一种激光扫平仪的激光器安装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及扫平仪技术领域，具体涉及一种激光扫平仪的激光器安装结构。
【背景技术】
[0002]近年来我国测绘技术发展迅速，一方面是得益于测绘科技本身的进步;另一方面，电子计算机、微电子、激光等新技术的发展与应用，为工程测量技术进步提供新的方法和手段。然而随着城市建设规模不断扩大，各种大型建筑物和构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多，在此背景之下，对现有的测绘仪器提出了更高的精度、实时性和可靠性的要求。
[0003]激光扫平仪是在传统的光学扫描仪的基础上发展起来的一种激光扫描仪器，但相较于传统的光学扫描仪，它具有更高的扫平精度和更远的作用距离，使用起来更方便、更灵活。多用于大地测量、工程测量以及大型安装等方面。由于它可以采用光电接收，这能够让扫平仪不仅仅局限于静态应用，其快速高效的优点远能够得到发挥。
[0004]利用激光扫平仪不但操作简单，可以实现施工人员的实时测量，加快施工速度和保证施工质量，降低工人劳动强度和成本，同时加快了作业进程。
[0005]激光扫平仪在使用的过程中配备光电接收器件，这使其使用更加灵活方便。在工程机械中，经常要涉及地面平整的问题，如平地机平整地面、推土机平整路面等，大都要求所平地面为水平。而在另一些场合，地面的水平度将对后续工作产生决定性的影响，如盐池的平整，池面的水平度将直接影响产盐的质量和产量。例如在平整盐池时，传统的做法是机械先工作大致推平，然后用放水观察、人工修补的办法来修平，这样不仅使平整工作效率低、周期长，而且池面的质量，也难以得到很好的保证。若使用激光扫平仪配合光电接收器，对挖掘设备进行馈闭环控制，这些问题就能得到极好的解决。
[0006]目前国内外常用激光扫平仪依据工作原理以及是否增加补偿机构和采用补偿机构不同，大致可分成四类:水泡式激光扫平仪、吊丝式自动安平激光扫平仪、自动安平激光扫平仪、电子自动安平扫平仪。
[0007 ]水泡式激光扫平仪采用传统的调平方式，结构较为简单，成本较低。水泡式激光扫平仪，在使用过程中，仪器的精度很容易受到人为因素的影响，故不能实现很高的精度。该类仪器是适宜于建筑施工、室内装饰等工作的普及型仪器；吊丝式自动安平激光扫平仪，自动安平激光扫平仪利用吊丝式光机补偿器，达到了 V范围内自动安平的目的；光机式补偿器结构具有相对简单，成本较低和具有一定的抗振性等优点，但由于其调平精度随调平范围的增加而降低，一般该类扫平仪的调平范围都限制在十几分之内，不论仪器如何倾斜，在补偿范围内将始终保持扫描出的激光平面处于水平面内，这种仪器适合于震动较大的施工场地；电子自动安平扫平仪，电子自动安平系统一般由传感器、电子线路和执行机构组成。水泡式传感器由类似于一般气泡水准器的元件为主题，玻璃管内充有导电液，玻璃管外涂有金属盖层，并形成两个对称的电极，电极的输出为电阻、电容或者电感。的当气泡居中时，两电极的电抗量相等，当水泡倾斜时，气泡发生位移，从而破坏了两电极的平衡状态，使传感器得到的输出信号。信号经过后级电路调理，通过AD转换被控制器采集，通过相应的调平算法，使控制器控制伺服机构产生相应的正转或反转，使水平再次居中，达到了电子自动安平的目的。
[0008]激光扫平仪中激光器的安装对于其精确度，有着至关重要的影响。而棱镜的设计和安装对于激光扫平仪的光路也起着决定性的作用，同时也影响着其精确度。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的是提供一种激光扫平仪的激光器安装结构，通过对激光器安装结构和棱镜的设计及安装进行改进，提高激光扫平仪的精确度。
[0010]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0011 ] 一种激光扫平仪的激光器安装结构，包括由电机驱动的轮系结构，和通过正切机构与轮系结构连接的主轴，主轴上安装有顶部激光器和定标激光器，顶部激光器为圆弧台阶轴形，顶部激光器的外壁与主轴的内壁设有相互配合的螺纹结构，顶部激光器和主轴的同轴设置，主轴具有激光器定位轴肩，定标激光器通过紧固螺钉安装于主轴的顶部。
[0012]较佳地，在顶部激光器的安装位置还设有四个同轴度调节螺钉。
[0013]较佳地，在定标激光器的安装位置还设有八个同轴度调节螺钉。
[0014]较佳地，轮系结构安装于顶部激光器。
[0015]较佳地，还包括棱镜底座，棱镜底座为圆柱形，通过紧固螺钉固定于主轴轴承的外圈。
[0016]较佳地，还包括光栅，棱镜底座与轮系结构的次级齿轮以及光栅一体成型。
[0017]较佳地，棱镜底座、次级齿轮、光栅和同轴度调节螺钉为一体结构。
[0018]较佳地，棱镜底座为五角棱镜底座。
[0019]本实用新型的一种激光扫平仪的激光器安装结构，通过激光器和主轴的同轴设计，保证了激光偏转度的准确，提高了本实用新型的精度;通过棱镜底座、次级齿轮、光栅和同轴度调节螺钉的一体化设计使得激光器的安装和棱镜的安装更稳定，保证激光器的同轴度，进一步提高了精度。采用五角棱镜比传统的直角棱镜具有更高的准确度，并且保证偏转度的一致性。本实用新型结构简单，制作成本低，便于普及，具有较高的实用价值和经济价值。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型实施例的结构示意图，
