激光接收器

1.一种激光接收器，包括至少一个激光接收传感器和用于识别激光接收传感器激光线接收位置并输出识别信号的主机，以及可根据主机输出的识别信号发出指示信号的信号指示装置，其特征在于还包括可根据主机输出的识别信号驱动激光接收传感器移动以获得激光线最佳接收位置的传感器位移驱动装置，所述主机包括相连的信号放大电路模块和CPU，所述激光接收传感器与信号放大电路模块相连，而CPU则与传感器位移驱动装置的驱动电路相连，
还包括液晶位移显示装置和传感器位移检测装置，所述传感器位移检测装置包括光电零位开关和位移脉冲信号检测传感装置，所述光电零位开关与CPU相连，用于记录激光接收传感器的初始位置；所述位移脉冲信号检测传感装置与CPU相连，用于将激光接收传感器运动的位移量信号转换成脉冲信号，并将此脉冲信号传输给CPU处理成数据信号；所述液晶位移显示装置也与CPU相连，用于将CPU输出的数据信号以数字或刻度的形式显示出来；
或者，所述传感器位移驱动装置包括同步带轮传动机构，所述同步带轮传动机构由主动轮，从动轮，套于主、从动轮上的同步带及连接并驱动主动轮旋转的电机共同构成，所述激光接收传感器固定于所述同步带上，而所述CPU与电机的驱动电路相连；还包括液晶位移显示装置和传感器位移检测装置，所述传感器位移检测装置包括光电零位开关，所述光电零位开关与CPU相连，用于记录激光接收传感器的初始位置；所述电机为步进电机，所述CPU利用步进电机反馈的脉冲计数来计算激光接收传感器的位移量，并处理成数据信号；
所述液晶位移显示装置也与CPU相连，用于将CPU输出的数据信号以数字或刻度的形式显示出来。
2.根据权利要求1所述的激光接收器，其特征在于所述激光接收传感器的数量为两个以上，所述主机还包括信号切换开关选择电路模块，所述激光接收传感器经信号切换开关选择电路模块与信号放大电路模块相连，而所述CPU同时与该信号切换开关选择电路相连。
3.根据权利要求1或2所述的激光接收器，其特征在于还包括位移稳定机构，所述位移稳定机构包括与主、从动轮的中心连线平行布置的导轨，及设于导轨上可沿导轨往复移动的滑块，所述激光接收传感器同时固定于所述滑块上；还包括布置于导轨两端的两个用于防止激光接收传感器移动超出导轨有效行程的光电限位开关，所述两个光电限位开关均与CPU相连。
4.根据权利要求1或2所述的激光接收器，其特征在于所述信号指示装置为灯光显示识别输出装置，或者声音识别输出装置，或者同时包括两者。
5.根据权利要求4所述的激光接收器，其特征在于所述灯光显示识别输出装置包括上位指示灯、中位指示灯和下位指示灯，所述激光接收传感器包括两个相互靠近的光敏元件，所述上位指示灯用于当激光接收传感器中位于下部的光敏元件接收到激光线时发亮，所述下位指示灯用于当激光接收传感器中位于上部的光敏元件接收到激光线时发亮，而所述中位指示灯用于当激光接收传感器中两个光敏元件均接收到激光线时发亮。
6.根据权利要求1或2所述的激光接收器，其特征在于还包括与CPU相连用于同外界进行数据传递的通讯电路模块。

激光接收器\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种激光接收器。\n背景技术\n[0002] 目前，在建筑工地、装修工地、道路建造工地、设备安装工地及管道布线工地的施工及验收工作中，广泛使用激光投线仪或激光扫平仪，它能发出一条水平多条相互垂直的红色或蓝色激光线，为增加抗干扰能力，通常激光线也可被调制成5khz -10khz或0-30hz的脉动信号，能快速准确地提供水平和垂直基准。在低照度环境中，近距离大概在10米以内激光线是可见的，在高照度及远距离使用时就需要一种激光接收器来识别激光接收器的位置。激光接收器的使用是这样：激光接收器上有三个位置（上、中、下）指示灯，分别用三种不同的颜色，或者上，下同色而中间不同色来指示。接收单元由两块相互靠近的光电池组成，当光线照在上面的光电池时，下面的指示灯亮，表示光线照在上面，要向下移动，当光线照在下面的光电池时，上面的指示灯亮，表示光线照在下面，要向上移动，当上下光电池都接收到照射时，中间指示灯亮，同时蜂鸣器发出连续的声音，表示激光线处在正中的位置。