專利名稱：激光基準(zhǔn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)校核基準(zhǔn)的精密光電儀器，特別涉及一種可以自動(dòng)保持基準(zhǔn)精度的激光基準(zhǔn)儀。
背景技術(shù)：
目前建筑施工、裝潢裝飾、設(shè)備安裝等場合都需要在作業(yè)的過程中確定水平基準(zhǔn)和垂直基準(zhǔn)，水平基準(zhǔn)一般需要使用水平尺或者水準(zhǔn)器來取得，垂直基準(zhǔn)則需要使用垂球的方法來確定，這些方法存在精度低、作業(yè)量大、使用不方便的缺點(diǎn)。為了克服上述缺點(diǎn)，在專利號為97203226.6的中國實(shí)用新型專利中公開了一種多功能自動(dòng)激光鉛直儀，這種儀器利用重力作用通過激光束自動(dòng)鉛直，具有使用方便的優(yōu)點(diǎn)，但其重力自動(dòng)安平用的部件陀螺架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而且只能輸出激光點(diǎn)；針對上述儀器存在的不足，在專利號為98101728.2的中國實(shí)用新型專利中公開了一種自動(dòng)保持基準(zhǔn)精度的激光準(zhǔn)直裝置，這種裝置包括激光光源、電源、光學(xué)元件和重力自動(dòng)安平結(jié)構(gòu)，其中自動(dòng)安平結(jié)構(gòu)由錐尖激光平臺、錐承座和懸掛體組成，錐尖激光平臺的錐尖置于錐承座的凹槽中心，懸掛體垂掛在錐尖激光平臺和錐承座的下方，這種裝置可以給出自動(dòng)鉛直激光束、自動(dòng)水平激光束，但亦存在著一個(gè)明顯的缺點(diǎn)由于錐尖激光平臺與錐承座通過錐尖卡入凹槽相連接，這樣錐尖激光平臺在垂直面上只能沿一個(gè)方向擺動(dòng)，而不能沿相垂直的另一個(gè)方向擺動(dòng)，這樣使用時(shí)就存在角度的限制，因而需要采用其設(shè)置的圓水準(zhǔn)器及三只安平螺絲來先調(diào)節(jié)該裝置基本位于水平面以保證裝置的正常使用，這樣操作較麻煩，自動(dòng)化程度低，使用不夠方便；另外，該裝置產(chǎn)生的自動(dòng)鉛直激光束與自動(dòng)水平激光束分別投射向不同的方向，兩激光束之間并沒有交叉點(diǎn)，并不適用于需要取得垂直線與水平線相交的基準(zhǔn)點(diǎn)的場合；還有就是該裝置產(chǎn)生的自動(dòng)鉛直激光束的方向是投射向天頂或地下，并不能從側(cè)面投射出來，因而其適用的范圍受到較大的限制，而且使用錐尖作為補(bǔ)償器的支承元件有很大的缺陷，尖度不夠懸掛體擺動(dòng)不夠靈活，尖度太尖很容易使尖部磨損，降低靈敏度，所以這種結(jié)構(gòu)并不合理，難于實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種可以方便地提供精確的激光垂直基準(zhǔn)線、激光水平基準(zhǔn)線與及其交叉點(diǎn)的，結(jié)構(gòu)合理、價(jià)格低廉、使用方便、容易攜帶、適用范圍較廣的激光基準(zhǔn)儀。
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為本激光基準(zhǔn)儀包括有激光光源、電源、重力自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)，所述重力自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)包括軸承式補(bǔ)償器及懸掛體，激光光源安裝在懸掛體上，軸承式補(bǔ)償器與懸掛體相連接。
所述軸承式補(bǔ)償器包括上、下轉(zhuǎn)動(dòng)軸及聯(lián)軸節(jié)，上、下轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈“十”字形設(shè)置并連接在聯(lián)軸節(jié)內(nèi)。
所述激光光源包括相互垂直設(shè)置的兩個(gè)激光發(fā)生器。
所述激光發(fā)生器包括有激光二極管、準(zhǔn)直鏡片組、柱面透鏡，準(zhǔn)直鏡片組安裝在激光二極管前面，柱面透鏡安裝在準(zhǔn)直鏡片組前面。這樣激光二極管輸出的點(diǎn)狀光斑可以經(jīng)過準(zhǔn)直鏡片組準(zhǔn)直后再經(jīng)過柱面透鏡轉(zhuǎn)換成激光線。
所述柱面透鏡設(shè)置有調(diào)整構(gòu)件。
所述激光發(fā)生器設(shè)置有電源穩(wěn)壓電路以及報(bào)警電路。穩(wěn)壓電路用于保證在輸入電壓變化時(shí)，為激光發(fā)生器提供的工作電壓恒定；報(bào)警電路用于在激光基準(zhǔn)儀工作面傾斜度超過設(shè)定角度時(shí)發(fā)出報(bào)警信號以保證本激光基準(zhǔn)儀的正確使用。
