专利名称：一种锥镜反射式激光投线仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光投线仪器，尤其涉及一种锥镜反射式激光投线仪。
背景技术：
激光投线仪是目前在建筑、装饰及各类工程安装行业广泛使用的一种激光仪器， 其功能主要是利用线束激光对三维空间进行水平和垂直定位、标识。目前的激光投线仪通常由八只激光模组组成，其激光模组是用柱面透镜将激光束 改变成扇面分布，投射为线状激光。用四只激光模组在水平空间对接为一个360°的投射激 光线。另外四只激光模组分为两组，每组用两只激光模组在垂直空间对接为一个小于360° 的投射激光线。两组所形成的激光面相互垂直，从而达到在三维空间利用激光线进行投线 标识的功能。目前所采用的多激光模组组合式激光投线仪，其缺点在于一是每一激光模组只 能形成一个激光扇面，要将多个激光扇面调整到一个平面内，不仅调节复杂，而且在不同距 离上有一定误差；二是在不同环境温度的影响下，每一激光模组所产生的激光线的直线度 会发生微量变化，会造成两个以上激光模组投射的激光线对接的分离或分叉，影响到了仪 器的使用的可靠性和精度；三是每台激光投线仪需使用八至九只激光模组，不仅耗电量大， 而且成本高。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种锥镜反射式激光投线仪，以解决现有的激光投线仪 调节复杂、精度低、可靠性差和成本高的技术问题。为了达到上述目的，本实用新型利用锥镜反射式激光模组替代现有的激光投线 仪，通过锥镜反射式激光模组反射激光管发射出的激光，实现了同一平面内的激光投线，克 服了现有的激光投线仪因每组激光模组只能形成一个激光扇面而不能实现一整个面内的 激光投线的缺陷，又由于锥镜反射式激光模组通过反射激光形成的是一个整平面的激光投 线，不存在激光投线对接的问题，因而具有很好的可靠性和较高的精确度；同时，本实用新 型实现一个平面内的激光投线只需要一只锥镜反射式激光模组即可，因此具有器件数量 少、成本低和结构简单的特点；该锥镜反射式激光投线仪的具体结构包括摆体和设置在该 摆体上的激光模组，其特殊之处在于，所述摆体包括沿竖直方向设置的摆体座，该摆体座 上设置有三个激光模组安装孔，分别是第一激光模组安装孔、第二激光模组安装孔和第三 激光模组安装孔，所述第二激光模组安装孔和所述第三激光模组安装孔垂直于所述摆体座 设置，且相互垂直；所述第一激光模组安装孔设置在所述摆体座的顶端；所述第一激光模 组安装孔、第二激光模组安装孔和第三激光模组安装孔的内开口垂直交汇；所述激光模组是锥镜反射式激光模组，该锥镜反射式激光模组的壳体内的腔体的 一端自外向内依次设置有激光驱动电路板和与之电连接的激光管，与该激光管对应的腔体 的另一端设置有准直透镜，该另一端于该准直透镜外依次设置有下锥镜板和上锥镜板，所述下锥镜板对应该腔体处设置有出光孔，所述上锥镜板对应该出光孔处设置有锥镜座，该 锥镜座内壁上设置锥镜，该锥镜的锥顶正对该出光孔的中心；所述第一激光模组安装孔、第二激光模组安装孔和第三激光模组安装孔中分别设 置有第一锥镜反射式激光模组、第二锥镜反射式激光模组和第三锥镜反射式激光模组。上述摆体座上设置有用于检测摆体水平精度的水平状态自动探测器。上述摆体通过万向节安装在设置在底座上的安装支架上，所述底座上正对该摆体 座处设置有阻尼磁铁。 上述底座上设置有半环形电机座，该环形电机座上设置有第一电机和第二电机， 所述第一电机的螺纹芯轴设置有第一滑块，所述第二电机的螺纹芯轴上设置有第二滑块， 所述第一滑块和第二滑块的相向一侧分别设置有第一推杆和第二推杆，所述摆体上对应该 第一滑块和第二滑块处设置有第一拉杆和第二拉杆，该第一拉杆和第二拉杆的下端分别和 所述第一推杆、第二推杆固连，所述第一拉杆和第二拉杆与所述安装支架之间设置有第一 弹簧、第二弹簧；所述水平状态自动探测器与第一电机和第二电机电连接。为了取得更好、更方便的激光投线，本实用新型在摆体座上设置了三只锥镜反射 式激光模组，实现了在三维空间的激光投线。为了便于准确、及时地掌握和调整激光投线仪的水平(垂直)精度，本实用新型在 摆体座上设置了水平状态自动探测器，将检测的水平状态经过电路处理后，实时显示锥镜 反射式激光投线仪的水平(垂直)精度，并且为了便于精确地调整锥镜反射式激光模组的 激光投线，本实用新型在激光仪的底座上设置了用于调整摆体位置的第一电机、第二电机、 第一滑块、第二滑块、第一推杆、第二推杆、第一拉杆、第二拉杆、第一弹簧和第二弹簧，通过 水平状态自动探测器将检测到的摆体的水平(垂直)状态转化为电信号驱动第一电机和 第二电机，进而通过分别设置在第一滑块、第二滑块上的第一推杆、第二推杆带动与摆体座 固连的第一拉杆、第二拉杆，实现对摆体的位置调整，而设置在安装支架和第一拉杆和第二 拉杆之间的第一弹簧、第二弹簧则用于使摆体位置恢复。