ES2292422T3 - Laser rotatorio para la construccion. - Google Patents
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Abstract
Láser rotatorio para la construcción con una fuente de luz (3; 33) dispuesta dentro de una carcasa para instrumentos (2; 32; 72; 92; 102) para la generación de un rayo láser (L) y un dispositivo de desviación (7; 50; 74; 104) para el rayo láser rotatorio alrededor de un eje de giro que coincide preferentemente con el eje óptico, dispuesto en una unidad de carcasa (10; 51; 73; 93; 103), que sobresale al menos parcialmente de la carcasa para instrumentos (2; 32; 72; 92; 102) y presenta al menos una abertura de salida del láser (13; 52) para el rayo láser, con un dispositivo de detección (14) para un rayo láser (R) reflectado por una marca de indicación (24) e irradiado a través de la abertura de entrada de luz (13; 52) hacia la unidad de carcasa (10; 51; 73; 93; 103), y con una unidad de evaluación y de mando (21) vinculada con un dispositivo de detección (14), con la unidad de evaluación y de mando (21) se pueden generar, en función del rayo láser reflectado detectado (R), señalesde mando para dispositivos de basculación (22; 37) para generar el movimiento de basculación del eje de giro del dispositivo de desviación (7; 50; 74; 104), caracterizado porque dentro de la unidad de carcasa (10; 51; 73; 93; 103) existe una plataforma (8; 46; 106) con un dispositivo de desviación (7; 50; 74; 104), la plataforma puede regularse en altura en dirección del eje de giro, y porque están previstos dispositivos de regulación accionados automáticamente (40; 75; 96; 107 - 109), con cuya ayuda el dispositivo de desviación (7; 50; 74; 104) para el rayo láser (L) puede ser regulado axialmente en función de rayo láser (R) detectado reflectado por la marca de indicación (24) en relación a una posición inicial.
Description
Láser rotatorio para la construcción.
La presente invención comprende un láser
rotatorio para la construcción con un rayo láser rotatorio acorde
al término genérico de la reivindicación 1.
El láser de construcción con un rayo láser
rotatorio es aplicado sobre todo en la industria de la construcción,
en los oficios de instalación y electrónica y en los oficios
relacionados, como ayuda para determinar líneas horizontales y
verticales en el cielo raso, paredes y pisos, es decir, para definir
con exactitud planos que discurren horizontales, verticales o en
cualquier dirección oblicua en el espacio. Esto es necesario por
ejemplo para alinear paredes, marcos de puertas y ventanas o
también para determinar el recorrido de instalaciones eléctricas o
tuberías. Los láseres rotatorios para la construcción de este tipo
conocidos en el estado de la técnica presentan una unidad láser en
una carcasa, cuyo rayo láser emitido puede ser desviado en
aproximadamente 90º por un dispositivo de desviación. El
dispositivo de desviación es rotatorio alrededor de un eje de giro
que coincide con un con un eje óptico. En la rotación del
dispositivo de desviación, el rayo láser desviado en sentido
perpendicular al eje de giro describe un plano. El eje de rotación
del rayo láser puede ser inclinado en dos planos perpendiculares
entre sí mediante dispositivos con servomando, para que puedan ser
compensadas irregularidades de la superficie, o, en caso de ser
necesario, puedan ser representados planos inclinados en el
espacio.
Como ejemplo de este tipo de láser rotatorio
para la construcción se nombrarán las memorias
EP-A-0 787 972 o también la
EP-A-0 854 351, en las cuales se
describen diferentes variantes de equipos que permiten reconocer el
error en la posición del plano de rotación a partir de una línea de
referencia, en una tablilla de mira especialmente configurada para
ello. Al reconocer el error en la posición, se le señala al usuario,
acorde a la EP-A-0 787 972, la
dirección en la cual debe mover y alinear el equipo, para ajustar la
posición correcta del plano indicado por el láser rotatorio En el
láser de construcción conocido, por ejemplo, por
EP-A-0 854 351, los sistemas servo
se encargan de que el eje de rotación del rayo láser sea dirigido
automáticamente a una línea de referencia dispuesta en una tablilla
de mira especialmente diseñada.
En los láseres rotatorios para la construcción
conocidos en el estado de la técnica se puede inclinar el eje de
rotación en dos direcciones, como es mencionado en las patentes
citadas. Pero, a través de la posición de salida del rayo en el
equipo, la posición del plano permanece fija. Si el plano formado
por el rayo láser rotatorio debe ser desplazado en sentido
paralelo, el láser de construcción mismo debe ser desplazado
lateralmente. Puede ser necesario, por ejemplo, supervisar
constantemente la regulación de un plano horizontal a través de una
marca de altura predeterminada en la construcción y reajustarla en
caso de una disposición inestable del equipo. Para ese caso de
aplicación se utiliza usualmente la regulación de altura en un
soporte o el riel de un soporte mural. En el caso de un error en la
posición, el reajuste de la regulación se realiza manualmente. Si
la marca de altura está alejada varios metros del láser de
construcción, lo cual puede ocurrir fácilmente en una disposición
centrada en un espacio mayor, la correspondencia del rayo láser y la
marca de altura desde un punto de vista desde el equipo no siempre
es reconocible. O bien se requiere de personal auxiliar para las
instrucciones, o el usuario debe ir y venir entre el lugar de
emplazamiento del láser de construcción y la marca de altura, hasta
que la posición del equipo haya sido reajustada.
