旋转构造激光器，具体为自补偿的旋转构造激光器以及用于测量构造激光器的旋转轴线的倾斜的方法技术

本发明专利技术涉及一种旋转构造激光器（１），具体地为自补偿的构造激光器。该构造激光器（１）包括：基部（２，１１５）；激光单元（３，１１４），所述激光单元（３，１１４）用于发射绕旋转轴线（１８）旋转的激光束（１１，８３），使得所述旋转激光束（１１，８３）限定激光平面。其中，激光单元（３，１１４）被形成并且被可倾斜地布置到基部（２，１１５），以使轴线（１８）可沿至少一个方向倾斜。另外，提供倾斜传感器（１９，９６，１０９），该倾斜传感器用于测量轴线（１８）的倾斜。根据本发明专利技术，倾斜传感器（１９，９６，１０９）由传感器平台支撑，传感器平台可相对于激光单元绕轴线（１８）在至少两个限定枢转位置（５４，５５，７０－２２）之间枢转，使得轴线（１８）的倾斜可由倾斜传感器（１９，９６，１０９）在至少两个枢转位置（５４，５５，７０－２２）测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有权利要求1的前序部分中的特征的旋转构造激光器以及用于测 量旋转构造激光器的旋转轴线的倾斜的方法。
技术介绍
现有技术中已公知旋转构造激光器。例如，在US 7，370，427中，描述了一种具有 限定一平面的至少一个激光束的构造激光器。该构造激光器具有激光单元，该激光单元可 相对于壳体绕至少一个转动轴线倾斜。所述构造激光器包括至少一个调平传感器，该调平 传感器对旋转轴线灵敏，用于相对于重力场非常精确地取向。该装置还包括一个倾斜传感 器，该倾斜传感器对转动轴线灵敏，用于直接测量相对于重力场的倾角。该示例的缺点在于需要调平传感器和倾斜传感器，从而以可接受的精确度进行倾 斜测量。此外，激光束单元需要定期地返回到其水平位置，用于重新校准倾斜传感器。同样，WO 2008/052590A1涉及例如在构造应用中利用激光束示出坡度。激光束从 激光单元射向关于水平角度具有坡度角的期望方向。水平传感器设置为用于调节水平角 度，坡度传感器设置为用于基于来自水平传感器的水平角度示出坡度角。本装置还需要两个传感器来正确地示出坡度。根据US 5，485，沈6，在激光投影仪的轴中央的彼此垂直相交的平面中固定有固 定的倾斜检测器，并且在相对于激光投影仪的轴中央可倾斜的板上安装有倾斜的倾斜检测 器。激光投影仪是水平的，从而固定的倾斜检测器示出水平方向。倾斜的倾斜检测器与固 定的倾斜检测器对准，并且示出水平方向。因此，获得水平参考平面。倾斜的倾斜检测器以 固定的倾斜检测器为基准倾斜，并且激光投影仪被调平，从而倾斜的倾斜检测器示出水平 方向。因此，获得以任意角度倾斜的参考平面。该装置也需要多个倾斜传感器。如从现有技术可以看出，两个倾斜传感器通常用于高精度地测量旋转构造激光器 的旋转轴线的倾斜。这些传感器中的一种是水平传感器，该水平传感器的精度非常高并且 范围非常有限，并且被用于校准坡度传感器或倾斜传感器，所述坡度传感器或倾斜传感器 具有较宽的范围但精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种构造激光器，具体地为旋转构造激光器，并且提供一种 用于测量构造激光器的旋转轴线的倾斜的方法，所述构造激光器仅需要一个用于测量用于 产生激光平面的装置的旋转轴线的倾斜的传感器，并且该构造激光器能够使使用者以非常 高的精度测量旋转轴线的倾斜。此外，所述构造激光器应该能够连续地产生倾斜的激光平 面，而不会定期地返回到水平位置。该目的通过实现独立权利要求中的特征来实现。在从属专利权利要求中描述了以可选或有利的方式进一步改进本专利技术的特征。本专利技术的旋转构造激光器，具体地为自补偿的旋转构造激光器包括基部；用于 发射绕旋转轴线旋转的激光束的激光单元，从而所述旋转激光束限定激光平面，其中，所述 激光单元被形成并且被可倾斜地布置到所述基部，以使所述轴线可沿至少一个方向倾斜； 以及倾斜传感器，所述倾斜传感器用于测量所述轴线的倾斜。根据本专利技术，所述倾斜传感器由传感器平台支撑，所述传感器平台可相对于所述 激光单元绕所述轴线在至少两个限定枢转位置之间枢转，使得所述轴线的倾斜可由所述倾 斜传感器在所述至少两个枢转位置中测量。其中，所述传感器平台是承载所述倾斜传感器的结构。所述装置仅需要一个倾斜传感器来精确地测量所述旋转轴线的倾斜。这通过测量 在至少两个不同位置中的倾斜和计算有效的倾斜来实现。由此，消除可能由所述倾斜传感 器导致的误差，例如温度漂移或者滞后误差。与现有技术中已知的其它装置相比，根据本发 明的旋转构造激光器在其设计方面并不广泛。此外，其不需要构造激光器为了重新校准倾 斜传感器而返回到水平位置。作为示例，所述激光单元被形成为使得所述旋转激光束绕所述轴线以至少 120rpm，特别是至少500rpm，尤其至少为IOOOrpm的转速旋转。