專利名稱：激光基準(zhǔn)顯示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電子領(lǐng)域，尤其涉及集光、電、機(jī)為一體的顯示基準(zhǔn)精密儀器。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑及裝潢領(lǐng)域?qū)κ褂霉ぞ?，尤其對基?zhǔn)儀的要求越來越高，最初那種利用墨斗人工劃線的方法已經(jīng)成為歷史，繼而出現(xiàn)了一些利用激光作為光源的精密儀器，如專利02225128公開了一種帶重力安平機(jī)構(gòu)的激光基準(zhǔn)儀，但這種儀器只能顯示水平和縱向兩種方向的光線，專利00267853則公開了可以顯示水平、縱向和鉛直三種方向的激光三維基準(zhǔn)儀，然而除了能顯示三向光束外并不能顯示回轉(zhuǎn)中心點(diǎn)，因此當(dāng)現(xiàn)場需要參照某一固定點(diǎn)來測量時(shí)就捉襟見肘了。而最明顯的缺陷在于，目前出現(xiàn)的基準(zhǔn)儀都沒有消燈功能。儀器在設(shè)計(jì)時(shí)有一定的傾斜范圍，當(dāng)超出該范圍時(shí)，產(chǎn)品便處于非正常使用狀態(tài)，最通用的解決方案是安裝報(bào)警裝置，但報(bào)警裝置只能發(fā)出響聲，不能自動切斷電路，不能從根本上解決問題，而且還帶來不必要的噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題在于提供一種激光基準(zhǔn)儀，以克服現(xiàn)有技術(shù)無消燈裝置、使用時(shí)難以初始定位等缺陷。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括外殼、基座、激光發(fā)生裝置、電源、自動補(bǔ)正裝置和制動裝置，自動補(bǔ)正裝置包括軸承組件和振子，另外還包括消燈裝置，消燈裝置包括固定在振子上的反射板和與之相向放置并固定在基座上的消燈基板，消燈基板上安裝有光電傳感器。
所述振子上安裝有集中基板，外殼上固定有LB基板(穩(wěn)壓基板)，集中基板作為儀器電路部分的樞紐，LB基板上的電源通過集中基板供給三組激光裝置工作，而消燈基板通過電源線與LB基板電連接，并接入LB基板與集中基板的通路中。
作為對本發(fā)明的改進(jìn)，在振子下端安裝有回轉(zhuǎn)點(diǎn)裝置，即下部發(fā)光組件，包括LED、消光管和透鏡。LED、消光管、透鏡由上向下固定在振子上，LED通過LED基板與集中基板電連接，從而為LED提供電源，而消光管則可吸收LED散發(fā)在管壁上的光，以使光束經(jīng)過透鏡后成為點(diǎn)狀而不是分散的。在測量過程中，如果需要以地面上某一點(diǎn)作為參考點(diǎn)的話，將LED投射的光對準(zhǔn)參考點(diǎn)即可。
所述激光發(fā)生裝置包括水平、縱向和鉛直三組并安裝在振子上，水平和鉛直兩組由激光二級管、準(zhǔn)直儀和圓柱鏡組成，準(zhǔn)直儀安裝在激光二級管前面，圓柱鏡安裝在準(zhǔn)直儀前面；激光二級管通過APC基板(功率調(diào)節(jié)基板)與集中基板電連接，而集中基板與LB基板電連接，這樣便可供給激光二級管工作電源；縱向組的激光線產(chǎn)生與水平、鉛直類同，出于結(jié)構(gòu)上的考慮，使準(zhǔn)直儀與圓柱鏡間存在較大距離且有方向差異，然后在準(zhǔn)直儀與圓柱鏡間增加全反射鏡來傳遞平行激光束并改變方向，全反射鏡將平行的水平光束反射成縱向光束射出。
本發(fā)明的激光發(fā)光裝置光源采用635nm可視光半導(dǎo)體激光，回轉(zhuǎn)點(diǎn)裝置的LED光源采用650nm可視光半導(dǎo)體激光。
作為對本發(fā)明的改進(jìn)，APC基板上設(shè)計(jì)有可調(diào)電阻用來調(diào)節(jié)激光二級管的功率，使出射激光線的亮度和寬度控制在要求范圍內(nèi)，在產(chǎn)品的組裝調(diào)試過程中完成功率的設(shè)定調(diào)整。
作為對本發(fā)明的改進(jìn)，所述準(zhǔn)直儀為雙曲面鏡，雙曲面鏡為非球面鏡，可將發(fā)射光束收斂為平行光束。
