專利名稱：激光對(duì)準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑行業(yè)中所用的對(duì)準(zhǔn)裝置，尤其涉及一種新型、便攜式的自動(dòng)力激光對(duì)準(zhǔn)裝置，該裝置能夠同時(shí)產(chǎn)生垂直、方形以及水平的激光基準(zhǔn)點(diǎn)。
激光對(duì)準(zhǔn)裝置的殼體中包括主體部分、激光二極管、減幅機(jī)構(gòu)以及一個(gè)激勵(lì)二極管的動(dòng)力部分。
本發(fā)明的上述內(nèi)容在附圖中得以示出，下面將對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
如

圖1所示，激光對(duì)準(zhǔn)裝置10位于一個(gè)相當(dāng)水平且平穩(wěn)的支承面上，并且能夠同時(shí)產(chǎn)生多條彼此垂直的光束。所述激光對(duì)準(zhǔn)裝置10主要用于建筑業(yè)，同時(shí)也可用于裝飾業(yè)或其它意于快速而準(zhǔn)確地確定水平、方形及垂直基準(zhǔn)點(diǎn)的地方。如圖2所示的激光對(duì)準(zhǔn)裝置10的最佳實(shí)施例包括一個(gè)殼體12、一個(gè)激光儀14、一個(gè)減幅機(jī)構(gòu)16以及一個(gè)樞轉(zhuǎn)系統(tǒng)18，該裝置用于產(chǎn)生五條激光輸出光線。在特定情況下，如果需要增加或減少輸出光線的數(shù)量，則可以根據(jù)需要增加或刪減激光器。
如圖2所示，激光對(duì)準(zhǔn)裝置10的殼體12包含激光儀14、減幅機(jī)構(gòu)16以及樞轉(zhuǎn)系統(tǒng)18，并被設(shè)計(jì)成防塵及防潮。殼體12同時(shí)也是一個(gè)緩沖器，以便在裝置10受到碰撞或墜落時(shí)保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。殼體12包括一個(gè)用于電源開閉的開關(guān)22。如圖5及圖6所示，開關(guān)22同時(shí)用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)24，以防激光儀14在運(yùn)輸過程中移動(dòng)。如圖1所示，殼體12還包括具有透鏡28的開口部26，用于使產(chǎn)生光束的激光器穿過。如圖2所示，殼體12還包括小孔30，用于使平衡激光儀14的承載調(diào)節(jié)螺釘32穿過其中。殼體12中還具有一個(gè)調(diào)節(jié)輪33，該調(diào)節(jié)輪33使得基部35與殼體12的頂部37相連。殼體12中還包括一個(gè)套筒39，螺釘穿過該套筒，從而將殼體12固定到墻上或其它平面上。當(dāng)緊固螺釘被擰緊時(shí)，套筒39可以防止基部35變形。
激光儀14位于殼體12中，用以產(chǎn)生預(yù)期的正交輸出光束。如圖4-7所述，激光儀14包括一個(gè)主體34以及多個(gè)激光二極管36A、36B、36C、36D以及36E。單個(gè)二極管可以產(chǎn)生較亮的輸出光，該輸出光在光線較足的環(huán)境下在較遠(yuǎn)的地方可以產(chǎn)生可見性高的基準(zhǔn)點(diǎn)。如圖5所示，二極管的排列使得激光儀發(fā)出的光束A、B、C、D、E與相鄰的光束正交。為了解釋方便，術(shù)語“正交光束”表示位于三個(gè)彼此正交的平面內(nèi)的合成光束。例如，一個(gè)穿過A、B以及D光束的水平面與一個(gè)穿過A、B、C以及E光束的垂直面正交。此外，一個(gè)穿過C、D以及E光束的垂直面與穿過A、B光束的平面正交。當(dāng)提及“相鄰”光束時(shí)，表示彼此之間在90°角范圍內(nèi)的輸出光束。例如，光束A緊鄰光束C、D以及E，但是與光束B同軸。如圖4及圖7所示，主體34包括多個(gè)支柱38、40、42、44、46以及48，所述支柱包括貫穿一中心空腔50的腔37A、37B、37C、37D、37E以及37F。腔37由中心空腔50向外伸出，并且與每一個(gè)相鄰的腔37精確地正交。如圖7所示，每個(gè)支柱38、40、42、44和46包括二極管36A-36E中的一個(gè)。二極管36與位于中心空腔50中的一電動(dòng)連接器52相連。如圖7所示，支柱40包括用于安裝軸承56的開口部54，以便于激光儀14繞第一旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。最下部的支柱44包括小孔58，所述小孔58用于安裝螺紋軸60以及承載調(diào)節(jié)螺釘32。在裝配過程中以及激光對(duì)準(zhǔn)裝置10受到未校準(zhǔn)因素的影響而失穩(wěn)時(shí)，所述承載調(diào)節(jié)螺釘32使得激光儀14得以校準(zhǔn)。
如圖2所示，激光儀14的主體34吊掛在殼體12中。如圖5-7所示的一個(gè)內(nèi)部萬向支架62以及一個(gè)外部萬向支架64使得激光儀14樞轉(zhuǎn)。內(nèi)部萬向支架62包括一個(gè)適于包圍主體34的最上部支柱40的中心開口部66。內(nèi)部萬向支架62還包括適于容納內(nèi)部萬向支架銷70的小孔68。所述內(nèi)部萬向節(jié)銷70穿過小孔68并與位于支柱40中的軸承56結(jié)合。激光儀14的主體34和內(nèi)部萬向支架62之間的連接使得激光儀14繞第一旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。內(nèi)部萬向支架62還包括一個(gè)用于容納軸承74的第二組孔72。