所述传感器平台与所述倾斜传感器一起可在至少两个限定枢转位置之间枢转。限 定枢转位置是可由平台占据并且在其中进行倾斜测量的枢转位置。这能够连续测量所述旋 转轴线的倾斜。因此，所述激光单元和所述旋转轴线的倾斜可在操作期间调节。此外，至少 两个枢转位置中的两个位置可相对于所述轴线径向彼此相对。因此，倾斜传感器相对于所 述旋转轴线的对准误差能以计算的方式消除。因此，所述旋转构造激光器可包括计算单元，该计算单元被设计成使得通过考虑 由所述倾斜传感器在所述至少两个枢转位置中的每个位置中获取的测量值得出所述轴线 的倾斜值。所述计算单元还可被设计成使得通过考虑由所述倾斜传感器在所述至少两个枢 转位置中的每个位置中获取的测量值校准，特别是重新校准所述倾斜传感器。在另一个实施方式中，所述传感器平台可相对于所述激光单元绕所述轴线在至少 三个限定枢转位置之间枢转，特别是在奇数的限定枢转位置之间枢转。所述平均倾斜可考 虑进行测量的位置进行计算。作为用于产生激光平面的装置的所述激光单元还可包括与所述旋转轴线同心的 轴，其中，所述传感器平台可被枢转地安装到所述轴。所述轴提供了可供所述传感器平台绕 其枢转或旋转的装置。所述轴还可被用作所述激光单元的另一部分的轴。在另一个实施方式中，两个轴承位于传感器平台与所述轴之间，其中，所述轴承被 布置成彼此相距至少一个轴承宽度的距离。根据该实施方式，所述传感器平台的所述枢转 运动相对于所述激光束的所述旋转轴线非常稳定。因此，所述倾斜传感器在所述限定位置 以及枢转运动期间始终与所述旋转轴线严密地对准。这有助于降低由所述传感器平台可枢 转地安装到所述轴导致的误差。可在所述倾斜传感器与所述传感器平台之间设置印刷电路板。所述倾斜传感器可 连接到所述电路板，并且所述电路板又可连接到控制单元。这代表了用于将所述倾斜传感 器的信号输出传递到所述控制单元的有效设计。在另一个具体实施方式中，所述倾斜传感器通过接合销枢转，所述接合销设置在 所述激光单元的旋转部上。因此，仅需要一个电机来旋转所述激光束并且枢转所述倾斜传 感器。根据本专利技术的另一个实施方式，所述倾斜传感器可选地可通过枢转电机枢转。所 述枢转电机可通过位置开关转换。所述位置开关包括发光二极管(LED)和光电检测器，所 述发光二极管和光电检测器位于相对于彼此移动的部分上。所述LED被放置在所述倾斜传 感器的限定位置处。如果光电检测器检测到光强度改变，则其恰好在限定位置处关闭枢转 电机。可选地，所述枢转电机可以是步进电机。所述步进电机被设计成使所述传感器平台 旋转与所述限定位置之间的距离对应的预定步进数。通过所述位置开关重设所述步进电机 的计数器。所述倾斜传感器可以是加速计。所述加速计可以是一体电路的一部分。加速计已 示出为提供非常高精度的倾斜测量。总而言之，根据本专利技术的构造激光器，具体地为自补偿的旋转构造激光器包括基 部；用于产生激光束平面的装置，其中，所述激光束平面由绕旋转轴线旋转的激光束形成， 并且其中，用于产生所述激光束平面的装置可枢转地安装到所述基部，其中，用于产生所述 激光束平面的装置可相对于X轴和/或Y轴枢转；以及用于测量所述旋转轴线的倾斜的倾 斜传感器。其中，所述倾斜传感器可绕所述旋转轴线枢转，用于测量所述旋转轴线在至少两 个位置中的倾斜。本专利技术还涉及用于确定旋转构造激光器的旋转轴线的倾斜的方法，以及该旋转构 造激光器。所述旋转构造激光器包括基部；用于发射绕所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转构造激光器（１），具体地为自补偿的旋转构造激光器，该旋转构造激光器包括：·基部（２，１１５）；·激光单元（３，１１４），所述激光单元（３，１１４）用于发射绕旋转轴线（１８）旋转的激光束（１１，８３），使得所述旋转激光束（１１，８３）限定激光平面，其中，所述激光单元（３，１１４）被形成并且被可倾斜地布置到所述基部（２，１１５），以使所述轴线（１８）可沿至少一个方向倾斜；以及·倾斜传感器（１９，９６，１０９），所述倾斜传感器用于测量所述轴线（１８）的倾斜，所述旋转构造激光器的特征在于，所述倾斜传感器（１９，９６，１０９）由传感器平台支撑，所述传感器平台可相对于所述激光单元绕所述轴线（１８）在至少两个限定枢转位置（５４，５５，７０－２２）之间枢转，使得所述轴线（１８）的倾斜可由所述倾斜传感器（１９，９６，１０９）在所述至少两个枢转位置（５４，５５，７０－２２）测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多佛·科莱扎，
申请(专利权)人：莱卡地球系统公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH