专利名称:整体悬挂重力安平建筑激光测量仪的制作方法
本实用新型涉及到一种用于建筑工程铅直方向及水平方向测量的激光测量仪，国际分类号可归纳于(G01C9／12)现有的国外的建筑激光测量仪所采用的重力自动安平方式是通过万向支架悬挂光学准直器中的一个发散透镜来实现的。这种方式可使仪器体积、重量减小，但是，这种方式不能利用激光器的尾光，以代替传统的锤球或光学对点机构对准地面的基准点，给测量带来不便。此外，这种悬挂方式无法锁定被悬挂的发散透镜，若将仪器横卧在卧式支架上实现铅直扫描时，会引起测量误差，也不具有自校功能。
本实用新型的任务在于提供一种包括伽俐略望远镜、激光器、套筒、尾光矫正器、磁感应阻尼器、止摆器及配重块的整个激光准直系统，被悬挂在万向支架上的激光铅直仪。它能利用激光器的尾光对准地面的基准点。为保证尾光投在地面的光点位于激光束的轴线上，在激光器尾套上装有尾光矫正器。为便于尾光与地面基准点对正，在激光铅直仪外壳上装有双偏心环对中机构。为锁定整个被悬挂的激光准直系统，在仪器的底壳上装有止摆器。仪器水平卧置扫描铅直面或搬迁时，必须用止摆器将被悬挂系统锁定。此外，在激光铅直仪的顶部可安装有摩擦式离合器的五棱镜扫描器，既可电动扫描平面基准，又可微动瞄准进行水准测量。使仪器具有自动安平激光铅直仪、自动安平激光水准仪、自动安平激光水平面仪、人工安平激光铅直面仪的功能。
本实用新型的任务是以如下方式完成的，结合附图详细描述如下图1建筑激光测量仪轮廓图图2激光铅直仪纵剖面示意图图3激光铅直仪壳体示意图图4万向支架示意图图5万向支架与上壳体、伽俐略望远镜连接示意图图6尾光矫正器装配图图7止摆器构造图图8止摆叶轮与配重块构造图图9双偏心环对中机构示意图图10五棱镜扫描器纵剖面图图11微动瞄准与电动扫描机构平面图图12摩擦式离合器示意图参照图1，整个建筑激光测量仪是由激光铅直仪(1)、五棱镜扫描器(4)及支架(3)组成。激光铅直仪(1)通过双偏心环对中机构(2)与支架(3)相连。五棱镜扫描器通过高脚螺栓(5)与激光铅直仪(1)相连。
参照图1及图3，激光铅直仪的顶盖(6)用螺钉与上壳体(7)连接。上壳体(7)通过锒套(8)用螺纹与中壳体(9)连接。下壳体(10)用螺纹与中壳体(9)及底壳(11)连接。整个壳体用密封材料密封，并通过锒套(8)与双偏心环对中机构(2)结合成一体。
参照图2及图4、图5，支承整个被悬挂系统的万向支架的外环(12)，通过一对轴系(13)与平衡环(14)连接，平衡环(14)通过另一对构造相同的轴系(15)与内环(16)相连接。这两对轴系相互垂直。底板(17)与外环(12)用螺钉(18)连接，通过螺纹再与上壳体(7)紧固成一体。伽俐略望远镜(20)通过螺钉(19)与内环(16)连接，可做两个自由度的摆动。
参照图2、图6单模内腔式有尾光的氦－氖激光器(21)通过套管(22)用螺钉与伽俐略望远镜(20)连接，尾套(23)中心孔允许尾光通过，在这个位置上装有尾光矫正器。尾光矫正器的上楔镜座(25)用螺纹连接在屋套(23)的中心孔位置。下楔镜(26)通过下楔镜座(27)用螺纹连接在上楔镜座(25)的下面。旋转两楔镜座使两楔镜的楔角做适当组合，以矫正尾光的偏差角。
参照图2，磁感应阻尼器是用来使被万向支架整体悬挂的系统在受扰动时迅速静止的。三个环形磁体(28)保持一定间距也固定在下壳体(10)内。二个园形阻尼片(29)套在空心阻尼杆(30)上，并并通过螺钉(31)紧固在尾套(23)的下端，成为被万向支架悬挂的一部份。当被悬挂的整体受扰动时，磁感应的阻尼作用将使之迅速静止。
参照图2、图7，锁定整个被悬挂系统的构造是楔块式止摆器。止摆叶轮(32)螺纹固定于阻尼杆(30)的下端，成为被悬挂系统的一部份。环形楔座(33)用螺纹及顶紧螺钉固定于底壳(11)内。止摆楔锥(34)安装于底壳(11)中心导孔内，可以直接推上或通过拉管(35)拉下。止摆叶轮(32)外面、环形楔座(33)内面、止摆楔锥(34)的环形内面与外面均有相同的锥度，当止摆楔锥(34)推上时它们在同一平面上楔合，使整个被悬挂系统在仪器壳内部的位置固定不动。以便仪器在卧架上做铅直扫描时被整体悬挂的系统处于人工安置的水平状态，以及防止仪器在搬运过程中，被整体悬挂的系统因摆动而损坏。在做为自动安平的激光仪器使用时，必须将拉管(35)拉下，使被悬挂的系统能在壳体内有小范围的两自由度摆动。以实现激光束的自动安平。止摆楔块(35)中心孔有密封用平行玻璃窗口(36)，以便通过阻尼杆(30)中心孔的尾光能射向地面。
参照图2、图7、图8，配重块(37)是调整整个被悬挂系统重心位置的零件，它被螺钉固定在止摆叶轮(32)的空档内。必须精细地调整它的重量，以使被悬挂系统的重心在激光束的轴线上，保证出射激光成为自动铅直激光束。
参照图2、图9，双偏心环对中机构是用来使激光铅直仪在支架上平移的，以便尾光能迅速对准地面的基准点。连接仪器上壳体(7)及中壳体(9)的锒套(8)，可在内偏心环(38)中旋转。内偏心环(38)叠套在外偏心环(39)的上面，并可以旋转。外偏心环(39)叠套在支架(3)的自校环座(42)上，并可以旋转。内偏心环(38)与外偏心环(39)在自校环座(42)中的相对转动，可使激光铅直仪器尾光平移，迅速对准地面上的基准点。扳手(40)及顶杆(41)用来锁定对中机构，保持仪器的工作位置不变。当双偏心环对中机构锁定后，激光铅直仪的壳体可在内偏心环(38)中做自校旋转，以检查铅直激光束的准确度。
参照图1及图2，通过五棱镜将激光铅直仪(1)发出的铅直激光束反射为水平激光束及扫描激光水平面时，要用高脚螺栓(5)将五棱镜扫描器(4)安装在激光铅直仪(1)的顶盖上。
参照图10，五棱镜(43)安装在扫描头(44)内，窗口楔镜(45)用来补偿五棱镜(43)加工误差。瞄准器(46)装在扫描头(44)顶面。扫描头(44)与支承于扫描器壳体(47)上的扫描轴(48)连成一体。
参照图10、图11、图12，直流电动机(49)由直流稳压电源(50)驱动，带动主动皮带轮(51)及被动皮带轮(52)以及扫描轴(48)，实现电动扫描。由蜗轮蜗杆构成的速比为1801的微动瞄准机构。蜗杆手轮(53)驱动蜗轮(54)。通过橡皮摩擦离合器(55)，传动主动皮带轮(51)及被动皮带轮(52)，实现手动微动瞄准及水准测量。当扭转离合器拉扭(56)使摩擦离合器(55)脱开主动皮带轮(51)时，方可实现电动扫描。
本实用新型由于增加了尾光矫正器、双偏心环对中机构，在施工现场使用方便；由于增加了微动瞄准机构，具有了水准测量功能；由于增加了止摆器锁定机构，不仅可以保证仪器的正常使用，并且实现了铅直扫描的功能。本实用新型在没有增加制造成本的情况下，扩大了使用功能及提高了仪器的使用效率，及测量精度。本实用新型的样机曾经北京市标准计量局进行了测试检定及运输振动例行试验检定，检定结果符合设计要求。该建筑激光测量仪曾经在首都钢铁公司电站165米钢筋混凝土烟囱施工中应用，仪器精度满足施工测量规范要求。该仪器还在广播电视部彩电中心制作区工程中进行了400小时的试用考核，用于装修工程抄平放线、地面及墙面顶棚作业平整度控制，以及轻钢龙骨的隔墙、天花板安装，仪器测量精度满足施工规范要求。
权利要求
1.一种由五棱镜扫描器、激光铅直仪及支架组成的建筑激光测量仪。其特征在于A、通过调整悬挂在万向支架上的伽俐略望远镜、激光器、尾光矫正器、阻尼杆、止摆叶轮及配重块在内的整个准直系统的重心位置，实现激光束的自动铅直，B、激光器的下端安装有两片楔镜组成的尾光矫正构造。C、激光铅直仪下端装有止摆楔锥和环形楔座。与激光准直系统中的止摆叶轮三个零件组成了锁定机构，需要时可使被悬挂的整个激光准直系统与激光铅直仪壳体固定在一起。D、激光铅直仪外壳上装有双偏心环对中构造。
2.根据权利要求
1所述的建筑激光测量仪，其特征在于五棱镜扫描器上安装有摩擦式离合器，可实现电动扫描及微动瞄准的水准测量。