所述懸掛體包括有擺錘連桿及金屬擺錘，金屬擺錘與擺錘連桿固定連結(jié)并安裝在懸掛體末端。
所述擺錘連桿上設(shè)置有平衡構(gòu)件，包括有兩根螺桿及平衡塊，兩根螺桿呈“十”字形設(shè)置并穿過擺錘連桿對稱安裝在擺錘連桿上，平衡塊加工有螺孔并與擺錘連桿螺紋連接。
所述懸掛體末端設(shè)置有金屬擺錘，金屬擺錘周圍安裝有磁阻尼組件，磁阻尼組件包括有磁鐵。
所述磁阻尼組件內(nèi)設(shè)置有報(bào)警構(gòu)件，所述報(bào)警構(gòu)件為安裝在金屬擺錘周圍的導(dǎo)電金屬圈，導(dǎo)電金屬圈與報(bào)警電路相連接。
所述懸掛體下面設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)，包括有鎖緊滑片及底部加工有弧形凸面的磁鐵座，鎖緊滑片活動(dòng)安裝在磁鐵座的下面。鎖緊滑片可滑出頂住磁鐵座底部的弧形凸面，將磁鐵座往上頂住金屬擺錘以將懸掛體固定，這樣可以避免在運(yùn)送本激光基準(zhǔn)儀過程中懸掛體晃動(dòng)造成碰撞損壞。
本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)(1)由于本激光基準(zhǔn)儀采用了上、下轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈“十”字形安裝并通過聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接起來的軸承式補(bǔ)償器，因而本激光基準(zhǔn)儀的懸掛體在垂直水平面的X、Y兩個(gè)方向均可以非常靈活地來回?cái)[動(dòng)，在激光基準(zhǔn)儀工作面不水平的情況下，在傾斜設(shè)定角度的范圍內(nèi)，均可以保證輸出水平和垂直的基準(zhǔn)線，所以本激光基準(zhǔn)儀使用非常方便，而且測量精度高；(2)由于軸承式補(bǔ)償器靈敏度很高，如果儀器受外界震動(dòng)影響，擺動(dòng)組件發(fā)生回?cái)[，要較長時(shí)間才能停止，就會(huì)給工作帶來不便；本激光基準(zhǔn)儀安裝有磁阻尼組件后，在很短時(shí)間內(nèi)懸掛體即可靜止給出基準(zhǔn)，因而可以大大提高使用效率，而且工作穩(wěn)定性好；(3)由于本激光基準(zhǔn)儀設(shè)置了報(bào)警電路及報(bào)警構(gòu)件，使激光基準(zhǔn)儀在處于超過設(shè)定角度傾斜的工作面上時(shí)，給出報(bào)警信號，提醒使用者注意；因而使用更加安全可靠；(4)由于本激光基準(zhǔn)儀的懸掛體下面設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)，在需要的時(shí)候鎖緊機(jī)構(gòu)可以頂住金屬擺錘以將懸掛體固定不發(fā)生擺動(dòng)，這樣可以避免在運(yùn)輸和貯存過程中本激光基準(zhǔn)儀的懸掛體晃動(dòng)造成碰撞損壞，結(jié)構(gòu)更為合理，安全性較好；(5)由于本激光基準(zhǔn)儀的激光發(fā)生器設(shè)有調(diào)整機(jī)構(gòu)，因而可以保證輸出的激光線的直線度較好，提高使用精度；(6)本激光基準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，使用、裝調(diào)、攜帶及維修方便，可以為各種場合提供水平和垂直基準(zhǔn)線及兩者交叉點(diǎn)，適用范圍較廣。

圖1是本實(shí)用新型激光基準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示激光基準(zhǔn)儀的軸承式補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1所示激光基準(zhǔn)儀的擺錘連桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1所示激光基準(zhǔn)儀的激光發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖1所示激光基準(zhǔn)儀的磁阻尼組件及金屬擺錘的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖1所示激光基準(zhǔn)儀的激光二極管驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖。
圖7是圖1所示激光基準(zhǔn)儀的電源穩(wěn)壓電路與及報(bào)警電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
圖1示出了本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)，由圖1可見，本激光基準(zhǔn)儀包括有外殼1、軸承式補(bǔ)償器2、電源3、激光光源4、懸掛體5、磁阻尼組件6，電源3固定安裝在外殼1內(nèi)，通過電源插座7通電給上電路板8，外殼1上開有安裝透明玻璃的窗口9，激光光源4固定安裝在懸掛體5上，軸承式補(bǔ)償器2與懸掛體5相連接，磁阻尼組件6安裝在懸掛體5的下面并與外殼1固定連結(jié)。
圖2示出了軸承式補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖2可見，本軸承式補(bǔ)償器包括有頂連接塊10、上軸承座11、上轉(zhuǎn)動(dòng)軸12、聯(lián)軸節(jié)13、下轉(zhuǎn)動(dòng)軸14、下軸承座15，頂連接塊10與殼體(圖中未示出)用螺釘固定連接，上軸承座11與頂連接塊10下端面用螺釘固定連接，上轉(zhuǎn)動(dòng)軸12與下轉(zhuǎn)動(dòng)軸14分別安裝在上軸承座11與下軸承座15內(nèi)，上轉(zhuǎn)動(dòng)軸12與下轉(zhuǎn)動(dòng)軸14的兩端都安裝有軸承16，軸承16外安裝有軸承蓋17，軸承蓋17通過螺釘與上軸承座11及下軸承座15固定連接，同時(shí)上轉(zhuǎn)動(dòng)軸12與下轉(zhuǎn)動(dòng)軸14呈“十”字形設(shè)置套接入聯(lián)軸節(jié)13內(nèi)并利用螺釘18進(jìn)行軸向定位；下軸承座15下端面與懸掛體5上端固定連接，設(shè)有電源穩(wěn)壓電路與報(bào)警電路的上電路板8固定在頂連接塊10的下面，開關(guān)19、電源插座7固定在上電路板8上，下電路板20固定在下軸承座15的下端面，上電路板8與下電路板20之間設(shè)置有四條用以連接電路的導(dǎo)流絲21。
圖3示出了懸掛體5的擺錘連桿22的具體結(jié)構(gòu)，由圖3可見，擺錘連桿22上加工有兩通孔23、24，兩個(gè)激光發(fā)生器25、26插入兩通孔內(nèi)，將激光發(fā)生器25轉(zhuǎn)動(dòng)，使其垂直于擺錘連桿22的中軸線，并使激光發(fā)生器26的中心軸與激光發(fā)生器25的中心軸相互垂直，這樣就可以產(chǎn)生相應(yīng)的水平激光線及垂直激光線，擺錘連桿22上還加工有用于連接螺桿的螺紋孔27，在擺錘連桿22的底部還加工有連接金屬擺錘51的螺紋孔28。
圖4示出了激光發(fā)生器的具體結(jié)構(gòu)，由圖4可見，激光發(fā)生器25包括有柱面透鏡29、柱面鏡框30、壓圈31、聚光透鏡32、隔圈33、膠合透鏡34、聚光鏡框35、聚光鏡座36、激光二極管37、驅(qū)動(dòng)電路板38、外套39，膠合透鏡34、隔圈33、聚光透鏡32由先到后按順序放置入聚光鏡框35內(nèi)，用壓圈31壓緊，組成準(zhǔn)直鏡片組，激光二極管37與驅(qū)動(dòng)電路板38相連接并壓入聚光鏡座36內(nèi)，激光二極管37的三個(gè)接線端焊接上驅(qū)動(dòng)電路板38，再引出兩條連接線40與下電路板20相連接，上述準(zhǔn)直鏡片組旋入已壓入激光二極管37的聚光鏡座36內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)可以調(diào)焦使激光光斑最小，已旋入準(zhǔn)直鏡片組的聚光鏡座36再套入外套39內(nèi)并對中固定，外套39與已固定連接了柱面透鏡29的柱面鏡框30用螺釘固定連接，在柱面鏡框30上設(shè)置有柱面透鏡29的調(diào)整螺釘，調(diào)節(jié)調(diào)整螺釘可以保證輸出激光線的直線度較好。兩個(gè)激光發(fā)生器25、26的四條連接線40與下電路板20連接，上電路板8與下電路板20之間設(shè)置有四條用以連接電路的導(dǎo)流絲21，分別是一根正極線、兩根負(fù)極線和一根報(bào)警線，該正極線一端與兩個(gè)激光發(fā)生器25、26的正極相連，另一端與上電路板8的正極連接，負(fù)極線分別與兩個(gè)激光發(fā)生器25、26的兩根負(fù)極線相連，并由上電路板8上的兩個(gè)開關(guān)19分別控制其通斷，報(bào)警線一端與金屬擺錘51相連，另一端與上電路板8的報(bào)警輸出端相連接。