最好如圖2及圖7所示，外部萬向支架64與殼體12相連，并且包括適于容納內(nèi)部萬向支架銷78的小孔76。內(nèi)部萬向支架銷78與軸承74結(jié)合，以便于激光儀14的主體34繞圖7所示的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)。外部萬向支架64還包括一個(gè)使得外部萬向支架64圍繞內(nèi)部萬向支架62設(shè)置的中心開口部80，并且小孔76與位于內(nèi)部萬向支架62中的軸承74對(duì)準(zhǔn)。外部萬向支架64還包括向內(nèi)延伸用以安裝電路板84的支架82。電路板84包括通過內(nèi)部萬向支架62以及外部萬向支架64的開口部66和80的向下延伸的彈簧86。彈簧86與第二電路板88接觸，以便在不干涉激光儀14運(yùn)動(dòng)的情況下，將位于殼體12中的電源90的動(dòng)力傳輸至激光儀14。所用電源90是一個(gè)位于殼體12中的電池，但是其它外部電源也可使用。軸承56和74具有較小的阻力，這樣一來，激光儀14一經(jīng)被放置在支承面上，就可自由地樞轉(zhuǎn)并達(dá)到平衡。即使殼體12沒有處于一個(gè)水平位置，激光儀14也將樞轉(zhuǎn)并尋找一個(gè)水平平衡位置。減幅機(jī)構(gòu)16可以減少激光儀14達(dá)到平衡所需的總的時(shí)間。
如圖7所示，減幅機(jī)構(gòu)16包括一個(gè)緩沖板94、支承部件96以及磁鐵98。緩沖板94是一個(gè)矩形的非磁性金屬板，其包括一個(gè)位于中心且被四個(gè)小孔102環(huán)繞的開口部100。緩沖板94通常由銅或鋁制成。小孔102使得緩沖板94通過緊固件104而與底部支柱44相連。位于緩沖板94中心的開口部100使得位于底部支柱44中的二極管36C產(chǎn)生的激光束得以穿過。緩沖板94是彎曲的，以便于其穿過磁場時(shí)與磁鐵98保持一恒定的距離。磁鐵支承部件96固定在殼體12上，并且分別用于支承一個(gè)磁鐵98。磁鐵98的布置使得緩沖板94能夠自由地穿過磁鐵98。當(dāng)緩沖板94穿過磁場時(shí)，阻力產(chǎn)生。該阻力使得輔助緩沖板達(dá)到平衡的主體34的擺動(dòng)減慢。即使裝置在使用期間受到碰撞，所述減幅機(jī)構(gòu)16也可使得激光儀14快速地找平。其它的找平系統(tǒng)也可用于激光儀14的找平。與電動(dòng)馬達(dá)相連的電子感應(yīng)器用于感應(yīng)激光儀14相對(duì)于水平的位置，并且控制電動(dòng)馬達(dá)以調(diào)平激光儀14。
如圖5及圖6所示，激光對(duì)準(zhǔn)裝置還包括鎖緊機(jī)構(gòu)24，當(dāng)激光對(duì)準(zhǔn)裝置10不用時(shí)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)24鎖緊緩沖板94。鎖緊機(jī)構(gòu)24包括一個(gè)鎖緊臂106以及兩個(gè)鎖緊臂支架108和109。所述鎖緊臂106包括一個(gè)長軸110，所述長軸一端與鎖緊臂支架108樞軸連接，另一端與叉形件112相連。長軸110還包括兩個(gè)向外伸出的凸出部114，當(dāng)長軸110處于鎖緊位置時(shí)，所述兩個(gè)凸出部嚙合以防止主體34移動(dòng)。所述軸110的叉形件112與鎖緊臂支架109以及開關(guān)22結(jié)合。當(dāng)開關(guān)22向上移動(dòng)至開啟位置時(shí)，叉形件112向上樞轉(zhuǎn)，使得凸出部114樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而遠(yuǎn)離緩沖板94，以便于激光儀14自由地樞轉(zhuǎn)。如圖2所示，開關(guān)22的向上移動(dòng)也使得電動(dòng)開關(guān)116啟動(dòng)，從而使得電源90和激光二極管36之間的電路接通。
為了操作所述激光對(duì)準(zhǔn)裝置10，首先將該裝置放置在一個(gè)三角架上或其它支承面上。所述裝置10無需找平，但需在與水平方向成5°的范圍內(nèi)定向。一旦裝置10得以適當(dāng)?shù)刂С?，開關(guān)22向上滑動(dòng)。開關(guān)22的滑動(dòng)使得鎖緊臂106上的凸出部114向外樞轉(zhuǎn)，松開緩沖板94和激光儀14并使其自由地樞轉(zhuǎn)直至達(dá)到平衡。開關(guān)22的滑動(dòng)還使得電動(dòng)開關(guān)116啟動(dòng)，通過電線以及電路板84和88，電源90和激光二極管36之間的電路得以連通。在開關(guān)22移動(dòng)至“開啟”位置之后的一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)，激光儀14在減幅機(jī)構(gòu)16的輔助下達(dá)到一個(gè)平衡位置，并且發(fā)射出如圖5中光線A、B、C、D以及E所示的五條正交的激光光束。這些激光光束產(chǎn)生水平、垂直以及方形的基準(zhǔn)點(diǎn)。
已經(jīng)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的各種特征進(jìn)行了詳細(xì)地描述。但是應(yīng)當(dāng)明白，這些特定的描述僅是例舉，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明作出最充分的解釋。
權(quán)利要求
1.一個(gè)自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，包括主體，所述主體可繞兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)；多個(gè)激光二極管，其位于所述主體內(nèi)，每個(gè)激光二極管適于產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立的輸出光束，所述激光二極管相對(duì)于每個(gè)所述相鄰的激光二極管正交排列，從而使得每個(gè)輸出光束與所述相鄰的輸出光束正交；電源，用于向所述激光二極管提供動(dòng)力；減幅機(jī)構(gòu)，其與所述主體部分相連，并適于減緩所述主體的擺動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于還包括一個(gè)開關(guān)機(jī)構(gòu)，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)與所述殼體相連，當(dāng)所述開關(guān)機(jī)構(gòu)處于開啟位置時(shí)，所述電源與所述激光二極管電連通。
