专利名称：激光器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种激光器装置，尤其是旋转激光器
(Rotationlaser),其包括容纳体(Aufnahme),此容纳体具有源自这 个容纳体的激光器单元，必要时具有使激光射线在旋转平面中偏 转的旋转头(Rotationskopf),其中容纳体与基部元件(Basiselement) 连接，容纳体相对于基部元件可以按照斜度通过至少一个伺服驱 动(Stellantrieb)进行调整。
背景技术：
在旋转激光器中通常使用倾翻式或球形铰链，用于使旋转头 与用于五棱镜或相同功能的部件的旋转轴实现对准，利用五棱镜 使激光射线偏转到旋转平面中。在此旋转头可以源自传感器外壳， 传感器外壳例如通过球铰链与框架连接，传感器外壳相对于框架 对准。电子水平仪位于传感器外壳中，用于获得垂直度。在此在 调节回路中通过两个伺服电机实现传感器外壳的调整，用于实现
对于传感器外壳所期望的垂直度，并由此实现旋转平面相对于水 平面的对准。优选使用心轴驱动器。
也已知倾翻铰链，它们包括两个侧腿，在其上再嵌接伺服电 机，用于对准相应的旋转轴。此外通过万向节环可以实现支承。
在按照EP-B-1 484 578的旋转建筑激光器中，激光器单元以 及与此激光器单元相连的旋转部件源自球冠轴承，此球冠轴承支 承在装配框架中。在EP-A-0 854 351中也得到类似的结构。
平面对准，US-B-6,688，011规定了可相互调整的板，作为激光器单元与旋转头的支承。
已知的结构存在缺陷，除了费事的结构以外，由于许多机械 的结构部件通过相对于称为基体的框架或外壳可调整的、容纳激 光器单元和激光头的结构单元的支承在它们之间存在间隙，这导 致旋转平面相对于水平面对准的不准确性，或者导致频繁的再调 节。
DE-A-10 2004 024 755描述了 一种用于光学元件的固定体，该 光学元件与支架通过固体铰节(Festkoepergelenk)连接。
按照DE-C-2004 052 154的旋转轴岸、由J求形或锥形并具有断 口的轴承盒组成，它相对于支架支承着光学镜。利用旋转轴承， 光学镜应该能够实现高精度的调整。为了调整而设置伺服驱动。
按照DE-B-10 2004 011 724，微型的双轴压电操纵装置设置了 一种固体-弯曲铰链，它们在平面中延伸，在该平面中支架框架 与一个板连接。
为了补偿在位置测量装置中的热影响，按照DE-A-2006 004 898设置了固体铰节，它们在支架与适配体之间延伸。
DE-A-10 2004 053 249的内容是具有可倾斜的偏转机构的建 筑用激光器，其中通过压电致动器实现调整。
发明内容
本发明的目的是，这样改进上述形式的激光器装置(如旋转激 光器)，即，通过结构上简单的措施得到对于激光器单元容纳体的 可靠支承，其中要同时消除相互间可翻转的结构部件之间的间隙。
为了实现这个目的，本发明主要设置成，所述容纳体与基部 元件一方面通过固体铰节且另 一方面通过两个伺服驱动进行连 接，其中伺服驱动相对于固体铰节这样设置，使固体铰节的纵轴 线与伺服驱动之间的连接线围成 一 个直角。与已知的解决方案不同，基部元件或激光器装置(如旋转激光 器)的框架、也称为支架的用于激光器单元和可能存在的旋转头的 容纳体形成唯一的结构部件，其中容纳体和基部元件在所需的范 围中相互间可以按照斜度通过固体铰节调整。通过使用优选杆状 (如四边形或圆柱形)的固体铰节，使容纳体相对于基部元件无摩擦 地无间隙翻转。无需润滑。还省去了铰链本身的维护。
在此通过两个伺服驱动实现了容纳体和基部元件的相对运 动，通过伺服驱动使容纳体与基部元件连接，其中伺服驱动相对 于固体铰节这样设置，使固体铰节的纵轴线与伺服驱动的纵轴线 之间的连接线围成直角。由此保证，在操纵伺服电机时，容纳体 相对于基部元件的翻转是围绕着唯 一 确定的轴线进行的。
尤其设置成，每个伺服驱动包括心轴(Spindel),此心轴具有支 承在基部元件上的心轴螺母(Spindelmutter)，其中心轴可以通过源 自容纟内体的电机置于旋转运动中(in Drehbewegung versetzbar)。
为了能够实现精确的调整，本发明的改进方案设置成，所述 伺服驱动的心轴螺母在基部元件上支承在支承点上，所述支承点 位于一个平面或几乎位于一个平面中，固体4交节的旋转点在该平 面中延伸。
优选使心轴螺母设计成套筒状并且包围心轴。 也可以使用其它致动器如压电元件，作为伺服驱动。 在本发明的改进方案中，所述容纳体包括底板，从底板伸出
用于激光器单元的外壳，此外壳与旋转头连接或者可以容纳旋转头。
所述基部元件本身优选设计成板状，固体铰节因此使两个板 状结构部件相互连接。
所述容纳体或这个容纳体的底板与固体4交节和基部元件一起 形成一个单元。在此该单元由塑料、尤其是聚丙烯制成。带有固体铰节和基部元件的容纳体或底板优选是压铸件。
形成为实心体的固体铰节优选至少部分地具有四边形形状。
在此在伺服驱动与固体铰节的纵轴线之间延伸的连接线要垂直或
几乎垂直于具有四边形形状的固体铰节截段的外表面。
所述固体4交节尤其由具有四边形形状的中间部件和向着两侧
延伸的、在横截面中变大的端部段组成，它们过渡到容纳体或基
部元件中。
如果中间部件这样构成也不脱离本发明，即中间部件的外表 面分别是弯曲的，即具有半径，无需一定脱离所期望的四边形功能。
此外，所述固体铰节要设计成与一个平面对称，该平面垂直 地截切固体铰节纵轴线，其中优选使该平面居中地在底板与基部 元件的相互面对的表面之间延伸。
不仅由权利要求、由权利要求得出的特征本身和/或组合，而 且由下面的对附图中的优选实施例的描述给出了本发明的其它细
节、优点和特征。附图中
图1示出旋转激光器的第一侧视图2示出图1的旋转激光器旋转90。的位置；
图3示出按照图1和2的旋转激光器的俯视图4示出按照图1至3的旋转激光器的第一透视图5示出图1至3的旋转激光器的第二透视图6示出图1至5的旋转激光器的部件；以及
图7以放大图示出图6中的部位A。
具体实施方式
下面借助于旋转激光器解释本发明，但是不会由此限制本发 明。在此在附图中，相同的部件配有相同的参考标记，在附图中 示出内部部件，即旋转激光器的内部部件并以标记符号IO表示， 并且设置在未示出的激光器外壳中。相应的旋转激光器也称为旋 转建筑用激光器，它包括至少分段旋转的激光射线，例如在建筑 业中使用，用于确定限定的倾斜的平面、尤其是水平延伸的平面。
为此由激光器单元发射激光射线，它例如约以90。由偏转装置偏 转，此偏转装置本身可旋转地支承在旋转头中。旋转轴线与偏转 的激光射线的激光射线轴相交。偏转装置例如可以是五棱镜。在 此激光单元必需通过旋转头可以在所期望的范围中朝旋转激光器 的基体进行调整，用于建立所期望的激光射线旋转平面。为了与 水平线对准，激光器单元以及容纳旋转头的容纳体具有电子水平 仪，用于在调节回路中操纵伺服驱动，用于使容纳体相对于支承 旋转激光器的基部元件达到所期望的水平对准。但是对此请参阅 早就公知的结构，无需继续解释。
在附图中示出的旋转激光器的内部件包括板状的基部元件 12,此基部元件在未示出的旋转激光器外壳的内部延伸，但是必 要时也使外壳在底部封闭。该基部元件12设计成板状，但是不会 由此限制本发明。
所述旋转头14和设置在外壳16中的激光器单元源自容纳体 18,此容纳体也称为支架。该支架18设计成板状或者包括板状的 支架部件19,并且按照本发明与基部元件12通过固体铰节20相 连。
