位置测量设备和设定倾斜的回转激光设备制造技术

本发明专利技术的一个目的是提供一种用于激光测量仪的设定倾斜回转激光设备。本发明专利技术提供了一种结构，在这种结构中，激光投射器投射一激光束，倾侧装置在至少一个方向上倾侧激光投射器，倾斜探测装置的一第一光学系统将光源来的光送向具有自由表面的一液体部件，光接收装置接收在液体部件上反射的光，一第二光学系统将在液体部件上被反射的光引导到光接收装置，算术运算装置根据光接收装置的接收到的信号计算倾斜，由此，根据倾斜来驱动倾侧装置，使激光投射器倾斜到所需的倾斜位置。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用在激光束可以以相对于水平面倾斜的角度射出的激光测量仪中的设定倾斜的回转激光设备。诸如记载在第6-26861号的日本专利公开公报中的回转激光设备可从市场上获得。根据该专利附图说明图12中所示的回转激光设备，一激光束可回转地射出，以形成一激光基准面。此外，图中所示的结构允许激光基准面倾斜。也就是说，一激光投射器10基本上设置在外壳5的中心，回转扫描单元13设置在激光投射器10的上面。扫描电动机15通过齿轮使回转扫描单元13在水平方向回转。一五棱镜18设置在回转扫描单元13中，使得照射在回转扫描单元13的回转轴上的激光束偏振90度，以形成激光基准面。激光投射器10和回转扫描单元13设置成在两个彼此垂直的方向上倾斜。激光投射器10设置有一第一倾斜传感器20和第二倾斜传感器21。第一倾斜传感器20和第二倾斜传感器设置成彼此以直角交叉。此外，激光投射器10设置有一第一倾斜设定传感器65和第二倾斜设定传感器66。第一倾斜设定传感器65和第二倾斜设定传感器66的倾斜方向与第一倾斜传感器20和第二倾斜传感器21分别延伸的彼此垂直的两个方向一致。因此，激光投射器10能相对于由第一倾斜设定传感器65和第二倾斜设定传感器66确定的位置倾斜。第一倾斜设定传感器65和第二倾斜设定传感器66设置在一基板上，可借助第一任意角度设定单元52和第二任意角度设定单元53(未示出)任意设定倾斜角。第一任意角设定单元52和第二任意角设定单元53由第一倾侧电动机58和第二倾侧电动机59(未示出)经一齿轮驱动。外壳5上设有一第一设定倾斜单元35和一第二设定倾斜单元36(未示出)。用第一设定倾斜单元35和第二设定倾斜单元36来使激光投射器10和回转扫描单元13倾斜，以使第一倾斜传感器20和第二倾斜传感器21的方向彼此垂直。第一设定倾斜单元35和第二设定倾斜单元36由第一倾斜调节电动机31和第二倾斜调节电动机32(未示出)经一齿轮来驱动。激光投射器10具有沿垂直于它的方向延伸的一第一臂25和一第二臂26(未示出)。第一臂25和第二臂26分别与第一设定倾斜单元35和第二设定倾斜单元36接合。当该设备设定倾斜时，激光基准面与设定基准位置的水平面一致。倾侧机构对应于倾侧装置。当该设备设定水平面时，用第一倾斜传感器20和第二倾斜传感器21探测水平位置。同时，使回转扫描单元13的回转轴处于垂直，使第一倾斜设定传感器65和第二倾斜设定传感器66处于水平位置。然后，第一任意角设定单元52和第二任意角设定单元53根据通过输入装置输入的倾侧角而被驱动，使第一倾斜设定传感器65和第二倾斜设定传感器66在相对于一预定倾斜角的负方向倾斜。第一倾斜设定传感器65和第二倾斜设定传感器66在负方向倾斜之后，驱动第一设定倾斜单元35和第二设定倾斜单元36，直到第一倾斜设定传感器65和第二倾斜设定传感器66用它们的输出信号指示水平状态，由此激光投射器10和回转扫描单元13倾斜。当第一倾斜设定传感器65和第二倾斜设定传感器66用它们的输出信号指示水平状态时，倾斜设定动作就告完成。图13是一示意图，它示出了控制该设备的控制部分。第一固定气泡管20和第一任意角度设定气泡管65经一第一切换回路85向一第一角度探测回路87提供探测结果，而第二固定气泡管21和第二任意角度设定气泡管66经一第二切换回路86向一第二角度探测回路88提供探测结果。第一角度探测回路87和第二角度探测回路88分别设定一基准角度91和一基准角度92。基准角度91和基准角度92在通常状态下设置为零。当一来自第一固定气泡管20的信号经第一切换回路85输入到第一角度探测回路87时，第一角度探测回路87探测一相对于基准角度91的偏离量。然后，第一角度探测回路87将一信号供应到第一电动机控制器89，一第一水平调节电动机31由第一电动机控制器89控制。当来自第一固定气泡管20和任意角设定气泡管65的信号经第一切换回路85输入到第一角度探测回路87时，第一角度探测回路87产生一对应于偏离量的信号。然后，指示偏离量的信号供应到一第一倾斜驱动回路83，一第一驱动电动机58的驱动由第一倾斜驱动回路83控制。此外，当来自第二任意角设定气泡管66的信号经第二切换回路86输入到第二角度探测回路88时，第二角度探测回路88探测一相对于基准角度92的偏离量。然后，第二角度探测回路88将一信号供应到第二电动机控制器90，一第二水平调节电动机32由第二电动机控制器90控制。第二角度探测回路88的信号供应到第二电动机控制器90，第二水平调节电动机32的驱动由第二电动机控制器90控制。然后，第二角度探测回路88的信号和一任意角设定回路82的信号供应到一第二倾斜驱动回路84，一第二驱动电动机59的驱动由第二倾斜驱动回路84控制。然后，第一角度探测回路87和第二角度探测回路88所产生的角度偏离量供应到一鉴别器93。鉴别器93从第一角度探测回路87和第二角度探测回路88的角度偏离量中选择一较大的角度偏离量，并将一对应于所选定的角度偏离量变量的输出供应到一显示器驱动器94。该显示器驱动器94使显示器95显示对应的偏离值。根据此已有技术的实施例，由激光束形成的基准面可以设定为水平或倾斜一任意角度。下面首先描述形成水平基准面的激光测量仪的调平操作。如果安装一主机4而不进行调节，则激光投射器10的轴一般与垂直线不一致，因此第一固定气泡管20和第二固定气泡管21不是水平的。第一切换回路85建立一从第一固定气泡管20到第一角度探测回路87的信号线路，而第二切换回路86建立一从第二固定气泡管21到第二角度探测回路88的信号线路。如果基准角度91设定为零，第一角度探测回路87产生一角度偏离信号，而如果基准角度92设定为零，则第二角度探测回路88产生另一角度偏离信号。当产生角度偏离信号时，第一电动机控制器89和第二电动机控制器90以一预定方向驱动第一水平调节电动机31和第二水平调节电动机32，使角度偏离信号变为零。要求由回转激光设备形成的激光平面具有较高的倾斜精度，因为激光平面起到一基准平面的作用。钟摆类倾斜探测设备能够在一相当宽的探测范围内探测倾斜角。但是，钟摆类倾斜探测设备包括一机械驱动部分，因此，探测精度受到摩擦牵引的影响，难以探测以只有机秒大小的角度。图14所示的电气类气泡管10000是探测测量仪倾度的传统元件。气泡管10000具有一封闭在其内的气泡5000和形成在其上的电极6000和7000，从而能通过测量静电电容的电气方法来确定设备的倾斜度。电气类气泡管10000由一空心玻璃管制成，其内封闭有液体和气泡5000。电极6000和7000形成在玻璃管的外侧上，没有机械驱动部分，从而能够通过气泡的移动来精确地探测静电电容。当用气泡管系统精确地探测倾度时，要求玻璃管有一大的弯曲半径。但是，大弯曲半径的玻璃管的气泡管仅能提供小的探测范围，而且代价很高。此外，大弯曲半径的玻璃管制成的气泡管只能为探测静电电容提供一窄的动态范围，这样就将探测范围限制在水平面周围。因此，为了用高精度确定倾度，就必须采用一固定传感器和一设定倾斜的传感器。此外，如果需要探测两个方向的倾斜，就必须有四个倾斜传感器。此外，任意角设定单元的结构很复杂，它带来的不是磨损产生的误本文档来自技高网...

【技术保护点】
一位置测量设备，它包括：一安排成能指示两维位置的图案；一能将从图案传送过来的光束分裂成指向两个方向的两个光束的第一光学系统；一将第一光学系统的光束聚集在第一方向的第一聚集元件；一将第一光学系统的光束聚集在不同于第一方向的第二 方向的第二聚集元件；一接收由第一聚集元件聚集的图案映象的第一光接收元件；一接收由第二聚集元件聚集的图案映象的第二光接收元件；根据第一聚集元件和第二聚集元件接收的光信号计算图案上的位置的计算装置；其中图案由分别沿第一聚集元件和 第二聚集元件的纵向以一定间隔排列的两维图案所组成，排列在每一纵向上的两维图案设置成从垂直于纵向的方向看具有同样的宽度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：熊谷薰，大友文夫，西正之，
申请(专利权)人：株式会社拓普康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]