专利名称：激光器固定及垂准调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测技术领域的装置，具体是一种激光器固定及垂准调节装置，适用于电梯导轨垂直度的检测。
背景技术：
传统电梯导轨垂直度检测是采用吊垂线的方法。近年来，电梯行业出现了用于导轨垂直度检测的激光垂准仪，使用高精度的铅直激光束代替吊垂线，检测精度有很大提高。伴随着激光垂准仪的使用，电梯导轨垂直度检测在测量过程和方法上取得了一定进展。
目前生产和使用的用于电梯导轨垂直度检测的激光垂准装置很多，在激光准直方面标称精度也很高，但许多情况下仍然不能很好地满足电梯导轨垂直度检测的需要。其中一个主要原因在于装置的安装固定部件不能很好地满足电梯导轨检测的要求。大多数垂准装置的安放，不是使用三角架将垂准装置直接放置于靠近电梯导轨的地面上；就是使用普通轨道夹将垂准装置固定在导轨上。
经对现有技术的检索发现，中国专利申请号为ZL97203226.6，在其产品使用说明中关于垂准装置的安装固定方法就采用了上述两种方法；另外，ZL03284583.9在其专利说明书中采用的垂准装置固定方法是使用普通轨道夹将装置固定在导轨上。前一种固定方法可能受到导轨地基部分的具体地形限制，比如过窄或者地形不平等，可能导致激光光束离待检测导轨表面过远，不符合导轨垂直度检测的要求；后一种固定方法虽然可以使得激光束靠近待测导轨表面，但是由于待检测导轨距离一般较长(50m～100m)，体积也就相应较大，重量较重，单纯使用普通轨道夹固定很容易因装置重量过大或者安装不慎导致整个装置倾倒、脱落，在工作中存在安全隐患，不符合现场作业对工程安全的要求。目前对于使用轨道夹存在的安全问题，应对办法通常是将装置与导轨用一安全绳栓在一起，以防脱落导致装置损坏和安全问题，而没有从根本上解决装置的易倾倒、易脱落的问题，不能满足作业现场对安全的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种使用稳定、安全，安装方便的电梯导轨垂直度检测用激光器固定及垂准调节装置，以克服现有技术的不足。本发明具有承重大，固定更加可靠，稳定性和安全性高，安装、拆卸方便，结构简单等各方面优点。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明由磁性吸附和固定机构、XY激光垂准调整台两部分组成。
所述磁性吸附和固定机构包括两个磁性轮、两个渐开线制动机构以及主支撑架，两个磁性轮上使用沉头螺钉分别固定有渐开线制动机构，两个磁性轮通过两个车轴与两个轴承架相连，两个轴承架使用螺钉分别固定在主支撑架上，主要用于将装置整体吸附于电梯导轨待测平面之上，并且使其能够静止地附着于导轨之上。
所述XY激光垂准调整台包括基座、调整台和两个带有千分刻度的微调旋钮，激光器底座以及激光发射器。部件连接关系为主支撑架顶端与基座通过螺纹相互连接，并且有“之”型定位块通过螺钉固定在两者之上，用于辅助两者的连接，调整台位于基座正上方，调整台与基座通过弹簧和支撑柱连接，基座底部连接有带有千分刻度的微调旋钮，调整台侧面连接有带有千分刻度的微调旋钮，分别用于激光光束在前倾和横滚两个方向的调节控制。激光发射器底座通过螺纹固定于调整台之上，用于安装激光发射器。整个XY激光垂准调整台通过旋转两个带有千分刻度的旋钮，来调整激光光束的方向，达到简单调节激光光束方向的目的。
本发明与背景技术中所提及专利相比，优势在于其一，由于采用了磁性轮将整个装置吸附在待测导轨表面上，保证了激光器发射的光束能够足够靠近导轨表面，满足检测需求；其二，由于安装时是依靠磁性轮磁力吸附进行安装，使得整个安装过程更加简便；其三，由于采用了渐开线制动机构3、4，使得整个装置能够静止地附着于导轨之上，且相比于上述专利的固定方式而言，承重更大，不易倾倒、脱落，因而使得装置的安全性，稳定性较以往的装置更好，满足了作业现场对安全的要求；其四，由于渐开线制动机构的材料选择上采用了非磁性材料，所以使得装置拆卸时能够减弱磁性轮对待测导轨表面的吸力，拆卸方便；其五，在激光光束垂准调节上，采用了带千分刻度的XY激光垂准调整台，相较于以往的调节装置而言，在结构上较为简单，但同样可以实现简单的光束垂准调校功能。
图1本发明的结构示意2磁性吸附原理示意3磁性轮结构示意4本发明安装方式示意图，其中图a为安装步骤1，图b为安装步骤2，图c为安装步骤3。
图5本发明拆卸方式示意图，其中图a为拆卸步骤1，图b为拆卸步骤2，图c为拆卸步骤3。
具体实施例方式
如图1所示，本发明由磁性吸附和固定机构、XY激光垂准调整台两部分组成。
所述磁性吸附和固定机构包括两个磁性轮1、2、两个渐开线制动机构3、4以及主支撑架9，两个磁性轮1、2上使用沉头螺钉分别固定有渐开线制动机构3、4，两个磁性轮1、2通过两个车轴7、8与两个轴承架5、6相连，两个轴承架5、6使用螺钉分别固定在主支撑架9上，主要用于将装置整体吸附于电梯导轨待测平面之上，并且使其能够静止地附着于导轨之上。
所述XY激光垂准调整台包括基座10、调整台14、两个带有千分刻度的微调旋钮11、12以及激光器底座15和激光发射器16。部件连接关系为主支撑架9顶端与基座10通过螺纹相互连接，并且有“之”型定位块13通过螺钉固定在两者之上，辅助两者的连接，调整台14位于基座10正上方，调整台14与基座10通过弹簧和支撑柱连接，基座10底部连接有带有千分刻度的微调旋钮11，调整台14侧面连接有带有千分刻度的微调旋钮12，分别用于激光光束在前倾和横滚两个方向的调节控制。激光发射器底座15通过螺纹固定于调整台14之上，用于安装激光发射器16。整个机构通过旋转两个带有千分刻度的旋钮11、12，来调整激光光束的方向，达到简单调节激光光束方向的目的。
本发明在固定过程中所运用的相关原理如下如附图2所示，设整个装置重心距导轨平面距离为x，重量为G，对导轨平面的滑动摩擦系数为μ。再设导轨平面与磁性轮1接触点为A，导轨平面与渐开线制动机构3接触点为B，AB的距离为y，磁性轮1吸附力为F。则设导轨平面与磁性轮2接触点为C，导轨平面与渐开线制动机构4接触点为D，则CD＝AB＝y，磁性轮2吸附力同样为F。再设BC＝z。
若要使得两个磁性轮1、2以及两个渐开线制动机构3、4不会在导轨平面上作垂直向下的滑动运动，则两个磁性轮1、2对导轨平面的摩擦力f满足2f＝2Fμ＞G(1)若要使得两个磁性轮1、2以及两个渐开线制动机构3、4不会在导轨平面上作向下的滚动运动，则根据杠杠原理，以点B和D为支点，必须满足式2Fy＞Gx(2)若要使得整个装置不至于从导轨上脱落或者倾倒，则以D为支点，必须满足式Fy+F(2y+z)＞Gx(3)从上式可以看出，当式(2)成立时，式(3)也随之成立所以，当所选择的两个磁性轮1、2吸力满足式(1)，(2)时，整个装置就能够保证静止地附着于待测导轨平面之上，不发生任何的滑动或者滚动，也不从导轨上倾倒、脱落。整个吸附机构结构比较简单，固定效果相当好。
从上述三式可以看出，两个磁性轮1、2的磁力大小，对本发明的吸附固定起着主要作用。磁力越大，即装置对待测导轨表面的正压力F越大，则装置对待测导轨的摩擦力越大；且由上述式子可以看出，F越大，G值就可以相应的增大，即整个装置的承重能力越大，安全性与稳定性也就越好。因此本发明采用了增强其两个磁性轮1、2磁力的结构设计。如附图3所示的本发明的两个磁性轮1、2磁路结构中，永磁体和软磁体都加工成圆环型，交错叠加。环形永磁体沿轴线方向充磁，相邻永磁体充磁方向相反，磁力线从环形永磁体的N极出发，通过软磁体的引导到达圆周面的工作气隙，再通过软磁体回到环形永磁体S极，形成闭合磁力线。这种磁路结构形式，环形永磁体的加工和充磁都比较容易，通过沿轴向增加环形磁体的数量，可以在圆周面形成多个磁力线回路，增大工作气隙的磁通，从而有效的增大了两个磁性轮1、2的磁力，进而增强整个装置的承重能力，使得稳定性和安全性更高。
本发明通过两个磁性轮1、2加两个渐开线制动机构3、4的组合，同时也使得装置的安装和拆卸相较于目前使用三角架和普通轨道夹的安装和拆卸方式而言，过程大大简化。
如图4所示，在安装时，安装步骤1先将两个渐开线制动机构3，4旋转置于图4a所示，转动两个磁性轮1、2，将两个渐开线制动机构3、4的厚度最大部分置于两个磁性轮1、2竖直方向上的正下方；安装步骤2然后将两个磁性轮1、2对准待测导轨表面，先将一个磁性轮2放置于待测导轨表面之上，然后再将另一个磁性轮1吸附在待测导轨表面之上，如附图4b所示；安装步骤3将整个装置向下滚动一段距离，至装置无法继续向下滚动为止，如附图4c所示状态，即完成整个装置的安装。
在拆卸时，先按照附图5a、5b所示，即拆卸步骤1和拆卸步骤2推动小车向上缓慢滚动至两个渐开线制动机构3、4的厚度最大部分紧贴导轨表面，由于两个渐开线制动机构3、4为非磁性材料，而此刻磁性轮距离导轨表面从紧贴状态扩大至相距约10mm左右，根据磁力公式可知，磁力与距离的平方成反比，所以此时磁性轮对待测导轨表面的吸引力由于间隔距离的增加而大大减小，此时就可以如附图5c所示(拆卸步骤3)，先使得其中一个磁性轮1脱离导轨表面，接着另一个磁性轮2也脱离导轨表面，从而完成整个拆卸过程。
综上所述，本发明使得电梯导轨检测用激光器的固定更加可靠，且承重更大，稳定性和安全性更高，同时具有简单而精确的调校功能，整体结构也更加简单。
权利要求
1.一种激光器固定及垂准调节装置，由磁性吸附和固定机构、XY激光垂准调整台两部分组成，其特征在于所述磁性吸附和固定机构包括两个磁性轮(1、2)和两个渐开线制动机构(3、4)以及主支撑架(9)，两个磁性轮(1、2)上分别固定有两个渐开线制动机构(3、4)，两个磁性轮(1、2)通过两个车轴(7、8)与两个轴承架(5、6)相连，两个轴承架(5、6)分别固定在主支撑架(9)上；所述XY激光垂准调整台包括基座(10)、调整台(14)、两个带有千分刻度的微调旋钮(11、12)以及激光器底座(15)和激光发射器(16)，主支撑架(9)顶端与基座(10)连接，调整台(14)位于基座(10)正上方，基座(10)底部连接有带有千分刻度的微调旋钮(11)，调整台(14)侧面连接有带有千分刻度的微调旋钮(12)，激光发射器底座(15)固定于调整台(14)之上，用于安装激光发射器(16)。
2.根据权利要求1所述的激光器固定及垂准调节装置，其特征是，所述两个磁性轮(1、2)，其磁路结构中，永磁体和软磁体都成圆环型，交错叠加，环形永磁体沿轴线方向充磁，相邻永磁体充磁方向相反，磁力线从环形永磁体的N极出发，通过软磁体的引导到达圆周面的工作气隙，再通过软磁体回到环形永磁体S极，形成闭合磁力线。
3.根据权利要求1所述的激光器固定及垂准调节装置，其特征是，所述两个渐开线制动机构(3、4)，其材料为非磁性材料。
4.根据权利要求1所述的激光器固定及垂准调节装置，其特征是，所述调整台(14)，其与基座(10)通过弹簧和支撑柱连接。
5.根据权利要求1所述的激光器固定及垂准调节装置，其特征是，所述两个带有千分刻度的微调旋钮(11、12)，分别用于激光光束在前倾和横滚两个方向的调节控制。
全文摘要
本发明涉及一种检测技术领域的激光器固定及垂准调节装置，由磁性吸附和固定机构、XY激光垂准调整台两部分组成。所述磁性吸附和固定机构由两个磁性轮和两个渐开线制动机构以及主支撑架组成，利用两个磁性轮的磁力将整个装置吸附于待测导轨表面之上，并且因为两个渐开线制动机构的作用，装置不会发生倾倒、脱落。所述XY激光垂准调整台由基座、调整台、两个带有千分刻度的微调旋钮、激光器底座和激光发射器组成，利用控制前倾以及横滚两个方向的微调旋钮调整激光光束的出射方向。本发明具有承重大，固定更加可靠，稳定性和安全性高，安装、拆卸方便，结构简单等各方面优点。
文档编号H01S5/00GK1995913SQ200610147228
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年12月14日
发明者赵群飞, 孙明, 张森, 平冈纯人, 马培荪 申请人:上海交通大学