專利名稱：激光測量儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將激光束在旋轉(zhuǎn)照射中投射且形成參考面和參考 線的激光測量儀器。更特定地，本發(fā)明涉及帶有防水功能的激光測量儀 器。
背景技術(shù)：
已知用于在旋轉(zhuǎn)照射中投射激光束的激光測量儀器作為在土木工 程工作、建筑項目和建設(shè)項目等的操作中要求的用于形成參考面和參考 線的激光測量儀器的類型。
激光測量儀器具有旋轉(zhuǎn)單元以偏轉(zhuǎn)和投射激光束。通過使旋轉(zhuǎn)單元 旋轉(zhuǎn)，由激光束形成了參考面或參考線。
激光測量儀器可能在室外條件下使用，且激光測量儀器必須具有防 水功能，使得激光測量儀器也可以在雨天天氣中使用。
帶有防水光能的激光測量儀器在過去已知，它帶有防水結(jié)構(gòu)以通過 透明覆蓋件來包圍旋轉(zhuǎn)零件。具有簡單和不昂貴的防水結(jié)構(gòu)的激光測量
儀器的類型在美國專利No. 6,643,004中披露。
參考圖6,以下將給出對于常規(guī)類型的激光測量儀器的描述。
在殼體l內(nèi)側(cè)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單元3通過萬向節(jié)支承單元2可移動 地支〃lc在兩個相互垂直相交的方向。在垂直方向延伸的S走轉(zhuǎn)軸4可S走轉(zhuǎn) 地支承在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單元3上。旋轉(zhuǎn)軸4與馬達5連接且編碼器6安 裝在旋轉(zhuǎn)軸4上。
在旋轉(zhuǎn)軸4的上端上安裝了旋轉(zhuǎn)頭7，且光發(fā)射器8容納在旋轉(zhuǎn)頭7 中。光發(fā)射器8包括激光二極管9、準直透鏡10、棒透鏡11等。從激 光二極管9發(fā)出的激光束13作為在垂直方向延伸的直線光通量投射。
旋轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單元3的上部部分從殼體1向上突出。在殼體1和旋 轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單元3之間的間隙由波紋管14密封，且旋轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單元3 的突出部分和旋轉(zhuǎn)頭7被覆蓋件15包圍。覆蓋件15具有光投射窗16, 且激光束13通過光投射窗16投射。
當激光二極管9開啟且馬達5旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)頭7通過旋轉(zhuǎn)軸4而旋
轉(zhuǎn)，使得激光束13在水平方向內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
用作防水裝置的迷宮密封件17提供在旋轉(zhuǎn)頭7和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單 元3之間，且旋轉(zhuǎn)頭7和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單元3之間的間隙由迷宮密封件 17密封。
現(xiàn)在參考圖7，將給出對于迷宮密封件17的描述。
在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單元3的上表面上分別同心地且以雙排列地布置了 環(huán)形突出緣(脊)18和環(huán)形溝槽19,它們每個具有矩形形狀的截面外 形。在旋轉(zhuǎn)頭7的下表面上，環(huán)形溝槽21和環(huán)形脊22同心地布置。環(huán) 形脊8可移動地接合在環(huán)形溝槽21內(nèi)，且環(huán)形溝槽19可移動地與環(huán)形 脊22 4妄合。環(huán)形脊18和環(huán)形溝槽21以及環(huán)形溝槽19和環(huán)形脊22相 互不4妄觸。在徑向方向形成了帶有曲柄狀截面外形的窄的空間23。
