RU2437060C1

RU2437060C1 - Laser support plane setting instrument

Info

Publication number: RU2437060C1
Application number: RU2010135481/28A
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Гулунов (RU); Алексей Владимирович Гулунов
Original assignee: Алексей Владимирович Гулунов
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2011-12-20

Abstract

FIELD: instrument making.

SUBSTANCE: laser support plane setting instrument contains supporting element made in the form of base, with movable platform installed on it; on the platform there arranged is laser and orthogonal decomposition prisms of spot beam of laser into a line, three-axis sensor with position control unit of movable platform, linear movement mechanism of movable platform, which is equipped with electric motors, and separating prism installed on platform in front of laser beam. Decomposition prisms of spot beam of laser can represent prisms with laser beam decomposition angle of 180°-360°.

EFFECT: alignment of orthogonal laser support planes relative to vertical or horizontal at absence of restrictions in position of the instrument housing.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области геодезического приборостроения и может быть использовано при проведении разбивочных работ в строительстве, при монтаже технического оборудования в машиностроении, а также в других областях науки и техники, где требуется использование световой плоскости и возможность переноса отметок в горизонтальной и вертикальной плоскости.The invention relates to the field of geodetic instrumentation and can be used when conducting alignment works in construction, when installing technical equipment in mechanical engineering, as well as in other fields of science and technology, where the use of a light plane and the ability to transfer marks in the horizontal and vertical planes are required.

Известен прибор для задания лазерной опорной плоскости, содержащий основание и опорный элемент, установленную на нем цилиндрическую обойму, в которой размещены лазер, коллиматор, электродвигатель, соединенную с его полым валом пентапризму и узел наклона оси вращения пентапризмы. См. патент РФ №2266520 по кл. МПК G01C 5/00 «Прибор для задания лазерной опорной плоскости». Заявл. 26.01.04, опубл. 20.12.05.A known device for defining a laser reference plane, comprising a base and a support element, a cylindrical cage mounted on it, in which a laser, a collimator, an electric motor connected to its hollow shaft pentaprism and a node for tilting the axis of rotation of the pentaprism are placed. See RF patent No. 2266520 for class. IPC G01C 5/00 "Device for setting the laser reference plane." Claim 01/26/04, publ. 12/20/05.

Недостатком данного устройства является сложность в его использовании, обусловленная необходимостью проведения работ по заданию опорной плоскости в несколько этапов, что отнимает много времени и снижает производительность труда, кроме того, отсутствует возможность переноса отметок.The disadvantage of this device is the difficulty in its use, due to the need to carry out work on the task of the reference plane in several stages, which takes a lot of time and reduces labor productivity, in addition, there is no possibility of transferring marks.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому прибору и выбранным в качестве прототипа является прибор для задания лазерной опорной плоскости, содержащий опорный элемент, выполненный в форме основания, с установленной на нем подвижной платформой в виде самоустанавливающего маятникового подвеса, на которой размещены два лазера и ортогонально расположенные призмы разложения точечного луча лазера в линию.The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed device and selected as a prototype is a device for specifying a laser reference plane containing a support element made in the form of a base, with a movable platform mounted on it in the form of a self-aligning pendulum suspension, on which two lasers are placed and orthogonally located prisms of the decomposition of the point laser beam in line.

См. сайт: www.redbay.ru/product/bosch-g11-2-80 - Лазерный нивелир (построитель плоскостей) Bosch GLL 2-80P Proffessional -See the website: www.redbay.ru/product/bosch-g11-2-80 - Laser level (plotter) Bosch GLL 2-80P Proffessional -

- прибор для одновременного задания горизонтальной и вертикальной лазерной опорной плоскости.- a device for simultaneously setting the horizontal and vertical laser reference plane.

Однако наличие в известном приборе платформы в виде самоустанавливающего маятникового подвеса ограничивает его использование только в одном положении корпуса, что в свою очередь дает возможность переноса отметок только в горизонтальной плоскости, т.е. между стенами. Кроме того, наличие маятникового подвеса влечет увеличение массы прибора, габаритов, появление неустойчивости к ударам из-за деформации подвеса и потери точности, усложняет его эксплуатацию.However, the presence in the known device of the platform in the form of a self-adjusting pendulum suspension limits its use in only one position of the housing, which in turn makes it possible to transfer marks only in the horizontal plane, i.e. between the walls. In addition, the presence of a pendulum suspension entails an increase in the mass of the device, dimensions, the appearance of instability to shock due to deformation of the suspension and loss of accuracy, complicates its operation.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационных качеств прибора для задания лазерных опорных плоскостей при одновременном упрощении его конструкции.The task of the invention is to improve the operational properties of the device for setting the laser reference planes while simplifying its design.

Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу является обеспечение выравнивания ортогональных лазерных опорных плоскостей относительно вертикали или горизонтали при отсутствии ограничений в положении корпуса прибора.The technical result that allows to solve this problem is to ensure alignment of the orthogonal laser reference planes with respect to the vertical or horizontal in the absence of restrictions in the position of the device body.

Поставленная задача достигается тем, что в известном приборе для задания лазерных опорных плоскостей, содержащем опорный элемент, выполненный в форме основания, с установленной на нем подвижной платформой, на которой размещены лазер и ортогонально расположенные призмы разложения точечного луча лазера в линию, согласно изобретения в прибор дополнительно введены трехосный датчик с блоком управления положения подвижной платформы, механизм линейного перемещения подвижной платформы, снабженный электродвигателями, и делительная призма, установленная на платформе перед лучом лазера.The problem is achieved in that in the known device for defining laser support planes containing a support element made in the form of a base, with a movable platform mounted on it, on which the laser and orthogonally located prisms of decomposition of the laser dot beam in line are placed, according to the invention in the device additionally introduced a three-axis sensor with a control unit for the position of the moving platform, a linear movement mechanism of the moving platform, equipped with electric motors, and a dividing prism, mounted on a platform in front of a laser beam.

Призмы разложения могут представлять собой призмы с углом разложения лазерного луча 180°-360°.Decomposition prisms can be prisms with a laser beam decomposition angle of 180 ° -360 °.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемый прибор для задания опорной плоскости не известен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».Studies on patent and scientific and technical sources of information indicate that the proposed device for defining a reference plane is not known and does not follow explicitly from the studied prior art, i.e. meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Предлагаемый прибор для задания лазерной опорной плоскости может быть изготовлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.The proposed device for setting the laser reference plane can be manufactured at any enterprise specializing in this industry, because this requires well-known materials and standard equipment, widely produced by domestic and foreign industry.

Таким образом, заявляемый прибор для задания лазерной опорной плоскости соответствует критерию «промышленная применимость».Thus, the inventive device for setting the laser reference plane meets the criterion of "industrial applicability".

Введение трехосевого датчика с блоком управления положения подвижной платформы и механизма линейного перемещения подвижной платформы, снабженного электродвигателями, в прибор для задания лазерной опорной плоскости позволяет отказаться от платформы в виде самоустанавливающего маятникового подвеса и обеспечить выравнивание ортогональных лазерных опорных плоскостей относительно вертикали или горизонтали при отсутствии ограничений в положении корпуса прибора, увеличить точность установки опорных плоскостей, повысить устойчивость конструкции к ударам, что повышает эксплуатационные качества прибора, при одновременном упрощении его конструкции.The introduction of a three-axis sensor with a control unit for the position of the movable platform and the linear movement mechanism of the movable platform, equipped with electric motors, in the device for setting the laser reference plane allows you to abandon the platform in the form of a self-aligning pendulum suspension and to ensure alignment of the orthogonal laser reference planes relative to the vertical or horizontal in the absence of restrictions in position of the device body, increase the accuracy of the installation of the reference planes, increase stability construction to shock, which increases the operational quality of the device, while simplifying its design.

Установка делительной призмы на платформе перед лучом лазера обеспечивает работу прибора от одного источника лазерного излучения, что снижает себестоимость прибора, уменьшает его габариты, массу, что в свою очередь повышает эксплуатационные качества прибора.The installation of a dividing prism on the platform in front of the laser beam ensures the operation of the device from one source of laser radiation, which reduces the cost of the device, reduces its dimensions, weight, which in turn increases the operational quality of the device.

Использование призм разложения с углом разложения лазерного луча 180°-360° позволяет получить одновременно две точки противоположно лежащих перекрестных лучей, сокращает количество лазеров, упрощает конструкцию, настройку и юстировку оптической системы, что повышает эксплуатационные качества прибора.The use of decomposition prisms with a laser beam decomposition angle of 180 ° -360 ° makes it possible to simultaneously obtain two points of oppositely lying cross beams, reduces the number of lasers, simplifies the design, adjustment, and alignment of the optical system, which improves the performance of the device.

Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемого прибора для задания лазерной опорной плоскости позволяет достичь заявленного технического результата, а именно обеспечение выравнивания ортогональных лазерных опорных плоскостей относительно вертикали или горизонтали при одновременном снятии ограничений в положении корпуса прибора и, следовательно, решить поставленную задачу - повышение эксплуатационных качеств прибора для задания лазерной опорной плоскости при одновременном упрощении его конструкции.Thus, the set of essential features of the proposed device for setting the laser reference plane allows to achieve the claimed technical result, namely, ensuring alignment of the orthogonal laser reference planes with respect to the vertical or horizontal while removing restrictions in the position of the device body and, therefore, to solve the problem - improving performance a device for specifying a laser reference plane while simplifying its design.

Делительная призма может быть заменена установкой дополнительного лазера, установленного ортогонально по отношению к основному лазеру, что позволит обеспечить работу прибора в полном объеме, но повлечет его удорожание, увеличение массы и габаритов, что снизит его эксплуатационные качества.The dividing prism can be replaced by installing an additional laser installed orthogonally with respect to the main laser, which will ensure the operation of the device in full, but will entail its rise in price, increase in weight and dimensions, which will reduce its performance.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

На фиг.1 представлена оптическая схема прибора для задания лазерной опорной плоскости (лазерного построителя опорных плоскостей) - вариант использования для переноса отметок между стенами, гдеFigure 1 presents the optical diagram of the device for setting the laser reference plane (laser plotter reference planes) - a use case for transferring marks between walls, where

1 - входящие лазерные лучи,1 - incoming laser beams,

2 - призмы разложения точечного луча в линию,2 - prism decomposition of a point beam in a line,

3 - область перекрестных лучей.3 - region of cross-rays.

На фиг.2 представлена оптическая схема прибора для задания лазерной опорной плоскости (лазерного построителя опорных плоскостей) - вариант использования для переноса отметок с пола на потолок, гдеFigure 2 presents the optical diagram of the device for setting the laser reference plane (laser plotter of the supporting planes) - use case for transferring marks from the floor to the ceiling, where

1 - входящие лазерные лучи,1 - incoming laser beams,

На фиг.3 представлена оптическая схема прибора для задания лазерной опорной плоскости (лазерного построителя опорных плоскостей) - вариант использования призм с углом разложения лазерного луча меньше 180°, гдеFigure 3 presents the optical diagram of the device for setting the laser reference plane (laser plotter reference planes) - an option for using prisms with an angle of laser beam decomposition of less than 180 °, where

1 - входящие лазерные лучи,1 - incoming laser beams,

На фиг.4 - изображение прибора для задания лазерной опорной плоскости (лазерного построителя опорных плоскостей) в аксонометрии.Figure 4 - image of the device for setting the laser reference plane (laser plotter reference planes) in a perspective view.

