本發(fā)明涉及測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種指示表面平整度的方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

在土木建工行業(yè)，表面平整度是保證工作質(zhì)量的一個(gè)重要方面。例如，當(dāng)鋪設(shè)瓷磚的地面不水平不平整時(shí)，瓷磚邊角可能會(huì)翹曲出灌漿面，從而在使用中更易開裂；此外，當(dāng)灌漿自身的平整度有問題時(shí)，會(huì)在灌漿面處形成空腔，瓷磚也因缺少下部灌漿支撐而在空腔處產(chǎn)生脆弱區(qū)，影響使用壽命。目前，瓦工、木工往往使用拉線、角尺、水平儀、千分表甚至是工匠自身的經(jīng)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)平面度，總的來(lái)說(shuō)，這些檢測(cè)方法或者比較粗放、或者局限在水平面、或者檢測(cè)過(guò)程復(fù)雜等等，業(yè)界一直都有改良需求。

鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種新的表面平整度指示方法及設(shè)備來(lái)解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種直觀顯示物體表面平整度的指示方法及設(shè)備。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種表面平整度指示方法，提供一個(gè)基準(zhǔn)平面、一個(gè)主體平齊于所述基準(zhǔn)平面的待檢測(cè)表面、一個(gè)產(chǎn)生光平面并使所述光平面照射向待檢測(cè)表面的光平面發(fā)生部；調(diào)整使所述光平面與基準(zhǔn)平面之間形成一定的斜夾角，所述光平面與待檢測(cè)表面相交形成痕跡線；定義所述待檢測(cè)表面具有垂直于所述基準(zhǔn)平面的凹凸方向，所述痕跡線靠近光平面發(fā)生部的部分為所述待檢測(cè)表面上的相對(duì)凸部，所述痕跡線遠(yuǎn)離光平面發(fā)生部的部分為所述待檢測(cè)表面上的相對(duì)凹部。

進(jìn)一步地，所述表面平整度指示方法具有用以調(diào)整斜夾角大小的第 一樞軸，所述待檢測(cè)表面具有表面紋理方向，將所述表面紋理方向垂直于所述第一樞軸且平行于所述基準(zhǔn)平面放置，并定義一垂直于所述表面紋理方向的平面與待檢測(cè)表面相交形成縱交線，所述痕跡線顯示所述縱交線在凹凸方向上放大的形態(tài)。

進(jìn)一步地，所述痕跡線上定義有一條平行于所述光平面和基準(zhǔn)平面的相交線且與最多痕跡線重合的基準(zhǔn)直線，所述痕跡線位于所述基準(zhǔn)直線靠近光平面發(fā)生部一側(cè)的部分指示為凸出區(qū)域，所述痕跡線位于所述基準(zhǔn)直線遠(yuǎn)離光平面發(fā)生部一側(cè)的部分指示為凹陷區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述表面平整度指示方法定義有平行于所述凹凸方向的俯視方向，根據(jù)俯視方向上所述相對(duì)凸部和/或相對(duì)凹部至所述基準(zhǔn)直線的距離以及斜夾角大小計(jì)算出所述待檢測(cè)表面的真實(shí)平整度。

本發(fā)明還提供了一種表面平整度指示設(shè)備，包括定義有基準(zhǔn)平面的主體部以及組設(shè)于所述主體部的光平面發(fā)生部，所述光平面發(fā)生部產(chǎn)生與所述基準(zhǔn)平面形成斜夾角的光平面，所述光平面可與一主體平齊置于所述基準(zhǔn)平面的待檢測(cè)表面相交形成指示凹凸形態(tài)的痕跡線，所述表面平整度指示設(shè)備還設(shè)有可調(diào)整所述斜夾角大小的調(diào)節(jié)部。

進(jìn)一步地，所述表面平整度指示設(shè)備設(shè)有發(fā)生部保護(hù)蓋，所述發(fā)生部保護(hù)蓋打開或關(guān)閉時(shí)，通過(guò)機(jī)械或電子開關(guān)觸發(fā)所述光平面發(fā)生部打開或關(guān)閉。

進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)部預(yù)設(shè)有至少三個(gè)斜夾角角度。

進(jìn)一步地，所述主體部包括機(jī)身和基座，所述光平面發(fā)生部設(shè)置于機(jī)身，所述基座通過(guò)所述第一樞軸或者一平行于所述第一樞軸的第二樞軸樞接于所述機(jī)身。

