專利名稱：安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)基座上的自調(diào)平的激光投射設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投射器，具體地說涉及例如在一面墻上以可見的和靜止的方式投射激光的投射器，投射方向總是完全水平的直接投射或通過棱鏡偏轉(zhuǎn)90°，這是由于激光是由裝在擺動(dòng)裝置上的發(fā)射裝置發(fā)出擺動(dòng)裝置在重力作用下自調(diào)平，如果對擺動(dòng)裝置進(jìn)行阻尼則結(jié)果甚至更好。
此外，按本發(fā)明的設(shè)備還包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的基座，因此在手動(dòng)或自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠沿不同方向投射激光，并且總是保持在嚴(yán)格的水平方向。
自調(diào)平作用不要求在總是水平的支撐平面上安裝該裝置，而是允許在一個(gè)近似水平的平面上對該裝置進(jìn)行正常的定位。
參照下述附圖來說明本發(fā)明，其中

圖1是按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的設(shè)備的前視剖面圖;
圖2是基座的環(huán)形螺母的一部分的經(jīng)過放大的平面圖，其中帶有適當(dāng)?shù)目潭纫员銓D(zhuǎn)動(dòng)的角度進(jìn)行度量;
圖3是該設(shè)備的部分側(cè)視圖;
圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施例的前視剖面圖;
圖5是圖4的設(shè)備的基座的環(huán)形螺母的平面圖;
圖6是圖4和圖5的設(shè)備的側(cè)視剖面圖;
圖7是按照圖1中的V11-V11線截取的支撐該設(shè)備的、像擺一樣動(dòng)作的十字形架的剖面圖;
圖8是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的前視圖，具有一個(gè)提供能夠分裂激光束的棱鏡的外部部件，它處在第一工作位置，使激光束向上分裂;
圖9是圖8的實(shí)施例的前視圖，它處在第二工作位置，使激光束向下分裂;
圖10是圖8和圖9的實(shí)施例的頂視圖;
圖11是沿圖10的X1-X1線的一個(gè)垂直剖面。
如圖1所示，該設(shè)備包括一個(gè)套管(1)，在套管(1)內(nèi)設(shè)置一個(gè)萬向接頭(2)，萬向接頭(2)按常規(guī)方式裝在軸承或軸瓦上，或者由帶有楔和軸的系統(tǒng)構(gòu)成。萬向接頭(2)支撐著擺動(dòng)桿(3)，擺動(dòng)桿(3)在垂直方向攜帶著激光發(fā)射裝置(4)，激光發(fā)射裝置(4)用電池或其它合適的電源供電，裝置(4)的下部與重物(5)相接。
顯然，還可能使用與上述裝置等效的裝置，例如一種在重物(5)的軸上垂直安置并設(shè)有棱鏡的發(fā)射裝置，該棱鏡將水平方向的激光偏轉(zhuǎn)90°。
為了尋找準(zhǔn)確的自調(diào)平位置，要讓重物(5)擺動(dòng)一陣再停止，因此為了阻尼這種擺動(dòng)使重物(5)迅速停止就要提供一種裝置，這種裝置可以是機(jī)械式的、手動(dòng)的、電的、或磁的裝置。
桿(3)、發(fā)射裝置(4)和重物(5)形成了一個(gè)剛性的組件，該組件借助于萬向接頭(2)可自由擺動(dòng)，組件在靜止位置的重心剛好在萬向接頭的垂直中心線上。
為了保證激光完全在水平方向，而和擺動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)特征與幾何特征無關(guān)，就要提供如圖1所示的調(diào)節(jié)裝置，該裝置例如由設(shè)在重物(5)中的螺栓(13)構(gòu)成。旋動(dòng)螺栓(13)改變其位置，就能以它的質(zhì)量影響桿一發(fā)射裝置一重物組件的位置，使發(fā)射出的的激光完全在水平方向。
包括螺栓(13)在內(nèi)的裝置可用加了制動(dòng)器和(或)附加適當(dāng)重物的金屬筒制成(這是一個(gè)非限制性實(shí)例)。為找到準(zhǔn)確的自調(diào)平位置，讓重物(5)擺動(dòng)一陣再停下來，因而設(shè)置了一個(gè)阻礙擺動(dòng)的裝置，該裝置可以是電的、磁的、電容式的、機(jī)械式的或手動(dòng)的，從而即可迅速停止重物(5)。
作為一個(gè)如圖所示的非限制性的實(shí)例，該機(jī)械式的裝置包括一個(gè)杠桿(6)，杠桿(6)可手動(dòng)操作并使凸輪(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪(7)使葉片(8)升高，因此葉片(8)與重物(5)接觸，阻止重物(5)移動(dòng)。標(biāo)號9代表一個(gè)彈簧，彈簧(9)與杠桿(6)脫開，使重物(5)與每次接觸無關(guān)。
由于該設(shè)備安裝在基座(10)上，并且基座(10)可使套管(1)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此通過簡單的手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)就能夠?qū)⒃O(shè)備直接地準(zhǔn)確定位在一個(gè)或多個(gè)墻壁上，多個(gè)墻壁的位置應(yīng)是全在同一個(gè)水平面的圍繞該設(shè)備的幾個(gè)點(diǎn)。借助于帶有刻度的環(huán)形螺母(11)，可以在多個(gè)墻上投射相對于參考點(diǎn)按角度移動(dòng)了確定角度的激光，在圖2所示的可見刻度上可以清楚地看見這一角度。
按圖4所示的實(shí)施例，設(shè)有一個(gè)套管(17)，套管(17)與塊體(18)整體式形成。塊體(18)設(shè)有一個(gè)橫檔(19)，橫檔(19)有一個(gè)中心錐形的上部。橫架(20)架在這一錐形部分上。橫架(20)有一個(gè)整體式構(gòu)成的錐形下部，該下部的寬度大于與其配合的重物(23)的上部。發(fā)射激光的裝置(22)裝在重物(23)上，裝置(22)的軸線垂直于擺動(dòng)的重物(23)的垂直軸。
重物(23)的擺動(dòng)可借助于由凸輪(25)升高的葉片(24)來阻尼，凸輪(25)能由杠桿(26)的降低而手動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。
彈簧(27)的作用方向與杠桿(26)相反，這是因?yàn)閺椈舍尫艜r(shí)將使杠桿升高。因此，葉片(24)降低，而重物(23)不受力的作用。通過迫使杠桿(26)下降，鑒于凸輪(25)的特殊形狀，使重物(23)升高，并且頂住塊體(18)，阻止塊體的移動(dòng)，從而使運(yùn)輸時(shí)不會受到損壞。
圖8-11是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。將部件34加在套管上，部件(34)的位置和發(fā)出激光的開口(33)相對應(yīng)。部件(34)具有已知光學(xué)性能的棱鏡(36)。按此方式，將裝在擺動(dòng)組件(37)上的發(fā)射裝置發(fā)生的如圖11中所示的初始激光X分裂成兩束激光X1和Y，激光X1沿初始激光X方向繼續(xù)向前，而激光Y的取向相對于激光X成90°。
有益的做法是，使部件(34)沿垂直于套管(32)的軸的軸線手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，使第二激光Y精確地定位于一個(gè)垂直于激光X1的軸線的位置。
由于在擺動(dòng)組件(37)的靜止位置，激光X完全處于水平位置，所以通過由于棱鏡的存在產(chǎn)生的90°的分裂作用而得到的激光Y總是完全在一個(gè)垂直平面內(nèi)。另外，為了確定在擺動(dòng)組件(37)處于靜止位置時(shí)激光Y是否總是完全在一個(gè)垂直位置，讓包含棱鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)部件(34)至少具有一個(gè)精密玻璃管(35)，玻璃管(35)的軸相對于激光Y相差90°，但又不和激光X的方向一致，從而即使玻璃管轉(zhuǎn)動(dòng)180°也是可以看見的。
以此方式，在擺動(dòng)組件(37)和玻璃管(35)的平衡位置，通過棱鏡的作用分裂形成的激光Y就完全在垂直位置，并且可由于部件(34)的轉(zhuǎn)動(dòng)沿向上的和向下的方向投射激光Y。因引可以得到垂直的直線，該直線例如可由分別在天花板上的和在地板上的兩組相對的點(diǎn)結(jié)合而成。
為便于將玻璃管定在其平衡位置并且為了改善這種定位位置，要通過一個(gè)螺絲對部件(34)的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)。
還可以提供一種帶尖端的擺動(dòng)系統(tǒng)，它觸碰錐形凹面的頂點(diǎn)，這些凹面是在如圖7所示的位置可調(diào)的部件上形成的，其中尖端(28)和(29)的位置與尖端(30)和(31)的位置垂直。
顯然，從上述實(shí)施例所示的實(shí)施方式可以看出，可以用不同的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)備的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，同時(shí)保持該設(shè)備的基本特征不變。
權(quán)利要求
1.一種安裝在擺動(dòng)裝置上的激光投射設(shè)備，其特征在于，所說擺動(dòng)裝置有一個(gè)桿(3)，所說裝置是在重力作用下自調(diào)平的，所說設(shè)備包括一個(gè)激光投射器(4，22)，所說激光是直接投射的或者通過棱鏡偏轉(zhuǎn)90°，并且該設(shè)備能夠在垂直于擺動(dòng)桿的軸的方向投射激光，當(dāng)桿處于沿完全水平方向的平衡位置時(shí)，所說設(shè)備與以前的調(diào)節(jié)系統(tǒng)無關(guān)，并且可以將總是處于水平方向的可見的和靜止的激光投射到墻壁或類似物體上。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括使所說激光完全在水平方向的裝置，所說擺動(dòng)裝置包括由桿(3)-發(fā)射裝置(4)-重物(5)組成的組件(37)，并且組件(37)具有一個(gè)塊狀物，在所說塊狀物不對稱或不均勻的情況下，所說裝置包括一個(gè)螺栓(13)，所說螺栓在移動(dòng)時(shí)在塊狀物的質(zhì)量的作用下改變了所說擺動(dòng)組件(桿(3)-發(fā)射裝置(4)-重物(5))的位置，因此在所說組件的靜止位置，獲得了所說激光完全在水平方向的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所說設(shè)備裝在一個(gè)基座(10)上，所說基座可使套管(1)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以確定設(shè)置于至少一面墻上的多個(gè)點(diǎn)，所說點(diǎn)位于同一個(gè)水平面上，所說點(diǎn)的角度位置由帶有刻度的環(huán)形螺母確定。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的設(shè)備，其特征在于，它包括用于停止運(yùn)動(dòng)的裝置，所說裝置是機(jī)械式的、電的、磁的或電容式的(8，24)，用于對所說擺動(dòng)組件進(jìn)行阻尼，所說用于停止運(yùn)動(dòng)的裝置能借助于一個(gè)凸輪(7，25)通過杠桿(6，26)手動(dòng)地升高，所說凸輪作用在重物(5，23)上，使擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)停止，并可卡住所說擺動(dòng)組件以便于運(yùn)輸，并且該設(shè)備包括彈性裝置(9，27)，以便在松開時(shí)能使重物(5，23)自由移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求2至4中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，它包括一個(gè)套管(32)，套管(32)上設(shè)有一個(gè)與其垂直的部件(34)，所說部件(34)至少在其一端有一個(gè)棱鏡(36)，因此，由安裝在所說擺動(dòng)組件(37)上的發(fā)射裝置產(chǎn)生的激光X有一個(gè)第一方向，并被所說棱鏡分裂成第一激光X1和第二激光Y，第一激光X1的方向?yàn)樗f第一方向的延續(xù)方向，所說棱鏡安裝在所說部件(34)上，所說部件(34)圍繞它的軸手動(dòng)或自動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)，所說套管有一個(gè)軸，所說部件(34)的軸垂直于所說套管(32)的軸，因此在所說擺動(dòng)組件(37)的靜止?fàn)顟B(tài)下，所說激光Y總是保持在完全垂直的平面內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，為包括所說棱鏡(36)在內(nèi)的所說轉(zhuǎn)動(dòng)部件(34)提供至少一個(gè)精密玻璃管(35)，玻璃管(35)的方向相對于所說第二激光Y相差90°，但和所說激光X不是一個(gè)方向，并且即使轉(zhuǎn)動(dòng)了180°也是可見的，因此在所說擺動(dòng)組件(37)和精密玻璃管(35)的平衡位置，由于所說部件(34)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使所說第二激光Y位于一個(gè)完全垂直的線內(nèi)，并且所說第二激光Y被向上或向下垂直地投射，所說精密玻璃管(35)保證了所說第二激光Y的準(zhǔn)確的垂直性，當(dāng)所說部件(34)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所說精密玻璃管(35)提供有細(xì)微調(diào)節(jié)所說部件(34)的裝置。
全文摘要
將激光投射器設(shè)備(4)安裝在擺動(dòng)的并且在重力作用下自調(diào)平的裝置(2、3、5)上，因此在平衡位置投射到一面或多面墻上的激光總是在一個(gè)完全水平的位置中。通過手動(dòng)的機(jī)械式制動(dòng)裝置(6、7、8和9)，擺動(dòng)裝置的擺動(dòng)受到阻尼。該設(shè)備可以轉(zhuǎn)動(dòng)，它包括一個(gè)帶有刻度的環(huán)形螺母(11)，在螺母(11)上能夠讀出激光相對于預(yù)定參考點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
文檔編號G01C5/00GK1097874SQ9410449
公開日1995年1月25日 申請日期1994年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月7日
發(fā)明者M·多力古齊波佐 申請人:邁克羅意大利股份公司