Прибор для задания лазерной опорной плоскости содержит опорный элемент, выполненный в форме основания 1 с установленной на нем подвижной платформой 2, на которой размещены лазер 3 и ортогонально расположенные призмы 4 разложения точечного луча лазера 3 в линию, трехосевой датчик 5 с блоком управления положения подвижной платформы 2, механизм 6 линейного перемещения подвижной платформы 2, снабженный электродвигателями 7, и делительную призму 8, установленную на платформе 2 перед лучом лазера 3.The device for defining a laser reference plane contains a support element made in the form of a base 1 with a movable platform 2 mounted on it, on which a laser 3 and orthogonally located prisms 4 of the decomposition of the laser beam 3 in line, three-axis sensor 5 with a control unit for positioning the movable platform are placed 2, the linear movement mechanism 6 of the movable platform 2, equipped with electric motors 7, and a dividing prism 8 mounted on the platform 2 in front of the laser beam 3.

Призмы 4 разложения точечного луча в линию могут представлять собой призмы с углом разложения лазерного луча 180°-360°.The prisms 4 of the decomposition of a point beam in a line can be prisms with an angle of laser beam decomposition of 180 ° -360 °.

Прибор для задания лазерной опорной плоскости используют следующим образом: в режиме выполнения нивелировочных работ одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также для переноса отметок между стенами, как показано на фиг.1, прибор устанавливают на штатив, после включения питания подвижную платформу 2 выравнивают по одной из трех осей датчика 5 с помощью механизма 6 линейного перемещения и электродвигателей 7.The device for setting the laser reference plane is used as follows: in the leveling mode simultaneously in the horizontal and vertical planes, as well as for transferring marks between the walls, as shown in figure 1, the device is mounted on a tripod, after turning on the power, the movable platform 2 is aligned according to one of the three axes of the sensor 5 using the linear movement mechanism 6 and electric motors 7.

Для выполнения нивелировочных работ в двух вертикальных плоскостях и для переноса отметок с пола на потолок, как показано на фиг.2, прибор устанавливают ортогонально предыдущему положению и после включения питания, по команде трехосевого датчика 5 с блоком управления, платформу 2 выравнивают по одной из трех осей датчика 5 с помощью механизма 6 линейного перемещения и электродвигателей 7.To perform leveling work in two vertical planes and to transfer marks from the floor to the ceiling, as shown in figure 2, the device is installed orthogonally to the previous position and after turning on the power, at the command of the three-axis sensor 5 with the control unit, the platform 2 is aligned in one of three the axes of the sensor 5 by means of a linear movement mechanism 6 and electric motors 7.

При этом в случаях осуществления работы по схемам, изображенным на фиг.1 и фиг.2, в качестве призм 4 разложения используют призмы с углом разложения от 180° до 360°.Moreover, in cases where the work according to the schemes depicted in FIGS. 1 and 2 is carried out, prisms with decomposition angles from 180 ° to 360 ° are used as prisms 4 for decomposition.

Для работы по схеме, изображенной на фиг.3, в качестве призм 4 разложения используют призмы с углом разложения 120°-180°, что позволяет осуществить работу по разметке только вертикальных и горизонтальных осей.To work according to the scheme depicted in Fig. 3, prisms 4 of decomposition use prisms with a decomposition angle of 120 ° -180 °, which allows for marking only vertical and horizontal axes.

Claims

1. A device for defining a laser reference plane, comprising a support element made in the form of a base, with a movable platform mounted on it, on which the laser and orthogonally located prisms for decomposing the laser dot beam in a line are located, characterized in that a three-axis sensor is additionally introduced therein with a control unit for the position of the movable platform, a linear movement mechanism of the movable platform, equipped with electric motors, and a dividing prism mounted on the platform in front of the laser beam.

2. The device for defining a laser reference plane according to claim 1, characterized in that the prisms of the decomposition of a point laser beam are prisms with an angle of decomposition of the laser beam of 180-360 °.