专利名称：自平衡式激光标线器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种提供参照线的标线装置，尤其是一种自平衡式激光标线器。
背景技术：
随着激光光源技术的迅速发展，激光标线器作为一种提供参照线的装置，由于其 可单人操作、无需在目标面上留下永久性印记的优点，在工程建筑、室内装修、测量测绘领 域得到了广泛应用。自平衡式激光标线器更因为能够提供自动水平、自动垂直的激光参照 线而大受欢迎。无需使用者手动调节，自平衡式激光标线器即可在目标面上形成水平、和/ 或垂直的激光线。通常自平衡式激光标线器包含机械式和电子式两种。机械式的自平衡激光标线器 包含一个摆锤结构，摆锤在重力的作用下会自动处于一个平衡状态，从而确保了安装在其 上的激光发生模块发出的激光线水平或垂直。电子式的自平衡激光标线器通常包含一个机 体以及安装在机体上的电子水泡和激光发生模块，根据电子水泡判断机体是否处于平衡状 态并同时控制与机体传动连接的电机转动从而将机体转动到一个平衡状态，从而使得安装 在机体上的激光发生模块发出的激光线水平或垂直。不论是机械式还是电子式的自平衡激 光标线器通常都包含报警装置，当激光标线器处于一个非平衡状态时，即激光发生模块发 出的激光线不水平或不垂直时，报警装置会发出报警信号提示用户此时进行的操作都是错 误的。现有技术中，报警装置通常基于电容传感原理或是电感传感原理进行报警。基于电 容传感原理进行报警的报警装置通常包含一个位于摆锤或是机体底部的电容板和一个位 于机壳上的电容板，通过测量两个电容板之间电容量的变化来判断摆锤或是机体是否处于 平衡状态。基于电感传感原理进行报警的报警装置通常包含一个位于摆锤或是机体底部的 悬丝和一个位于机壳上的感应线圈，通过测量电感量的变化来判断摆锤或是机体是否处于 平衡状态。水平尺也广泛应用于建筑、工程等领域，用户可以方便的使用它来校准平面的水 平度或是垂直度。通常的水平尺上都装有水平水准泡和垂直水准泡，由水泡的位置来判断 平面是否水平或垂直。还有一种数字显示水平尺，这种水平尺外表除了装有水准泡外，还包 含显示屏，其机壳内装有一个倾斜角度测量模块，该倾斜角度测量模块可测量出被测平面 相对于水平面或垂直面的倾斜角度并在水平尺的显示屏上显示出来。尽管单一的产品可以满足使用要求，但是将具有不同功能的产品结合成一个工具 使用在进行工程建筑和装修时就很有用了。此外，现有的自平衡式激光标线器中的报警装 置占据了一定的空间，不利于其小型化的发展。
发明内容针对现有的自平衡式激光标线器功能单一的缺点，本实用新型提供了一种具备数 字式水平尺功能的自平衡式激光标线器。为实现上述目的，本实用新型的自平衡式激光标线器包含一个机壳，一个放置在机壳中的自平衡体，至少一个安装在自平衡体上的激光发生模块，其中，自平衡式激光标线 器还包含一个倾斜角度测量模块，以及一个可以给至少一个激光发生模块以及倾斜角度测 量模块供电的电源。本实用新型的自平衡式激光标线器，借助于倾斜角度测量模块，可以在实现激光 标线功能的同时，实现水平尺的角度测量功能，增加了产品的使用功效，弥补了产品功能单 一的缺陷。本实用新型的自平衡式激光标线器还包含至少一个控制按键和一个控 制模块，控 制模块与倾斜角度测量模块电连接。本实用新型的自平衡式激光标线器还包含一个报警装置，报警装置与控制模块电 连接。利用控制模块和报警装置，倾斜角度测量模块测得的角度值还可以用来报警提示 用户当前的自平衡体处于一个非平衡的状态，从而省去了现有技术中感应线圈等报警装 置，有利于自平衡式激光标线器小型化的发展。
以下结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明。