采用这种机构后，有助于激光投线 仪的微调，提高了其投线精度。本实用新型的激光管采用的是波长为400nm 670nm的半导体激光管。综上所述，本实用新型结构紧凑，通过三个锥镜反射式激光模组实现在三维空间 的水平、垂直激光线标识，不仅克服了激光线对接误差的影响，而且大大降低了仪器的电耗 和成本。

[0016]图1是本实用新型锥反激光模组剖面示意图。[0017]图2是本实用新型锥反激光模组左视示意图。[0018]图3是本实用新型摆体座示意图。[0019]图4是本实用新型摆体示意图。[0020]图5是本实用新型三维投线工作原理示意图。[0021]图6是本实用新型万向节组合示意图。[0022]图7是本实用新型重力安平工作原理示意图。[0023]图8是本实用新型电动安平工作原理示意图。
具体实施方式
参见图1、图2，本实用新型锥镜反射式激光投线仪，其锥镜反射式激光模组1是由 锥镜9、锥镜座8、上锥镜板7、下锥镜板6、薄壁支撑片10、11、12、13、壳体2、准直透镜3、激 光管4、激光驱动电路板5组成。壳体2内一端设置有准直透镜3，另一端设置有激光管4， 激光管4与驱动电路板5电性连接。壳体2设置有准直透镜3的一端还设置有下锥镜板6， 下锥镜板6中心设有出光孔。下锥镜板6与上锥镜板7之间，用四个薄壁支撑片10、11、12、 13连接。上锥镜板7中心设置有锥镜座8，锥镜座8内侧设有锥镜9，锥镜9的中心轴线设 置在准直透镜3的出射光轴上。锥镜座8绕圆周还均布四个调整螺钉14、15、16、17。激光 管4是波长为400nm 670nm的半导体激光管。参见图3、图4、图5、图6，本实用新型锥镜反射式激光投线仪，其摆体25包括摆体 座18、第一锥镜反射式激光模组沈、第二锥镜反射式激光模组27、第三锥镜反射式激光模 组观。摆体座18设置有六个安装孔。其中第一安装孔19设置第一锥镜反射式激光模组 沈，在三维空间中在垂直于Z轴的水平面投射360°的激光线四；第二安装孔20设置第二 锥镜反射式激光模组27，在三维空间中在垂直于X轴的水平面投射360°的激光线30 ’第 三安装孔21设置第三锥镜反射式激光模组观，在三维空间中在垂直于Y轴的水平面投射 360°的激光线31。上述摆体25是通过万向节32与安装支架连接。万向节32是由万向节架33和第 一轴34、第二轴35、第三轴36、第四轴37组成。万向节架33设置有相互垂直的四个孔，第 一轴34、第二轴35的一端分别设置在万向节架33相对的孔内，另一端分别设置于摆体座 18的第五孔23、第六孔M内，实现摆体25与万向节架33的连接和转动。参见图5、图6、图7、图8，本实用新型锥镜反射式激光投线仪，其本其安平装置有 两种，包括重力安平38和电动安平39。重力安平38包括设置有摆体25的万向节32、支杆 一 39、支杆二 40、底座41、磁铁42组成。其中万向节32的第三轴36、第四轴37的一端分 别设置于支杆一 39、支杆二 40上端的孔内。支杆一 39、支杆二 40下端设置在底座41上。 底座40的中心设有磁铁42。万向节32中的摆体25在重力作用下，自动垂直于水平面，同 时，第一锥镜反射式激光模组26在空间投射水平激光线四；第二镜反射式激光模组27在 空间投射垂直激光线30、第三锥镜反射式激光模组观在空间投射垂直激光线31。上述的电动安平43包括设置有摆体25的万向节32、支杆44、支杆45、底座46、电 机座47、电机48、电机49、滑块50、滑块52、推杆51、推杆53、拉杆56、拉杆57、拉簧M、拉 簧55组成。其中万向节32的第三轴36、第四轴37的一端分别设置于支杆44、支杆45上 端的孔内。支杆44、支杆45下端设置在底座46上。底座46上设置有电机座47，电机48、 电机49分别设置在电机座47上。电机48的螺纹芯轴上设有滑块50，滑块50的一侧设有 推杆51。摆体25的端下方设有拉杆56，拉杆56与支杆44之间设置有拉簧M。在电机48 的驱动下，在滑块50上的推杆51与拉簧M的作用下，使拉杆56沿X方向可以往复运动， 从而带动摆体25运动。电机49的螺纹芯轴上设有滑块52，滑块52的一侧设有推杆53。 摆体25的一端下方设有拉杆57，拉杆57与支杆45之间设置有拉簧55。在电机49的驱动 下，在滑块52上的推杆53与拉簧55的作用下，使拉杆57沿Y方向可以往复运动，从而带 动摆体25运动。在电机48、电机49的驱动下，使摆体25在X、Y两个方向上运动，从而使设置于摆体25上的第一锥镜反射式激光模组26在空间投射水平激光线29 ；第二锥镜反射 式激光模组27在空间投射垂直激光线30，第三锥镜反射式激光模组28在空间投射垂直激 光线31。 参见图3、图7、图8，本实用新型锥镜反射式激光投线仪，其摆体座18上的第四孔 22中，设置有水平状态自动探测器58。水平状态自动探测器58将检测的水平状态经过电 路处理后，实时显示锥镜反射式激光投线仪的水平(或垂直)精度。在电动安平锥镜反射 式激光投线仪43中，水平状态自动探测器58还将检测到的水平状态转化为电信号，驱动电 机48、电机49自动调整摆体25，直到第一锥镜反射式激光模26为水平激光线29 ；第二锥 镜反射式激光模组27为垂直激光线30、第三锥镜反射式激光模组28为垂直激光线31。
权利要求1.一种锥镜反射式激光投线仪，包括摆体和设置在该摆体上的激光模组，其特征在于 所述摆体包括沿竖直方向设置的摆体座，该摆体座上设置有三个激光模组安装孔，分别是 第一激光模组安装孔、第二激光模组安装孔和第三激光模组安装孔，所述第二激光模组安 装孔和所述第三激光模组安装孔垂直于所述摆体座设置，且相互垂直；所述第一激光模组 安装孔设置在所述摆体座的顶端；所述第一激光模组安装孔、第二激光模组安装孔和第三 激光模组安装孔的内开口垂直交汇；所述激光模组是锥镜反射式激光模组，该锥镜反射式激光模组的壳体内的腔体的一端 自外向内依次设置有激光驱动电路板和与之电连接的激光管，与该激光管对应的腔体的另 一端设置有准直透镜，该另一端于该准直透镜外依次设置有下锥镜板和上锥镜板，所述下 锥镜板对应该腔体处设置有出光孔，所述上锥镜板对应该出光孔处设置有锥镜座，该锥镜 座内壁上设置锥镜，该锥镜的锥顶正对该出光孔的中心；所述第一激光模组安装孔、第二激光模组安装孔和第三激光模组安装孔中分别设置有 第一锥镜反射式激光模组、第二锥镜反射式激光模组和第三锥镜反射式激光模组。
2.根据权利要求1所述的锥镜反射式激光投线仪，其特征在于所述摆体座上设置有 用于检测摆体水平精度的水平状态自动探测器。
3.根据权利要求2所述的锥镜反射式激光投线仪，其特征在于所述摆体通过万向节 安装在设置在底座上的安装支架上，所述底座上正对该摆体座处设置有阻尼磁铁。
4.根据权利要求3所述的锥镜反射式激光投线仪，其特征在于所述底座上设置有半 环形电机座，该环形电机座上设置有第一电机和第二电机，所述第一电机的螺纹芯轴设置 有第一滑块，所述第二电机的螺纹芯轴上设置有第二滑块，所述第一滑块和第二滑块的相 向一侧分别设置有第一推杆和第二推杆，所述摆体上对应该第一滑块和第二滑块处设置有 第一拉杆和第二拉杆，该第一拉杆和第二拉杆的下端分别和所述第一推杆、第二推杆固连， 所述第一拉杆和第二拉杆与所述安装支架之间设置有第一弹簧、第二弹簧；所述水平状态 自动探测器与第一电机和第二电机电连接。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的锥镜反射式激光投线仪，其特征在于所述激 光管是波长为400nm 670nm的半导体激光管。
专利摘要本实用新型涉及一种锥镜反射式激光投线仪，包括摆体和设置在该摆体上的锥镜反射式激光模组，摆体座上设置有三个激光模组安装孔，第二激光模组安装孔和所述第三激光模组安装孔垂直于所述摆体座设置，且相互垂直；第一激光模组安装孔设置在所述摆体座的顶端；第一激光模组安装孔、第二激光模组安装孔和第三激光模组安装孔的内开口垂直交汇；第一激光模组安装孔、第二激光模组安装孔和第三激光模组安装孔中分别设置有第一锥镜反射式激光模组、第二锥镜反射式激光模组和第三锥镜反射式激光模组。其结构紧凑，通过三个锥镜反射式激光模组实现在三维空间的水平、垂直激光线标识，不仅克服了激光线对接误差的影响，而且大大降低了仪器的电耗和成本。
文档编号G01C15/00GK201852582SQ20102013074
公开日2011年6月1日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者孙建华, 汪东, 赵耀峰 申请人:西安华科光电有限公司