圖5示出了磁阻尼組件及金屬擺錘的具體結(jié)構(gòu)，由圖5可見，磁阻尼組件包括有磁鐵座蓋41、導(dǎo)電金屬圈42、減震圈43、磁鐵塊44、磁鐵座45、磁鐵座升降彈簧46、磁鐵座連接塊47，磁鐵座連接塊47通過螺釘固定在外殼1的底蓋48上，磁鐵座45置于磁鐵座連接塊47內(nèi)并通過磁鐵座升降彈簧46與磁鐵座連接塊47相連接，磁鐵座升降彈簧46的兩端分別固定在磁鐵座45上的上固定短針49及磁鐵座連接塊47下的下固定短針50上，磁鐵塊44粘結(jié)在磁鐵座45內(nèi)，其上設(shè)置有減震圈43及導(dǎo)電金屬圈42，導(dǎo)電金屬圈42位于減震圈43內(nèi)并與減震圈43膠合連結(jié)，磁鐵座蓋41位于磁鐵座45上并與磁鐵座45用螺釘固定連接，磁鐵座蓋41用金屬制造并與導(dǎo)電金屬圈42相接觸以導(dǎo)電，磁鐵座蓋41通過導(dǎo)線連接到上電路板8；金屬擺錘51位于導(dǎo)電金屬圈42與磁鐵座蓋41形成的空腔內(nèi)，當(dāng)激光基準(zhǔn)儀傾斜角度過大時(shí)，金屬擺錘51與導(dǎo)電金屬圈42相接觸時(shí)可以產(chǎn)生報(bào)警信號，通過上電路板8可以使兩個(gè)發(fā)光二極管及兩個(gè)激光發(fā)生器25、26閃光報(bào)警。
外殼1的底蓋48上還設(shè)置有鎖緊滑片52，鎖緊滑片52與底部加工有弧形凸面的磁鐵座45構(gòu)成鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊滑片52活動(dòng)安裝在磁鐵座45的下面，可滑出頂住磁鐵座45底部的弧形凸面，將磁鐵座45推上頂住金屬擺錘51以將懸掛體5固定。
金屬擺錘51對稱安裝在擺錘連桿22的下端并與擺錘連桿22螺紋連接，擺錘連桿22上對稱安裝有呈“十”字型放置的兩根用以平衡的螺桿53，螺桿53上設(shè)置有平衡塊54，平衡塊54與螺桿53螺紋連接，平衡塊54可以在螺桿53上旋進(jìn)旋出以調(diào)整懸掛體5的重心位置。
圖6是激光二極管驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖，所述激光二極管驅(qū)動(dòng)電路亦即驅(qū)動(dòng)電路板38上的電路。由圖6可見，激光二極管驅(qū)動(dòng)電路上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)IC，電容C1、C2、C3、C4、電阻P1，其中電阻P1可以調(diào)整激光二極管的輸出動(dòng)率，驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)置有過流及過壓保護(hù)模塊、溫度補(bǔ)償模塊、動(dòng)率恒定模塊，驅(qū)動(dòng)電路的C、LK、PD端分別接激光二極管的三個(gè)接線端，+V0和-V端分別是兩條正負(fù)極連接線，與下電路板20相連接。
圖7是本激光基準(zhǔn)儀的電源穩(wěn)壓電路與及報(bào)警電路的電路原理圖，所述電源穩(wěn)壓電路與及報(bào)警電路亦即上電路板8上的電路。由圖7可見，電源穩(wěn)壓電路與報(bào)警電路由型號為NE555的IC，電阻R1、R2、R3、R4、R5、電容C1、C2、發(fā)光二極管LED1、LED2、穩(wěn)壓管D1及開關(guān)K1、K2、K3組成，穩(wěn)壓管D1用于保證輸入電壓變化時(shí)，為兩個(gè)激光發(fā)生器25、26提供電壓恒定，K1、K2是分別控制兩個(gè)激光發(fā)生器25、26通斷的開關(guān)，亦即圖2中的開關(guān)19，開關(guān)K3的兩極分別為金屬擺錘51與導(dǎo)電金屬圈42，由兩者的接觸與否來代表通斷，當(dāng)兩者接觸時(shí)，發(fā)光二極管LED1、LED2及兩個(gè)激光發(fā)生器25、26閃光報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種激光基準(zhǔn)儀，包括激光光源(4)、電源(3)、重力自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)，其特征在于所述重力自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)包括軸承式補(bǔ)償器(2)及懸掛體(5)，激光光源(4)安裝在懸掛體(5)上，軸承式補(bǔ)償器(2)與懸掛體(5)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光基準(zhǔn)儀，其特征在于所述軸承式補(bǔ)償器(2)包括上、下轉(zhuǎn)動(dòng)軸(12、14)及聯(lián)軸節(jié)(13)，上、下轉(zhuǎn)動(dòng)軸(12、14)呈“十”字形設(shè)置并連接在聯(lián