En otra aplicación para el láser de construcción
del tipo conocido, un plano vertical debe alinearse acorde a una
dirección horizontal, por ejemplo, del eje de la construcción, que
está predeterminado por una o dos marcas de objetivo. En este caso
el láser de construcción es colocado en el suelo y alineado
manualmente acorde a ambas marcas dispuestas en paredes
enfrentadas. Para ello primero se apunta a una marca, por rotación
del láser de construcción alrededor de un eje vertical, y luego se
mide el error en la posición del plano de la segunda marca formado
por el rayo láser rotatorio. Correspondientemente a la relación de
ambas distancias del láser de construcción a ambas marcas se
corrige posteriormente la posición del láser de construcción a
través del desplazamiento, generalmente en una distancia estimativa.
Este procedimiento se repite tantas veces, hasta que el plano
formado por el rayo láser pasa por ambas marcas. Una inclinación del
eje de rotación alrededor de un eje vertical, conocida por las
patentes mencionadas, puede ser consultada para la alineación
automática de la marca de objetivo. Sin embargo, esto sólo es un
paso parcial del procedimiento requerido para una alineación exacta
del plano vertical a ser representado.
En otro caso de aplicación, por ejemplo, en la
renovación de edificios viejos, con, en general, paredes y/o cielos
raso torcidos, puede ser necesario trazar un plano alabeado,
mediante tres marcas dispuestas en la construcción. Esto se realiza
con los láseres de construcción conocidos, de manera semejante a la
alineación de un plano vertical, acorde a un eje de la
construcción, agregando adicionalmente una tercera marca, lo cual
produce múltiples pruebas y una aproximación paulatina.
Con un láser de construcción conocido en el
estado de la técnica los tres casos de aplicación descritos, que
corresponden a las aplicaciones más frecuentes del láser de
construcción, se llevan a cabo con cierta dificultad y requieren
mucho tiempo. Es por ello que existe la necesidad de un láser de
construcción que permita llevar a cabo de manera más simple, rápida
y confortable estas tres aplicaciones principales.
Acorde a la memoria JP60067812 el láser
rotatorio para la construcción presenta una fuente de luz dispuesta
dentro de una carcasa para instrumentos para la generación de un
rayo láser y un dispositivo de desviación para el rayo láser,
rotatorio alrededor de un eje de giro que coincide preferentemente
con el eje óptico, y se encuentra dispuesto en una unidad de
carcasa, que presenta al menos una abertura de salida del láser
para el rayo láser, con un dispositivo de detección para un rayo
láser reflectado por una marca de indicación e irradiado a través
de la abertura de entrada de luz hacia la unidad de carcasa, y con
una unidad de evaluación y de mando vinculada con un dispositivo de
detección, con la unidad de evaluación y de mando se pueden generar,
en función del rayo láser reflectado detectado, señales de mando
para dispositivos de basculación para generar el movimiento de
basculación del eje de giro del dispositivo de desviación.
Acorde a la memoria US4035084, adicionalmente la
abertura de salida del láser sobresale al menos parcialmente la
carcasa para instrumentos.
Acorde a una publicación posterior de la memoria
EP0957338, adicionalmente el dispositivo de desviación es regulable
axialmente y de modo automático a lo largo del eje de rotación.
La resolución de este objetivo consiste en un
láser de construcción con un rayo láser rotatorio, que
adicionalmente presenta las características enunciadas en el
párrafo fundamental de la reivindicación 1. Perfeccionamientos
ventajosos y/o variantes preferidas de la invención son objeto de
las reivindicaciones vinculadas. El láser rotatorio para la
construcción diseñado acorde a la invención, está provisto de una
fuente de luz dispuesta en la carcasa para instrumentos para
generar un rayo láser, y un dispositivo de desviación para el rayo
láser. El dispositivo de desviación es rotatorio alrededor de un
eje de giro, que coincide con el eje óptico, y está dispuesto en la
unidad de carcasa que sobresale al menos parcialmente a la carcasa
para instrumentos y presenta al menos una abertura de salida del
láser para el rayo láser. Además el láser rotatorio para la
construcción presenta, dentro de la carcasa para instrumentos, un
dispositivo de detección para una luz láser reflectada por una
marca de indicación e irradiada en la carcasa para instrumentos a
través de la abertura de entrada de luz. El dispositivo de
detección está vinculado a una unidad de evaluación y mando, con la
cual se pueden generar, en función del rayo láser reflectado
detectado, señales de mando para generar el movimiento de
basculación del eje de giro del dispositivo de desviación
rotatorio. La unidad de evaluación y mando está unida asimismo a
dispositivos accionados automáticamente, con cuya ayuda el
dispositivo de desviación para el rayo láser puede ser regulado
axialmente en función de rayo láser detectado reflectado por la
marca de indicación en relación a una posición inicial.
A través de la configuración acorde a la
invención, al láser rotatorio para la construcción le es conferido
otro grado de libertad, que simplifica el ajuste del equipo y la
alineación respecto de una marca dispuesta en una construcción.
El láser rotatorio para la construcción acorde a
la invención se basa en los equipos descritos en las memorias
citadas anteriormente, EP-A-0 787
972 o EP-A-0 854 351 o también
US-A-5.784.155. A través de la
invención se amplía el equipo básico de este tipo de equipos, que
incluye un análisis sensorial, actuadores para la rotación y la
regulación de la inclinación del eje de rotación y los sistemas
servo correspondientes, incluyendo dispositivos automáticos para el
desplazamiento axial del dispositivo de desviación para el rayo
láser y los elementos de la unidad de evaluación y mando vinculados
con ello.
Para la regulación de la inclinación del eje de
rotación del dispositivo de desviación para el rayo láser, un láser
rotatorio para la construcción conocido por la memoria
US-A-5.784.155 incluye tres sensores
niveladores ortogonales en las tres direcciones de coordenadas
cartesianas. Un interruptor de gravedad sirve para un primer
reconocimiento de la posición del equipo, más bien horizontal o
vertical. Para el caso en que el área sensitiva de los sensores
niveladores posea dimensiones lo suficientemente grandes, esta tarea
puede ser realizada también por ellos. Un codificador angular en el
dispositivo de desviación rotatorio sirve para la determinación de
la dirección desde la cual se mira la tablilla de mira desde el
equipo, para poder determinar la dirección de la inclinación
principal. Un dispositivo de detección sirve como receptor para el
reconocimiento de tablillas de mira y su codificación. Las señales
registradas son conducidas a la unidad de evaluación y mando, que
determina la desviación del eje de rotación momentáneo en relación
con la posición nominal determinado por la(s)
tablilla(s) de mira y genera señales de mando para los
actuadores para el ajuste de la inclinación. El complemento acorde
a la invención consiste en la facilitación de dispositivos
automáticamente accionables para el ajuste axial del dispositivo de
desviación, y en una modificación de la unidad de evaluación y
mando, para reconocer la desviación axial requerida, y se puedan
generar las señales de mando para el ajuste en alto y lateral.
El equipamiento acorde a la invención del láser
rotatorio para la construcción se orienta al modo de trabajar del
trabajador de la construcción. Éste soluciona el problema de
extender un plano en un espacio en el cual el plano de salida del
rayo láser en general no se encuentra en el origen del sistema de
coordenadas en el plano, no desde el punto de vista del matemático,
llevando a cabo una transformación de coordenadas. Para la
alineación del láser rotatorio para la construcción, a fin de
representar el plano en el espacio, el trabajador de la
construcción más bien parte de elementos de referencia que
permanecen invariables durante el ajuste y son realizables con un
simple desplazamiento paralelo. Una tarea para el trabajador de la
construcción, requerida frecuentemente, es extender y alinear un
plano que discurre verticalmente. En este caso de aplicación se ha
dado una dirección del plano mediante el requerimiento de que
discurra paralelo o normal a un eje de la edificación. La dirección
del eje de la edificación es tomada habitualmente del contorno de la
construcción y desplazado paralelamente en una medida tomada del
plano. El desplazamiento paralelo en la obra se lleva a cabo casi
siempre restando la distancia normal de la alineación determinada,
en lo posible en dos puntos separados entre sí, en lo posible en
contornos normales respecto del eje. Éstos en general se encuentran
en direcciones diametrales al lugar de emplazamiento del láser
rotatorio para la construcción. El lugar del emplazamiento del
equipo debe ser dispuesto de modo tal que el rayo alcance a ambas
marcas. La dirección vertical a su vez es dada y/o mantenida por el
láser de construcción, de modo que mediante esta línea el equipo no
debe ser llevado directamente a la línea de unión de ambas marcas,
sino sólo en el plano vertical. Con el láser rotatorio para la
construcción equipado acorde a la invención, en la disposición
vertical se registran las dos marcas de objetivo, vistas dentro de
una tolerancia que debe ser determinada respecto de la horizontal y
en dirección contraria al equipo. La alineación del equipo se lleva
a cabo a través de la activación automática de los accionamientos
para el ajuste de la inclinación del eje de rotación y de la
posición en altura del dispositivo de desviación del rayo láser, en
función de la luz láser detectada por las marcas de objetivo. La
determinación del error en la posición se lleva a cabo acorde a los
equipos de este tipo a través de las relaciones detectadas del
porcentaje de luz, de la luz láser, polarizado de diferentes maneras
por diferentes áreas de las marcas de objetivo Si las desviaciones
de ambas marcas de objetivo presentan los mismos signos, se activa
primeramente la regulación de la altura. Tan pronto como ambas
marcas de objetivo modifican el signo de desviación, se activan
alternadamente o al mismo tiempo los accionamientos para el ajuste
de la inclinación del eje de rotación y para el desplazamiento
axial del dispositivo de desviación. De este modo se asegura que no
se pierda una de las marca de objetivo del área de cobertura por una
inclinación introducida demasiado pronto.
