专利名称：一种自动安平的激光水平基准仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动安平的激光水平基准仪。
背景技术：
建筑、装璜及设备安装领域都需要在作业过程中确定水平基准或者垂直基准。传统的水平基准是通过水平尺或塑料水管获得的，而垂直基准往往通过拉重锤线获得，但这些方法都存在精度不高、操作效率低的缺陷。
近几年，随着科学技术的进步与发展，低功率的红色可见激光器的生产成本得以大幅降低，因此使这类激光器在民用领域的普及使用成为可能。中国专利00267853.5公开了一种可自动安平并产生水平、竖直及十字线的激光基准仪。但该装置形成的水平基准线夹角较小，所以在作业中当需要作大角度的水平基准时，就必须不停的旋转仪器以获得各个角度位置的水平基准线，这给作业者带来了很大的不便。
其次，该装置采用的自动安平补正系统主要有内环、外环、销轴及重锤构成，其内、外环上的销孔分别与两个销轴构成了两个相互垂直的滑动轴承副，该两自由度的滑动轴承副虽较球式万向节在精度上有所改进，但仍无法满足现代作业中对基准精度越来越高的要求。再者，该装置的自动安平系统无阻尼制动机构，这样在仪器被搬动后必须静待相当时间才能使激光基准线停止晃动，影响作业的施工效率。
现有的扫平仪可获得360度的环形水平基准线，但扫平仪无法自动安平，每移动一次位置就必须要重新对水准泡进行一次水平调整，因此无法使抄平作业获得更高的工作效率。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可自动产生大角度水平激光基准线的激光水平基准仪。本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种自动安平的万向激光水平基准仪包括壳体中设有激光束发生装置，万向节和重锤组成的自动安平机构，自动安平机构使激光束发生装置自动保持水平状态，壳体中设有电源，壳体内设有与激光束发生装置相配合的柱面透镜。所述的激光束发生装置是一种能在同一水平面内产生至少二条激光光束的激光束发生装置；在各条激光光束传播路径上设有能将激光光束转换为水平相接的激光线的柱面透镜。由于激光束发生装置能在同一水平面内产生多条激光光束，经柱面透镜折射后，可得到多条激光线，各激光线相连可获得大角度水平激光线，从而使本实用新型可实现大范围的水平基准作业。
在本实用新型中，所述的激光束发生装置是能在同一水平面内产生三条激光光束的激光束发生装置，经柱面透镜的折射后可得到三条首尾相接的激光线，所以其可产生360°环形激光线。
在本实用新型中，所述的激光束发生装置可以是一个能发射水平准直激光束的激光器及两面分光镜，第一面分光镜置于激光器产生的水平激光光束的传播路径上，第二面分光镜置于第一面分光镜产生的反射或透射激光光束的传播路径上。该激光束发生装置具有成本低、工作可靠的优点。
当然，本实用新型的激光束发生装置也可以是能发出位于同一水平面的激光束的三个激光器。该激光束发生装置结构简单，同样可实现本实用新型的发明目的。
在本实用新型中，所述的自动安平机构上至少设有一个能向外投射铅直激光线的激光线发生器。使本实用新型具有确定垂直基准的功能。
在本实用新型中，所述万向节的两个回转副分别由一个微型滚动轴承构成，且两个滚动轴承的回转轴线相互垂直。其可降低万向节的加工要求和制造成本，提高万向节工作可靠性。
在本实用新型中，所述的重锺上固定有阻尼片，且阻尼片位于两块磁铁之间。其可使自动安平机构快速定位，提高使用效率。
在本实用新型中，所述的底座下设有底盘，底盘设有能调节底盘与地面倾斜角度的调节旋钮。使本实用新型可在地面倾斜坡度较大的场合使用。
在本实用新型中，所述的壳体与底盘间转动连接。便于铅直基准线的定位作业。
在本实用新型中，所述的底座上设有锁止片。其可防止仪器在运输及搬动中重锤与壳体发生的碰撞，以避免损害仪器的精密性。
在本实用新型中，所述的重锺上设有缓冲套，缓冲套上设有限位环。其可使本实用新型工作更可靠。
图1为本实用新型实施例1剖面示意图。
图2为本实用新型实施例1去除壳体后的俯视图。
图3是图1的A-A剖视图。
图4为本实用新型实施例1去除壳体后的内部立体构造示意图。
图5为本实用新型实施例2剖面示意图。
图6为本实用新型实施例2去除壳体后的俯视图。
图7是图5的A-A剖视图。
图8为本实用新型实施例2去除壳体后的内部立体构造示意图。
图9是本实用新型的一种激光器。
图10是本实用新型的一种激光线发生器。
具体实施方式
结合图1、图2、图3、图4所示本实施例的自动安平的激光水平基准仪包括电池推门1、电池2、电池盒3、基板4、壳体5、激光器6、内支承7、分光镜8、微型滚动轴承9、万向轴承座10、短螺纹轴11、激光线发生器12、重直线激光座13、分光镜座14、柱面镜座15、柱面透镜16、吊杆17、微调螺钉18、重锤19、阻尼片20、磁铁21、磁铁架22、调节旋钮23、底盘24、保护套25、底座26、轴套27、底盖28、缓冲套29、限位环30、长螺纹轴31、外支承32、锁止片33、推钮34、外支承垫35、微动开关36。
以下结合附图对本实用新型的构造作进一步的说明激光器6通过螺钉固定在基板4上，能发射水平激光束。两个分光镜座14通过螺钉固定在基板4的相应位置上，其中分光镜座14上固定有分光镜8。激光器6产生的水平激光束与第一面分光镜成60°夹角，第一面分光镜将入射的水平激光束转化为一透射激光束及反射激光束。其中，反射激光束与第二面分光镜亦成60°夹角，并且第二面分光镜将入射的该反射激光束再次转化为一新的透射激光束及反射激光束。因此，由激光器6产生的单束激光束经两面分光镜8后被转化为三束互成120°夹角出射的水平激光束。三个柱面镜座15通过螺钉固定在基板4，且分别位于上述三激光束的传播路径上。其中柱面镜座15上固定有光学柱面透镜16，柱面透镜16将激光束转换为扇形发射的水平激光线。三条扇形发射的水平激光线互成120°夹角，经一定距离的发散后能首尾相连，从而得到一360°的激光水平基准线。当然，本实施例也可采用一面分光镜，得到大致180°-320°的激光水平基准线。
为增加使用功能，可在内支承7上至少附加固定一组呈铅直布置的激光线发生器12，使之能在目标物上投射出至少一条铅直的激光基准线。本实用新型的优选案例在内支承7上固定有二个垂直激光座13，其中垂直激光座13上固定有激光线发生器12，且二激光线发生器12的轴线呈90°夹角，能正交向外投射铅垂激光线。上述内支承7与基板4通过螺钉固定在一起，成为一个整体。
万向轴承座10上固定有两只微型滚动轴承9，微型滚动轴承呈上、下排列且两轴线相互垂直，由此构成了一具有两自由度的万向节。内支承7通过短螺纹轴11与固定在万向轴承座10下部的微型滚动轴承相联，固定在万向轴承座10上部的微型轴承通过长螺纹轴31与外支承32相联。外支承32通过外支承垫35固定在底座26上。吊杆17上固定有两只相互垂直的微调螺钉18，其上端面通过螺钉固定在基板4的下底面上，下端面通过螺钉固定有重锤19。以上共同构成了一种采用重力平衡补偿的自动安平系统，基板4上的激光线发生系统及内支承7上的激光线发生器12经出厂校正后，能自动投射出呈水平及铅直状态的扇形激光线。
磁铁架22通过螺钉固定在底座26上，其上固定有两块磁铁21。阻尼片20通过螺钉固定在重锤19上，且位于两块磁铁21的中间，当重锤19摆动时，阻尼片20通过切割磁力线能使安平系统迅速静止。
壳体5通过螺钉固定在底座26上，其上置有电池盒3，电池推门1扣合在电池盒3上，电池2置于电池推门1与电池盒3之间。壳体5在各激光线出光口处开有窗口，以使激光线能投射至壳体5的外部。
锁止片33通过螺纹销固定在底座26上，且能绕螺纹销旋转，其中锁止片33上还固定有推钮34。在壳体5的底部开有一窗口，其上有两条与推钮34的凸台相配合的凹槽，能使锁止片33停顿在锁止或工作状态。重锤19的底部固定有缓冲套29，当锁止片33停顿在锁止状态时，能压紧缓冲套29而使重锤19不能自由摆动；当锁止片33处于工作状态时，能使重锤19恢复自由摆动。在底座26上固定有一能与锁止片33联动的微动开关36，当锁止片33处于锁止状态时能切断仪器电源；而当锁止片33处于工作状态时，又能恢复仪器的供电，从而使仪器在自动安平后投射出呈水平及铅直发射的扇形激光线。为延长电池供电，也可给本实用新型再增加一个以上的开关，以分别控制激光线发生器的工作与否。
轴套27置于底盘24的中心孔内，其上端面通过螺钉与底座26固定在一起，能相对底盘24作自由回转运动。缓冲套29的外圆上固定有一限位环30，其下端位于轴套27的内孔中，当仪器倾斜过大时限位环30即与轴套27的内孔接触而产生一控制信号，并通过控制线路切断电源，使激光线发生器停止工作。
底盖28通过螺钉固定在底盘24的底面上，其上有内螺纹，能与三角架配套使用。调节旋钮23的外螺纹旋合在底盘24的螺纹孔内，能调节底盘24与地面的倾斜角度，其底部固定有一保护套25。
结合图5、图6、图7、图8所示给出了本实用新型的另一个实施例。在本实施例中，激光束发生装置是能发出位于同一水平面的激光束的三个激光器6。其余与实施例1相同，其同样可完成本实用新型的发明目的。
图9给出了本实用新型的一种激光器，它由激光管驱动线路板37、激光二极管38、激光管安装座39、激光准直镜40、准直镜座41构成。激光二极管38固定在激光管安装座39的尾部，其三只引脚焊接在激光管驱动线路板37上。激光准直镜40固定在准直镜座41内，准直镜座41上设有螺纹，能对激光二极管38发射的点光源进行准直聚集，并产生一平行传播的可见激光。
图10是本实用新型的一种激光线发生器，它由激光器6、柱面镜座15、柱面透镜16构成。柱面透镜16通过柱面镜座15固定在激光器6的头部，并将激光器6产生的平行激光束转化为扇形放射的激光线。
权利要求1.一种自动安平的激光水平基准仪包括壳体中设有激光束发生装置，万向节和重锤组成的自动安平机构，自动安平机构使激光束发生装置自动保持水平状态，壳体中设有电源，壳体内设有与激光束发生装置相配合的柱面透镜；其特征在于所述的激光束发生装置是一种能在同一水平面内产生至少二条激光光束的激光束发生装置；在各条激光光束传播路径上设有将激光光束转换为水平相接的激光线的柱面透镜。
2.根据权利要求1所述的一种自动安平的激光水平基准仪，其特征在于所述的激光束发生装置是能在同一水平面内产生三条激光光束的激光束发生装置，三条激光线的传播路径互成120°夹角。
3.根据权利要求1所述的一种自动安平的激光水平基准仪，其特征在于所述的激光束发生装置包括一个能发射水平准直激光束的激光器及两面分光镜，第一面分光镜置于激光器产生的水平激光光束的传播路径上，第二面分光镜置于第一面分光镜产生的反射或透射激光光束的传播路径上。
4.根据权利要求1所述的一种自动安平的激光水平基准仪，其特征在于所述的激光束发生装置包括能发出位于同一水平面的激光束的三个激光器。
5.根据权利要求1、2、3、4其中之一所述的一种自动安平的激光水平基准仪，其特征在于所述的自动安平机构上设有能向外投射铅直激光线的激光线发生器。
6.根据权利要求1、2、3、4其中之一所述的一种自动安平的激光水平基准仪，其特征在于所述万向节的两个回转副分别由一个微型滚动轴承构成，且两个滚动轴承的回转轴线相互垂直。
7.根据权利要求1、2、3、4其中之一所述的一种自动安平的激光水平基准仪，其特征在于所述的重锺上固定有阻尼片，且阻尼片位于两块磁铁之间。
8.根据权利要求1、2、3、4其中之一所述的一种自动安平的激光水平基准仪，其特征在于所述的壳体下设有底盘，底盘设有能调节底盘与地面倾斜角度的调节旋钮。
9.根据权利要求1、2、3、4其中之一所述的一种自动安平的激光水平基准仪，其特征在于所述的壳体与底盘间转动连接。
10.根据权利要求1、2、3、4其中之一所述的一种自动安平的激光水平基准仪，其特征在于所述的壳体中设有锁止片。
专利摘要一种自动安平的万向激光水平基准仪包括壳体中设有激光束发生装置，万向节和重锤组成的自动安平机构，自动安平机构使激光束发生装置自动保持水平状态，壳体中设有电源，壳体内设有与激光束发生装置相配合的柱面透镜。所述的激光束发生装置是一种能在同一水平面内产生至少二条激光光束的激光束发生装置；在各条激光光束传播路径上设有能将激光光束转换为水平相接的激光线的柱面透镜。由于激光束发生装置能在同一水平面内产生多条激光光束，经柱面透镜折射后，可得到多条激光线，各激光线相连可获得大角度水平激光线，从而使本实用新型可实现大范围的水平基准作业。
文档编号G01C15/00GK2802444SQ20052010073
公开日2006年8月2日 申请日期2005年2月27日 优先权日2005年2月27日
发明者周培银 申请人:周培银