\n如果把激光接收器旋转90°，及可左右移动激光器去搜索垂直的激光线，判断的方法是相同的。现有的自动水平投线仪配套的激光接收器都是靠人手上下或左右移动，去搜索激光线的，在操作中既要保持水平，又要移动，手的抖动是难免的，这会带来测量的误差，同时在搜索过程中对基准位相对移动了多少位移也是不知道的。\n发明内容\n[0003] 本发明目的是：为了克服现有激光接收器的不足，本发明提供一种能够自动调整激光接收传感器对于激光线接收位置的激光接收器，其能在有效行程范围内自动且精确的搜索和捕捉激光线，以驱除常规技术中人手抖动对于测试精度的影响，使激光接收器的使用能够更加简便易行。\n[0004] 本发明的技术方案是：一种激光接收器，包括至少一个激光接收传感器和用于识别激光接收传感器激光线接收位置并输出识别信号的主机，以及可根据主机输出的识别信号发出指示信号的信号指示装置，其特征在于还包括可根据主机输出的识别信号驱动激光接收传感器移动以获得激光线最佳接收位置的传感器位移驱动装置。\n[0005] 进一步的，本发明中所述主机包括相连的信号放大电路模块和CPU，所述激光接收传感器与信号放大电路模块相连，而CPU则与传感器位移驱动装置的驱动电路相连。\n[0006] 本发明中所述激光接收传感器可以使用一个，当然也可以同时使用两个以上，而在实际的优选方案中：本发明倾向于所述激光接收传感器的数量为两个以上，所述主机还包括信号切换开关选择电路模块，所述激光接收传感器经信号切换开关选择电路模块与信号放大电路模块相连，而所述CPU同时与该信号切换开关选择电路相连。具体工作中，任意一个预先接收到激光线的激光接收传感器将传递给CPU一个信号，随即CPU将反馈一个控制信号给信号切换开关选择电路模块，让其选定该预先接收到激光线的激光接收传感器完成余下的激光接收工作；也就是说信号切换开关选择电路接下来只负责传递该被选定的激光接收传感器与信号放大电路模块及CPU之间的信号传递工作，对其进行微调直至该选定的激光接收传感器获得激光线接收最佳位置。采用多个激光接收传感器能够增加激光线接收范围，从而减少激光接收传感器的移动距离，提高整个激光接收器的工作效率。\n[0007] 本发明中所述传感器位移驱动装置主要是指通过电驱动带动激光接收传感器运动的机构，虽然是一种公知的技术手段，但应用于激光接收器还没有先例。所述传感器位移驱动装置的具体形式可以多种多样，而本发明亦优选采用一种运行可靠，移动平稳的形式，即所述传感器位移驱动装置包括同步带轮传动机构，所述同步带轮传动机构由主动轮，从动轮，套于主、从动轮上的同步带及连接并驱动主动轮旋转的电机共同构成，所述激光接收传感器固定于所述同步带上，而所述CPU与电机的驱动电路相连。\n[0008] 进一步的，本发明还包括位移稳定机构，所述位移稳定机构包括与主、从动轮的中心连线平行布置的导轨，及设于导轨上可沿导轨往复移动的滑块，所述激光接收传感器同时固定于所述滑块上；还包括布置于导轨两端的两个用于防止激光接收传感器移动超出导轨有效行程的光电限位开关，所述两个光电限位开关均与CPU相连，一旦其中任意一个光电限位开关检测到激光接收传感器超出导轨有效行程，将立即发出信号给CPU，由CPU发出指令停止传感器位移驱动装置运作，防止装置损坏。位移稳定机构的引入能够进一步确保激光接收传感器移动时的平稳性，从而在一定程度上提高其对于激光线接收的精度。\n[0009] 进一步的，本发明还包括液晶位移显示装置和传感器位移检测装置，所述传感器位移检测装置包括光电零位开关和位移脉冲信号检测传感装置，所述光电零位开关与CPU相连，用于记录激光接收传感器的初始位置；所述位移脉冲信号检测传感装置与CPU相连，用于将激光接收传感器运动的位移量信号转换成脉冲信号，并将此脉冲信号传输给CPU处理成数据信号；所述液晶位移显示装置也与CPU相连，用于将CPU输出的数据信号以数字或刻度的形式显示出来。本发明中所述位移脉冲信号检测传感装置为现有技术，其具有可相对活动的两个检测头，其中一个检测头固定，而另一个则可随激光接收传感器同步移动（例如具体实施时，可将该检测头固定在上述沿导轨往复移动的滑块上），位移脉冲信号检测传感装置可将两个检测头之间的相对位移量转换成脉冲信号，传递给CPU处理。\n[0010] 当然，在实际的运用中，若本发明中的电机采用的是步进电机，则本发明也可以不采用位移脉冲信号检测传感装置来检测位移量，而是由CPU直接利用步进电机反馈的脉冲计数来精确地计算位移量，并处理成数据信号输出给液晶位移显示装置进行显示。\n[0011] 本发明中所述激光接收传感器、信号指示装置和液晶位移显示装置均为常规技术，为本领域技术人员所熟知，但液晶位移显示装置应用于本发明确未有先例。同常规技术一样，所述激光接收传感器包括两个相互靠近的光敏元件，例如两块光电池，当激光线照在上面或者下面的光电池上时，均不是合格的激光线接收位置，都需要作出相应的调整，只有当上、下光电池都接收到照射时，才是激光线最佳接收位置。\n[0012] 本发明中所述信号指示装置可以是灯光显示识别输出装置，或者声音识别输出装置，或者同时包括两者。所述灯光显示识别输出装置包括上位指示灯、中位指示灯和下位指示灯，所述上位指示灯用于当激光接收传感器中位于下部的光敏元件接收到激光线时发亮，所述下位指示灯用于当激光接收传感器中位于上部的光敏元件接收到激光线时发亮，而所述中位指示灯用于当激光接收传感器中两个光敏元件均接收到激光线时发亮。所述声音识别输出装置可以选择常规的蜂鸣器，所述蜂鸣器可预设有多个报警音频，对应激光接收传感器不同的激光线接收位置而发出不同的报警音。\n[0013] 本发明还可进一步包括与CPU相连用于同外界进行数据传递的通讯电路模块。\n[0014] 本发明在实际生产时，包含外壳，所述激光接收传感器、主机、信号指示装置、传感器位移驱动装置、液晶位移显示装置、光电零位开关、光电测距传感器和位移稳定机构均安装于外壳内。\n[0015] 本发明在具体使用时，置于激光投线仪或激光扫平仪等激光发射装置的有效接收行程内，根据所接收的是垂直激光基准线还是水平激光基准线，来确立整个激光接收器的布置方向，例如接收水平激光基准线时为纵向布置，确保激光接收传感器于纵向移动。随即给激光接收器通电，便即自动开始搜索工作。当激光接收传感器未接收到信号时，CPU将通过传感器位移驱动装置驱动激光接收传感器作上下往复运动，对激光线进行搜索。当激光接收传感器接收到激光信号时，若采用多个激光接收传感器，则CPU将通过信号切换开关选择电路模块锁定预先接收到激光线的激光接收传感器完成余下的激光接收工作。随即，在CPU的控制下将对激光线作精确的测量：当激光接收传感器上部的光敏元件接收到激光信号时，下位指示灯点亮（可同时发出报警音），CPU将发出控制信号驱动传感器位移驱动装置带动激光接收传感器向下移动，直到激光接收传感器的上下光敏元件均接收到激光信号，也即达成激光线的最佳接收位置，中间指示灯亮，此时激光接收器将通过液晶位移显示装置以数字或者刻度的形式显示出激光接收传感器相对于初始位置的精确位移。而当激光接收传感器下部的光敏元件接收到激光信号时，上位指示灯点亮（可同时发出报警音），CPU将发出控制信号驱动传感器位移驱动装置带动激光接收传感器向上移动，直到激光接收传感器的上下光敏元件均接收到激光信号，中间指示灯点亮为止，此时同样借助液晶位移显示装置以数字或者刻度的形式显示出激光接收传感器相对于初始位置的精确位移。当本激光接收器用于接收垂直激光基准线时，只需将激光接收器旋转90°横向布置，确保激光接收传感器于横向移动。\n[0016] 此外值得一提的是，本发明借助CPU内置的程序还可实现“置零”功能，即在实际的检测过程中将激光接收传感器实时停止的位置预置为零位，以便当激光接收传感器移动至下一位置时，能够更加方便快速的计算出两者间的位移差，以便数据的直观显示。\n[0017] 本发明的优点是：\n[0018] 1．本发明提供的这种激光接收器，其通过增加传感器位移驱动装置使得激光接收传感器能在有效行程范围内自动且精确的搜索和捕捉激光线，从而驱除了常规技术中人手抖动对于测试精度的影响，使得激光接收器的测试更加精确可靠，也使得激光接收器的使用更加简便易行。\n[0019] 2．本发明提供的这种激光接收器，增加了液晶显示功能，能够显示检测得到的激光接收传感器接收激光线过程中相对于初始位置的移动距离，驱除了常规技术中通过高度尺读取位移的麻烦，更进一步提高了激光接收器的实用便利性。\n[0020] 3．本发明提供的这种激光接收器，可提供激光接收传感器在任意位置显示置零的功能，非常方便位移差的测试，确保激光接收传感器能够在有效设计的行程内更加自动快速的搜索激光线。\n附图说明\n[0021] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：\n[0022] 图1为本发明的主结构框图（省略电源输入装置）；\n[0023] 图2为本发明的实物立体结构示意图（正面）；\n[0024] 图3为本发明的实物立体结构示意图（背面）；\n[0025] 图4为本发明的实物内部立体结构示意图（正面同步带轮传动机构）；\n[0026] 图5为本发明的实物内部立体结构示意图（背面）；\n[0027] 图6为本发明的电路结构框图（省略电源输入装置）。\n[0028] 其中：1、外壳；2、光电零位开关；3、滑块；4、光电限位开关；5、导轨；6、主动轮；7、从动轮；8、同步带；9、激光接收传感器；10、电机；11、控制线路板；12、上位指示灯；13、中位指示灯；14、下位指示灯；15、液晶位移显示装置；16、蜂鸣器；17、激光接收窗口；18、通讯接口；19、电源输入接口；20、隔板；21、电池组。\n具体实施方式\n[0029] 实施例：结合图1所示，本发明提供的这种激光接收器其结构框架如下：由激光接收传感器，用于识别激光接收传感器激光线接收位置并输出识别信号的主机，可根据主机输出的识别信号发出指示信号的信号指示装置，可根据主机输出的识别信号驱动激光接收传感器移动以获得激光线最佳接收位置的传感器位移驱动装置，用于检测激光接收传感器位移的传感器位移检测装置，显示激光接收传感器位移量的液晶位移显示装置以及给上述各部分供电的电源输入装置这几个部分所共同构成。\n[0030] 具体结合图2、图3、图4、图5和图6所示，是本发明的一种具体实施例。首先如图2－图5所示，该实施例的具体实物结构具有一外壳1，所述激光接收传感器9、主机、信号指示装置、传感器位移驱动装置、传感器位移检测装置、液晶位移显示装置15和电源输入装置均设置于该外壳1内。\n[0031] 所述外壳1内部设置一隔板20，隔板20的一面安装有传感器位移驱动装置，本实施例中该传感器位移驱动装置由同步带轮传动机构和位移稳定机构两部分共同组成，所述同步带轮传动机构由主动轮6，从动轮7，套于主、从动轮6、7上的同步带8及连接并驱动主动轮6旋转的电机10共同构成，所述电机10安装于隔板20另一面。本实施例中所述激光接收传感器9的数量为三个（图2－图5的实物图中仅画出一个激光接收传感器），所述激光接收传感器9固定于所述同步带8上。所述位移稳定机构由与主、从动轮6、7的中心连线平行布置的导轨5，设于导轨5上可沿导轨5往复移动的滑块3，以及布置于导轨5两端的两个用于防止激光接收传感器9移动超出导轨5有效行程的光电限位开关4共同构成，所述激光接收传感器9同时固定于所述滑块3上。\n[0032] 本实施例中所述传感器位移检测装置具体由光电零位开关和位移脉冲信号检测传感装置两部分组成，所述光电零位开关2设置于所述导轨5一侧。所述位移脉冲信号检测传感装置为现有技术，其具有可相对活动的两个检测头（图中未画出），其中一个检测头固定在隔板20上，而另一个检测头固定在上述沿导轨5往复移动的滑块3上，可随激光接收传感器9同步移动。所述位移脉冲信号检测传感装置可将两个检测头之间的相对位移量转换成脉冲信号。\n[0033] 所述隔板20的另一面安装有主机，所述主机是整合了信号切换开关选择电路模块、信号放大电路模块、CPU和通讯电路模块的控制线路板11。\n[0034] 具体结合图6所示，所述三个激光接收传感器9均经信号切换开关选择电路模块与信号放大电路模块相连，信号放大电路模块与CPU相连，而CPU则与电机10的驱动电路相连，所述CPU同时与该信号切换开关选择电路相连。所述位移稳定机构内的两个光电限位开关4均与CPU相连，一旦其中任意一个光电限位开关4检测到激光接收传感器超出导轨5有效行程，将立即发出信号给CPU，由CPU发出指令停止电机10运作，防止机构损坏。\n所述光电零位开关2与CPU相连，用于记录激光接收传感器9的初始位置；所述位移脉冲信号检测传感装置与CPU相连，用于将激光接收传感器9运动的位移量信号转换成脉冲信号，并将此脉冲信号传输给CPU处理成数据信号；所述液晶位移显示装置15也与CPU相连，用于将CPU输出的数据信号以数字或刻度的形式显示出来。所述通讯电路模块也与CPU相连，用于同外界进行数据传递。\n[0035] 本实施例中所述信号指示装置同时采用了灯光显示识别输出装置和声音识别输出装置两部分。所述灯光显示识别输出装置同常规技术一样，采用上位指示灯12、中位指示灯13和下位指示灯14，所述激光接收传感器9同常规技术一样包括两个相互靠近的光敏元件，所述上位指示灯12用于当激光接收传感器9中位于下部的光敏元件接收到激光线时发亮，所述下位指示灯14用于当激光接收传感器9中位于上部的光敏元件接收到激光线时发亮，而所述中位指示灯13用于当激光接收传感器9中两个光敏元件均接收到激光线时发亮。所述声音识别输出装置选择常规的蜂鸣器16，所述蜂鸣器16内预设有三个报警音频，可对应激光接收传感器9上述不同的激光线接收位置情况而发出不同的报警音。\n[0036] 再结合图2－图5所示，本实施例中所述外壳1的正面设有激光接收窗口17，以便激光线能够透过该窗口供内部的激光接收传感器9接收。外壳1的背面设有液晶位移显示装置15（显示屏部分），蜂鸣器16（喇叭部分），所述外壳1的正面和背面均设有上、中、下位指示灯12、13、14，方便用户从两面观测灯光信号。同时外壳1的背面还设有电源开关、激光信号接收开关、置零开关等开关按钮。外壳1的侧面则设置有通讯接口18和电源输入接口\n19。本实施例的电源输入装置采用直流电源输入装置，其电源的输入可外接电源输入，也可由内部安装的电池组21输入。\n[0037] 结合图2－图6所示，本实施例在具体使用时，置于激光投线仪或激光扫平仪等激光发射装置的有效接收行程内，根据所接收的是垂直激光基准线还是水平激光基准线，来确立整个激光接收器的布置方向，例如接收水平激光基准线时为纵向布置，确保激光接收传感器9于纵向移动。随即给激光接收器通电，便即自动开始搜索工作。当激光接收传感器9未接收到信号时，CPU将通过电机10驱动激光接收传感器9作上下往复运动，对激光线进行搜索。当激光接收传感器9接收到激光信号时，该预先接收到激光线的激光接收传感器9将传递给CPU一个信号，随即CPU将反馈一个控制信号给信号切换开关选择电路模块，让其选定该预先接收到激光线的激光接收传感器9完成余下的激光接收工作。随即，在CPU的控制下将对激光线作精确的测量：当激光接收传感器9上部的光敏元件接收到激光信号时，下位指示灯14点亮（同时发出报警音），CPU将发出控制信号驱动电机10带动激光接收传感器9向下移动，直到激光接收传感器9的上下光敏元件均接收到激光信号，也即达成激光线的最佳接收位置，中间指示灯13亮（同时发出报警音），此时激光接收器将通过液晶位移显示装置15以数字或者刻度的形式显示出激光接收传感器9相对于初始位置的精确位移。而当激光接收传感器9下部的光敏元件接收到激光信号时，上位指示灯12点亮（同时发出报警音），CPU将发出控制信号驱动电机10带动激光接收传感器9向上移动，直到激光接收传感器9的上下光敏元件均接收到激光信号，中间指示灯13点亮为止（同时发出报警音），此时同样借助液晶位移显示装置15以数字或者刻度的形式显示出激光接收传感器相对于初始位置的精确位移。当本激光接收器用于接收垂直激光基准线时，只需将接收器旋转90°横向布置，确保激光接收传感器于横向移动。\n[0038] 此外值得一提的是，本发明借助CPU内置的程序还可实现“置零”功能，即在实际的检测过程中将激光接收传感器9实时停止的位置预置为零位，以便当激光接收传感器移动至下一位置时，能够更加方便快速的计算出两者间的位移差，以便数据的直观显示。\n[0039] 当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。