Lejos, la tarea más frecuente es extender un
plano horizontal mediante una marca de altura indicada en la
construcción. Dos direcciones en el plano diferentes, no paralelas
entre sí, están dadas por el requerimiento de horizontalidad. El
tercer punto de referencia está determinado por la marca de altura.
Para ello se selecciona la ubicación del láser rotatorio para la
construcción en el piso de la construcción de modo tal que se
obtenga un barrido del área de trabajo bastante libre de sombras.
En general, en los equipos conocidos la altura se suele regular
manualmente mediante un soporte para telescopio o un soporte de
pared con riel vertical. El equipo conserva a su vez la alineación
horizontal o la corrige luego automáticamente. Si debe cambiarse el
lugar de emplazamiento, la altura es regulada nuevamente acorde a un
punto previamente marcado de la ubicación anterior. Una denominada
parada por choque reacciona ante movimientos rápidos del equipo
dentro de ciertas tolerancias. De este modo se quiere evitar que se
continúe trabajando tras un empellón involuntario al equipo o al
soporte. Un descenso lento del equipo, por ejemplo en caso de un
soporte que se bloquea incorrectamente, y que hasta ahora no podía
ser reconocido ni evitado con los equipos conocidos en el estado de
la técnica, puede ser contrarrestado con el láser rotatorio para la
construcción, equipado acorde a la invención. La base para ello la
ofrece una regulación en altura del dispositivo de desviación para
el rayo láser. La marca de altura hacia la cual se orienta el rayo
láser, permanece en el lugar en la construcción durante toda la
ejecución del trabajo. El equipo regula constantemente su posición
controlado por el rayo láser reflectado por la marca y se ajusta
automáticamente en la altura exacta. La altura regulada también es
conservada en caso de que la altura del soporte se cambie
involuntariamente. En caso de un cambio de lugar del soporte dentro
del alcance visual de la marca de altura, el equipo reajusta
automáticamente la altura de su dispositivo de desviación para el
rayo láser, acorde a las mismas marcas de referencia.
Un caso de aplicación menos frecuente del láser
rotatorio para la construcción acorde a la invención es extender un
plano alabeado mediante tres puntos determinados por marcas de
objetivo en la construcción. Este caso se presenta, por ejemplo, en
la renovación de edificios viejos. Se debe introducir un plano como
"best fit" (que mejor encaje), por ejemplo, en una bóveda, en
una caverna, en una habitación con quicios inclinados, en una
terminación de techo inclinado, etc. Frecuentemente el sistema está
incluso sobredeterminado, es decir, el ajuste es una compensación
visual mediante más de tres puntos. Mientras con los equipos
conocidos en el estado de la técnica la solución sólo fue hallada
de modo iterativo, es decir, empíricamente, el láser rotatorio para
la construcción equipado acorde a la invención simplifica la
representación del plano buscado. Para ello se lleva a cabo
alternadamente un desplazamiento axial del eje de rotación y una
regulación de la inclinación del eje de rotación hasta que el rayo
láser rotatorio haya pasado las tres marcas de objetivo en las
posiciones nominales. Si las dos marcas de objetivo que se
encuentran más cercanas entre sí a 180º presentan un mismo signo de
desviación de la posición nominal, se lleva a cabo una regulación.
Al mismo tiempo o también intermitentemente se lleva a cabo un a
regulación de la inclinación del eje de giro acorde a la tercer
marca de objetivo. De este modo se evita que se pierda la tercera
marca de objetivo del área registrada. Tan pronto como la desviación
de una de las dos marcas de la posición nominal cambia el signo, se
reajustan al mismo tiempo o intermitentemente la inclinación del
eje de rotación en la segunda dirección, y al mismo tiempo se adapta
el desplazamiento axial. Si, por el contrario, las dos marcas de
objetivo que se encuentran más cercanas entre sí a 180º presentan
un signo de desviación contrario, se gira primeramente el eje de
giro hasta que una de las desviaciones cambia el signo. En caso de
que la tercera marca de objetivo se encuentre más cercana a aquella
con la desviación con el signo contrario, este error en la posición
se tiene en cuenta en la inclinación del eje de giro, en caso
contrario este error en la posición no se tiene en cuenta en un
principio. Tan pronto como el error en la posición en relación con
una de las dos marcas de objetivo mencionadas al comienzo modifica
su signo, se reajustan los accionamientos para el desplazamiento
axial y aquellos para la inclinación en la segunda dirección.
