自平衡激光水平仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种自平衡激光水平仪，无需手动调节激光水平仪的支脚即可使激光水平仪自动调平。本实用新型在激光水平仪内部安放了两个直流电机，分别和激光水平仪外部的两个支脚相连接，激光水平仪内部有一颗陀螺仪芯片MPU6050，用来采集自平衡激光水平仪倾斜的角度，并将其角度值实时的送往主控芯片中。主控芯片先对数据进行分析和计算，再控制直流电机的正反转来控制自平衡激光水平仪支脚的伸长或缩进，直致陀螺仪芯片MPU6050采集到的角度为0，从而达到自动调平的效果。
【专利说明】
自平衡激光水平仪
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及到家居装潢和平面测量等领域。
【背景技术】
[0002]激光水平仪是目前市场上已有的东西，且技术背景已经相当成熟。根据型号的不同常分为2线、3线、5线激光水平仪。其中2线激光水平仪是指能够在水平和铅锤两个方向上投射出两条相互垂直的激光线。3线、5线激光水平仪则是在2线激光水平仪的基础上增加了水平方向上或铅锤方向上投射出的激光线的条数，在原理上和2线激光水平仪没有区别。在激光水平仪底部有三个可调节支脚，在激光水平仪顶部有一个水泡观察窗，当水泡不在观察窗的中间时，可以调节激光水平仪底部的三个支脚使水泡移到观察窗中间，此时激光水平仪即处于平衡状态，即可投射出水平和铅锤的激光线，在室内装潢中常用到该设备。激光水平仪因其能够投射出水平和铅锤的激光线而受到装修工人的亲睐，但是每次移动激光水平器仪时都需要重新校正以使激光水平仪平衡，增加了装修工人的劳动量。
[0003]目前市场上常用的也有一种自平衡激光水平仪，但纵观当前市场，该类型激光水平仪自动调节角度仅有3度，也即倾斜角度超过3度就得需要人工手动调节支脚来使激光水平仪调平，而倾斜角度在3度内的自动调平效果也不是很理想。
[0004]本新型自平衡激光水平仪在外观上和目前市场的激光水平仪没有太大区别，在自平衡激光水平仪顶部有一个水泡观察窗，可用来观察自平衡激光水平仪是否调平。在自平衡激光水平仪底部有三个可调节支脚。相对于市场上的激光水平仪，本实用新型实具有在复杂环境下自动平衡的功能。
【发明内容】
[0005]自平衡激光水平仪底部有三个可调节支脚，其中两个支脚通过螺栓分别和两个直流电机相连接，直流电机置于自平衡激光水平仪内部。另一个支脚为长度可调节支脚，一般无需条调节。
[0006]在自平衡激光水平仪内部有一块控制电路板，该电路板上集成了陀螺仪芯片MPU6050、主控芯片和直流电机驱动芯片。其中陀螺仪芯片MPU6050用来采集自平衡激光水平仪倾斜的角度，当自平衡激光水平仪处于绝对水平时，陀螺仪芯片MPU6050采集到的其X轴方向和Y轴方向的倾斜角度为O，当自平衡激光水平仪发生倾斜时，陀螺仪芯片MPU6050采集到的X轴方向和Y轴方向的倾斜角度就会发生变化。陀螺仪芯片MPU6050具有相当高的灵敏度，其精度为0.01度，完全能达到很好的平衡效果。主控芯片用来实时的接受陀螺仪芯片MPU6050采集到的角度，并经过运算来控制直流电机驱动芯片的工作，进而达到控制直流电机正反转的目的。
[0007]直流电机的输出轴端固定连接一个螺栓，螺栓外有螺纹。支脚为中空结构，内有螺纹。电机通过螺栓和支脚连接。当直流电机正转或反转时就可以实现支脚的伸长或缩进，直致陀螺仪芯片MPU6050采集到的角度为O，从而达到自动调平的效果。
[0008]本实用新型的有益技术效果:
[0009]该自平衡激光水平仪可用于环境较复杂的室内装修、建筑工地、大型设备安装等场合，无须工人手动调平，即开即用，方便省事，节省了工人的劳动量，同时也保证的平衡的精度，达到事半功倍的效果。工人还可以通过观察自平衡激光水平仪顶部的水泡观察窗来检验自平衡激光水平仪是否自动调平，可谓是即高效以可靠。
【附图说明】
[0010]图1为自平衡激光水平仪外观结构示意图。
[0011 ]图2为自平衡激光水平仪内部结构示意图。
[0012]图3为自平衡激光水平仪自动调平支脚结构示意图。
[0013]图4为自平衡激光水平仪手动调平支脚结构示意图。
[0014]图5为自平衡激光水平仪控制电路板结构示意图。
[0015]图6为陀螺仪芯片MPU6050示意图。
【具体实施方式】
[0016]结合附图1至图6对本实用新型的具体实施方法做进一步说明。