[0021]图2为本实用新型实施例的主轴安装顶部激光器和定标激光器的安装结构示意图。
[0022]图中:1-主轴，2-顶部激光器，3-定标激光器，4-棱镜底座，5-次级齿轮，6_光栅，7_同轴度调节螺钉，8-轴承。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0024]—种激光扫平仪的激光器安装结构，包括由电机驱动的轮系结构，和通过正切机构与轮系结构连接的主轴I，其特征在于:主轴I上安装有顶部激光器2和定标激光器3，顶部激光器2为圆弧台阶轴形，顶部激光器2的外壁与主轴I的内壁设有相互配合的螺纹结构，顶部激光器2和主轴I的同轴设置，主轴I具有激光器定位轴肩，定标激光器3通过紧固螺钉安装于主轴I的顶部。
[0025]顶部激光器2与主轴I的同轴度直接影响仪器平面的形成。本实施例采用五角棱镜使激光偏转90°，如果棱角有安装误差，激光的偏转角度仍为90°，故该激光器与主轴I的同轴度误差，等于平面的安平误差。
[0026]顶部激光器2通过螺纹配合固定在主轴I上，通过螺纹进行固定。顶部激光器2上车有外螺纹，螺纹类型为M16。在顶部激光器2的安装位置上，在顶部激光器2的安装位置还设有四个M3的同轴度调节螺钉7，用于调节激光器和主轴I的同轴度。
[0027]激光扫平仪的平面形成来自于出射激光的旋转，故需要设计轮系结构以实现五角棱镜的回转运动。顶部激光器2外形为圆弧台阶轴，底部与主轴I通过螺纹配合，保持同轴，轮系结构安装在顶部激光器2上。
[0028]还包括棱镜底座4，棱镜底座4为圆柱形，通过紧固螺钉固定于主轴I轴承8的外圈。还包括光栅6，棱镜底座4与轮系结构的次级齿轮5以及光栅6—体成型。棱镜底座4为五角棱镜底座4。
[0029]五角棱镜随次级齿轮5—起运动，次级齿轮5的运动速度，决定了五角棱镜的转速，该转速即为仪器出射激光的转速。为了实现系统范围扫描的功能，需要在次级齿轮5上方加工出一个刻画均匀的光栅6，光栅6的刻画数目为100，利用红外光耦监控光栅6的位置，可以实现直流电机位置和运动方向的确定。
[0030]用于棱镜底座4外形为圆柱形，位置在光栅6的上方。通过冲压，与之前的铸造件结合在一起。圆柱体上方有三个M2的螺孔，用于安放五角棱镜。
[0031]为了将次级齿轮5固定在轴承8的外圈上，在圆柱体右侧的素线上，开有M2的螺孔，通过螺钉进行固定。
[0032]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描述的部分属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种激光扫平仪的激光器安装结构，包括由电机驱动的轮系结构，和通过正切机构与所述轮系结构连接的主轴(I)，其特征在于:所述主轴(I)上安装有顶部激光器(2)和定标激光器(3)，所述顶部激光器(2)为圆弧台阶轴形，所述顶部激光器(2)的外壁与所述主轴(I)的内壁设有相互配合的螺纹结构，所述顶部激光器(2)和所述主轴(I)的同轴设置，所述主轴(I)具有激光器定位轴肩，所述定标激光器(3)通过紧固螺钉安装于所述主轴(I)的顶部。2.根据权利要求1所述的一种激光扫平仪的激光器安装结构，其特征在于:在顶部激光器(2)的安装位置还设有四个同轴度调节螺钉(7)。3.根据权利要求1所述的一种激光扫平仪的激光器安装结构，其特征在于:在定标激光器(3)的安装位置还设有八个同轴度调节螺钉(7)。4.根据权利要求1所述的一种激光扫平仪的激光器安装结构，其特征在于:所述轮系结构安装于所述顶部激光器(2)。5.根据权利要求2所述的一种激光扫平仪的激光器安装结构，其特征在于:还包括棱镜底座(4)，所述棱镜底座(4)为圆柱形，通过紧固螺钉固定于所述主轴(I)轴承(8)的外圈。6.根据权利要求5所述的一种激光扫平仪的激光器安装结构，其特征在于:还包括光栅(6)，所述棱镜底座(4)与轮系结构的次级齿轮(5)以及所述光栅(6)—体成型。7.根据权利要求6所述的一种激光扫平仪的激光器安装结构，其特征在于:所述棱镜底座(4)、所述次级齿轮(5)、所述光栅(6)和所述同轴度调节螺钉(7)为一体结构。8.根据权利要求5或6所述的一种激光扫平仪的激光器安装结构，其特征在于:所述棱镜底座(4)为五角棱镜底座(4)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光扫平仪的激光器安装结构，通过激光器和主轴的同轴设计，保证了激光偏转度的准确，提高了本实用新型的精度；通过棱镜底座、次级齿轮、光栅和同轴度调节螺钉的一体化设计使得激光器的安装和棱镜的安装更稳定，保证激光器的同轴度，进一步提高了精度。采用五角棱镜比传统的直角棱镜具有更高的准确度，并且保证偏转度的一致性。本实用新型结构简单，制作成本低，便于普及，具有较高的实用价值和经济价值。
【IPC分类】G01C15/00
【公开号】CN205209493
【申请号】CN201520937413
【发明人】许贤泽, 范德文
【申请人】武汉康曼测控系统有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月23日