因為帶有曲柄狀形狀的彎曲空間23形成在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單元3和 旋轉(zhuǎn)頭7之間，可以防止水、灰塵等從外側(cè)到旋轉(zhuǎn)機構(gòu)容納單元3的內(nèi) 部空間的侵入。旋轉(zhuǎn)頭7可以無任何阻力地旋轉(zhuǎn)，因為旋轉(zhuǎn)部分不與在 迷宮密封件17內(nèi)固定的部分接觸。
優(yōu)選的是，空間23對于防止在雨天或風雨天等的雨水直接侵入的 目的是小的。如果空間23是小的，則發(fā)生毛細現(xiàn)象。在此情況中，不 能防止水從外部的逐漸侵入。
因此，當測量儀器在大雨條件下使用或雨天長時間使用時，通過常 規(guī)類型的防水裝置不能必然地獲得完善的防水效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供激光測量儀器，通過它可以改進布置在旋轉(zhuǎn)部 分和固定部分之間的防水裝置的防水功能，且可以具有更好的防水功能。
為獲得以上目的，本發(fā)明提供了激光測量儀器，激光測量儀器包括 用于通過旋轉(zhuǎn)照射投射激光束的旋轉(zhuǎn)單元、用于可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)單元 的主單元和用于在旋轉(zhuǎn)單元和主單元之間密封的密封裝置，其中密封裝 置包括與旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心同心地形成在主單元上的環(huán)形脊和形成 在旋轉(zhuǎn)單元上的環(huán)形溝槽，使得環(huán)形脊接合在環(huán)形溝槽內(nèi)且間隙形成在 環(huán)形脊和環(huán)形溝槽之間，環(huán)形脊和環(huán)形溝槽相互同心地布置且至少布置 為雙排列，且其中密封裝置進 一 步包括由間隙在徑向方向彎曲的且彎折
的路徑和布置在沿路徑的至少一個點上且其體積大于間隙體積的腔。本 發(fā)明也提供了以上所述的激光測量儀器，其中環(huán)形脊至少包括形成在外 部位置的第 一環(huán)形脊和形成在內(nèi)部位置的第二環(huán)形脊，其中第二環(huán)形脊 高于第 一環(huán)形脊，且腔形成在第二環(huán)形脊和接合了第二環(huán)形脊的環(huán)形溝 槽之間的更靠近第一環(huán)形脊的點處。進一步地，本發(fā)明提供了如以上所 述的激光測量儀器，其中在向外方向突出的檐部提供在第二環(huán)形脊的上 端上，腔布置在檐部下方且檐部的下表面處于高于第一環(huán)形脊的位置 處。本發(fā)明也提供了如以上所述的激光測量儀器，其中環(huán)形脊的至少一 個的至少內(nèi)周邊表面在向外的方向上向上端傾斜。進一步地，本發(fā)明提 供了如以上所述的激光測量儀器，其中旋轉(zhuǎn)單元安裝為夾住作為主單元 的部分的平板，第一環(huán)形脊和第二環(huán)形脊布置在平板的上表面上，第三 環(huán)形脊形成在平板的下表面上，且其中基于非接觸地插入了第三環(huán)形脊 的環(huán)形溝槽形成在旋轉(zhuǎn)單元面向下表面的部分上。本發(fā)明也提供了如以 上所述的激光測量儀器，其中第四環(huán)形脊進一步形成在旋轉(zhuǎn)單元面向下 表面的部分上，其中向中心突出的檐部提供在第四環(huán)形脊的上端上，且 腔形成在檐部下方。進一步地，本發(fā)明提供了如以上所述的激光測量儀 器，其中腔具有足以避免毛細現(xiàn)象的間隙和體積。
根據(jù)本發(fā)明提供了用于通過旋轉(zhuǎn)照射投射激光束的旋轉(zhuǎn)單元、用于 可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)單元的主單元和用于在旋轉(zhuǎn)單元和主單元之間密封 的密封裝置，且密封裝置包括與旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心同心地形成在主單 元上的環(huán)形脊和形成在旋轉(zhuǎn)單元上的環(huán)形溝槽，使得環(huán)形脊接合在環(huán)形 溝槽內(nèi)且間隙形成在環(huán)形脊和環(huán)形溝槽之間，環(huán)形脊和環(huán)形溝槽相互同 心地布置且至少布置為雙排列，且密封裝置進一步包括由間隙在徑向方 向彎曲的且彎折的路徑和布置在沿路徑的至少一個點上且其體積大于 間隙體積的腔。作為結(jié)果，可以通過使用帶有迂回和彎曲的路徑防止水 和灰塵的侵入。通過腔也可以排除毛細現(xiàn)象且可以防止水4曼入。