专利摘要
本实用新型公开了一种重力自动安平带有尾光的建筑激光测量仪。在仪器外壳上装有双偏心环对中机构便于准确地与地面基准点对中。仪器下端装有止摆锁定机构，在仪器迁移或铅直扫描时可以使激光准直系统同仪器壳体固定。在五棱镜扫描器上装有微动扫描机构，可以进行水准测量。在保证地面、墙面及顶棚工程的平整度和建筑安装工程的操平、放线精度上满足建筑施工规范要求。
文档编号可归纳于(G01C9／12)现有的国外的建筑激光测量仪所采用的重力自动安平方式是通过万向支架悬挂光学准直器中的一个发散透镜来实现的。这种方式可使仪器体积、重量减小，但是，这种方式不能利用激光器的尾光，以代替传统的锤球或光学对点机构对准地面的基准点，给测量带来不便。此外，这种悬挂方式无法锁定被悬挂的发散透镜，若将仪器横卧在卧式支架上实现铅直扫描时，会引起测量误差，也不具有自校功能。
本实用新型的任务在于提供一种包括伽俐略望远镜、激光器、套筒、尾光矫正器、磁感应阻尼器、止摆器及配重块的整个激光准直系统，被悬挂在万向支架上的激光铅直仪。它能利用激光器的尾光对准地面的基准点。为保证尾光投在地面的光点位于激光束的轴线上，在激光器尾套上装有尾光矫正器。为便于尾光与地面基准点对正，在激光铅直仪外壳上装有双偏心环对中机构。为锁定整个被悬挂的激光准直系统，在仪器的底壳上装有止摆器。仪器水平卧置扫描铅直面或搬迁时，必须用止摆器将被悬挂系统锁定。此外，在激光铅直仪的顶部可安装有摩擦式离合器的五棱镜扫描器，既可电动扫描平面基准，又可微动瞄准进行水准测量。使仪器具有自动安平激光铅直仪、自动安平激光水准仪、自动安平激光水平面仪、人工安平激光铅直面仪的功能。
本实用新型的任务是以如下方式完成的，结合附图详细描述如下图1建筑激光测量仪轮廓图图2激光铅直仪纵剖面示意图图3激光铅直仪壳体示意图图4万向支架示意图图5万向支架与上壳体、伽俐略望远镜连接示意图图6尾光矫正器装配图图7止摆器构造图图8止摆叶轮与配重块构造图图9双偏心环对中机构示意图图10五棱镜扫描器纵剖面图图11微动瞄准与电动扫描机构平面图图12摩擦式离合器示意图参照图1，整个建筑激光测量仪是由激光铅直仪(1)、五棱镜扫描器(4)及支架(3)组成。激光铅直仪(1)通过双偏心环对中机构(2)与支架(3)相连。五棱镜扫描器通过高脚螺栓(5)与激光铅直仪(1)相连。
参照图1及图3，激光铅直仪的顶盖(6)用螺钉与上壳体(7)连接。上壳体(7)通过锒套(8)用螺纹与中壳体(9)连接。下壳体(10)用螺纹与中壳体(9)及底壳(11)连接。整个壳体用密封材料密封，并通过锒套(8)与双偏心环对中机构(2)结合成一体。
参照图2及图4、图5，支承整个被悬挂系统的万向支架的外环(12)，通过一对轴系(13)与平衡环(14)连接，平衡环(14)通过另一对构造相同的轴系(15)与内环(16)相连接。这两对轴系相互垂直。底板(17)与外环(12)用螺钉(18)连接，通过螺纹再与上壳体(7)紧固成一体。伽俐略望远镜(20)通过螺钉(19)与内环(16)连接，可做两个自由度的摆动。
参照图2、图6单模内腔式有尾光的氦－氖激光器(21)通过套管(22)用螺钉与伽俐略望远镜(20)连接，尾套(23)中心孔允许尾光通过，在这个位置上装有尾光矫正器。尾光矫正器的上楔镜座(25)用螺纹连接在屋套(23)的中心孔位置。下楔镜(26)通过下楔镜座(27)用螺纹连接在上楔镜座(25)的下面。旋转两楔镜座使两楔镜的楔角做适当组合，以矫正尾光的偏差角。
参照图2，磁感应阻尼器是用来使被万向支架整体悬挂的系统在受扰动时迅速静止的。三个环形磁体(28)保持一定间距也固定在下壳体(10)内。二个园形阻尼片(29)套在空心阻尼杆(30)上，并并通过螺钉(31)紧固在尾套(23)的下端，成为被万向支架悬挂的一部份。当被悬挂的整体受扰动时，磁感应的阻尼作用将使之迅速静止。
