一种无需物理调教的激光水平测试仪及其装配加工方法技术

本发明专利技术系提供一种无需物理调教的激光水平测试仪，包括机芯组件和机盖组件，机芯组件包括机芯架，机芯架固定有连接螺柱，机盖组件包括盖体，盖体内封胶固定有刚性螺母柱，刚性螺母柱与连接螺柱通过螺丝连接；机芯架上还固定有发光机构安装座，发光机构安装座设有安装凸块，发光机构包括环形凸起安装部；盖体设有旋转机构、折射机构。本发明专利技术的两大模块通过刚性连接且还设置有用于配合后续加工的基础，能够有效提高整机的精度。本发明专利技术还公开一种无需物理调教的激光水平测试仪的装配加工方法，在装配半成品后再对安装表面进行加工，从而显著降低整机各处的误差，最终成品无需进行调教能够直接使用，且激光准直面的精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种无需物理调教的激光水平测试仪及其装配加工方法
本专利技术涉及水平测试仪，具体公开了一种无需物理调教的激光水平测试仪及其装配加工方法。
技术介绍
激光水准仪是将激光装置发射的激光束导入水准仪的望远镜筒内，使其沿视准轴方向出射的水准仪，通过发射出的激光线来测量及校验水平线/面、垂直线/面。激光水平测试仪是激光水准仪的一种，激光水平测试仪通过将激光发射装置发射出垂直的激光折射并旋转，使激光在不同时刻以同一轴心的不同水平方向发射出去，不同时刻发射出去的激光组成一个与水平面平行的激光准直面，旋转频率足够大时，人眼接收到的就是一个激光平面。激光水平测试仪被广泛于大型建筑工程及大型机器设备的建筑或安装工程中。市面上大部分激光水平测试仪都是制作好具有不同安装位的一体化基座，再向基座里面安装不同的部件，所有的部件都安装到一个基座中，会提高安装的难度，安装稍有失误就会影响激光水平测试仪所形成激光准直面的精度，且最终制作好的成品需要经过复杂的调教才能使用；此外，在现有技术中，基座的所有安装位都是一次形成，安装位可能会与安装于其中的部件不适配，形成安装误差，同时各部件本身可能还会有不同程度的误差，两种误差叠加会形成大误差，导致激光水平测试仪所发射出的激光准直面的基准参考精度低。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种无需物理调教的激光水平测试仪及其装配加工方法，将激光水平测试仪分为通过刚性连接的两个大模块，能有效降低装配的难度，且最终成品无需调教，且设计可靠的装配加工步骤，能够有效防止多种误差叠加而影响发射出的激光准直面的精度。为解决现有技术问题，本专利技术公开一种无需物理调教的激光水平测试仪，包括固定连接的机芯组件和机盖组件，机芯组件包括机芯架，机芯架固定有m根连接螺柱，m为大于等于3的整数，机芯架还设有x轴水准泡、y轴水准泡和z轴水准泡，机盖组件包括盖体，盖体内封胶固定有m根刚性螺母柱，刚性螺母柱凸出于盖体，刚性螺母柱与连接螺柱通过螺丝连接；机芯架上还固定有发光机构安装座，发光机构安装座通过螺丝连接有发光机构，发光机构安装座设有n个安装凸块，n为大于等于3的整数，安装凸块贯穿有第一螺孔，第一螺孔还贯穿机芯架，发光机构包括光源支壳，光源支壳内固定有光源，安装盘远离光源发光的一侧固定有环形凸起安装部，环形凸起安装部的内环与光源支壳设有间距，环形凸起安装部中设有n个第二螺孔，第二螺孔还贯穿安装盘，第二螺孔与第一螺孔匹配；盖体上设有球轴安装座，球轴安装座内固定有球轴，球轴内设有旋转机构，旋转机构顶部的输出端固定有折射机构；连接螺柱的端面、刚性螺母柱的端面、安装凸块的端面、环形凸起安装部的端面均与xy面平行，光源的光轴、旋转机构的旋转轴心均与z轴平行，光源的光轴与旋转机构的旋转轴心同轴。进一步的，安装凸块凸起于发光机构安装座的高度为0.5～1mm，所有的安装凸块内切分布于直径为P的圆内，P≥27mm。进一步的，环形凸起安装部凸起于安装盘的高度为3.5～4mm，环形凸起安装部的外环直径大于等于27mm。进一步的，旋转机构包括空心转轴，空心转轴靠近机芯组件的一端固定有转盘，空心转轴的另一端为旋转机构的输出端，空心转轴通过轴承安装于球轴中，旋转机构还包括旋转驱动电机，旋转驱动电机的输出端通过皮带与转盘连接。进一步的，空心转轴的柱状内腔半径为R，光源所发出光束的半径为r，r≤R。进一步的，转盘上固定有编码磁盘，盖体内设有光电传感器，光电传感器的感应部正对编码磁盘。进一步的，球轴的球端连接有球体限位块，球体限位块与盖体之间设有卡位板，卡位板设有葫芦状的让位缺口，让位缺口小半径的部分位于卡位板的中心，卡位板通过卡位连接机构与盖体连接。