也根據(jù)本發(fā)明，環(huán)形脊至少包括形成在外部位置的第 一環(huán)形脊和形 成在內(nèi)部位置的第二環(huán)形脊，第二環(huán)形脊高于第一環(huán)形脊，且腔形成在 第二環(huán)形脊和接合了第二環(huán)形脊的環(huán)形溝槽之間的更靠近第 一環(huán)形脊 的點處。通過在第一環(huán)形脊上方經(jīng)過的水侵入被收集且保留在腔內(nèi)，且 抑制了水到內(nèi)部空間的侵入。當保留在腔內(nèi)的水的表面高度高于第 一環(huán) 形脊時，可以通過收集和保留在腔內(nèi)的水的壓力防止水到內(nèi)部空間的侵 入。
進一步地，根據(jù)本發(fā)明，在向外方向突出的檐部提供在第二環(huán)形脊 的上端上，腔布置在檐部下方且檐部的下表面處于高于第一環(huán)形脊的位 置處。當保留在腔內(nèi)的水的表面高度高于第一環(huán)形脊時，可以通過保留 的水的壓力防止水到內(nèi)部空間的侵入。當主單元傾斜或放置在側(cè)向位置 時，可以防止保留在腔內(nèi)的水到內(nèi)部空間內(nèi)的侵入。
也根據(jù)本發(fā)明，環(huán)形脊的至少一個的至少內(nèi)周邊表面在向外的方向
上向上端傾殺牛。當主單元傾斜時或主單元下4立時，在i 各徑中侵入的水可 以有效地通過重力排放到外側(cè)。
進一步地，根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)單元安裝為夾住作為主單元的部分的 平板，第一環(huán)形脊和第二環(huán)形脊布置在平板的上表面上，第三環(huán)形脊形 成在平板的下表面上，且其中基于非接觸地插入了第三環(huán)形脊的環(huán)形溝 槽形成在旋轉(zhuǎn)單元的部分上以面向下表面。由第三環(huán)形脊和在后側(cè)上的 環(huán)形溝槽進一步密封了侵入到中心部分的水和灰塵，且可以獲得有效的 防水保護和防灰塵保護效果。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的激光測量儀器的截面視圖2是示出了本發(fā)明的第一實施例的基本部分的部分截面視圖3是示出了本發(fā)明的第二實施例的基本部分的部分截面視圖4是示出了本發(fā)明的第三實施例的基本部分的部分截面視圖5是示出了本發(fā)明的第四實施例的基本部分的部分截面視圖6是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的激光測量儀器的截面視圖；和
圖7是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的激光測量儀器內(nèi)的密封部分的放大視圖。
具體實施例方式
下文將參考附圖描述用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的激光測量儀器24。圖l示出了其中激光測
量儀器24安裝在縱向位置的情況。
激光測量儀器24包括用于通過旋轉(zhuǎn)照射投射激光束的旋轉(zhuǎn)單元57 (后文中將描述)和用于可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)單元57的主單元25。
首先，將給出主單元25的描述。
支承架27安裝在殼體26內(nèi)側(cè)。安裝了光發(fā)射器容納管28以在垂 直方向穿透支承架27。將光發(fā)射器容納管28與支承架27連接的連接部 分設(shè)計為具有球形座(支承座)29的形式，使得光發(fā)射器容納管28可 以如希望地在任何方向傾斜。
光發(fā)射器容納管28具有兩個在兩個方向延伸的傾斜臂，兩個臂相 互垂直地交叉。傾斜臂的一個是在X軸線方向(相對于圖1中紙面為左 右方向)延伸的X軸線傾斜臂30,且另一個是在Y軸線方向(相對于 圖1中紙面為垂直方向)延伸的Y軸線傾斜臂(未示出)。光發(fā)射器容 納管28設(shè)計為內(nèi)側(cè)帶有空心部分的圓柱形形狀。光發(fā)射器容納管28的 中心軸線與Z軸線方向(相對于紙面為上下方向)對齊，且中心軸線與 容納在光發(fā)射器容納管28內(nèi)的光發(fā)射器33的光軸34對齊。