所述基座包括座體、支撐腳、支撐臺、旋轉(zhuǎn)環(huán)、止動環(huán)、支撐桿，支撐臺相對旋轉(zhuǎn)環(huán)可作360度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動與其固定為一體的振子回轉(zhuǎn)(振子通過四個(gè)支撐桿與支撐臺連接)，作為對本發(fā)明的改進(jìn)，基座上安裝有微調(diào)裝置，通過微調(diào)裝置帶動振子作小范圍旋轉(zhuǎn)，而振子旋轉(zhuǎn)實(shí)際上是縱向和鉛直激光線的回轉(zhuǎn)，因而可用于縱向線和鉛直線水平周向位置的調(diào)節(jié)。
作為對本發(fā)明的改進(jìn)，基座的三只支撐腳可通過螺紋調(diào)節(jié)水平、高低，增強(qiáng)產(chǎn)品對地面的適應(yīng)性。
作為對本發(fā)明的改進(jìn)，基座上固定有鎖定裝置，鎖定裝置包括機(jī)械鎖定和電路鎖定兩部分，因?yàn)殒i定裝置中的開關(guān)電源線與LB板連接，因而可將振子的鎖定、解除與儀器電源開關(guān)的斷開、接通結(jié)合為一體，振子鎖定時(shí)開關(guān)斷開，鎖定解除時(shí)開關(guān)接通。。
作為對本發(fā)明的改進(jìn)，所述制動裝置上采用了高磁通密度的稀土磁鐵，這樣切割磁力線時(shí)產(chǎn)生更大的感應(yīng)電流，有利于振子快速靜止，本發(fā)明的振子可在三秒內(nèi)靜止。
本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于消燈裝置具有自動切斷電源的設(shè)計(jì)，因而可以防止儀器在非正常使用狀態(tài)下的誤操作，保證使用者及時(shí)糾正，而回轉(zhuǎn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)解決了在使用中尋找參考點(diǎn)的難題，可以更快捷地進(jìn)入測量工作，另外，微調(diào)裝置可以更精確地調(diào)節(jié)縱向和鉛直組激光線的位置，鎖定裝置的設(shè)計(jì)則巧妙地將機(jī)械和電路鎖定結(jié)合在一起。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意總圖；圖2為本發(fā)明的電路總圖；圖3為本發(fā)明的消燈裝置和回轉(zhuǎn)點(diǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的基座結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明基座上微調(diào)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6表示本發(fā)明中鎖定裝置在整個(gè)儀器中的位置示意圖；圖7為本發(fā)明鎖定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1，本發(fā)明包括外殼1、基座2、激光發(fā)生裝置3、電源4、自動補(bǔ)正裝置5和制動裝置6，自動補(bǔ)正裝置包括軸承組件和振子，其特征在于還包括消燈裝置7，消燈裝置7包括固定在振子上的反射板10和與之相向放置并固定在基座上的消燈基板11，消燈基板11上安裝有光電傳感器，并通過電源線與穩(wěn)壓電路板連接。
圖2為整個(gè)儀器的電路部分示意圖。其中集中基板固定在振子上，LB基板(穩(wěn)壓基板)固定在外殼上，三組APC基板(功率調(diào)節(jié)基板)分別安裝在三組激光發(fā)生裝置的鏡組中，并與激光二級管電連接。LB基板與電源(本例為四節(jié)1.5V干電池)、鎖定裝置上的ON/OFF開關(guān)、切換開關(guān)、集中基板和消燈基板連接。