金属体;23-电机;24-第一位置开关;25-第二位置开关。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案,下面结合说明书附图对本实用新型实施例进行详细的描述。

本实用新型实施例提供了一种自垂式光电仪器,如图1至图4所示,包括:座体、悬架12、摆体13及光电组件14;悬架12可摆动地安装于座体;摆体13可摆动地安装于悬架12;光电组件14安装于摆体13;由于摆体13可相对于座体自由摆动,因此,在重力作用下,摆体13会保持其自身的平衡状态,而不受座体的倾斜、摆动产生影响;进一步的,本实用新型实施例的自垂式光电仪器还包括锁紧组件17、联动组件18和电机23;其中,锁紧组件17可活动地安装于座体,用于锁紧或解锁摆体13;联动组件18与锁紧组件17传动连接;电机23与联动组件18传动连接,用于通过联动组件18驱动锁紧组件17动作。

在本实用新型实施例提供的自垂式光电仪器中,可通过控制电机23的运转状态来通过联动组件18控制锁紧组件17动作,进而能够使锁紧组件17实现对摆体13的锁紧及解锁功能。

具体的,当锁紧组件17将摆体13锁紧时,摆体13与座体相对固定,防止摆体13相对座体产生运动;当需要对自垂式光电仪器进行搬运时,可避免因晃动、颠簸对摆体13及安装于摆体13上的光电组件14造成损伤。其中,自垂式光电仪器具体可以是激光水平仪,相应的,光电组件14为激光发生装置;当然,自垂式光电仪器并不仅限于是激光水平仪,其还可以是自垂式的其他类光电仪器,本实用新型对此不作具体限定。

具体的,如图1所示,在本实用新型提供的实施例中,座体包括底座10及安装于底座10上方的顶座11;悬架12可摆动地安装于顶座11。

其中,底座10上具有四个竖直设置的支柱101,顶座11通过四个支柱101与底座10固定连接。具体的,顶座11上设置四个分别与四个支柱101相对应的安装孔,四个支柱101的顶端分别安装在四个安装孔内;当然,在其他实施例中也可以采用粘接或者其他的方式将顶座11和底座10进行固定连接,本领域技术人员可根据实际需求对底座10和顶座11之间的连接方式作适应性选择,本实用新型对此不作具体限定。

进一步的,如图2所示,为了实现摆体13能够相对于座体实现多方位的摆动;在本实用新型提供的实施例中,悬架12为具有四个转轴的十字形架体;其中,两个相对设置的转轴可转动地安装于顶座11;另外两个相对设置的转轴可转动地安装于摆体13。当然,为了降低摆体13相对座体摆动时的摩擦力,本实施例中悬架12与顶座11之间、悬架12与摆体13之间均通过轴承15进行装配;进一步的,为了防止轴承15松动或产生移位,本实施例中还通过压圈151对轴承15进行辅助固定。

进一步的,摆体13的底部设有摆锤16;锁紧组件17可活动地安装于底座10,用于锁紧或解锁摆锤16。其中,摆锤16设置在摆体13的底部,依靠其自身的重力能够使得摆体13保持在竖直状态,同时还能够为锁紧组件17提供夹持部161,以实现对摆体13的锁紧。

具体的,如图5至图7所示,本实用新型提供的实施例中,锁紧组件17包括相对设置的第一夹臂171和第二夹臂172;其中,第一夹臂171和第二夹臂172分别可转动地安装于底座10,并能够夹紧于摆锤16的外周。本实施例中,为了保证摆锤16被锁紧组件17夹紧时的可靠性,摆锤16整体呈圆柱状,且外周具有环形的凹陷部,该凹陷部形成供锁紧组件17夹紧的夹持部161。

为了保证第一夹臂171和第二夹臂172能够同步转动,第一夹臂171上具有同步凸起1711,第二夹臂172上具有同步孔1721,同步凸起1711穿设在同步孔1721内,以使第一夹臂171与第二夹臂172同步转动。当然,在其他实施例中,也可以通过其他类型的结构设置实现第一夹臂171与第二夹臂172之间的同步转动,本实施例不再赘述。

进一步的,为了便于驱动锁紧组件17动作,本实用新型提供的实施例中,第一夹臂171上具有第一抵推部1712;联动组件18具有用于与第一抵推部1712相抵推的第二抵推部1841;第二抵推部1841抵推第一抵推部1712时,第一夹臂171与第二夹臂172相向转动,以锁紧摆锤16。即常态下第二抵推部1841不会与第一抵推部1712相作用(抵推),以使锁紧组件17常态下处于解锁状态,此时,摆体13能够相对于座体自由摆动摆体13。

其中,为了实现常态下锁紧组件17处于解锁状态,本实用新型提供的实施例中,锁紧组件17还包括锁紧弹簧173;锁紧弹簧173与第一夹臂171和/或第二夹臂172连接,用于驱使第一夹臂171与第二夹臂172相背离转动,以解除对摆锤16的锁紧摆锤16。

具体的,锁紧弹簧173可以是螺旋弹簧186、扭簧等弹性件;在本实施例中,锁紧弹簧173的一端与第一夹臂171第二夹臂172连接,另一端与底座10连接,在弹性力作用下,使锁紧组件17处于解锁状态;当然,也可以是锁紧弹簧173的一端与第一夹臂171连接,另一端与第二夹臂172连接,在拉力作用下使锁紧组件17处于解锁状态。当第二抵推部1841抵推第一抵推部1712时,第一夹臂171和第二夹臂172相向转动,锁紧弹簧173产生弹性形变,使锁紧组件17处于锁紧状态摆体13。当第二抵推部1841与第一相脱离时,在锁紧弹簧173的作用下,第一夹臂171和第二夹臂172相背离转动,使锁紧组件17处于解锁状态,此时,摆体13可相对于座体自由摆动。

进一步的,联动件的具体类型可以有很多种;例如,如图3和图4所示,在本实用新型提供的实施例中,联动组件18包括第一齿轮181、第二齿轮182、凸轮183及滑动架184。

具体的,第一齿轮181安装于电机23的输出轴,第二齿轮182通过中心轴185安装于底座10并与第一齿轮181相啮合;凸轮183安装于中心轴185并与第一齿轮181同步转动;滑动架184可滑动地安装于底座10,第二抵推部1841设置于滑动架184上;其中,凸轮183旋转时可抵推滑动架184滑动。

进一步的,如图7和图8所示,凸轮183位于滑动架184的底部,凸轮183在正向旋转时(请参阅图8),可向上抵推滑动架184,以使滑动架184上的第二抵推部1841抵推第一夹臂171上的第一抵推部1712,进而使第一夹臂171和第二夹臂172相背离转动,锁紧弹簧173受力发生弹性形变,实现对摆锤16(摆体13)的解锁;当凸轮183反向旋转时(如图7所示),可撤销对滑动架184的抵推力,滑动架184可向下滑动,以使滑动架184上的第二抵推部1841于第一夹臂171上的第二抵推部1841相分离,在锁紧弹簧173的作用下第一夹臂171和第二夹臂172相向转动,实现对摆锤16(摆体13)的锁紧。其中,滑动架184可依靠其自身重力的作用下向下滑动,当然,也可以通过其他部件驱使滑动架184向下滑动。

例如,在本实用新型提供的实施例中,如图4所示,底座10上具有滑孔102;滑动架184上具有滑杆1842,滑杆1842穿设在滑孔102内;螺旋弹簧186套设在滑杆1842的外围,其一端与底座10相抵,另一端与滑动架184相抵;其中,螺旋弹簧186用于驱使滑动架184朝远离锁紧组件17的方向上滑动,以使第一抵推部1712与第二抵推部1841相分离。

滑杆1842与滑孔102的配合滑动能够保证滑动架184在滑动时的稳定性,同时也能保证其始终处于正常的滑动轨迹上;螺旋弹簧186的设置可驱使滑动架184向下滑动,使其不仅仅依靠自身重力而向下滑动,从而提升了可靠性。

下面将对本实用新型实施中锁紧组件17的锁紧及解锁状态进行具体描述:

如图5和图7所示,此时,锁紧组件17处于解锁状态,摆体13能够相对于座体自由摆动;具体的,滑动架184处于最低端,滑动架184的第二抵推部1841与第一夹臂171上的第一抵推部1712处于分离状态,在锁紧弹簧173的作用下第一夹臂171与第二夹臂172未夹紧摆锤16的夹持部161(也可以理解为张开)。

当需要对摆体13进行锁紧时。

如图6和图8所示,电机23转动,并通过第一齿轮181、第二齿轮182、中心轴185带动凸轮183转动,凸轮183转动时推动滑动架184向上滑动,滑动架184的第二抵推部1841与第一夹臂171的第一抵推部1712接触,并抵推第一抵推部1712使第一夹臂171带动第二夹臂172同步转动,第一夹臂171和第二夹臂172相向转动(也可以理解为闭合),实现对摆体13的锁紧;此时,摆体13与座体相对固定。