在X軸線傾斜臂30和Y軸線傾斜臂的每個的尖端處安裝了接合銷 35 (僅示出了接合銷中的一個)，且接合銷35連接到傾斜機構(gòu)36 (僅 示出了傾斜機構(gòu)中的 一個)之一 。因為傾斜機構(gòu)36 (僅示出了傾斜機構(gòu) 中的一個)具有相同的機構(gòu)，如下將僅給出傾斜機構(gòu)36的一個的描述。
傾斜機構(gòu)36具有在上下方向安裝的螺桿軸38。螺桿軸38可旋轉(zhuǎn)地 支承且傾斜齒輪39接附在螺桿軸的下端上。傾斜驅(qū)動齒輪40與傾斜齒 輪39接合且傾斜驅(qū)動齒輪40由調(diào)水平馬達41旋轉(zhuǎn)。
螺母塊42與螺桿軸38通過螺紋接合。連接銷43在水平方向在螺 母塊42上突出，且連接銷43和接合銷35可滑動地相互接合。
在光發(fā)射器容納管28上提供了 X軸線傾斜傳感器45以檢測在X 軸線方向的傾斜，Y軸線傾斜傳感器46以檢測在Y軸線方向的傾斜， 和Z軸線傾斜傳感器47以檢測在激光測量儀器24安裝在側(cè)向方向的情 況中在Z軸線方向的傾斜。
在光發(fā)射器容納管28的某部分上，即不與X軸線傾斜臂30和Y 軸線傾斜臂干涉的部分上布置了馬達支承座49。掃描馬達50安裝在馬 達支承座49上且掃描驅(qū)動齒輪51安裝在掃描馬達50的輸出軸上。
頂板53安裝在光發(fā)射器容納管28的上端上。由橡膠制成的玻紋管 54布置在頂板53和殼體26的上端之間，使得頂板53與殼體26不透液 體地密封，且頂板53可以如希望相對于殼體26在任何方向傾斜。
光發(fā)射器33包括激光二極管55作為光源、物鏡56等。激光二極
管55和物鏡56以從底部到頂部的次序布置在光軸34上。
旋轉(zhuǎn)單元57可旋轉(zhuǎn)地安裝，使得在頂板53和光發(fā)射器容納管28 的上方延長。如下將給出旋轉(zhuǎn)單元57的描述。
光發(fā)射器容納管28的上端用作旋轉(zhuǎn)單元57的旋轉(zhuǎn)軸58。棱鏡保持 器59通過軸承可旋轉(zhuǎn)地安裝在旋轉(zhuǎn)軸58上，且五角棱鏡61安裝在棱 鏡保持器59上。在五角棱鏡61的上表面上布置了楔形棱鏡62,且楔形 棱鏡62和五角棱鏡61之間的邊界表面設(shè)計為半反射鏡。五角棱鏡61 將光軸34偏轉(zhuǎn)在水平方向內(nèi)，使得從激光二極管55發(fā)出的激光束在水 平方向投射，同時激光束的部分被允許通過五角棱鏡61且在垂直方向 投射。
在棱鏡保持器39上提供了覆蓋五角棱鏡61的旋轉(zhuǎn)單元覆蓋件63, 且旋轉(zhuǎn)單元覆蓋件63整合地與五角棱鏡61旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)單元覆蓋件63 上布置了用于在水平方向投射激光束的光投射窗64和用于在垂直方向 投射激光束的光投射窗65。
棱鏡保持器59的下部部分的外側(cè)處裝配了旋轉(zhuǎn)板66。旋轉(zhuǎn)板66定 位在頂板53的下側(cè)上，使得頂板53夾在旋轉(zhuǎn)板66和旋轉(zhuǎn)單元57之間。 在旋轉(zhuǎn)板66的外部周邊上提供了齒輪。齒輪與掃描驅(qū)動齒輪51接合， 且旋轉(zhuǎn)板66的外部周邊用作掃描齒輪67。
在旋轉(zhuǎn)部分(包括旋轉(zhuǎn)單元覆蓋件63、旋轉(zhuǎn)板66等)和例如頂板 53等的固定部分之間的部分上布置了密封裝置，以防止雨水和灰塵的侵 入，使得激光測量儀器24可以在戶外條件下在雨天或灰塵環(huán)境中使用。 密封裝置包括安裝在頂板53和旋轉(zhuǎn)單元覆蓋件63之間的第一密封裝置 68,和安裝在頂板53和旋轉(zhuǎn)板66之間的第二密封裝置69。
現(xiàn)在參考圖2，將給出密封裝置的描述。
旋轉(zhuǎn)板66的中心部分70在向上的方向突出。突出的中心部分70 可移動地通過頂4反53的中心區(qū)域。在頂*反53的上表面上，帶有其中心 在光軸34上的第一環(huán)形脊71形成為突出的。在不同于第一環(huán)形脊71 的內(nèi)部位置處，第二環(huán)形脊72形成為突出的。進一步地，第三環(huán)形脊 73在不同于第二環(huán)形脊72的內(nèi)部位置處形成為突出的。第三環(huán)形脊73 處于面向中心部分70的位置處，在它們之間具有一定間隙。