LB基板通過三根電源線與集中基板連接，各組激光二級管的三根接線焊接在相應(yīng)APC板上，每組APC基板通過三根導(dǎo)線與集中基板連接，因而LB基板上的電源通過集中基板和APC基板供給各激光二級管工作的，集中基板除了與APC基板和LB基板連接之外，還連接LED基板以供給回轉(zhuǎn)點(diǎn)裝置的LED工作電源；另外LB板連接的切換開關(guān)負(fù)責(zé)選擇三組或者兩組激光裝置工作，切換開關(guān)旋鈕固定在外殼上，當(dāng)選擇三組激光裝置時(shí)，切換開關(guān)放在一檔，即使得LB板與集中基板連接的一正兩負(fù)三根電源線導(dǎo)通，其中有一根負(fù)線是用于導(dǎo)通鉛直和縱向兩組的，而另一根負(fù)線則用于導(dǎo)通水平組的，當(dāng)將切換開關(guān)而放在二檔時(shí)，只有一正一負(fù)兩根電源線導(dǎo)通，另一根負(fù)責(zé)水平組的負(fù)線斷開，所以只有鉛直和縱向兩組激光裝置工作。
如圖3，消燈裝置包括消燈基板11和反射板10，反射板10安裝在振子上，消燈基板11固定在基座上的支撐臺上。消燈基板11上安裝有光電傳感器，光電傳感器通過電源線與儀器的LB基板(穩(wěn)壓基板)電連接，并接入LB基板與儀器集中基板的通路中，而LB板通過集中基板給各組激光二級管和回轉(zhuǎn)裝置中的LED提供電源，因此當(dāng)基準(zhǔn)儀傾斜角度超出一定范圍時(shí)，安裝在振子上的反射板和光電傳感器的相對位置發(fā)生變化，反射的光線將不被光電傳感器接收，光電傳感器與LB板的電路處于斷路狀態(tài)，繼而使LB基板不能與集中基板導(dǎo)通，這樣激光發(fā)生裝置因未被提供電源無法發(fā)光，即燈滅，從而可以避免由于操作不當(dāng)引起的誤差。
圖3還繪出了安裝在振子下端的回轉(zhuǎn)點(diǎn)裝置(圖1中的8)，即下部發(fā)光組件，包括LED33、消光管34和透鏡35，LED、消光管、透鏡由上向下固定在振子上，回轉(zhuǎn)點(diǎn)裝置通過LED基板與集中基板連接從而獲得工作電源，。同樣地，當(dāng)儀器發(fā)生傾斜時(shí)，由于LB基板和集中基板的通路被切斷，所以LED基板也不能通過集中基板為LED供給工作電源，因此下部發(fā)光點(diǎn)消失。
如圖4，基座部分為整個(gè)基準(zhǔn)儀的支撐部分，基座包括座體12、安裝在座體下并可通過螺紋調(diào)節(jié)高度的三只支撐腳13、位于座體中心的旋轉(zhuǎn)環(huán)14、置于旋轉(zhuǎn)環(huán)中的支撐臺15、將支撐臺和旋轉(zhuǎn)環(huán)一并壓在基座座體上的止動環(huán)16、連接基座和自動補(bǔ)正裝置并固定在支撐臺上的支撐桿17，止動環(huán)16通過螺釘與座體連接固定。支撐臺15相對旋轉(zhuǎn)環(huán)14可做360度回轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動與其固定為一體的振子回轉(zhuǎn)(振子通過四個(gè)支撐桿與支撐臺連接)；如圖5，基座上固定有微調(diào)裝置，微調(diào)裝置包括固定在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的微調(diào)塊18、安裝在基座體上并置于微調(diào)塊兩側(cè)的微調(diào)螺釘20和微調(diào)桿19以及固定在微調(diào)桿一端的微調(diào)彈簧21，微調(diào)彈簧起復(fù)位作用。當(dāng)需要對縱向線進(jìn)行精確定位時(shí)，旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺釘20，微調(diào)螺釘使微調(diào)桿19帶動微調(diào)塊18移動，從而使旋轉(zhuǎn)環(huán)小范圍轉(zhuǎn)動，又由于旋轉(zhuǎn)環(huán)與支撐臺之間小間隙配合，并在其間涂有粘度較高的潤滑脂，所以旋轉(zhuǎn)環(huán)小范圍轉(zhuǎn)動時(shí)可帶動支撐臺旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)振子旋轉(zhuǎn)，實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)安裝在振子上的縱向組或鉛直組激光線位置的移動。而在對支撐臺進(jìn)行360度大范圍旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)環(huán)被微調(diào)彈簧與微調(diào)螺釘限位，幾乎不做轉(zhuǎn)動。儀器外殼固定在支撐臺上，通過支撐臺側(cè)面的螺紋孔固定。
如圖6，基座的支撐臺上還固定有鎖定裝置9，如圖7，鎖定裝置包括鎖芯桿22、鎖芯23、O形圈24、硬球25、固定座26、R-開關(guān)板27、R-壓環(huán)28、R-銷29、R-旋鈕30、ON/OFF開關(guān)31和R-支架32。鎖芯桿22裝在鎖芯23內(nèi)，并通過R-銷29連接，鎖芯23裝在固定座26內(nèi)，同時(shí)R-銷29的一端被固定座26內(nèi)直槽限位；硬球25裝在固定座26的小孔內(nèi)(通孔)，并通過R-壓環(huán)28、O形圈24壓緊，使硬球25緊壓在鎖芯23上。固定座26和R-支架32固定在一起，R-支架32固定在支撐臺上。鎖定裝置將振子的鎖定、解除與儀器開關(guān)的斷開、接通結(jié)合為一體，旋鈕30、R-開關(guān)板27與鎖芯23固定連接，ON/OFF開關(guān)31固定在R-支架32上，ON/OFF開關(guān)電源線與LB基板連接。從機(jī)械結(jié)構(gòu)來說，轉(zhuǎn)動旋鈕30，驅(qū)使鎖芯23轉(zhuǎn)動，由于R-銷29的一端被固定座26內(nèi)直槽限位，所以通過R-銷29在鎖芯23斜槽內(nèi)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)鎖芯桿22的伸出和收縮，從而實(shí)現(xiàn)振子的鎖定和解除，鎖定狀態(tài)時(shí)，鎖芯桿伸出頂住振子使之偏移，此時(shí)振子下部的O形圈也由于傾斜抵住基座側(cè)面，從而鎖定。解除鎖定時(shí)，鎖芯桿收縮，振子可以自由擺動。另外在鎖芯桿表面有對應(yīng)與振子鎖定、解除位置的兩個(gè)小球窩，在振子鎖定、解除時(shí)通過鎖定裝置O形圈24的彈力使球落在球窩內(nèi)，使振子的鎖定、解除準(zhǔn)確定位。鎖芯23和R-支架32固定在一起，R-支架固定在支撐臺上，從而可以防止在運(yùn)輸過程中可能引起的儀器損傷。而電路方面，因?yàn)镺N/OFF開關(guān)電源線連接在LB基板上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)R-旋鈕時(shí)，可帶動R-開關(guān)板閉合或打開ON/OFF開關(guān)，從而接通或切段給激光發(fā)生裝置的供電。
權(quán)利要求
1.一種激光基準(zhǔn)顯示儀，包括外殼(1)、基座(2)、激光發(fā)生裝置(3)、電源(4)、自動補(bǔ)正裝置(5)和制動裝置(6)，自動補(bǔ)正裝置包括軸承組件和振子，其特征在于還包括消燈裝置(7)，消燈裝置(7)包括固定在振子上的反射板(10)和與之相向放置并固定在基座上的消燈基板(11)，消燈基板(11)上安裝有光電傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)顯示儀，其特征在于在振子下端安裝有回轉(zhuǎn)點(diǎn)裝置(8)，回轉(zhuǎn)點(diǎn)裝置包括由上至下固定在振子上的LED(33)、消光管(34)和透鏡(35)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基準(zhǔn)顯示儀，其特征在于所述基座包括座體(12)、安裝在座體下并可通過螺紋調(diào)節(jié)高度的三只支撐腳(13)、位于座體中心的旋轉(zhuǎn)環(huán)(14)、置于旋轉(zhuǎn)環(huán)中的支撐臺(15)、將支撐臺和旋轉(zhuǎn)環(huán)一并壓在基座座體上的止動環(huán)(16)、連接基座和自動補(bǔ)正裝置并固定在支撐臺上的支撐桿(17)，止動環(huán)(16)通過螺釘與座體連接固定；所述消燈基板固定在基座的支撐臺上。
4.如權(quán)利要求3所述的基準(zhǔn)顯示儀，其特征在于所述基座上固定有微調(diào)裝置，微調(diào)裝置包括固定在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的微調(diào)塊(18)、安裝在基座體上并置于微調(diào)塊兩側(cè)的微調(diào)螺釘(20)和微調(diào)桿(19)以及固定在微調(diào)桿一端的微調(diào)彈簧(21)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的基準(zhǔn)顯示儀，其特征在于激光發(fā)生裝置固定在振子上，包括水平、縱向和鉛直三組，水平和鉛直兩組由激光二級管、準(zhǔn)直儀和圓柱鏡組成，準(zhǔn)直儀安裝在激光二級管前面，圓柱鏡安裝在準(zhǔn)直儀前面，縱向組激光發(fā)生裝置還在準(zhǔn)直儀與圓柱鏡間增加全反射鏡。
6.如權(quán)利要求5所述的基準(zhǔn)顯示儀，其特征在于所述準(zhǔn)直儀為雙曲面鏡。
7.如權(quán)利要求5所述的基準(zhǔn)顯示儀，其特征在于所述激光二級管通過功率調(diào)節(jié)基板提供工作電源，功率調(diào)節(jié)基板上設(shè)置有調(diào)節(jié)激光二級管功率的可調(diào)電阻。
8.如權(quán)利要求1或2所述的基準(zhǔn)顯示儀，其特征在于基座上固定有鎖定裝置(9)，包括鎖芯桿(22)、鎖芯(23)、O形圈(24)、硬球(25)、固定座(26)、R-開關(guān)板(27)、R-壓環(huán)(28)、R-銷(29)、R-旋鈕(30)、ON/OFF開關(guān)(31)和R-支架(32)；鎖芯桿(22)裝在鎖芯(23)內(nèi)，并通過R-銷(29)連接，鎖芯(23)裝在固定座(26)內(nèi)，硬球(25)裝在固定座的小孔內(nèi)，并通過R-壓環(huán)(28)、O形圈(24)緊壓在鎖芯(23)上，固定座(26)和R-支架(32)固定在一起，R-支架固定在支撐臺上；旋鈕(30)、R-開關(guān)板(27)與鎖芯(23)固定連接，ON/OFF開關(guān)(31)固定在R-支架(32)上，ON/OFF開關(guān)電源線與儀器的穩(wěn)壓基板連接，而穩(wěn)壓基板又與電源連接。
9.如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)顯示儀，其特征在于所述制動裝置上采用了高磁通密度的稀土磁鐵。
10.如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)顯示儀，其特征在于外殼上設(shè)置有負(fù)責(zé)選通激光發(fā)生裝置工作組數(shù)的切換開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光基準(zhǔn)顯示儀，包括外殼(1)、基座(2)、激光發(fā)生裝置(3)、電源(4)、自動補(bǔ)正裝置(5)和制動裝置(6)，自動補(bǔ)正裝置包括軸承組件和振子，其特征在于還包括消燈裝置(7)，消燈裝置(7)包括固定在振子上的反射板和與之相向放置并固定在基座上的消燈基板，消燈基板上安裝有光電傳感器。另外還改進(jìn)了鎖定裝置、增加了回轉(zhuǎn)點(diǎn)裝置(8)。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于消燈裝置具有自動切斷電源的設(shè)計(jì)，因而可以防止儀器在非正常使用狀態(tài)下的誤操作，保證使用者及時(shí)糾正，而回轉(zhuǎn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)解決了在使用中尋找參考點(diǎn)的難題，可以更快捷地進(jìn)入測量工作，另外，微調(diào)裝置可以更精確地調(diào)節(jié)縱向和鉛直組激光線的位置，鎖定裝置的設(shè)計(jì)則巧妙地將機(jī)械和電路鎖定結(jié)合在一起。
文檔編號G01C15/00GK1514204SQ0315044
公開日2004年7月21日 申請日期2003年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者須田義一, 石渡一成, 成, 須田 一 申請人:上海田島工具有限公司