在外壳16中存在未示出的电子水平仪或相同功能的元件，其 输出信号被利用，用于调节地控制包含变速器的电机22,24，由此 使容纳体18与基部元件12位置无关地水平对准，并由此可以使 由旋转头14偏转的激光射线偏转到水平延伸的旋转平面。在旋转头14中存在的射线偏转装置(如五棱镜)利用另一电机26和皮带 28置于旋转运动中。旋转头与源自容纳体18的外壳16可以形成 一个单元，但优选是分开制成的结构部件。
通过伺服电机22,24分别使心轴30， 32置于旋转运动中，心 轴嵌入到构成为套筒34，36的心轴螺母中，此心轴螺母也支承在 基部元件12上或在基部元件中构成的凹下38,40中。由此在才喿纵 电机22或24时，可使心轴30,32相对于套筒34,36调整，结果是， 使容纳体18可以朝基部元件12在所期望的范围中翻转。
为了在操纵心轴30,32时避免间隙，还优选使套筒34,36与未 示出的弹性部件连接，由此抑制套筒34,36相对于基部元件12在 纵向上的相对运动。
能够使容纳体18相对于基部元件12倾斜或翻转的心轴30,32 和心轴套筒34,36相对于固体铰节20这样对准，使得在它们之间 延伸的连接线形成直角或几乎形成直角，所述连接线一方面是心 轴30的纵轴线与固体铰节20的纵轴线之间的连接线，另一方面 是在心轴32的纵轴线与固体铰节20的纵轴线之间的连接线。由 此保证，在4喿纵电机22至24时，仅仅在一个轴线上实现容纳体 18的翻转，并由此实现激光器单元和旋转头14的翻转。
如图所示，所述固体铰节具有四边形形状，其中固体4交节20 由中间部件42和端部段44,46组接在一起，它们过渡到容纳体18 以及基部元件12中。在此，固体铰节20的横截面从中间部件42 开始，在容纳体18以及基部元件12的方向上加大。
此外，使固体铰节20设计成关于一个平面(图7中的虚线56) 对称，该平面垂直地截切固体铰节20的纵轴线，并且居中地在支 架板19与基板12的相互面对的表面之间延伸。固体铰节20从此 表面中伸出。
此外使固体铰节20这样相对于心轴30，32对准，使源自心轴的且截切固体铰节20纵轴线的直线垂直于中间部件42的外表面 50，52。
通过心轴30,32和心轴螺母34，36相对于固体铰节20的布置 及其四边形形状，保证外侧面50,52与心轴30,32对齐，固体铰节 2 0可以围绕着两个分别以9 0 。 4晉开的平面相互独立地翻转。
通过按照本发明的固体铰节20，得到容纳体18相对于基部元 件12的无间隙翻转，而不产生摩擦。因此也无需润滑。此外固体 铰节也无需维护。
所述容纳体18与固体铰节20和基部元件12优选由聚丙烯或 其它适合的材料如POM(聚曱醛)制成并且优选通过压铸加工。因 此能够成本有利地加工相应的单元。容纳激光器单元的外壳16可 以是与容纳体18或支架板19分开制成的结构部件，它可以通过 螺栓或定位连接与容纳体18相连。
如果按照本发明的理论，通过固体铰节优选可以用于转激 光器形式的激光器装置，则也适用于其它的应用场合，其中光学 射线应该能够相对于基体在所期望的范围中调整。
权利要求
1.一种激光器装置，尤其是旋转激光器，包括容纳体(18)，此容纳体具有源自这个容纳体的激光器单元，必要时具有使激光射线在旋转平面中偏转的旋转头(14)，其中所述容纳体与基部元件(12)连接，所述容纳体相对于基部元件可以按照斜度通过至少一个伺服驱动(22，24)调整，其特征在于，所述容纳体(18)与基部元件(12)一方面通过固体铰节(20)且另一方面通过两个伺服驱动(22，24)而连接，其中伺服驱动相对于固体铰节(20)这样设置，即，使在固体铰节的纵轴线与伺服驱动之间的连接线围成直角。
2. 如权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，每个伺服 驱动(22，24)都包括心轴(30,32)，此心轴具有支承在基部元件(12) 上的心轴螺母(34，36)，其中所述心轴可以通过源自容纳体(18)的电 机置于旋转运动中。
3. 如权利要求2所述的激光器装置，其特征在于，所述心轴 螺母(34，36)设计成套筒状并且可翻转地支承在所述基部元件(12) 上。
4. 如权利要求2或3所述的激光器装置，其特征在于，所述 心轴螺母(34,36)在所述基部元件(12)上的支承点和所述固体铰节 (20)的旋转点在或几乎在公共的平面中延伸。
5. 如权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，所述伺服 驱动是致动器，如压电元件。
6. 如权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，所述容纳 体(18)包括支架板(19),从支架板伸出用于激光器单元和必要时用 于旋转头(14)的外壳(16)。
7. 如权利要求6所述的激光器装置，其特征在于，带有固体 铰节(20)和基部元件(12)的所述容纳体(18)或所述支架板(19)由塑料、尤其是聚丙烯或聚曱醛制成。
8. 如权利要求6和7所述的激光器装置，其特征在于，带有是压铸件。工 '、' 5'
9. 如权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，所述固体 铰节(20)至少部分地具有四边形形状或近似四边形的形状。
10. 如权利要求1或9所述的激光器装置，其特征在于，所述 固体4交节(20)由具有四边形形状或近似四边形的中间部件(42)和 向着两侧延伸的、在横截面中变大的端部段(44，46)组成，它们在 一方面过渡到容纳体(18)或支架板(19)中，在另一方面过渡到基部 元件(12)中。
11. 如权利要求9或IO所述的激光器装置，其特征在于，源 自伺服驱动(22,24)的连接线垂直于或几乎垂直于具有四边形形状 的固体铰节(20)的外表面(50，52)。
12. 如权利要求IO所述的激光器装置，其特征在于，所述中 间部件包括分别具有半径的外侧面。
13. 如权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，所述固 体铰节(20)设计成关于一个平面对称，该平面垂直地截切固体铰节 纵轴线。
14. 如权利要求13所述的激光器装置，其特征在于，所述平 面居中地在所述容纳体(18)与所述基部元件(12)的相互面对的表 面之间延伸。
15. 如权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，所述基 部元件(12)设计成板状。
16. 如权利要求2所述的激光器装置，其特征在于，所述心 轴螺母(34,36)与所述基部元件(12)通过弹性部件相连。
全文摘要
本发明涉及一种激光器装置，此激光器装置包括容纳体(18)，此容纳体具有源自这个容纳体的激光器单元，其中容纳体与基部元件(12)连接，容纳体相对于基部元件可以按照斜度通过至少一个伺服驱动(22，24)调整。为了通过结构上简单的措施实现对于激光器单元容纳体的可靠支承，其中要同时消除相互间可翻转的结构部件之间的间隙，而建议，所述容纳体(18)与基部元件(12)一方面通过固体铰节(20)且另一方面通过两个伺服驱动(22，24)连接，其中伺服驱动相对于固体铰节(20)这样设置，使固体铰节的纵轴线与伺服驱动之间的连接线围成直角。
文档编号H01S3/00GK101662119SQ20091017209
公开日2010年3月3日 申请日期2009年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者G·卡拉比斯, T·克雷默 申请人:施塔比拉测量工具古斯塔夫乌尔里希公司