其中,为了实现更好的控制,本实施例中,还设置了第一位置开关24和第二位置开关25;当第一夹臂171和第二夹臂172相背离转动时,且转动一定角度后第一夹臂171会触碰到第一位置开关24以使电机23停止转动(即完成了解锁动作)。当滑动架184滑动至最顶端时,会触碰到第二位置开关25以使电机23停止转动(即完成了锁紧动作)。

其中,为了便于用于对电机23进行控制以实现锁紧及解锁功能,如图1所示,本实用新型提供的实施例中,还具有控制面板19,控制面板19上具有相应的功能按钮,用户仅通过按钮即可实现相应的锁紧及解锁功能。例如,控制面板19上的功能按钮可以为两个,分别为解锁按钮和锁紧按钮,用户可通过操作解锁按钮实现解锁功能,通过操作锁紧按钮实现锁紧功能。

这种结构设置不仅能够便于用户进行操作,同时还能提升自垂式光电仪器的防水及防尘功能。

另一方面,为了实现更多元化的控制,自垂式光电仪器还可以包括通讯模块;其中,通讯模块包括蓝牙模块、wifi模块、红外收发模块中的至少一种。例如,自垂式光电仪器可以通过遥控进行操作,或者与智能设备(例如智能手机)进行有线或无线通讯,以此,用户可通过操作智能设备便可实现对自垂式光电仪器的操控。

进一步的,为了便于使用,如图2所示,本实用新型提供的实施例中,自垂式光电仪器还包括感应装置;感应装置包括导电环20和感应圈201,导电环20套设于摆锤16的外周;感应圈201安装于底座10,且位于摆锤16的外周;其中,感应圈201与导电环20之间具有摆动间隙。

具体的,自垂式光电仪器依靠摆体13在重力作用下的自动平衡原理,来保持特定的姿态;例如,摆体13处于平衡状态时,安装于摆体13上的激光发生装置可以发出水平的激光光束;但是,由于摆体13的摆动空间受限,为防止自垂式光电仪器因倾斜过度,使摆体13与自垂式光电仪器中的其他部件接触时而影响其正常使用性;本实施例中,当自垂式光电仪器过度倾斜时,位于摆锤16上的导电环20会触碰到感应圈201,使流经感应圈201的电流值或电压值会产生变化,由此可以感知到摆体13的子平衡状态遭到了破坏,因此,不能保证激光发生装置发出水平的激光光束;因此,当自垂式光电仪器过度倾斜时,通过导电环20与感应圈201的相互接触可发出相应的提示(如图像提示、声音提示等),用户可根据该提示来调整自垂式光电仪器的姿态。

其中,导电环20具体可以是导电橡胶圈或者其他导体;本领域技术人员可根据实际情况对导电环20的具体材质、结构类型作适应性选择,本实用新型对此不作具体限定。

进一步的,由于摆体13可自由摆动,为了防止其在自身惯性作用下不停摆动而影响工作效率,本实用新型提供的实施中还包括减速装置;减速装置包括安装于底座10上的永磁铁21和安装于摆体13上的金属体22;其中,为了便于安装,永磁铁21通过支架211安装在底座10上。当摆体13摆动时,金属体22会随摆体13一同摆动,而在摆动的同时金属体22会切割永磁铁21的磁感线,从而抑制金属体22的摆动,进而抑制摆体13的摆动。

进一步的,通常情况下,自垂式光电仪器由外部电源或蓄电池作为电源供给,同时用于驱动锁紧组件17动作的电机23也依靠该电源供给进行运转。

为了防止实现当电源供给失效或突然断开时,驱动电机23仍能驱动锁紧组件17实现锁紧功能,本实用新型提供的实施例中,还包检测装置及蓄能装置。

具体的,检测装置用于检测自垂式光电仪器的供电电压,即检测是否有电源供给或电源供给是否正常;蓄能装置用于当检测装置检测到供电电压小于预设值时向电机23供电,以驱动电机23动作使锁紧组件17锁紧摆体13。其中,如图9所示,在本实用新型提供的实施例中,蓄能装置包括电容c1和二极管d1,当检测装置检测到电压小于预设值时(即电源b1断开或电压不足时),电容c1释放电能,驱动电机23动作,以使锁紧组件17处于锁紧状态。

通过上述方式,可在供电电源失效或突然断开时,自动实现锁紧组件17对摆体13的锁紧,以防止在搬运过程中摆体13仍能自由摆动,进而提高了设备的安全性。

显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

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