3.如權(quán)利要求2所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于還包括一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)與所述開關(guān)機(jī)構(gòu)相連，當(dāng)所述開關(guān)機(jī)構(gòu)處于關(guān)閉位置時(shí)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)使得所述主體處于一個(gè)固定的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述主體包括多個(gè)正交排列的支柱，所述每個(gè)支柱具有適于容納所述其中一個(gè)激光二極管的一空腔。
5.如權(quán)利要求1所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述主體還包括多個(gè)使所述主體平衡的承載調(diào)節(jié)螺釘。
6.如權(quán)利要求1所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述主體與一個(gè)內(nèi)部萬向支架樞軸連接，以便于所述主體繞一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述內(nèi)部萬向支架與一個(gè)外部萬向支架樞軸相連，以便于所述主體繞一個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求1所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述減幅機(jī)構(gòu)包括一個(gè)有色金屬板，所述金屬板與所述主體相連，并且適于穿過一個(gè)產(chǎn)生阻力的磁場，從而減緩所述主體的運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述金屬板由銅制成。
10.如權(quán)利要求8所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述金屬板由鋁制成。
11.一種自動(dòng)找平的多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，包括一個(gè)吊掛于殼體中的激光儀；多個(gè)激光二極管，所述每個(gè)激光二極管與所述激光儀相連，用于產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立的輸出光束，所述每個(gè)激光二極管與所述其它每個(gè)相鄰的激光二極管成正交關(guān)系，從而使得每一輸出光束與所述相鄰的輸出光束正交以產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)線；一個(gè)與所述激光儀相連的減幅機(jī)構(gòu)，所述減幅機(jī)構(gòu)用于阻止所述激光儀的擺動(dòng)；以及一個(gè)電源，其與所述殼體相連，用于向所述激光二極管提供動(dòng)力。
12.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)找平的多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于還包括一個(gè)開關(guān)，所述開關(guān)與所述殼體相連，并且當(dāng)所述開關(guān)處于一個(gè)開啟位置時(shí)，使得所述電源與所述激光二極管電連通。
13.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)找平的多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于還包括一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)與所述開關(guān)相連，當(dāng)所述開關(guān)處于關(guān)閉位置時(shí)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)使得所述激光儀處于一個(gè)固定的位置。
14.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)找平的多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述激光儀包括多個(gè)支柱，所述相鄰的每個(gè)支柱彼此正交，所述每個(gè)支柱具有適于容納所述激光二極管其中之一的一空腔。
15.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)找平的多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于還包括多個(gè)使所述激光儀平衡的承載調(diào)節(jié)螺釘。