[0017]本自平衡激光水平仪主要包括以下结构:1.平衡水泡2.平衡观察窗3.水平仪外壳4.铅锤方向激光线发射口 5.水平方向激光线发射口 6.可旋转底座7.自动调平支脚I 8.自动调平支脚2 9.手动调平支脚10.直流电机I 11.直流电机2 12.控制电路板13.主控芯片14.陀螺仪芯片MPU6050 15.直流电机驱动芯片16.电源17.螺栓18.手动调平环19.转接杆。
[0018]使用时用户可将该自平衡激光水平仪放在任意平台上，开启电源16给控制电路板12供电，此时控制电路板上的陀螺仪芯片MPU6050便可以采集出该自平衡激光水平仪在其X轴和Y轴方向上倾斜的角度。
[0019]陀螺仪芯片MPU6050将倾斜角度值发送到主控芯片13，主控芯片经过计算后控制直流电机驱动芯片15的通断来控制直流电机10、11的正反转。
[0020]当陀螺仪芯片MPU6050检测到的其X轴方向上的数据为负时，控制电路板12控制直流电机I正转一定的角度，使陀螺仪芯片MPU6050在其X轴方向上的倾角为O。
[0021]当陀螺仪芯片MPU6050检测到的其X轴方向上的数据为正时，控制电路板12控制直流电机I反转一定的角度，使陀螺仪芯片MPU6050在其X轴方向上的倾角为O。
[0022]当陀螺仪芯片MPU6050检测到的其Y方轴向上的数据为负时，控制电路板12控制直流电机2正转一定的角度，使陀螺仪芯片MPU6050在其Y轴方向上的倾角为O。
[0023]当陀螺仪芯片MPU6050检测到的其Y方轴向上的数据为负时，控制电路板12控制直流电机2反转一定的角度，使陀螺仪芯片MPU6050在其Y轴方向上的倾角为O。
[0024]直流电机1、11的输出轴分别和一个螺栓17固定连接，可调节支脚7、8的一端开有内螺纹孔，直流电机10、11通过螺栓17和分别可调节支脚7、8滑动连接，当直流电机10、11正转或反转时就可以实现可调节支脚的伸长或缩进。
[0025]当自平衡激光水平仪应用在特殊环境下，倾斜角度过大超出了自动调平支脚的调平范围时，我们可以先使用手动调节支脚9，调节到合适的位置后再使用自动调平功能。手动调节支脚9有着更大的调节范围。
[0026]使用手动调节功能时，转接杆19和可旋转底座6固定连接，手动旋转调平环18即可实现手动调节支脚9的伸长或缩进。
[0027]用户使用该自平衡激光水平仪时可以通过平衡观察窗2观察其中的水泡I是否在中间来判断水平仪是否已自动调平。
[0028]当自平衡激光水平仪调平后，内部激光灯就可以通过在其外壳3上的铅锤方向激光线发射口 4和水平方向激光线发射口 5投射出铅锤激光线和水平激光线。
[0029]以上说明仅仅为本实用新型的一个实施案例，本实用新型并不限于上述列举的案例，需要说明的是，任何熟悉该领域的人员或公司在本说明书的指导下，做出的任何等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，应受到本实用新型的保护。
【主权项】
1.自平衡激光水平仪，主要包括控制电路板、两个直流电机、三个可调节支脚;所述的控制电路板、两个直流电机置于自平衡激光水平仪内部;所述的三个可调节支脚置于自平衡激光水平仪底部。2.根据权利要求1所述的自平衡激光水平仪，其特征在于，所述的控制电路板上集成了陀螺仪芯片MPU6050、主控芯片和直流电机驱动芯片；其中陀螺仪芯片MPU6050用来采集自平衡激光水平仪倾斜的角度，当自平衡激光水平仪处于绝对水平时，陀螺仪芯片MPU6050采集到的其X轴方向和Y轴方向的倾斜角度为O，当自平衡激光水平仪发生倾斜时，陀螺仪芯片MPU6050采集到的X轴方向和Y轴方向的倾斜角度就会发生变化;主控芯片用来实时的接受陀螺仪芯片MPU6050采集到的角度，并经过运算来控制直流电机驱动芯片的工作，进而达到控制直流电机正反转的目的。3.根据权利要求1所述的自平衡激光水平仪，其特征在于，所述的两个直流电机输出轴端固定连接一个螺栓，螺栓外有螺纹;所述的三个可调节支脚为中空结构，内有螺纹;其中两个支脚通过螺栓分别和两个直流电机连接；当直流电机正转或反转时就可以实现支脚的伸长或缩进，直致陀螺仪芯片MPU6050采集到的角度为O，从而达到自动调平的效果。
【文档编号】G01C15/00GK205718974SQ201620473698
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】王鑫, 尹迅敏, 刘勰
【申请人】山东科技大学