[发明专利]用于机床的测量的旋转激光器

说明书

本发明涉及一种旋转激光器，具有壳体；还具有在壳体中万向节形式地悬挂的激光束装置(2)，其通过旋转的头部(17)产生围绕沿Z轴延伸的旋转轴线(11)在旋转平面(X/Y平面)中旋转的激光束(3)；还具有第一和第二校平件(4、5)，用于检测旋转平面(X/Y平面)相对于水平面的倾斜度；还具有用于驱动校准装置的伺服马达(6、7)的控制装置(9)，其作为对控制输入的响应用来调节激光束装置(2)相对于壳体(1)围绕X轴和Y轴的倾斜度；并且还具有基于旋转轴线(11)与头部(17)对置的紧固区段(8)。为了改进平行度测量和自动校准而规定，壳体(1)能够通过控制装置(9)相对于紧固区段(8)借助旋转驱动器(47)围绕转动轴线(10)旋转至预定的角位置中，转动轴线(10)至少几乎与旋转轴线(11)同向地延伸。

技术领域

本发明涉及一种旋转激光器，具有壳体，所述旋转激光器还具有在所述壳体中万向节形式地悬挂的激光束装置，所述激光束装置通过旋转的头部产生围绕沿Z轴延伸的旋转轴线在旋转平面中旋转的激光束，所述旋转激光器还具有第一和第二校平件，用于检测旋转平面相对于水平面的倾斜度，所述旋转激光器还具有用于驱动校准装置的伺服马达的控制装置，所述控制装置作为对控制输入的响应用来调节激光束装置相对于壳体围绕X轴和Y轴的倾斜度；并且所述旋转激光器还具有具有紧固区段，呈基于旋转轴线与头部对置的底板的形式，利用所述底板能够将壳体安置在水平的安置面上。

此外，本发明还涉及一种用于校平这种类型的旋转激光器的方法和一种借助旋转激光器确定两个机器零件的平行度的方法。

背景技术

根据现有技术的旋转激光器具有具备底板的壳体，利用该底板能够将壳体安置在水平的安置面上。在壳体内部具有激光束装置，该激光束装置包含半导体激光器并且具有多个水平仪，利用该水平仪能够通过电学方式检测激光束装置相对于水平面的倾斜状态。激光束装置为了进行校准而万向节形式地悬挂在壳体内部并且能够借助伺服马达绕摆动点向一个位置摆动，在该位置中，布置在头部中的五棱镜的旋转轴线位于垂线中。通过五棱镜偏转90°的激光束在五棱镜旋转时扫过360°，该激光束位于水平面中。

利用旋转激光器进行测量之前必须校准校平件、也即水平仪。在现有技术中为此将壳体安置在平整的安置面上并且利用测量装置与旋转激光器保持径向间距地测量激光束的旋转平面相对于任意参比点的高度。壳体随后在安置面上旋转180°并且再次测量在测量位置上的旋转平面的高度。随后控制装置得到控制输入，以便调节激光装置相对于壳体的倾斜状态，从而使旋转平面准确地位于两个测得的高度值之间。随后将壳体旋转90°，并且采取相同的测量或者说绕其他水平方向的倾斜度调节。旋转的激光束的旋转平面则鉴于壳体相对于安置面的机械运动而有误差地位于水平面中。尽管如此水平仪在此位置中仍“位于零点”。

为了能够确定两个机器零件、例如两个滚锟的平行度，可以使用旋转激光器。旋转激光器(紧固区段竖立在水平的安置面上)为此不能竖立地使用，而是平放，其中，旋转轴线在水平面中延伸。为了校平旋转轴线而设置第三水平仪，借助该第三水平仪并且借助伺服马达使旋转轴线或者说沿旋转方向定向的轴向、静止的激光束的轴线水平地定向。在水平面中，轴向的激光束几乎平行于机器零件的走向，也即朝例如滚锟的表面定向。旋转的激光束的旋转平面则是竖直面，并且定义了任意两个位于竖直面中的标记元件之间的参比线，该标记元件可以是测量接收器。根据这样定向的激光束，在机器零件上的至少两个相互间隔的测量位置处确定机器零件相对于轴向的激光束的间距。

随后旋转激光器进入在第二机器零件附近的第二位置并且这样定向，从而使轴向的激光束位于水平面中并且旋转的激光束的旋转平面位于通过标记元件定义的参比线中。此外，如在第一机器零件中一样，在第二机器零件上在至少两个测量位置中沿机器零件确定其相对于轴向的激光束的间距。

在校平中所使用的水平仪不仅在绕其主旋转轴线的旋转方面是灵敏的，而且对于其绕横向于主旋转轴线的轴线旋转中是灵敏的。因此有必要的是，激光束装置在两个测量中具有相对于轴向的激光束的方向相同的倾斜角。为了使旋转角保持相等，在现有技术中在壳体上设置水准仪，利用该水准仪能够粗略调整旋转角。