图1是本实用新型一种首选实施方式的自平衡式激光标线器的示意图，其中部分 机壳被剖掉。图2是图1中所示自平衡式激光标线器的系统框图。图3是图1中所示自平衡式激光标线器的操作流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种首选实施方式中的自平衡式激光标线器10，在本 实施例中，以一种摆锤式的激光标线器为例阐述本发明。该激光标线器10包含由两个半机 壳(其中一个未示出)合在一起形成一容纳空间的机壳102，一个可摆动地连接于机壳内 部、可自动垂准的摆锤104。摆锤104即构成了一个自平衡体，其通常通过摆动连接结构枢 转连接到机壳102上。两个激光发生模块106、106’装在摆锤104上，并被调节到当摆锤停 止摆动时，所发出的激光线水平、和/或垂直。激光发生模块通常包含一激光二极管、一准 直透镜、一形成激光线的光学元件等。机壳102内通常还装有摆动阻尼机构和摆锤锁定机 构。摆锤和机壳之间的摆动连接结构、激光发生模块、摆动阻尼机构、以及摆锤锁定机构均 是公知技术，在例如专利号为US5539990、US5144487、US6763595、US6914930的美国专利中 有详细描述，在此不再赘述。该激光标线器10的机壳102上还设有一个电源开关101，电源开关101与容纳在 机壳内部的电源电连接。用户拨动该电源开关101，可以接通或关闭电源，从而启动激光标 线器10工作或是终止其工作。在机壳102上还设有多个控制按键103，用户可以通过操作 控制按键103控制激光标线器10进行不同的测量操作。不同于现有技术，本实用新型中的摆锤式激光标线器10还包含一个倾斜角度测 量模块105和一个显示装置107。倾斜角度测量模块105安装在机壳102的内部，并且固定 安装在机壳102的一个内侧表面102’上，因此当摆锤式激光标线器10发生倾斜时，固定安装在其机壳内侧表面上的倾斜角度测量模块105可以感测到激光标线器10的倾斜并将其 倾斜角度测量出来。当然，倾斜角度测量模块105也可以安装在机壳102内部的其他构件 上，只要其相对于机壳的位置固定。倾斜角度测量模块105测得的角度值会被发送给一个 与显示装置107电连接的控制模块108，控制装置108进而控制显示装置107将测量结果 在显示装置107上显示出来。用户可以通过显示装置107直接观察测量结果。机壳101还 包含一个可以作为测量参考面的平坦底面102”，将平坦底面102”和被测表面相接触，倾斜 角度测量模块105测得的激光标线器的倾斜角度也即该被测表面关于水平面或是垂直面 的倾斜角度，这样本实用新型中激光标线器10就实现了水平尺的功能。在本实用新型中， 倾斜角度测量模块105还可以用来实现激光标线器的报警功能。将倾斜角度测量模块105 测得的角度值传递给控制模块108，控制模块108将其与一预先设定的角度范围进行比较，
当测得的角度值超过该预先设定的角度范围，控制模块108发出信号给报警装置控制其报
m 目。图2是本实用新型的自平衡式激光标线器的系统框图。如图所示，整个激光标线 器10包含标线系统20、水平测量系统30、控制系统40、报警系统50以及显示系统60。一 个供电电源11负责给上述所有的系统进行供电确保其可以正常工作。其中标线系统20主 要包含摆锤104以及安装在其上的激光发生模块106、106’。水平测量系统30包含倾斜角 度测量模块105。控制系统40包含控制按键103以及与控制按键103之间存在电连接的控 制模块108。报警系统50可以是蜂鸣器或是其他一些可以发出声音或是图像的听觉、视觉 装置。显示系统60主要包含一个可被用户观察到的显示屏。在本实施例中，开启电源后， 激光标线器就同时进入了标线系统20和水平测量系统30，激光标线操作和角度测量操作 同时都被开启。倾斜角度测量模块105会将测得的角度值传送给控制系统40，控制系统40 一方面会将测得的角度值传送给显示系统60并控制显示系统60对该角度值进行显示，另 一方面会将该角度值与一预先设定的角度范围进行比较，若所测得的角度值超出预先设定 的角度范围，则会发出一个信号给报警系统50控制其报警。优选的，可以在控制按键103 中设置一个模式选择按键，通过操作该模式选择按键选择进入标线系统工作或是进入水平 测量系统工作，当处于标线系统时，激光标线器10可以发出水平和/或垂直激光线，此时控 制系统仅控制报警系统进行报警当所发出的激光线不水平或是不垂直时，显示系统不对角 度值进行显示；当处于一个水平测量系统时，激光标线器仅可以作为一个水平尺使用，不能 发出水平和/或垂直激光线，控制系统仅控制显示系统对角度值进行显示，不允许报警系 统进行报警。图3示出了本实用新型中的自平衡激光标线器的操作流程图，现参照程序步骤(S)对其操作过程进行阐述。按下电源开关101，打开控制电源(Si)，激光标线器将直接 进入测量模式(S2)，在本实施例中同时有两路测量系统被启动，一路是标线系统可以产生 水平和/或垂直的激光线；一路是水平测量系统可以实现倾斜角度的测量。按下控制按 键103上相应的按键可以切换标线模式(S3)，同时显示模块107上显示相应的标线模式 (S4)。标线模式包含水平标线模式、水平垂直标线以及垂直标线模式。当切换到水平标线模 式时(S5)，激光标线器发出水平光线；当切换到水平垂直标线模式时(S6)，激光标线器发 出十字光线；当切换到垂直标线模式时(S7)，激光标线器发出垂直光线。在进行激光标线 的同时，倾斜角度测量模块105测出一个倾斜角度(S8)，该倾斜角度值被传送到控制系统(S9)，控制系统一方面控制显示屏显示该倾斜角度(SlO)，另一方面将该倾斜角度与一个预 先设定的角度范围进行比较，判断激光标线器是否出于一个平衡的状态，当测得的倾斜角 度超过该预先设定的角度范围时，控制系统传递信号至报警系统(Sll)，报警系统进行报警 (12)。优选的，可以在进入测量模式(S2)前设置一个选择程序，可由用户根据需要选择进 行激光标线操作或是进行水平角度测量操作。同样，本发明也适用于电子式的自平衡激光标线器，其实现角度测量以及报警的 原理同上，这里就不再赘述。本领域普通技术人员能够很容易意识到，在不脱离本实用新型构思和原理的前提 下，除了上述首选的实施方式外，本实用新型还有多种修改的或替代的实施方式。本实用新 型的保护范围由权利要求确定。
权利要求一种自平衡式激光标线器，包含一个机壳，一个放置在所述机壳中的自平衡体，至少一个安装在所述自平衡体上的激光发生模块，其特征在于，所述的自平衡式激光标线器还包含一个倾斜角度测量模块，以及一个可以给所述至少一个激光发生模块以及倾斜角度测量模块供电的电源。
2.如权利要求1所述的自平衡式激光标线器，其特征在于，所述的倾斜角度测量模块 安装于所述的机壳中，并与所述机壳相对固定。
3.如权利要求2所述的自平衡式激光标线器，其特征在于，所述的自平衡式激光标线 器还包含至少一个控制按键和一个控制模块。
4.如权利要求3所述的自平衡式激光标线器，其特征在于，所述的控制模块与所述的 倾斜角度测量模块电连接。
5.如权利要求4所述的自平衡式激光标线器，其特征在于，所述的自平衡式激光标线 器还包含一个报警装置，所述的报警装置与所述的控制模块电连接。
6.如权利要求4所述的自平衡式激光标线器，其特征在于，所述的自平衡式激光标线 器还包含一个显示装置，所述的显示装置与所述的控制模块电连接。
7.如权利要求1-7中任一项所述的自平衡式激光标线器，其特征在于，所述的机壳包 含一个测量参考面。
8.如权利要求1-7中任一项中所述的自平衡式激光标线器，其特征在于，所述的自平 衡体为一个摆锤机构。
9.如权利要求8所述的自平衡式激光标线器，其特征在于，所述的摆锤机构枢转连接 到所述的机壳上。
专利摘要本实用新型涉及一种自平衡式激光标线器包含一个机壳，一个放置在机壳中的自平衡体，至少一个安装在自平衡体上的激光发生模块，其中，自平衡式激光标线器还包含一个倾斜角度测量模块，以及一个可以给至少一个激光发生模块以及倾斜角度测量模块供电的电源。本实用新型的自平衡式激光标线器，借助于倾斜角度测量模块，可以在实现激光标线功能的同时，实现水平尺的角度测量功能，增加了产品的使用功效，弥补了产品功能单一的缺陷。
文档编号G01C15/00GK201569436SQ20092023344
公开日2010年9月1日 申请日期2009年7月21日 优先权日2009年7月21日
发明者李伟冬, 陈明 申请人:南京德朔实业有限公司