進(jìn)一步地，所述基座包括總體呈矩形的板部，所述板部包括相對(duì)的機(jī)身側(cè)和機(jī)腳側(cè)，所述第一樞軸設(shè)于機(jī)身側(cè)并且總體平行于所述矩形板部的短邊，所述機(jī)腳側(cè)設(shè)有垂直于所述基準(zhǔn)平面的軸部以及繞所述軸部旋轉(zhuǎn)的機(jī)腳部，所述機(jī)腳部包括收合位置和形成所述基準(zhǔn)平面的打開位置，所述機(jī)身與機(jī)腳部收合至所述基座后沿軸部方向的投影落于所述矩形板部自身沿軸部方向的投影內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述機(jī)身側(cè)設(shè)有保持所述第一樞軸的護(hù)板，所述護(hù)板或機(jī)身上設(shè)有指示斜夾角角度或者痕跡線放大倍數(shù)的指示部。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：所述光平面和可調(diào)斜夾角的設(shè)計(jì)，可以根據(jù)表面平整度大小和精度需要以適當(dāng)?shù)男眾A角將待檢測(cè)表面的凹凸形態(tài)進(jìn)行放大，從而直觀地指示表面平整度情況。

附圖說(shuō)明

圖1描述了本發(fā)明第一實(shí)施例表面平整度指示設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2描述了本發(fā)明第一實(shí)施例表面平整度指示設(shè)備的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3描述了本發(fā)明第一實(shí)施例表面平整度指示設(shè)備的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4描述了本發(fā)明第一實(shí)施例中待檢測(cè)物體垂直于表面紋理方向的截面示意圖。

圖5描述了本發(fā)明第二實(shí)施例表面平整度指示設(shè)備打開時(shí)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6描述了本發(fā)明第二實(shí)施例表面平整度指示設(shè)備收合后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7描述了本發(fā)明第二實(shí)施例表面平整度指示設(shè)備使用時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8描述了本發(fā)明第二實(shí)施例表面平整度指示設(shè)備使用時(shí)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1至圖8，下面結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明表面平整度指示方法及設(shè)備。

請(qǐng)參閱圖1至圖4，本發(fā)明一種表面平整度指示方法，提供一個(gè)基準(zhǔn)平面P1、一個(gè)主體平齊于所述基準(zhǔn)平面P1的待檢測(cè)表面F、一個(gè)產(chǎn)生光平面P2并使所述光平面P2照射向待檢測(cè)表面F的光平面發(fā)生部20；調(diào)整使所述光平面P2與基準(zhǔn)平面P1之間形成一定的斜夾角θ，所述光平面P2與待檢測(cè)表面F相交形成痕跡線L1；定義所述待檢測(cè)表面F具有垂直于所述基準(zhǔn)平面P1的凹凸方向B1，所述痕跡線L1靠近光平面發(fā) 生部20的部分為所述待檢測(cè)表面F上的相對(duì)凸部HP，所述痕跡線L1遠(yuǎn)離光平面發(fā)生部20的部分為所述待檢測(cè)表面F上的相對(duì)凹部LP。所述光平面P2和可調(diào)斜夾角θ的設(shè)計(jì)，可以根據(jù)表面平整度大小和精度需要以適當(dāng)?shù)男眾A角θ將待檢測(cè)表面的凹凸形態(tài)進(jìn)行放大，所述斜夾角θ是指非0度、90度和180度的夾角，以便直觀地指示放大后的表面平整度情況。

所述表面平整度指示方法具有用以調(diào)整斜夾角θ大小的第一樞軸A1，所述待檢測(cè)表面F具有表面紋理方向B2，將所述表面紋理方向B2垂直于所述第一樞軸A1且平行于所述基準(zhǔn)平面P1放置，并定義一垂直于所述表面紋理方向B2的平面與待檢測(cè)表面F相交形成縱交線L2，所述痕跡線L1顯示所述縱交線L2在凹凸方向上放大的形態(tài)。請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖2，當(dāng)所述表面紋理方向B2垂直于所述第一樞軸A1且平行于所述基準(zhǔn)平面P1放置時(shí)，縱交線L2與痕跡線L1呈現(xiàn)三角形的投影關(guān)系，因而可以更直觀地指示出放大的待檢測(cè)表面的不平整程度及需要進(jìn)一步加工的位置，為工程活動(dòng)提供參考，當(dāng)然，也可以結(jié)合后續(xù)提到的基準(zhǔn)直線L3判斷凸起幅度h1和凹陷幅度h2，得出凹凸方向B1上具體的凸起值d1和凹陷值d2。