)軸節(jié)(13)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光基準(zhǔn)儀，其特征在于所述激光光源(4)包括相互垂直設(shè)置的兩個(gè)激光發(fā)生器(25、26)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光基準(zhǔn)儀，其特征在于所述激光發(fā)生器(25、26)包括有激光二極管(37)、準(zhǔn)直鏡片組、柱面透鏡(29)，準(zhǔn)直鏡片組安裝在激光二極管(37)前面，柱面透鏡(29)安裝在準(zhǔn)直鏡片組前面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光基準(zhǔn)儀，其特征在于所述柱面透鏡(29)設(shè)置有調(diào)整構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光基準(zhǔn)儀，其特征在于所述激光發(fā)生器(25、26)設(shè)置有電源穩(wěn)壓電路以及報(bào)警電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光基準(zhǔn)儀，其特征在于所述懸掛體(5)包括有擺錘連桿(22)及金屬擺錘(51)，金屬擺錘(51)與擺錘連桿(22)固定連結(jié)并安裝在懸掛體(5)的末端，擺錘連桿(22)上設(shè)置有平衡構(gòu)件，包括有兩根螺桿(53)及平衡塊(54)，兩根螺桿(53)呈“十”字形設(shè)置并穿過擺錘連桿(22)對稱安裝在擺錘連桿(22)上，平衡塊(54)加工有螺孔并與擺錘連桿(22)螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光基準(zhǔn)儀，其特征在于所述懸掛體(5)末端設(shè)置有金屬擺錘(51)，金屬擺錘(51)周圍安裝有磁阻尼組件(6)，磁阻尼組件(6)包括有磁鐵(44)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光基準(zhǔn)儀，其特征在于所述磁阻尼組件(6)內(nèi)設(shè)置有報(bào)警構(gòu)件，所述報(bào)警構(gòu)件為安裝在金屬擺錘(51)周圍的導(dǎo)電金屬圈(42)，導(dǎo)電金屬圈(42)與報(bào)警電路相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光基準(zhǔn)儀，其特征在于所述懸掛體(5)下面設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)，包括有鎖緊滑片(52)及底部加工有弧形凸面的磁鐵座(45)，鎖緊滑片(52)活動(dòng)安裝在磁鐵座(45)下面。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種激光基準(zhǔn)儀，包括激光光源、電源、重力自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)，所述重力自動(dòng)安平機(jī)構(gòu)包括軸承式補(bǔ)償器及懸掛體，激光光源安裝在懸掛體上，軸承式補(bǔ)償器與懸掛體相連接，軸承式補(bǔ)償器包括上、下轉(zhuǎn)動(dòng)軸及聯(lián)軸節(jié)，上、下轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈“十”字形設(shè)置并連接在聯(lián)軸節(jié)內(nèi)。本激光基準(zhǔn)儀可以在工作面不水平的情況下，在傾斜一定角度的范圍內(nèi)均可以保證輸出水平和垂直的基準(zhǔn)線，使用非常方便，測量精度高；而且可以安裝磁阻尼組件提高使用效率，工作穩(wěn)定性好；還可設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)，避免在運(yùn)輸和貯存過程中造成碰撞損壞，結(jié)構(gòu)合理，安全性較好；本激光基準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，使用、裝調(diào)、攜帶及維修方便，可以為各種場合快速提供水平和垂直基準(zhǔn)線及兩者交叉點(diǎn)，適用范圍較廣。
文檔編號G01C9/00GK2524212SQ02225128
公開日2002年12月4日 申請日期2002年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月14日
發(fā)明者黎勇軍 申請人:廣州市致奧光電技術(shù)有限公司