专利名称：测量仪的制作方法
测量仪技术背景发明涉及一种按权利要求l的前序所述的一种测量仪，尤其是一种 设计成手持器具的距离测量仪。由DE 198 04 050 Al已知一种距离测量仪，它有一个激光器二极 管和一个光电二极管用于产生或者说接收光学的发射-或者说接收测量 信号。为了实施距离测量仪的标定这测量仪设有一个可调整的反射的翻 盖，这个翻盖在标定时被一个调整驱动装置调整在发射测量信号的一个 光学路径上，因此使发射测量信号转向并经过一段参照距离直接指向光 电二极管。发明内容发明涉及一种测量仪，尤其是一种设计成手持式器具的距离测量 仪，具有一个用于测量信号的路径、 一个可调整的用于改变测量信号的 信号装置和一个用于调整信号装置的驱动单元，这单元具有一个静态的 单元和一个驱动元件，后者可以直接被静态单元驱动用于实现相对于静 态单元的运动。建议使驱动元件可以被驱动用于实现相对于静态单元的旋转。因此 可以有利地实现静态单元和驱动机构的简单而紧凑的结构。如果信号装 置同样也可以旋转调整的话，那就可以避免附加的变速元件。在调整信 号装置时可以将信号装置更有利地置入测量信号的路径里，这样使测量 信号改变。测量信号例如可以被信号装置转向、反射，分成二个另外的 信号，被极化和/或吸收。这里测量信号可以设计成电磁辐射，例如象 光辐射、红外辐射、雷达辐射等等或者设计成超声波。信号装置可以例 如设计成辐射拆分器或者反射镜。静态单元优先设计用于产生磁的或电 的励场用来驱动驱动元件。此外还建议信号装置可以围绕一个旋转轴线摆动，而驱动元件设 置成可以围绕旋转轴线旋转。因此可以在驱动元件和信号装置之间有利 地实现一种简单的连接。因此还建议信号装置与驱动元件刚性连接。因此可以有利地实现数量少的可运动部件用来调整信号装置，其中在调整信号装置时还可以 减少调整时间和能耗。此外还可以使信号装置更有利地直接与驱动元件 连接，尤其可以使信号装置直接固定在驱动元件上。若驱动元件在信号装置上成型为整体，那么就可以实现驱动元件与 信号装置的特别刚性的连接并且可以有利地避免将驱动元件装配到信 号装置上。在发明的另一种设计方案中信号装置具有一个轴，它被静态单元包 围住。因此可以实现信号装置和静态单元的紧凑布置。若信号装置具有 一个翻盖状元件，那么这轴可以更为有利地设计成在翻盖状元件上一体 成型。因此还建议驱动元件由一个环形元件构成，它压紧布置在轴上。 因此在驱动元件和信号装置之间可以实现特別刚性的连接。此外还可以 使驱动元件方便地装配到静态单元里，其方法是将预先安装有驱动元件 的轴布置在静态单元里。在一种变型方案里建议驱动元件由一个永久磁铁构成。这样可以 使驱动元件有轻的重量，其中在调整信号装置时可以达到小的驱动能 量。永久磁铁优选可旋转地设置在静态单元的一个铁磁体里。这里永久 磁铁可以更有利地通过静态单元的磁性驱动力无接触地驱动用于实现 旋转，这样可以避免在驱动时产生磨擦损失。驱动元件的重量和驱动能可以在调整信号装置时通过如下途径而 被进一步减小驱动元件由一种塑料复合的(kunststoffgebunden )磁 性材料制成。这里驱动元件可以优先由 一种由塑料和一种铁磁材料组成 的混合物，例如象由 一种由塑料和一种铁氧体材料组成的混合物制成。 驱动元件可有利地压注于信号装置上，例如信号装置的轴上。若驱动元 件整体成型于信号装置上，那么信号装置本身就可以由一种塑料复合的 磁性材料制成。驱动元件优先可旋转地设置在静态单元的一个铁磁体 里，因此可以通过静态单元实现驱动元件的无接触驱动。还可以通过如下方法有利地避免在调整信号装置时出现磨擦损失 信号装置为点支承,，在发明的 一种有利的改进方案中建议驱动元件与静态元件共同作 用具有至少二个能量最小值而且通过一个限位装置使信号装置的运动 行程限定于止动位置上，其中驱动元件在止动位置上布置在能量最小值之前。因此可以有利地实现信号装置的至少二个稳定的位置，这些位置 可以分別被对应于驱动元件的一个能量最小值。通过限制装置可以在调 整信号装置时精密地附带实现信号装置的一个有利于应用的位置。此外 可以通过例如将信号装置压紧在限制装置上而特别有效地反作用于信 号装置离开止动位置的一种不受欢迎的运动，例如在测量仪运动时。因此通过将限制装置设计成止挡元件就可以实现限制装置的简单 的构造。若测量信号的路径布置在一个信号通道里，那么止挡元件可以 有利地由信号通道的一个壁或者一种成型部来构成。克服信号装置离开止动位置的不受欢迎运动的安全性可以按如下方法进一步改进这布置在止动位置上的信号装置被一个止动力保持在 止动位置上。
其它的优点见以下对附图的说明。在附图中表示了发明的实施例。 附图、说明和权利要求包含了许多特征的组合。专业人员对这些特征更 适宜地也分别单个地加以考虑并总结成合理的其它组合。附图所示为图1: 一个测距仪，具有一个发射单元、 一个接收单元和一个转向单元；图2a:转向单元的一个截面图，它有一个在第一止动位置上的信号 装置和一个驱动单元；图2b:具有在第二止动位置上信号装置的转向单元； 图3:信号装置的另外一个剖视图；图4a:具有一个静态单元和一个在第二止动位置上的驱动元件的驱 动单元；图4b:在第一止动位置上具有驱动元件的驱动单元；图5:具有一个整体成型于信号装置上的驱动元件的转向单元。
具体实施方式
图1表示一个i殳计成测3巨仪10的测量4义。该测量仪具有一个外壳 12、用于接通和关停测距仪10并用于起动的或配置一个测量过程的操 作元件]4，还有一个显示器16。在一个外壳12内的支承元件18上布 置了 一个用于产生一个光学的发射测量信号的设计成激光器二极管的发射单元20、 一个光通道22、 一个用于使发射测量信号转向的转向单 元24，还有一个用于接收测量信号的^l计成光电二极管的接收单元26。 为了测量测距仪10至一个远离的物体的距离在测距仪1 0工作时由发射 单元10使发射测量信号沿着一条路径28经过一个发射光学装置30发 射。这被远离物体的表面所反射的发射测量信号经过一个接收光学装置 32作为接收测量信号被接收单元26接收。由一种在发射测量信号和接 收测量信号之间所进4亍的相位对比可以求出光运行时间并通过光速确 定所求的距离。为了对比与距离无关的并且例如在产生发射测量信号时 的和/或在处理接收测量信号时所产生的运行时间，在测距之前进行一 个参考测量。此处发射测量信号被转向单元24转向并在一段已知的参 考路段上沿着路径34直接指向接收单元26。图2a和2b表示转向单元24的一个垂直于路径28 (图1 )的剖视 图。可以看到一个光通道22、 一个信号装置36，它围绕一个旋转轴38 可旋转地用顶尖支承设置，还有一个驱动单元4D用于驱动信号装置36 围绕旋转轴线38旋转。信号装置36具有一个翻盖状元件42,在这元件 上一体地成型有一个轴44。驱动单元40具有一个驱动元件46,它设计 成一个环状元件，它压紧布置在轴44上。因此驱动元件46与信号装置 36刚性固定连接并设置成可围绕旋转轴线38旋转。信号装置36围绕旋 转轴线36的运动行程一方面被一个"i殳计成止挡元件的限制装置47限制 在第一止动位置上，另一方面被一个设计成止挡元件的限制装置48限 制在第二止动位置上。在图2a中信号装置36布置在第一止动位置上， 在此位置上它贴靠在限制装置47上。在这第一止动位置上将一个所产 生的发射测量信号经过发射光学装置30 (图1 )向外发射，其中可以实 施距离的测量。为了实施参照测量信号装置36被驱动单元40从第一止 动位置调整至第二止动位置上。在这第二止动位置上信号装置36，如在 图2b中所示那样，贴靠在限制装置48上 翻盖状元件42具有一个面 50,在此面上发射测量信号被反射。面50可以具有一种表面构造，例 如象棱锥体构造。因此可以减小在参考测量时射向接收单元26上的发 射测量信号的强度，其中可以避免接收单元26的过调制。发射测量信 号可以备选地或附带地被面50通过吸收而减弱，因此在参照测量时同 样也可以使这接收单元26所接收的发射测量信号的强度减小...信号装置36在光通道22里在二个止动位置上的布置表示于图3所示另外一个剖视图中。在参照测量时布置在第二止动位置上的信号装置36的面使发射测量信号转向，其中发射测量信号在参照路段上沿着路径 34被向接收单元26 (图1 )定向。图4a和仆表示驱动单元40的一个剖视图。驱动单元40包括有一 个静态单元52 (它具有一个带二个支腿56， 58的铁芯54), —个线圈 绕组60以及设计成环形元件的驱动元件46,它压装布置在信号装置36 的轴44上。轴44和驱动元4牛46 ^皮H态单元52包围。这;殳计成驱动元 件46的环形元件由一个永久磁铁构成。这里环形元件的圓周面包括有 二个部段62, 64，它们分别具有一个不同的磁极北或南。为了清楚起见 相应于这种极性环形元件在图中分成二个想象的部分，它们采用不同的 剖面线并由一个想象的界面66分开。铁芯54的支腿56和58同样也分 别具有一个不同的磁极北或南。驱动元件46因此布置在静态单元52的 一个磁场里。在图4a中用虚线表示了信号装置36的翻盖状元件42，其 在第二止动位置上贴靠着限制装置48。在第二止动位置上驱动元件46 的想象的界面66与轴线68形成一个角oc。在上面所述的静态单元52和 驱动元件46的f兹才及性的配置中在,争态单元52的石兹场里的第二止动位置 上驱动元件46布置在能量的最小值前，这种最小值可能在角度ct-0。时 实现，因而具有一种势能。由这种势能产生一个被静态单元52施加到 驱动元件46上的力，该力通过驱动元件46与信号装置36的刚性连接 被传递到信号装置36上。因此信号装置36在第二止动位置上压紧在限 制装置48上并被此力固定在这第二止动位置上。为使信号装置36调整到第一位置上通过绕组60的一个电流脉冲使 支腿56, 58的极反向，因而驱动元件46被静态单元52驱动引起围绕 旋转轴38的旋转， 一直到信号装置36在限制装置47上被挡住。信号 装置36在图4b中用虛线表示在第一止动位置上。在这第一止动位置上 界面66与轴线68形成一个角ct。静态单元52的磁场里，驱动元件46 布置在能量的最小值之前，这个值又是在角度a-0。时可能实现。如按图 4a对于第二止动位置来说上面所述的那样，信号装置36被一个力固定 在第一止动位置上..在一种变型实施方案中可以考虑这设计成环形元件的驱动元件46 在圓周方向上包括有二个以上一前一后布置的部段，其中一个部段的磁 极性与一个相邻部段的；兹极性不同。此处在一个由静态单元52所产生的磁场里对于驱动元件46来说可以实现二个以上的能量最小值，分别 有信号装置36的一个定位位置对应于这些最小值。另外也可以考虑驱动元件46 由 一 种塑料复合的 (kunststoffgebimden)磁材料，例如塑料复合的铁氧体材料制成并压 注于轴44上。图5表示一个转向单元24,它设有一个备选的信号装置70。该装 置具有翻盖状元件72，在此元件上一体地成型有一个轴74。在这轴74 上一体地成型有一个驱动元件76。信号装置70由一种塑料结合的铁氧 体材料制成。在制造时将塑料与一种包含有铁氧体材料的粉末混合并通 过熟知的压注法生产出信号装置。
权利要求
1.测量仪，尤其是设计成手持式器具的测距仪(10)，具有用于测量信号的路径(28，34)、用于改变测量信号的可调整的信号装置(36)和用于调整信号装置(36，70)的驱动单元(40)，驱动单元具有静态单元(52)和驱动元件(46，76)，该驱动元件可以直接被静态单元(52)驱动用于实现相对于静态单元(52)的运动，其特征在于，驱动元件(46，76)可以被驱动用于实现相对于静态单元(52)的旋转。
2. 按权利要求1所迷的测量仪，其特征在于，信号装置(36, 70 ) 可以围绕旋转轴线(38)摆动，而驱动元件(46, 76)被可以围绕旋转 轴线(38 )旋转地支承。
3. 按权利要求1或2所述的测量仪，其特征在于，信号装置(36， 70)与驱动元件(46， 76)刚性固定连接。
4. 按权利要求3所述的测量仪，其特征在于，驱动元件(76)成 一体地成型于信号装置(70)上。
5. 按上述权利要求之一所述的测量仪，其特征在于，信号装置(36， 70)具有轴(44， 74)，它被静态单元(52)包围住。
6. 按权利要求5所述的测量仪，其特征在于，驱动元件M6)由 环形元件构成，它压紧布置在轴(44)上。
7. 按上述权利要求之一所述的测量仪，其特征在于，驱动元件(76) 由塑料复合的磁性材料制成》
8. 按上述权利要求之一所述的测量仪，其特征在于，信号装置(36， 70)被点支承。
9. 按上迷权利要求之一所述的测量仪，其特征在于，驱动元件H6) 与静态单元(52)共同作用地具有至少二个能量最小值并且通过限制装 置(47, 48 )限制了信号装置(36)在一个止动位置上的运动行程，其 中在止动位置上布置在能量的最小值前驱动元件(46)。
10. 按权利要求9所述的测量仪，其特征在于，限制装置(47, 48 ) 设计成止挡元件。
11. 按权利要求9或1G所述的测量仪，其特征在于，布置在止动 位置上的信号装置(36)被止动力保持固定在止动位置上。
全文摘要
本发明涉及一种测量仪，尤其是一种设计成手持式器具的距离测量仪(10)，具有一个用于测量信号的路径(28，34)、一个可调整的信息装置(36，70)用于改变测量信号，还有一个驱动单元(40)用来调整信号装置(36，70)，这驱动单元具有一个静态单元(52)和一个驱动元件(46，76)，后者可以直接由静态单元(52)驱动用于相对于静态单元(52)实现运动。建议驱动元件(46，76)可以被驱动用于相对于静态单元(52)转动。
文档编号G01S7/481GK101238387SQ200680029146
公开日2008年8月6日 申请日期2006年6月30日 优先权日2005年8月8日
发明者B·哈泽, C·舒尔特, J·施蒂尔勒, K·伦茨, P·沃尔夫, U·施库尔特蒂-贝茨, V·博世 申请人:罗伯特·博世有限公司