第一環(huán)形脊71的截面外形具有高度hl。其外部周邊表面垂直于頂 板53的上表面走向。其內(nèi)部周邊表面在向外的方向傾斜。第二環(huán)形脊
72的截面外形具有高度h2。第二環(huán)形脊72設(shè)計為鉤形形式且具有在其 上端處在向外方向突出的檐部72a。檐部72a的下表面具有高度h3。第 三環(huán)形脊73的截面外形設(shè)計為矩形形狀，且第三環(huán)形脊73的上表面低 于頂板53的上表面。
在第 一環(huán)形脊71和第二環(huán)形脊72之間提供了第 一環(huán)形溝槽74。在 第二環(huán)形脊72和第三環(huán)形脊7 3之間提供了第二環(huán)形溝槽7 5 。
在旋轉(zhuǎn)單元覆蓋件63的下表面上形成了與第 一環(huán)形脊71同心的第 三環(huán)形溝槽76。在第三環(huán)形溝槽76內(nèi)側(cè)的位置處形成了與第三環(huán)形溝 槽76同心的第四環(huán)形溝槽77。在第三環(huán)形溝槽76和第四環(huán)形溝槽77 之間的邊界上形成了第四環(huán)形脊78,且第五環(huán)形脊79沿旋轉(zhuǎn)單元覆蓋 件63的內(nèi)周邊表面形成。
第三環(huán)形溝槽76的截面外形大致上類似于第一環(huán)形脊71的形狀。 第一環(huán)形脊71接合在第三環(huán)形溝槽76內(nèi)，且在第一環(huán)形脊71和第三 環(huán)形溝槽7 6之間形成了相同寬度的間隙。
第二環(huán)形脊72的截面外形大致上是矩形形狀。第二環(huán)形脊72可移 動地接合在第四環(huán)形溝槽77內(nèi)。間隙形成在第四環(huán)形溝槽77和第二環(huán) 形脊72之間，且第一集水器81布置在檐部72a下方。第一集水器81 是帶有足夠體積的腔以收集和存儲侵入的水。第一集水器81因此設(shè)計 為可以保持足夠的間隙和體積以至少避免毛細現(xiàn)象。
當?shù)谖瀛h(huán)形脊79接合在第二環(huán)形溝槽75內(nèi)時，在第二環(huán)形溝槽75 和第五環(huán)形脊79之間形成了間隙，且第二環(huán)形溝槽75實現(xiàn)了作為第二 集水器的功能。第二集水器因此設(shè)計為可以保持足夠的間隙和體積以至 少避免毛細現(xiàn)象。
第一環(huán)形脊71、第二環(huán)形脊72、第三環(huán)形溝槽76、第四環(huán)形溝槽 77等一起形成了第一密封裝置68。
在頂板53的下表面上，在中心部分70附近形成了第六環(huán)形脊82。 在旋轉(zhuǎn)板66的上表面上形成了第七環(huán)形脊84，使得第五環(huán)形溝槽83形 成為環(huán)狀形狀。第六環(huán)形脊82放置在第五環(huán)形溝槽83內(nèi)。在第五環(huán)形 溝槽83和第六環(huán)形脊82之間形成了間隙，第五環(huán)形溝槽83實現(xiàn)了作 為第三集水器的功能。第三集水器因此設(shè)計為可以保持足夠的間隙和體 積以至少避免毛細現(xiàn)象。
第三環(huán)形脊73、第六環(huán)形脊82、第五環(huán)形脊83等一起形成了第二
密封裝置69。
雨水和灰塵的侵入通過第一密封裝置68防止。當雨水和灰塵通過 第一密封裝置68時，第二密封裝置69進一步防止雨水和灰塵進入到殼 體26的內(nèi)部空間。取決于激光測量儀器所使用的環(huán)境條件，第一密封 裝置68或第二密封裝置69的任一個可以不使用。
然后，將給出激光測量儀器的運行的描述。
首先，將給出其中激光測量儀器24在縱向位置安裝的情況的描述。
當安裝激光測量儀器24時，進行了激光測量儀器24的調(diào)水平。
在X軸線方向的傾斜和在Y軸線方向的傾斜分別由X軸線傾斜傳 感器45和Y軸線傾斜傳感器46檢測。基于由X軸線傾斜傳感器45和 Y軸線傾斜傳感器46的檢測結(jié)果，調(diào)水平馬達41 (僅示出了它們中的 一個)被驅(qū)動。螺母塊42上下移動。X軸線傾斜臂30和Y軸線傾斜臂 (未示出)被傾斜，且進行調(diào)整使得X軸線傾斜傳感器45和Y軸線傾 斜傳感器46檢測水平位置。當X軸線傾斜傳感器45和Y軸線傾斜傳感 器46檢測水平位置時，光發(fā)射器容納管28,即光軸34處于垂直位置， 且由五角棱鏡61偏轉(zhuǎn)的離開光的光軸設(shè)定在水平方向。
當激光二極管55開啟時，激光束發(fā)射且由物鏡56轉(zhuǎn)向為平行的光 通量。激光束由五角棱鏡61偏轉(zhuǎn)且在水平方向投射。
通過驅(qū)動掃描馬達50，掃描齒輪67通過掃描驅(qū)動齒輪51旋轉(zhuǎn)。進 一步地，旋轉(zhuǎn)板66、棱鏡保持器59和五角棱鏡61整體地與掃描齒輪67 旋轉(zhuǎn)，且激光束在水平面內(nèi)通過旋轉(zhuǎn)照射投射，且水平參考面由激光束 形成。當激光束掃描過例如墻壁表面的物體時，形成水平參考線。
激光束從光投射窗65投射以形成垂直參考線。
當激光測量儀器24安裝在側(cè)向位置使得光發(fā)射器容納管28放置在 水平位置時，光發(fā)射器容納管28的傾斜由Z軸線傾斜傳感器47檢測。 基于由Z軸線傾斜傳感器47的檢測結(jié)果，調(diào)水平馬達41被驅(qū)動且進行 調(diào)水平，使得Z軸線傾斜傳感器47檢測水平位置。
在Z軸線傾斜傳感器47檢測了水平位置的情況下，因為激光束的 投射方向垂直地與光軸34交叉，所以當激光束由旋轉(zhuǎn)照射投射時形成 了垂直參考面。
激光束通過光投射窗65在水平方向投射。通過將激光束相對于目 標點對齊，形成了垂直地與目標交叉的垂直參考面。
如上所述，組成旋轉(zhuǎn)單元57的旋轉(zhuǎn)單元覆蓋件63和旋轉(zhuǎn)板66不 與頂板53接觸，且這是降低了旋轉(zhuǎn)單元57的旋轉(zhuǎn)阻力的結(jié)構(gòu)。第一密 封裝置68和第二密封裝置69提供在旋轉(zhuǎn)單元57和頂板53之間。
如下將給出第一密封裝置68和第二密封裝置69對于防止水和灰塵 侵入的效果的描述。在如下的描述中，舉了防止水的侵入的例子。在此 假定激光測量儀器24在風和雨的天氣下在室外條件下安裝在垂直位置 處。
當雨從上方以對角方向落在激光測量儀器24上時，因為第一環(huán)形 脊71接合在第三環(huán)形溝槽76內(nèi)，且第一環(huán)形脊71和第三環(huán)形溝槽76 之間的空間窄，所以防止了雨水通過旋轉(zhuǎn)單元覆蓋件63和頂板53之間 的間隙入口 85的直接侵入。另一方面，雨水可以通過第一環(huán)形脊71和 第三環(huán)形溝槽76之間的窄間隙因毛細現(xiàn)象進入，且雨水可能滲出到第 一集水器81。通過第一集水器81的存在，中斷了水因毛細現(xiàn)象的侵入。
滲出的水被收集在第一集水器81內(nèi)。當收集在集水器81內(nèi)的水表 面高度升高到高于第四環(huán)形脊78的下端的高度時，通過集水器內(nèi)收集 的水施加了壓力以將在第一環(huán)形脊71和第三環(huán)形溝槽76之間的水推 出，且當在壓力和由毛細現(xiàn)象導致的滲出之間保持平衡時防止了雨水侵 入。
進一步地，當?shù)谝患?1內(nèi)的水的表面高度超過第一環(huán)形脊71 的高度hl時，收集在集水器內(nèi)的水的壓力施加動力來將水排出到收集 在集水器內(nèi)的水的外側(cè)，且進一步地防止了雨水侵入。特別地，侵入的 水保留在第一集水器81內(nèi)，且它實現(xiàn)了水密封的功能。
當因為風力等雨水侵入的力高于來自第一集水器81的水的壓力 時，經(jīng)過第二環(huán)形脊72上方的水保留在第二環(huán)形溝槽75內(nèi)。進一步地， 當侵入的水經(jīng)過第三環(huán)形脊73上方時，水保留在第五環(huán)形溝槽83內(nèi)， 且第七環(huán)形脊84防止了侵入的水在殼體26內(nèi)部落下。
從間隙進口 85到第五環(huán)形溝槽83的空間用作復雜的彎曲路徑，使 得水收集在其間，且空間導致對于流動的高的阻力。因此，要求很多的 時間直至侵入的水到達第五環(huán)形溝槽83。這為例如通過測量儀器的測量 等的操作給出了寬裕的時間。
然后將給出其中激光測量儀器24在側(cè)向位置安裝的情況，例如其 中激光測量儀器24在圖1中順時針方向旋轉(zhuǎn)90度的情況的描述。
參考圖2,條件是圖2順時針旋轉(zhuǎn)90度且間隙入口 85處于下方位 置。然后，保留在第一集水器81內(nèi)和第二環(huán)形溝槽75內(nèi)的水因為重力 向下向間隙入口85移動。因此，即使當雨水進入第一集水器81和第二 環(huán)形溝槽75時且當水保留在其內(nèi)時，通過將激光測量儀器24放置在側(cè) 向位置處排出了水。
另一方面，當假定在其中在相對側(cè)上的第一集水器81處于上方位 置的情況中，保留在第一集水器81內(nèi)的水沿環(huán)形形狀的第一集水器81 向下流動且通過間隙入口 85流出。在處于上方位置的第一集水器81 上，第二環(huán)形脊72的檐部72a設(shè)定在垂直位置，且檐部72a實現(xiàn)了作為 堤防的功能。這防止了保留的水向中心移動。
因此，當進入第一集水器81和第二環(huán)形溝槽75的水停止且保留在 此處時，且如果激光測量儀器24放置在側(cè)向位置，則侵入的水的大多 數(shù)可以向外側(cè)排出。
圖3示出了本發(fā)明的第二實施例。當激光測量儀器24處于側(cè)向位 置時，在此實施例中4曼入的水可以有效地向外側(cè)排放。
第二環(huán)形脊72的內(nèi)周邊表面傾斜使得第二環(huán)形脊72在向上的方向 展開，且檐部72a的外周邊表面傾斜使得它在向下的方向展開。第四環(huán) 形溝槽77的溝槽壁(第四環(huán)形脊78的內(nèi)周邊表面)傾斜使得溝槽壁在 平行于第二環(huán)形脊72的內(nèi)周邊表面和檐部72a的外周邊表面走向。向 外突出的檐部73a形成在第三環(huán)形脊73的上端上，且向內(nèi)方向突出的 檐部84a形成在第七環(huán)形脊84的上端上。
通過將第二環(huán)形脊72的內(nèi)周邊表面和檐部72a的外周邊表面傾 斜，在第二環(huán)形脊72和第四環(huán)形溝槽77之間的路徑在垂直方向，或在 向下方向傾斜走向。作為結(jié)果，在間隙內(nèi)的水可以容易地向下移動，且 侵入的水可以有效地排放到外側(cè)。因為形成了檐部73a，防止收集在第 二環(huán)形溝槽75內(nèi)的水進入內(nèi)側(cè)，且收集在第二環(huán)形溝槽75內(nèi)的水可以 排放到外側(cè)。檐部84a實現(xiàn)了作為對保持在第五環(huán)形溝槽83內(nèi)的水的 防堤的功能，且防止水落入殼體26的內(nèi)部空間內(nèi)。
可設(shè)計為使得第二環(huán)形脊72和第四環(huán)形脊78的一個的僅內(nèi)周邊表 面被傾斜。
圖4示出了本發(fā)明的第三實施例。在此第三實施例中，未使用在第 一實施例中的第二環(huán)形脊72的檐部72a。
在第三實施例中，第二環(huán)形脊72的高度為h2,且該高度高于第一 環(huán)形脊71的高度hl。當保留在第一集水器81內(nèi)的水的表面高度增加到 高于高度hl時，由保留在第一集水器81內(nèi)的水導致的壓力施加了動力 以將水排出到外側(cè)，且這防止了雨水的侵入。
圖5示出了本發(fā)明的第四實施例。在此第四實施例中，第一環(huán)形脊 71和第三環(huán)形溝槽76形成為雙排列。通過將第一環(huán)形脊71和第三環(huán)形 溝槽76形成為雙排列，增加了直到第一集水器81的密封能力，且可以 增加作為整體的第一密封裝置68的防水效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以由間隙的彎折的和彎曲路徑來提供非 接觸型密封裝置，且用于排除毛細現(xiàn)象的第一集水器81布置在間隙的 彎折的路徑的中間。作為結(jié)果，可以防止因為毛細現(xiàn)象導致的水的侵 入。因為提供了集水器，可使水侵入到激光測量儀器24內(nèi)所要求的時 間更長。保留在集水器內(nèi)的水可以通過傾斜或下拉激光測量儀器24而 排放到外側(cè)。這使得在壞天氣條件下可以使用激光測量儀器24更長時 間。
設(shè)計為使得壓力由積蓄在第一集水器81內(nèi)的水施加來排出水。作 為結(jié)果，可以防止水從外側(cè)的侵入，且超過預先確定的水表面高度的水 可以排放到外側(cè)。這使得在壞天氣條件下可以使用激光測量儀器24更 長時間。
然后，將給出防塵效果的描述。
灰塵隨空氣流動侵入，該空氣是壓縮的流體。根據(jù)本發(fā)明的密封裝 置具有非常窄且復雜的彎折的路徑。這意味著路徑對于流體的移動具有 高阻力。進一步地，路徑具有多個迂回和彎曲，這是垂直的或幾乎垂直 的彎曲?；覊m到內(nèi)部空間的侵入可能被阻塞，因為空氣流動中的灰塵與 彎曲部分碰撞或接觸。因為帶有大體積的集水器布置在中點處，侵入空 氣的流動在集水器處停滯，且這防止了灰塵侵入到內(nèi)部空間。因此，可 以提供對灰塵流動的足夠的密封效果。
權(quán)利要求
1.一種激光測量儀器，其包括用于通過旋轉(zhuǎn)照射投射激光束的旋轉(zhuǎn)單元、用于可旋轉(zhuǎn)地支承所述的旋轉(zhuǎn)單元的主單元和用于在所述的旋轉(zhuǎn)單元和所述的主單元之間密封的密封裝置，其中所述的密封裝置包括與所述的旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心同心地形成在所述的主單元上的環(huán)形脊和形成在所述的旋轉(zhuǎn)單元上的環(huán)形溝槽，使得所述的環(huán)形脊接合在所述的環(huán)形溝槽內(nèi)且間隙形成在所述的環(huán)形脊和所述的環(huán)形溝槽之間，所述的環(huán)形脊和所述的環(huán)形溝槽相互同心地布置且至少布置為雙排列，且其中所述的密封裝置進一步包括由所述的間隙在徑向方向彎曲的且彎折的路徑和布置在沿所述的路徑的至少一個點上且其體積大于所述的間隙體積的腔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測量儀器，其中所述的環(huán)形脊至少包 括形成在外部位置的第一環(huán)形脊和形成在內(nèi)部位置的第二環(huán)形脊，其中 所述的第二環(huán)形脊高于所述的第一環(huán)形脊，且所述的腔形成在所述的第 二環(huán)形脊和接合了所述的第二環(huán)形脊的所述的環(huán)形溝槽之間的更靠近 所述的第一環(huán)形脊的點處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光測量儀器，其中在向外方向突出的檐 部提供在所述的第二環(huán)形脊的上端上，所述的腔布置在所述的檐部下方 且所述的檐部的下表面處于高于所述的第一環(huán)形脊的位置處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測量儀器，其中所述的環(huán)形脊的至少 一個的至少內(nèi)周邊表面在向外的方向上向上端傾斜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光測量儀器，其中所述的旋轉(zhuǎn)單元安裝 為夾住作為所述的主單元的部分的平板，第一環(huán)形脊和所述的第二環(huán)形 脊布置在所述的平板的上表面上，第三環(huán)形脊形成在所述的平板的下表 面上，且其中基于非接觸地插入了所述的第三環(huán)形脊的環(huán)形溝槽形成在 所述的旋轉(zhuǎn)單元面向該下表面的部分上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光測量儀器，其中第四環(huán)形脊進一步形 成在所述的旋轉(zhuǎn)單元面向該下表面的部分上，其中向中心突出的檐部提 供在所述的第四環(huán)形脊的上端上，且腔形成在檐部下方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或6所述的激光測量儀器，其中所述的腔具 有足以避免毛細現(xiàn)象的間隙和體積。
全文摘要
激光測量儀器，包括用于通過旋轉(zhuǎn)照射投射激光束的旋轉(zhuǎn)單元、用于可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)單元的主單元和用于在旋轉(zhuǎn)單元和主單元之間密封的密封裝置，其中密封裝置包括與旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心同心地形成在主單元上的環(huán)形脊和形成在旋轉(zhuǎn)單元上的環(huán)形溝槽，使得環(huán)形脊接合在環(huán)形溝槽內(nèi)且間隙形成在環(huán)形脊和環(huán)形溝槽之間，環(huán)形脊和環(huán)形溝槽相互同心地布置且至少布置為雙排列，且其中密封裝置進一步包括由間隙在徑向方向彎曲的且彎折的路徑和布置在沿路徑的至少一個點上且其體積大于間隙體積的腔。
文檔編號G01C15/00GK101183001SQ200710188718
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日
發(fā)明者林瀨真一, 蓜島康仁 申請人:株式會社拓普康