本专利技术还公开一种无需物理调教的激光水平测试仪的装配加工方法，依次包括以下步骤：A、通过机械加工获得机芯架、盖体和发光机构；B、将x轴水准泡、y轴水准泡和z轴水准泡固定于机芯架中；C、将机芯架放在铣床中，通过x轴水准泡、y轴水准泡和z轴水准泡对机芯架调平，铣床对连接螺柱的端面和安装凸块的端面铣加工，使连接螺柱的端面和安装凸块的端面均与xy面平行；D、将发光机构夹于旋转校准装置中，在发光机构的80～120m远处放置CCD屏，旋转校准装置驱动发光机构旋转，调整发光机构的位置，直至旋转的发光机构在CCD屏中的投影由一个圆环变成一个圆点，铣床再对调整好角度的发光机构的环形凸起安装部端面进行铣加工，使环形凸起安装部的端面与xy面平行；E、将球轴固定于球轴安装座中，将刚性螺母柱通过封胶的方式固定于盖体中，将盖体通过球轴配合夹具固定于铣床中，铣床对刚性螺母柱的端面进行铣加工，使刚性螺母柱的端面与xy面平行；F、安装凸块的端面与环形凸起安装部的端面相对紧贴，通过螺丝将发光机构固定于发光机构固定座中，将旋转机构安装于球轴中，将折射机构固定于旋转机构的输出端，连接螺柱的端面与刚性螺母柱的端面相对紧贴，通过螺丝将盖体固定于机芯架中。进一步的，步骤C和D中，安装凸块端面的直径为p，铣床中铣刀刀口长L，p≤L，环形凸起安装部端面的宽度为q，q≤L。进一步的，步骤C、D和E中，根据下式设计需要铣加工的面的外径，j＝i/tank，i为铣床的加工精度，j为加工面的外径，k为加工成型的精度，0≤k≤37”。本专利技术的有益效果为：本专利技术公开一种无需物理调教的激光水平测试仪及其装配加工方法，设置机芯组件和机盖组件共两大模块用于预装配，避免一次性装配所有部件，能够有效减低装配的难度，两大模块通过刚性连接且还设置有用于配合后续加工的基础，能够有效提高整机的精度；此外，机芯架在安装好水平调节机构之后，再对发光机构安装座中的安装凸块进行表面加工，能够有效确保水平调节机构的调节结果能够直接反馈到安装凸块上，从而避免安装误差和/或安装部件本身的问题而形成大误差，发光机构、盖体同样采用在装配半成品后再对安装表面进行加工，从而显著降低整机各处的误差，最终成品无需进行调教能够直接使用，且整机所发出的激光准直面的精度高。附图说明图1为本专利技术的立体结构示意图。图2为本专利技术拆分为机芯组件和机盖组件的结构示意图。图3为本专利技术拆分为各个部件的结构示意图。图4为本专利技术的俯视结构示意图。图5为本专利技术沿图4中A-A’的剖面结构示意图。图6为本专利技术中机芯架和发光机构安装座的结构示意图。图7为本专利技术中盖体和球轴的结构示意图。图8为本专利技术中发光机构的俯视结构示意图。图9为本专利技术沿图8中B-B’的剖面结构示意图。附图标记为：机芯组件10、机芯架11、连接螺柱12、x轴水准泡13、y轴水准泡14、z轴水准泡15、机盖组件20、盖体21、球轴安装座211、球轴212、刚性螺母柱22、发光机构安装座30、安装凸块31、第一螺孔311、发光机构40、光源支壳41、光源42、安装盘43、环形凸起安装部44、第二螺孔441、空心转轴51、转盘52、编码磁盘521、轴承53、旋转驱动电机54、皮带55、折射机构60、球体限位块71、卡位板72、让位缺口721、卡位连接机构73。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。参考图1至图9。本专利技术方案公开一种无需物理调教的激光水平测试仪，包括固定连接的机芯组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无需物理调教的激光水平测试仪，其特征在于，包括固定连接的机芯组件(10)和机盖组件(20)，所述机芯组件(10)包括机芯架(11)，所述机芯架(11)固定有m根连接螺柱(12)，m为大于等于3的整数，所述机芯架(11)还设有x轴水准泡(13)、y轴水准泡(14)和z轴水准泡(15)，所述机盖组件(20)包括盖体(21)，所述盖体(21)内封胶固定有m根刚性螺母柱(22)，所述刚性螺母柱(22)凸出于所述盖体(21)，所述刚性螺母柱(22)与所述连接螺柱(12)通过螺丝连接；所述机芯架(11)上还固定有发光机构安装座(30)，所述发光机构安装座(30)通过螺丝连接有发光机构(40)，所述发光机构安装座(30)设有n个安装凸块(31)，n为大于等于3的整数，所述安装凸块(31)贯穿有第一螺孔(311)，所述第一螺孔(311)还贯穿所述机芯架(11)，所述发光机构(40)包括光源支壳(41)，所述光源支壳(41)内固定有光源(42)，所述安装盘(43)远离所述光源(42)发光的一侧固定有环形凸起安装部(44)，所述环形凸起安装部(44)的内环与所述光源支壳(41)设有间距，所述环形凸起安装部(44)中设有n个第二螺孔(441)，所述第二螺孔(441)还贯穿所述安装盘(43)，所述第二螺孔(441)与所述第一螺孔(311)匹配；所述盖体(21)上设有球轴安装座(211)，所述球轴安装座(211)内固定有球轴(212)，所述球轴(212)内设有旋转机构，所述旋转机构顶部的输出端固定有折射机构(60)；所述连接螺柱(12)的端面、所述刚性螺母柱(22)的端面、所述安装凸块(31)的端面、所述环形凸起安装部(44)的端面均与xy面平行，所述光源(42)的光轴、所述旋转机构的旋转轴心均与z轴平行，所述光源(42)的光轴与所述旋转机构的旋转轴心同轴。...

【技术特征摘要】
1.一种无需物理调教的激光水平测试仪，其特征在于，包括固定连接的机芯组件(10)和机盖组件(20)，所述机芯组件(10)包括机芯架(11)，所述机芯架(11)固定有m根连接螺柱(12)，m为大于等于3的整数，所述机芯架(11)还设有x轴水准泡(13)、y轴水准泡(14)和z轴水准泡(15)，所述机盖组件(20)包括盖体(21)，所述盖体(21)内封胶固定有m根刚性螺母柱(22)，所述刚性螺母柱(22)凸出于所述盖体(21)，所述刚性螺母柱(22)与所述连接螺柱(12)通过螺丝连接；所述机芯架(11)上还固定有发光机构安装座(30)，所述发光机构安装座(30)通过螺丝连接有发光机构(40)，所述发光机构安装座(30)设有n个安装凸块(31)，n为大于等于3的整数，所述安装凸块(31)贯穿有第一螺孔(311)，所述第一螺孔(311)还贯穿所述机芯架(11)，所述发光机构(40)包括光源支壳(41)，所述光源支壳(41)内固定有光源(42)，所述安装盘(43)远离所述光源(42)发光的一侧固定有环形凸起安装部(44)，所述环形凸起安装部(44)的内环与所述光源支壳(41)设有间距，所述环形凸起安装部(44)中设有n个第二螺孔(441)，所述第二螺孔(441)还贯穿所述安装盘(43)，所述第二螺孔(441)与所述第一螺孔(311)匹配；所述盖体(21)上设有球轴安装座(211)，所述球轴安装座(211)内固定有球轴(212)，所述球轴(212)内设有旋转机构，所述旋转机构顶部的输出端固定有折射机构(60)；所述连接螺柱(12)的端面、所述刚性螺母柱(22)的端面、所述安装凸块(31)的端面、所述环形凸起安装部(44)的端面均与xy面平行，所述光源(42)的光轴、所述旋转机构的旋转轴心均与z轴平行，所述光源(42)的光轴与所述旋转机构的旋转轴心同轴。2.根据权利要求1所述的一种无需物理调教的激光水平测试仪，其特征在于，所述安装凸块(31)凸起于所述发光机构安装座(30)的高度为0.5～1mm，所有的所述安装凸块(31)内切分布于直径为P的圆内，P≥27mm。3.根据权利要求1所述的一种无需物理调教的激光水平测试仪，其特征在于，所述环形凸起安装部(44)凸起于所述安装盘(43)的高度为3.5～4mm，所述环形凸起安装部(44)的外环直径大于等于27mm。4.根据权利要求1所述的一种无需物理调教的激光水平测试仪，其特征在于，所述旋转机构包括空心转轴(51)，所述空心转轴(51)靠近所述机芯组件(10)的一端固定有转盘(52)，所述空心转轴(51)的另一端为所述旋转机构的输出端，所述空心转轴(51)通过轴承(53)安装于所述球轴(212)中，所述旋转机构还包括旋转驱动电机(54)，所述旋转驱动电机(54)的输出端通过皮带(55)与所述转盘(52)连接。5.根据权利要求4所述的一种无需物理调教的激光水平测试仪，其特征在于，所述空心转轴(51)的柱状内腔半径为R，所述光源(42)所发出光束的半径为r，r≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永强，雷振洪，毛明领，
申请(专利权)人：东莞欧达电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44