所述痕跡線L1上定義有一條平行于所述光平面P2和基準(zhǔn)平面P1的相交線(未標(biāo)示)且與最多痕跡線L1重合的基準(zhǔn)直線L3，所述痕跡線L1位于所述基準(zhǔn)直線L3靠近光平面發(fā)生部20一側(cè)的部分指示為凸出區(qū)域，所述痕跡線L1位于所述基準(zhǔn)直線L3遠(yuǎn)離光平面發(fā)生部20一側(cè)的部分指示為凹陷區(qū)域。我們知道，理想狀態(tài)中平面與平面的相交線是直線，但由于表面平整度問題帶來(lái)平面產(chǎn)生凹凸形態(tài)，使得相交線為不規(guī)則的曲線，但是基于待檢測(cè)表面F與基準(zhǔn)平面P1的參照關(guān)系，所以存在與部分痕跡線甚至大部分痕跡線重合的基準(zhǔn)直線L3。在條件允許的情況下，還可以在待檢測(cè)表面F的兩側(cè)先加工出輔助基準(zhǔn)平面(或者獨(dú)立設(shè)置)，如此取痕跡線L1在所述兩側(cè)輔助基準(zhǔn)平面上形成的兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)16，17，則二者的連線同樣可以得到先前所述的基準(zhǔn)直線L3。

當(dāng)所述表面紋理方向B2垂直于所述第一樞軸A1且平行于所述基準(zhǔn)平面P1放置時(shí)，若干垂直于所述表面紋理方向B2的截面與待檢測(cè)表面F相交形成的縱交線L2相同。在土木工程應(yīng)用中，例如木工的平刨工藝 中，垂直于表面紋理方向B2的截面反映的是整個(gè)木工件的平整度情況，所以，雖然待檢測(cè)表面F任意位置放置形成的痕跡線L1也能反應(yīng)當(dāng)時(shí)的凹凸形態(tài)，縱交線L2垂直于表面紋理方向B1時(shí)顯示的痕跡線L1仍然更有普遍意義。所述表面平整度指示方法定義有平行于所述凹凸方向B1的俯視方向B3，根據(jù)俯視方向B3上所述相對(duì)凸部HP和/或相對(duì)凹部LP至所述基準(zhǔn)直線L3的距離以及斜夾角θ大小計(jì)算出所述待檢測(cè)表面F的真實(shí)平整度。

下面結(jié)合圖1至圖4具體介紹實(shí)現(xiàn)上述表面平整度指示方法的設(shè)備，其包括定義有基準(zhǔn)平面P1的主體部10以及組設(shè)于所述主體部10的光平面發(fā)生部20，所述光平面發(fā)生部20產(chǎn)生與所述基準(zhǔn)平面P1形成斜夾角θ的光平面P2，所述光平面P2可與一主體平齊置于所述基準(zhǔn)平面P1的待檢測(cè)表面F相交形成指示凹凸形態(tài)的痕跡線L1，所述表面平整度指示設(shè)備還設(shè)有可調(diào)整所述斜夾角θ大小的調(diào)節(jié)部30。所述調(diào)節(jié)部30預(yù)設(shè)有至少三個(gè)斜夾角角度，這里的預(yù)設(shè)主要是指調(diào)節(jié)部30達(dá)到上述角度時(shí)通過(guò)聲音、標(biāo)線等方法加以提示。所述斜夾角θ的大小可以根據(jù)痕跡線L1的放大程度或精度進(jìn)行調(diào)整，至少的三個(gè)斜夾角角度可以為30度、45度以及60度，方便系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理，也可以在缺少運(yùn)算單元時(shí)更容易實(shí)現(xiàn)初估。此外，本實(shí)施例中的光平面P2主要通過(guò)從所述光平面發(fā)生部20產(chǎn)生扇形激光平面來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體包括一個(gè)可產(chǎn)生光圈的激光二極管、一個(gè)準(zhǔn)直透鏡以及一個(gè)將激光束散射成一個(gè)扇形激光平面的透鏡(未圖示)，在滿足功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，還減小了設(shè)備體積，提高了后續(xù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的便攜性。