参照图2、图7，锁定整个被悬挂系统的构造是楔块式止摆器。止摆叶轮(32)螺纹固定于阻尼杆(30)的下端，成为被悬挂系统的一部份。环形楔座(33)用螺纹及顶紧螺钉固定于底壳(11)内。止摆楔锥(34)安装于底壳(11)中心导孔内，可以直接推上或通过拉管(35)拉下。止摆叶轮(32)外面、环形楔座(33)内面、止摆楔锥(34)的环形内面与外面均有相同的锥度，当止摆楔锥(34)推上时它们在同一平面上楔合，使整个被悬挂系统在仪器壳内部的位置固定不动。以便仪器在卧架上做铅直扫描时被整体悬挂的系统处于人工安置的水平状态，以及防止仪器在搬运过程中，被整体悬挂的系统因摆动而损坏。在做为自动安平的激光仪器使用时，必须将拉管(35)拉下，使被悬挂的系统能在壳体内有小范围的两自由度摆动。以实现激光束的自动安平。止摆楔块(35)中心孔有密封用平行玻璃窗口(36)，以便通过阻尼杆(30)中心孔的尾光能射向地面。
参照图2、图7、图8，配重块(37)是调整整个被悬挂系统重心位置的零件，它被螺钉固定在止摆叶轮(32)的空档内。必须精细地调整它的重量，以使被悬挂系统的重心在激光束的轴线上，保证出射激光成为自动铅直激光束。
参照图2、图9，双偏心环对中机构是用来使激光铅直仪在支架上平移的，以便尾光能迅速对准地面的基准点。连接仪器上壳体(7)及中壳体(9)的锒套(8)，可在内偏心环(38)中旋转。内偏心环(38)叠套在外偏心环(39)的上面，并可以旋转。外偏心环(39)叠套在支架(3)的自校环座(42)上，并可以旋转。内偏心环(38)与外偏心环(39)在自校环座(42)中的相对转动，可使激光铅直仪器尾光平移，迅速对准地面上的基准点。扳手(40)及顶杆(41)用来锁定对中机构，保持仪器的工作位置不变。当双偏心环对中机构锁定后，激光铅直仪的壳体可在内偏心环(38)中做自校旋转，以检查铅直激光束的准确度。
参照图1及图2，通过五棱镜将激光铅直仪(1)发出的铅直激光束反射为水平激光束及扫描激光水平面时，要用高脚螺栓(5)将五棱镜扫描器(4)安装在激光铅直仪(1)的顶盖上。
参照图10，五棱镜(43)安装在扫描头(44)内，窗口楔镜(45)用来补偿五棱镜(43)加工误差。瞄准器(46)装在扫描头(44)顶面。扫描头(44)与支承于扫描器壳体(47)上的扫描轴(48)连成一体。
参照图10、图11、图12，直流电动机(49)由直流稳压电源(50)驱动，带动主动皮带轮(51)及被动皮带轮(52)以及扫描轴(48)，实现电动扫描。由蜗轮蜗杆构成的速比为1801的微动瞄准机构。蜗杆手轮(53)驱动蜗轮(54)。通过橡皮摩擦离合器(55)，传动主动皮带轮(51)及被动皮带轮(52)，实现手动微动瞄准及水准测量。当扭转离合器拉扭(56)使摩擦离合器(55)脱开主动皮带轮(51)时，方可实现电动扫描。
本实用新型由于增加了尾光矫正器、双偏心环对中机构，在施工现场使用方便；由于增加了微动瞄准机构，具有了水准测量功能；由于增加了止摆器锁定机构，不仅可以保证仪器的正常使用，并且实现了铅直扫描的功能。本实用新型在没有增加制造成本的情况下，扩大了使用功能及提高了仪器的使用效率，及测量精度。本实用新型的样机曾经北京市标准计量局进行了测试检定及运输振动例行试验检定，检定结果符合设计要求。该建筑激光测量仪曾经在首都钢铁公司电站165米钢筋混凝土烟囱施工中应用，仪器精度满足施工测量规范要求。该仪器还在广播电视部彩电中心制作区工程中进行了400小时的试用考核，用于装修工程抄平放线、地面及墙面顶棚作业平整度控制，以及轻钢龙骨的隔墙、天花板安装，仪器测量精度满足施工规范要求。GK85203788SQ85203788
公开日1986年8月13日 申请日期1985年8月14日
发明者欧阳立, 马承志, 陈中生 申请人:北京市建筑工程研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan