专利名称：激光测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括一个外壳的激光测量仪，在该外壳中设置一个激光装置，该激光装置用于产生和投影至少一个垂直于该外壳的一个定向面或垂直于与该外壳连接的一个支座的定向面的激光束。
背景技术：
从DE-T-694 27 987中已知一种激光测量仪，用它可产生四个相互保持垂直的、用于垂直测量和水平测量的激光束。在此产生激光束的激光装置包括激光光源和一个镜组，为了实现垂直激光束的自动对中心，该激光装置是摆动悬挂着的。
相应的激光测量仪也可配有一个例如通过磁铁与测量仪外壳连接的壁上支架，以便测量仪不依赖于三脚架或别的支承面即可使用。其中，壁上支架也可这样对准外壳，使其作为三脚架的支座使用。
JP-A-2000028359描述了一种带有三脚架的激光测量仪。
相应的激光测量仪还可垂直于一间房间的地板内的一个孔在房间的顶棚上投影一个标记，以便例如布置一根在孔之间延伸的立管。在这种情况下常常出现一些困难，因为在垂直射束的延长线或另一个逆平行于该垂直射束延伸的激光束不是通过该孔中心时，则该垂直射束在顶棚方向内的定向是不够精确的。
DE-A-33 17 732涉及一种带有一个三脚架的测量仪，三脚架脚可轴向调节。
DE-A-31 18 822提出的回转罗盘具有可围绕水平延伸的轴回转的三脚架脚，这些三脚架腿是可延长的。
发明内容
本发明的目的在于这样改进前述的那类激光测量仪，使激光束可十分精确地对准一个房间界面例如地板的一个孔的中心，而不需要费时的调节工作。
为了实现这个目的，本发明实质上给定向面至少配置三个同步可调的定位件，这些定位件位于一个圆上，激光束或其延长线可通过该圆的中心。
在此，每个定位机构或者说定位件包括一个臂，该臂可围绕一根垂直于该定位面延伸的轴回转，且在其自由端范围内具有一个从该定位面伸出的凸起部。该凸起部可为圆柱形，其纵轴平行于该臂的回转轴延伸。
另一种方案中，这些定位机构或者说定位件也可具有沿着由槽或月牙槽进行调节的支撑，这些支撑可通过一个啮合元件调节，该啮合元件例如通过偏心凸轮或偏心延伸的槽实现该定位机构的同步径向调节。
根据本发明，外壳和因此激光束的自动对中心是通过上述定位机构或者说定位件来实现的，这些定位机构或者说定位件可这样对准一个孔上述凸起部伸入该孔中，如果它们接触也可能是一根管子的该孔的内壁时，激光束就自动地通过该孔的中心。其前提是，必须具备符合规范的建筑施工，亦即孔通过的面必须足够地与水平线平行，这样就可借助激光束把一个精确地竖直通过该孔延伸的标记投影到对置的面上。
同样的考虑也适用于平行于垂直线延伸的界面，其中用一个水平射束代替一个垂直射束。
本发明用一种纯机械的辅助手段实现了激光束的自动对中心，所以操作激光测量仪的使用者可避免激光束相对于一个孔或一个其它的输出范围的错误定向。
也叫做支腿的定位机构或者说定位件是可同步地和耦合地进行调节的，其中特别是可由每一个臂伸出一个同心包围该回转轴的齿轮，该齿轮与一个中心齿轮啮合。这个中心齿轮例如可通过一个滚花螺帽进行调节，使从臂伸出的凸起部紧贴在该孔的内表面上并由此定位在一个圆上，该圆的中心与该孔的中心是一致的。
在本发明的一种改进方案中，该定向面具有一个通孔，该激光束或一个在其延长线内延伸的第二激光束可通过该孔，该圆相对于该孔同轴延伸，定位机构或其凸起部位于该圆上。
这里圆的概念指的是根据该孔的直径的定向所围成的若干个不同直径的圆，其中所有的圆具有相同的中心。
如果定位机构的调节、亦即它们的臂或作用相同的元件可通过手进行调节，则这些定位机构或者说定位件的至少一个也可在圆直径变大时受到力作用，例如被弹簧预紧。由此定位机构或者说定位件或其凸起部就可自动地紧贴在该孔的内表面上。
如果定位面例如是外壳的底面，则这个底面还以有利的方式构成与该外壳连接的支架的外表面。这时该支架的定向面则平行于该外壳的底面延伸。
布置在该外壳内的激光装置本身是自动对中心的，而且特别是摆动地布置的。此外，激光光源产生的激光束可分成四个相互垂直的分光束，其中两个是相互逆平行和垂直延伸的。
在定向面内设置的上述孔同时以有利的方式作为三脚架的支座使用。逆平行于从定位件离去的激光束延伸的另一个激光束可通过该孔而与此无关。
本发明的其他细节、优点和特征不仅可从具有这些特征-单个和/或组合一的各项从属权利要求中、而且也可从附图所示的一个优选实施例的下列说明中得知。附图示出图1是具有向内摆动的定位机构的激光测量仪的第一透视图；图2示出具有向外摆动的定位机构的图1中的激光测量仪；图3是图1和图2中激光测量仪的测视图；图4是具有向内摆动的定位机构的激光测量仪的仰视图；图5是具有向外摆动的定位机构的图5中激光测量仪的仰视图；图6是激光测量仪的另一种实施方式的透视图；图7是图6激光测量仪的分解图；图8是图1～5中激光测量仪的透视图。
具体实施例方式
图1～5纯原理性地示出了一种激光测量仪10的第一实施方式的原理图，该激光测量仪包括一个与支架14可拆卸连接的外壳12。外壳12和支架14之间的连接可通过磁铁或别的连接机构来实现，而不受本发明限制。
外壳12由一个头部16组成，该头部相对于它的底部18呈悬挂状。
激光测量仪10即外壳12包括一个未示出的、带镜组的激光光源，用该镜组可把该激光光源产生的激光束分成四个相互保持垂直的激光束13、15、17、19，以便进行垂直测量和水平测量。
这四个激光束中的两个是逆平行延伸的并在外壳12的底面20水平取向时是垂直的，其中，垂直激光束之一的激光束13通过外壳12的顶面22，而另一垂直激光束15则通过悬挂着的外壳12的下侧并依赖于底部18的延伸也可通过它的底面20。另一垂直于所述两个激光束延伸的激光束17通过侧壁24，而第四激光束19则通过外壳12的端面26。但通过激光装置的相应设计，本发明的理念则不受限制，只不过激光束分成四个相互垂直延伸的单个激光束13、15、17、19是最佳的。
激光测量仪10是这样使用的首先使垂直激光束15对准一间房间底面内的一个孔的中心，根据本发明规定，定位机构或者说定位件从垂直于垂直激光束15延伸的外壳12或支架14的一个定向面开始进行同步旋转，以便当定位件紧贴在孔的内壁上时，激光束15相对于该孔的中心自动对中心并由此在一个标记的垂直延长线内在该底面对置的面上投影。在此，同步摆动优选通过定位件的强制耦合来实现。
本发明的理念优选用于房间的底板和顶板内的孔的垂直对准。相应地也适用于垂直延伸的和间隔距离的壁内的孔进行水平的、呈一条直线的对准。在这种情况中，激光束水平延伸。
在这个实施例中，定位机构或者说定位件被设计成腿28、30、32，它们可围绕轴27、29、31摆动，这些轴平行于垂直激光束15并由此垂直于定向面延伸，在本实施例中，该定向面是支架14的外表面34，该外表面平行于外壳12的底面20或它的腿18延伸。
腿28、30、32由可摆动的臂36、38、40组成，这些臂在端部伸出凸起部42、44、46，这些凸起部分别呈具有一根纵轴的圆柱形并平行于回转轴27、29、30延伸。腿28、30、32或臂36、38、40同步地并强制耦合地这样回转，使凸起部42、44、46始终位于一个圆上而与回转角无关。其中，不同直径的圆具有相同的中心。该中心在摆动悬挂的摆动机构的情况下，只要外壳12即其底面20或平行于该底面延伸的定向面34水平对准，这个中心就这样对准垂直激光束15，使它通过该中心。相应地，被臂36、38、40的下端展开的平面则平行于定向面34并由此平行于外壳12的底面30，其中凸起部42、44、46通过该平面凸起。
通过相关的措施可实现垂直激光束15相对于一个孔的中心自动对中，凸起部42、44、46紧贴在该孔的内侧。
在这个实施例中，臂36、38、40的回转轴27、29、31位于一个圆上，该圆相对于孔33同心分布，如果不进行本发明的使用时，则该孔可作为三脚架的支座使用，外壳12或支架14可装到该三脚架上，例如用螺丝拧上。
强制耦合的运动、即腿28、30、32的回转尤其可通过从每个臂36、38、40出发的一个行星齿轮64、66、68来实现(图8)，该行星齿轮同轴包围相应的回转轴27、29、31。所以各自相同直径的行星齿轮64、66、68分别与一个中心齿轮70共同作用，从而确保了实现本发明需要的臂36、38、40的同步运动。然后中心齿轮70可通过一个从支架14外部操作的滚花螺帽48进行调节，以使凸起部42、44、46对准一个孔或其内侧。
当然，也存在这样的可能性，即凸起部42、44、46或相同作用的元件自动紧贴在一个孔的内侧或内壁上。这时臂36、38、40的至少一个可在圆直径变大时受到力作用，这可通过弹簧预紧来实现。在图8中，这是用一个弹簧元件72来表示的，该弹簧元件作用到滚花元件48上。所以定位机构或者说定位件即在本实施例中所用的腿28、30、32试图自动自外旋转。因此，单是为了自动对中心就需要这些腿之一首先克服弹力向里旋转，以便在套装到孔上后使腿28、30、32释放，从而实现垂直激光束15在该孔的中心自动对中。
本发明的理念适用于用来产生一个垂直于被定位机构或者说定位件卡紧的平面延伸的激光束的每个激光测量仪。这些激光测量仪的原理力示于图6和7中。其中相同的件用图1～4相同的标记表示。
图中示出了一种用来产生垂直激光束54的激光测量仪50。在该实施例中，一个激光束52逆平行于垂直激光束54延伸。这个激光束52和垂直激光束54垂直于支架14的外表面34并由此垂直于被可摆动的臂36、38、40的自由下端展开的平面延伸，具有圆柱形状的凸起部42、44、46凸出于该平面。
如图6和7所示，激光测量仪50的外壳56与支架14可拆卸地连接。如果在图1～4的实施例中采用磁铁连接，则这里的激光测量仪50的支架14与外壳12通过紧固销58、60、62进行机械连接，这纯粹是为了举例说明一种连接的可能性。
按图1～4，被定位机构或者说定位件28、30、32卡紧的圆的中心在支架14的孔33以内延伸。激光束54通过孔33，该激光束逆平行于从外壳12的顶面22射出的激光束52。
权利要求
1.包括一个外壳(12、56)的激光测量仪(10、50)，具有一个设置在该外壳中的激光装置，该激光装置用于产生和投影至少一个垂直于该外壳的定向面(20、34)或垂直于与该外壳连接的支架(14)延伸的激光束(13、15、52、54)，其特征在于，所述定向面(20、34)配有至少三个同步可调节的定位件(28、30、32)，这些定位件位于一个圆上，垂直于定向面(20、34)延伸的激光束(15、54)或其延长线通过该圆的中心。
2.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，所述定位件(28、30、32)包括一个臂(36，38，40)，该臂可围绕一根垂直于定向面(20、34)或垂直于一个被该臂的支承面展开的平面延伸的轴(27、29、31)进行回转并在其自由端范围内具有一个从该定向面凸起的凸起部(42、44、46)。
3.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，所述定位件(28、30、32)可沿着一个槽、一条曲线或一个月牙槽导向地进行径向调节。
4.按权利要求3所述的激光测量仪，其特征在于，所述定位件(28、30、32)具有一个凸起部(42、44、46)，该凸起部从定向面(20、24)伸出。
5.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，所述定位件(28、30、32)与偏心凸轮或沿曲线轨道的槽形式的导向件相互作用来进行径向同步调节。
6.按权利要求2和4所述的激光测量仪，其特征在于，所述凸起部(42、44、46)呈圆柱形，其纵轴垂直于定向面(20、34)延伸。
7.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，所述定向面(20、34)具有一个孔(33)，激光束(15、54)或在其延长线上延伸的第二激光束通过该孔，定位件(28、30、32)或其凸起部(42、44、46)所在的圆同轴地相对于该孔延伸。
8.按权利要求2所述的激光测量仪，其特征在于，从每一个臂(36、38、40)并且相对于回转轴(27、29、31)同轴地布置一个啮合元件，且全部臂的啮合元件与一个同步元件相互作用，该同步元件可围绕该圆的中心旋转。
9.按权利要求8所述的激光测量仪，其特征在于，所述啮合元件是一个行星齿轮(64、66、68)，而该同步元件则是一个中心齿轮(70)。
10.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，所述定位件(28、30、32)的至少一个在圆直径逐渐变大时受到力作用。
11.按权利要求10所述的激光测量仪，其特征在于，所述定位件(28、30、32)的至少一个是弹簧预紧的。
12.按权利要求8所述的激光测量仪，其特征在于，所述同步元件与一个可从外壳(12)或支架(14)的外部进行操作的调节元件(48)例如一个滚花轮连接。
13.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，所述定向面是外壳(12)的底面(20)。
14.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，所述定向面是与外壳(12)连接的支架(14)的外表面。
15.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，产生一个形成激光束的垂直光束(15、54)的激光装置是自动对中心地布置在外壳(12)中的。
16.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，所述支架(14)与外壳(12)通过磁铁或机械方式实现连接。
17.按权利要求7所述的激光测量仪，其特征在于，所述支架(14)的孔(33)是三脚架的支座。
18.按权利要求1所述的激光测量仪，其特征在于，由所述激光装置产生的激光束可分为四个相互保持垂直的激光束(13、15、17、19)，其中两个激光束(52、54)作为垂直光束相互转换，其中一个垂直光束通过该圆的中心。
全文摘要
本发明涉及一种包括一个外壳(56)的激光测量仪(50)，该激光测量仪具有一个设置在该外壳中的激光装置，该激光装置用于产生和投影至少一个垂直于该外壳的一个定向面(34)或垂直于与该外壳连接的支架(14)延伸的激光束(52、54)。为了使一个激光束能够十分精确地对准一个房间界面例如地板内的一个孔的中心而不需要费时的校准工作，本发明建议为定向面(34)配置至少三个同步调节的定位件，这些定位件位于一个圆上，垂直于定位面(34)延伸的激光束(54)或其延伸线通过该圆的中心。
文档编号G01C15/12GK1971214SQ200610149318
公开日2007年5月30日 申请日期2006年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者G·卡拉比斯 申请人:施塔比拉-测量工具古斯塔夫乌尔里希公司