所述主體部10包括機(jī)身101和通過(guò)一第二樞軸A2樞接于所述機(jī)身101的基座102，所述光平面發(fā)生部20設(shè)置于機(jī)身101，所述光平面P2平行于所述第二樞軸A2。事實(shí)上，第一樞軸A1和第二樞軸A2也是平行的，其他一些實(shí)施例中也可以共用之前的第一樞軸A1來(lái)實(shí)現(xiàn)。即，所述基座102可以通過(guò)所述第一樞軸A1或者一平行于所述第一樞軸A1的第二樞軸A2樞接于所述機(jī)身101。

以上為第一實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖5至圖8，下面結(jié)合相關(guān)附圖介紹本發(fā)明的第二實(shí)施例一種表面平整度指示設(shè)備。所述表面平整度指示設(shè)備包括定義有基準(zhǔn)平面P1’的主體部10’以及組設(shè)于所述主體部10’的光平 面發(fā)生部20’，所述光平面發(fā)生部20’產(chǎn)生與所述基準(zhǔn)平面P1’形成斜夾角θ’的光平面P2’，所述光平面P2’可與一主體平齊置于所述基準(zhǔn)平面P1’的待檢測(cè)表面F’相交形成指示凹凸形態(tài)的痕跡線L1’，所述表面平整度指示設(shè)備還設(shè)有可調(diào)整所述斜夾角θ’大小的調(diào)節(jié)部，本實(shí)施例中的調(diào)節(jié)部并未像第一實(shí)施例那樣獨(dú)立設(shè)置，而是利用機(jī)身和基座之間的樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

所述主體部10’包括機(jī)身101’和通過(guò)第一樞軸A1’樞接于所述機(jī)身101’的基座102’，所述光平面發(fā)生部20’設(shè)置于機(jī)身101’，具體在所述機(jī)身101’遠(yuǎn)離第一樞軸A1’的自由末端，所述光平面P2’平行于所述第一樞軸A1’。本實(shí)施例共用樞軸對(duì)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化很有意義，但是也一定程度上將光平面入射角度和設(shè)備的開合綁定在一起，靈活度有所降低，例如在一些狹小空間的使用將會(huì)受限。所述表面平整度指示設(shè)備設(shè)有發(fā)生部保護(hù)蓋40’，所述發(fā)生部保護(hù)蓋40’打開或關(guān)閉時(shí)，通過(guò)機(jī)械或電子開關(guān)觸發(fā)所述光平面發(fā)生部P2’打開或關(guān)閉。本實(shí)施例中，機(jī)身101’上設(shè)有與所述基座102’抵接的開關(guān)部201’，當(dāng)機(jī)身101’收合至基座102’時(shí)，發(fā)生部保護(hù)蓋40’物理保護(hù)所述光平面發(fā)生部20’，同時(shí)，開關(guān)部201’受到基座102’的壓迫內(nèi)縮，斷開激光發(fā)生回路，停止產(chǎn)生光平面。

所述基座102’包括總體呈矩形的板部1021’，所述板部1021’包括相對(duì)的機(jī)身側(cè)1022’和機(jī)腳側(cè)1023’，所述第一樞軸A1’設(shè)于機(jī)身側(cè)1022’并且總體平行于所述矩形板部1021’的短邊，所述機(jī)腳側(cè)1023’設(shè)有垂直于所述基準(zhǔn)平面P1的軸部A3’以及繞所述軸部A3’旋轉(zhuǎn)的機(jī)腳部1024’，所述機(jī)腳部1024’包括收合位置和形成所述基準(zhǔn)平面P1’的打開位置，所述機(jī)身101’與機(jī)腳部1024’收合至所述基座102’后沿軸部方向的投影落于所述矩形板部自身沿軸部方向的投影內(nèi)。如此設(shè)計(jì)，可以快速打開機(jī)腳部1024’形成所需的基準(zhǔn)平面P1’，再將機(jī)身旋轉(zhuǎn)出基座102’即可開始工作，而且所述機(jī)身101’與機(jī)腳部1024’收合至所述基座102’后沿軸部方向的投影落于所述矩形板部1021’自身沿軸部方向的投影內(nèi)的設(shè)計(jì)，更是實(shí)現(xiàn)了該工具的隨身攜帶和便攜性。此外，所述機(jī)身側(cè)1022’設(shè)有保持所述第一樞軸A1’的護(hù)板1025’，所述護(hù)板1025’或機(jī)身101’上設(shè)有指示斜夾角θ’角度或者痕跡線L1’放大倍數(shù)的指示部1026’。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不應(yīng)以此限制本發(fā) 明的范圍，即凡是依本發(fā)明權(quán)利要求書及說(shuō)明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。