16.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)找平的多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述激光儀與一個(gè)內(nèi)部萬向支架樞軸連接，以便于所述激光儀繞一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的自動(dòng)找平的多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述內(nèi)部萬向支架與一個(gè)外部萬向支架樞軸相連，以便于所述激光儀繞一個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)。
18.一種用于產(chǎn)生水平、垂直以及方形基準(zhǔn)點(diǎn)的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，包括一個(gè)具有多個(gè)小孔的殼體；一個(gè)吊掛于所述殼體中具有多個(gè)開口部的主體，所述每個(gè)開口部與所述其它的開口部成垂直關(guān)系，所述多個(gè)開口部插入一個(gè)中心空腔中；多個(gè)位于所述開口部中的激光二極管；一個(gè)與所述主體相連并用于減緩所述主體的擺動(dòng)的減幅機(jī)構(gòu)；一個(gè)與所述殼體相連并用于向所述激光二極管提供動(dòng)力的電源；所述激光二極管通過位于所述殼體中的所述小孔發(fā)射出激光輸出光束，所述每條激光輸出光束與所述相鄰的激光輸出光束正交，以同時(shí)產(chǎn)生水平、垂直以及方形的對(duì)準(zhǔn)線。
19.如權(quán)利要求18所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于還包括一個(gè)開關(guān)，所述開關(guān)與所述殼體相連，并且當(dāng)所述開關(guān)處于一個(gè)開啟位置時(shí)，使得所述電源與所述激光二極管電連通。
20.如權(quán)利要求19所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于還包括一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)與所述開關(guān)相連，當(dāng)所述開關(guān)處于關(guān)閉位置時(shí)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)使得所述主體處于一個(gè)固定的位置。
21.如權(quán)利要求18所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述主體包括多個(gè)正交排列的支柱，所述每個(gè)支柱具有容納所述一個(gè)激光二極管的所述一個(gè)開口部。
22.如權(quán)利要求18所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述主體還包括多個(gè)使所述主體平衡的承載調(diào)節(jié)螺母。
23.如權(quán)利要求18所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述主體與一個(gè)內(nèi)部萬向支架樞軸連接，以便于所述主體繞一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)。
24.如權(quán)利要求23所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述內(nèi)部萬向支架與一個(gè)外部萬向支架樞軸相連，以便于所述主體繞一個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)。
25.如權(quán)利要求18所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述減幅機(jī)構(gòu)包括一個(gè)有色金屬板，所述金屬板與所述主體相連，并且適于穿過一個(gè)產(chǎn)生阻力的磁場，從而減緩所述主體的運(yùn)動(dòng)。
26.如權(quán)利要求25所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述金屬板由銅制成。
27.如權(quán)利要求25所述的自調(diào)平式多光束激光對(duì)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述金屬板由鋁制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型、便攜式、自動(dòng)力的激光對(duì)準(zhǔn)裝置，該裝置能夠同時(shí)產(chǎn)生垂直、方形以及水平的激光基準(zhǔn)點(diǎn)。該激光對(duì)準(zhǔn)裝置包括一個(gè)懸掛于一腔體內(nèi)的主體部分。所述主體部分適于安裝多個(gè)正交排列的激光二極管，當(dāng)通電時(shí)，這些激光二極管產(chǎn)生多條正交輸出光束，以便于操作者容易地確定水平、垂直以及方形基準(zhǔn)點(diǎn)。該激光對(duì)準(zhǔn)裝置可以自找平，從而避免了以往安裝裝置時(shí)所需的耗時(shí)的校正。所述主體部分的運(yùn)動(dòng)通過一個(gè)磁性減幅機(jī)構(gòu)得以抑制，該磁性減幅機(jī)構(gòu)包括一個(gè)穿過永久磁場的非磁性金屬板。所述激光對(duì)準(zhǔn)裝置的殼體中包括主體、激光二極管、減幅機(jī)構(gòu)以及向二極管供電的電源。
文檔編號(hào)G01C15/02GK1477373SQ0215572
公開日2004年2月25日 申請(qǐng)日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月23日
發(fā)明者阿什·普里, 阿什 普里, 威爾遜, 迪阿爾·威爾遜, 約翰·達(dá)文波特, 達(dá)文波特, 比爾·赫夫, 赫夫 申請(qǐng)人:芝加哥鋼帶公司