Otras posibilidades de aplicación del láser
rotatorio para la construcción equipado conforme a la invención
incluyen las siguientes variantes de ajuste:
Si una marca de objetivo para una alineación
horizontal es identificada por el equipo y se determina un error en
la posición respecto a eso, entonces se lleva a cabo una activación
automática del dispositivo para el desplazamiento axial del
dispositivo de desviación para el rayo láser. Si al comenzar este
proceso de regulación axial uno o dos sistemas de nivelación
estaban ajustados para el control de la inclinación del eje de
rotación, el sistema de nivelación respectivo permanece activo. De
este modo, durante, y también después de la regulación axial, se
corrigen automáticamente los eventuales errores de nivelación.
Al detectar un error en la posición de un plano
que discurre verticalmente, en relación con una marca de objetivo,
es determinada la dirección del error en la posición y luego el eje
de rotación es inclinado de modo tal la dirección de la inclinación
máxima señale hacia esta marca de objetivo.
Si se comprueban errores en la posición de una
marca de objetivo dispuesta horizontalmente y una marca de objetivo
dispuesta verticalmente, se lleva a cabo en primer lugar un
desplazamiento axial y una regulación de la inclinación del eje de
rotación, de modo que la dirección de la inclinación principal se
encuentre normal con respecto a la dirección de la marca de
objetivo horizontal. Si la situación inicial es el plano horizontal,
se asegura con ello que el dispositivo de desviación para el rayo
láser permanezca a la misma altura que la marca de objetivo
horizontal. Si la situación inicial es el plano vertical y la
alineación básica del equipo es tal que la marca de objetivo
horizontal se encuentra dentro de una tolerancia predeterminada por
encima o por debajo del equipo, el plano que se origina es alineado
por la perpendicular a través de la marca de objetivo horizontal en
dirección a la marca de objetivo vertical.
Si en las disposiciones no verticales del láser
rotatorio para la construcción acorde a la invención se registran
dos marcas de objetivo dispuestas verticalmente, que dentro de una
tolerancia predeterminada desde el equipo se ven menores a 90º, se
acciona el accionamiento de al menos una regulación de inclinación
para el eje de giro del árbol vinculado al dispositivo de
desviación para el rayo láser, hasta que ambas marcas de objetivo
se encuentren en la posición nominal. El desplazamiento axial
permanece invariable. Con ello se extiende un plano que atraviesa
alabeado la posición del dispositivo de desviación para el rayo
láser y ambas marcas de objetivo.
El procedimiento de regulación se lleva a cabo
en sucesión temporal de modo que el láser rotatorio registra, en un
principio, las marcas de objetivo presentes con pocas rotaciones. Si
hay una o dos marcas de objetivo alineadas entre sí a
aproximadamente 90º, la rotación del árbol en la carcasa para
instrumentos es accionada preferentemente de tal modo que escanea
esta área limitada. De lo contrario el rayo láser realiza todo el
recorrido de la rotación. Sólo tras haberse realizado el ajuste, el
equipo reacciona ante un objeto a escanearse
(scanning-target) dispuesto asimismo en la
trayectoria de los rayos. Tan pronto como el scanning target libera
nuevamente al rayo, éste realiza nuevamente todo el recorrido de la
rotación. Si en las posiciones iniciales no encuentra las marcas de
objetivo en la posición ajustada el equipo pasa al modo de ajuste y
ajusta nuevamente.
En una primera variante del láser rotatorio para
la construcción acorde a la invención los dispositivos accionados
automáticamente incluyen un soporte regulable en altura mediante un
motor, cuyo accionamiento es accionable mediante la señal provista
por la unidad de evaluación y de mando. Esta variante del equipo en
primer lugar sólo requiere una modificación de la unidad de
evaluación y mando de tal modo que ésta genere una o múltiples
señales de mando a partir de los errores en la posición detectados,
y que estas señales generen la regulación de la altura del
equipo.
El acoplamiento del láser rotatorio para la
construcción con el accionamiento para la regulación de la altura
del soporte puede realizarse de manera simple a través de un cable
de enlace. En una variante ventajosa de la invención el soporte
presenta una placa de montaje provista de contactos de unión. En el
montaje del láser para la construcción en la placa de montaje, los
contactos de unión pueden unirse con los contactos enchufables
provistos correspondientes en la carcasa de instrumentos, a través
de los contactos enchufables el accionamiento del soporte puede ser
unido a la unidad de evaluación y mando y eventualmente a la
alimentación de energía. Gracias a esta configuración ventajosa del
equipo se evitan cables sueltos y semejantes. Se puede prescindir
de una alimentación separada para el accionamiento del soporte; el
accionamiento para la regulación de la altura del soporte puede
accionarse a través de la alimentación del láser rotatorio para la
construcción. El margen de regulación axial o de la altura está
determinada por el soporte y asciende, por ejemplo, a
aproximadamente 50 cm.
En un modo de ejecución alternativo del láser
rotatorio para la construcción acorde a la invención los
dispositivos accionados automáticamente incluyen un riel sobre el
cual está montada la carcasa para instrumentos de modo tal que el
eje óptico discurre esencialmente paralelo al riel. En el caso de
detectarse un error en la posición, la carcasa para instrumentos es
desplazable con un motor a lo largo del riel en función de la señal
de mando provista por la unidad de evaluación y mando.
El láser rotatorio para la construcción puede
estar configurado de manera semejante al ejemplo de ejecución
descrito a partir de la variante de soporte y estar montado sobre
una placa de montaje, desplazable con un motor a lo largo del riel.
En una efectiva variante de la invención, la carcasa para
instrumentos está provista de rodillos de apoyo y rodillos
propulsores accionables con un motor, que son accionables mediante
las señales de mando de la unidad de evaluación y mando. Los
rodillos de apoyo y los rodillos propulsores le brindan al equipo
una movilidad propia a lo largo del riel, que se lleva a cabo en
función de las señales de mando de la unidad de evaluación y mando.
El accionamiento se lleva a cabo por ejemplo a través de una o
múltiples ruedas abrasivas o con rodillos provistos de un engranaje
exterior apoyados en el riel. El margen de desplazamiento axial
está determinado por el largo del riel, y asciende a por ejemplo
aproximadamente 50 cm.
En otra variante de ejecución de la invención,
los dispositivos accionables automáticamente, para la regulación
axial de la posición del dispositivo de desviación para el rayo
láser, están integrados en la carcasa para instrumentos. Para ello
el dispositivo de desviación para el rayo láser está dispuesto sobre
una plataforma, regulable axialmente mediante las señales de mando
de la unidad de evaluación y mando. En esta variante del láser
rotatorio para la construcción no se requieren dispositivos
complementarios especiales, como por ejemplo un riel o un soporte
regulable en altura con motor. Todos los componentes requeridos para
la regulación axial ya se encuentran integrados en la carcasa para
instrumentos. El margen de regulación del dispositivo de desviación,
en el caso de esta variante del equipo con un dispositivo de
regulación integrado en la carcasa para instrumentos, asciende por
ejemplo a hasta 65 mm. en relación con un punto de partida.
La plataforma con el dispositivo de desviación
para el rayo láser se encuentra dispuesta en la unidad de carcasa
que sobresale a la carcasa para instrumentos. La unidad de carcasa
puede rotarse completamente. En este caso es suficiente una sola
abertura de salida del láser para el rayo láser desviado. En una
efectiva variante de ejecución del equipo la plataforma es
regulable en altura dentro de la unidad de carcasa. La unidad de
carcasa está configurada con forma de farol y unida fijamente a la
carcasa para instrumentos. Esta variante de ejecución presenta una
gran robustez, dado que el árbol rotatorio dentro del farol se halla
protegido de los golpes.
Para que el rayo láser desviado pueda seguir
rotando libremente, la unidad de carcasa con forma de farol está
provista de cuatro aberturas de salida del láser, que se extienden
fundamentalmente en dirección axial. Para que el rayo láser
desviado pueda salir de la unidad de carcasa con forma de farol
libremente, a lo largo de todo su trayecto de desplazamiento, las
aberturas presentan una altura que es algo mayor a todo el recorrido
de desplazamiento posible. Preferentemente la altura de las
aberturas es de aproximadamente 150 mm. a aproximadamente 160 mm.
Con esta altura de aberturas se puede realizar libremente un
recorrido de ajuste del dispositivo de regulación de 65 mm. en
relación con una posición central.
Para que también pueda ser representado un rayo
perpendicular, vertical al rayo láser desviado, la unidad de
carcasa con forma de farol presenta ventajosamente otra abertura de
salida del láser que discurre esencialmente en sentido vertical al
eje de giro del árbol rotatorio. El dispositivo de desviación para
el rayo láser está configurado en este caso al mismo tiempo como
divisor de haz, para generar un porcentaje de luz del rayo láser en
línea perpendicular.
Por motivos de estabilidad la plataforma para el
dispositivo de desviación está apoyada en tres puntos. Al menos uno
de los apoyos está formado por un husillo roscado dispuesto
axialmente, que actúa en conjunto con un servomotor. Esto permite
el ajuste fino de la regulación axial. Mientras la plataforma está
apoyada sobre tres husillos roscados, accionables por un servomotor
accionado por la unidad de evaluación y mando, la rigidez del
sistema es elevada y puede contrarrestar un movimiento de
basculación involuntario de la plataforma que porta al dispositivo
de desviación.
Un teclado de entrada dispuesto en la carcasa
para instrumentos, unido a la unidad de evaluación y mando,
posibilita la coordinación de la unidad de evaluación y mando a
requerimientos especiales, por ejemplo, para modificar la prioridad
de regulaciones de inclinación y regulación axial. El teclado de
entrada también puede servir para desactivar individualmente
algunos modos de regulación.
En una variante del láser rotatorio para la
construcción se encuentra dispuesta otra fuente de luz dentro de la
carcasa de instrumentos. En la trayectoria de los rayos de la otra
fuente de luz está previsto un segundo dispositivo de desviación
rotatorio, dispuesto en la segunda unidad de carcasa, que sobresale
al menos parcialmente de la carcasa para instrumentos. La segunda
unidad de carcasa presenta al menos una abertura de salida del
láser para el segundo rayo láser, dispuesta a un ángulo de 90º en
relación con la menos única abertura de salida del láser de la
primera unidad de carcasa. Un láser rotatorio para la construcción
equipado de este modo es capaz de representar al mismo tiempo, en
caso de ser necesario, a dos planos en el espacio. En una variante
especialmente efectiva de un láser rotatorio para la construcción de
dos cabezales también el segundo dispositivo de desviación es
regulable axialmente de modo automático a lo largo del eje de
rotación. Los medios de regulación se corresponden a su vez a los
medios de regulación para el primer dispositivo de desviación.
Al aplicar un prisma pentagonal para el
dispositivo de desviación para el rayo láser, son fácilmente
compensables los errores menores en la posición, en el eje de
rotación del prisma pentagonal en relación con el eje óptico. Esto
simplifica el ajuste en el montaje y compensa desplazamientos
menores de los componentes de construcción que pueden surgir a
partir de golpes en la carcasa para instrumentos. El prisma
pentagonal puede, en caso de ser necesario, configurarse como
divisor de haz, para dejar pasar libremente una parte del rayo láser
incidente, mientras una segunda parte del rayo láser es desviado en
un ángulo de 90º.
En una variante de ejecución ventajosa del láser
rotatorio para la construcción acorde a la invención los
dispositivos accionables automáticamente para la regulación axial
del dispositivo de desviación, están provistos de sensores. Al
alcanzar el equipo un límite del área de ajuste, dispara señales de
alarma ópticas y/o acústicas. Las señales de alarma también pueden
dispararse cuando se sobrepasa el área de ajuste del ángulo de
inclinación del eje de rotación.
En caso de que se registren una cantidad de
marcas o una combinación de marcas, que conducen a una
sobredeterminación y con ello a resultados contradictorios, el
equipo está provisto preferentemente de dispositivos, por ejemplo,
de indicaciones ópticas o acústicas, para llamar al atención del
usuario sobre esto.
A continuación se describirá en mayor detalle la
invención, en relación con los ejemplos de ejecución representados
esquemáticamente en los dibujos. Las representaciones se limitan, a
su vez, a los detalles esenciales para la comprensión de la
invención. Se muestra sin respetar la escala:
Figura 1: Un esquema de bloque de un láser de
construcción del estado de la técnica;
Figura 2: una marca de objetivo para la
aplicación en relación con un láser de construcción acorde a la
figura 1;
Figura 3 una vista en corte del primer ejemplo
de ejecución del láser rotatorio para la construcción
correspondiente a la invención;
Figura 4 una vista en planta del dispositivo de
regulación para el dispositivo de desviación para el rayo
láser;
Figura 5 una vista en planta del dispositivo de
desviación;
Figura 6 - figura 8 cortes transversales del
láser rotatorio para la construcción, acorde a la figura 3, en
diferentes posiciones del dispositivo de desviación.
Figura 9 una vista lateral de un segundo ejemplo
de ejecución de la invención;
Figura 10 un corte del ejemplo de ejecución
acorde a la Figura 9, y a la línea de corte X;
Figura 11 un tercer ejemplo de ejecución del
láser rotatorio para la construcción acorde a la invención;
Figura 12 otra variante de un láser rotatorio
para la construcción; y
Figuras 13 y 14 dos representaciones
esquemáticas de aplicaciones para un láser rotatorio para la
construcción acorde a la invención.
La figura 1 muestra un esquema de bloque de un
láser rotatorio para la construcción del estado de la técnica, que
está provisto globalmente del número de referencia 1. Semejante
equipo también está descrito, por ejemplo, en la memoria
EP-A-0 854 351. El láser rotatorio
para la construcción 1 incluye, dentro de una carcasa para
instrumentos indicada con una línea de trazos y puntos y provisto
del número de referencia 2, a una fuente de luz 3 para una luz
láser L, especialmente un diodo láser. El rayo láser L polarizado
linealmente, emitido por el diodo láser 3 es conducido por el
sistema de lente colimadora 4 antes de llegar como haz de rayos
paralelos a una plaquita \lambda/4 5. Al pasar por la plaquita
\lambda/4 5 el rayo láser L polarizado linealmente, es polarizado
circularmente. Tras la plaquita \lambda/4 5 el rayo láser L
polarizado circularmente llega a través de un espejo 6
semitransparente dispuesto en el eje óptico al dispositivo de
desviación 7, preferentemente configurado como prisma pentagonal.
El prisma pentagonal 7 está dispuesto en una plataforma 8 unida con
una corona dentada 9. La corona dentada 9 actúa en conjunto con el
piñón de accionamiento ubicado en el árbol de un motor eléctrico
11. El motor eléctrico 11 posibilita una rotación del prisma
pentagonal 7 alrededor del eje óptico. El prisma pentagonal 7 está
alojado en una unidad de carcasa 10 que sobresale a la carcasa para
instrumentos y presenta al menos una abertura de salida del láser 13
para el rayo láser L desviado en aproximadamente 90º por el prisma
pentagonal 7. En caso de una sola abertura de salida del láser 13,
la unidad de carcasa 10 es rotatoria junto con el prisma pentagonal
7, para que el rayo láser L pueda describir un plano.
El rayo láser L, polarizado circularmente, choca
con una marca de objetivo 24, representada en mayor detalle en la
figura 2. La marca de objetivo está configurada en forma de
plaquitas y consiste en un sustrato portante 25 cuya cara plana
está provista de una capa reflectante 26. Una parte de la cara plana
de la marca de objetivo 24, encima de la capa reflectante está
provista de otra capa 27 que está configurada de modo análogo a una
plaquita \lambda/4. El rayo láser L polarizado circularmente que
incide en la marca de objetivo 24 es refractado sin variación por
la capa 26. Al incidir en la capa \lambda/4 27, el rayo láser
sufre un desplazamiento de fase al traspasar la capa \lambda/4 27
de \lambda/4. Tras la reflexión en la capa refractaria 26 el rayo
láser R traspasa por segunda vez la capa \lambda/4 27. Por ello su
desplazamiento de fase frente al rayo láser incidente L es de un
total de \lambda/2. La polarización circular permanece
invariable.
El rayo láser refractado R llega a través de la
abertura de entrada de luz 13 de la unidad de carcasa 10 nuevamente
al láser rotatorio para la construcción 1. A través del prisma
pentagonal 7 el rayo láser refractado R es desviado al espejo
semitransparente 6 y desde allí es desviado al dispositivo de
detección 14. En la entrada del dispositivo de detección 14 se
encuentra un sistema de lente condensadora 15 que enfoca al rayo
láser R a los siguientes detectores, especialmente fotodiodos. Tras
el sistema de lente condensadora 15 se encuentra otra plaquita
\lambda/4 16. Al pasar por la otra plaquita \lambda/4 16 el rayo
láser R polarizado circularmente, es nuevamente polarizado
linealmente. Dependiendo de si el rayo láser reflectado sólo es
reflectado por la capa 26 o si adicionalmente ha traspasado la capa
\lambda/4 27, se diferencia en 90º la dirección de polarización
del rayo láser R reflectado, polarizado linealmente, acorde a la
diferencia de fase.
El rayo láser reflectado R llega al divisor de
haz 18, que según la dirección de polarización o bien deja pasar al
rayo láser reflectado R a un primer fotodiodo 19, o lo desvía hacia
un segundo fotodiodo 20. Una abertura 17 dispuesta delante del
divisor de haz 18 diafragma la luz errónea o la luz que no llega al
eje óptico.
Los fotodiodos 19, 20 están unidos con una
unidad de evaluación y mando 21, en la cual son procesadas las
señales provistas por los fotodiodos 19, 20. En función de las
cantidades de luz detectadas por la unidad de evaluación y mando se
generan señales de mando que se hacen pasar a un dispositivo de
basculación 22. El dispositivo de basculación 22 sirve para generar
el movimiento de basculación del eje óptico del sistema, dado por
la línea de unión de la fuente de luz láser 3 y el dispositivo de
desviación 7, en dos planos perpendiculares entre sí, para poder
corregir los errores en la posición detectados por el dispositivo de
detección 14. Las señales de mando generadas por la unidad de
evaluación y mando 21 también pueden ser pasadas a un dispositivo
de regulación 23 para el motor eléctrico 11, por ejemplo, para
introducir en el lugar de la rotación un movimiento pendular del
rayo de luz láser L en torno a una posición nominal. La electrónica
de la unidad de evaluación y mando 21 usualmente está unida a un
teclado de entrada dispuesto en el lado exterior de la carcasa para
instrumentos 2, no representado aquí en mayor detalle.
La figura 3 muestra un primer ejemplo de
ejecución de un láser rotatorio para la construcción equipado acorde
a la invención, que está provisto globalmente del número de
referencia 31. Las representaciones se limitan, por motivos de
claridad, a los componentes esenciales para la comprensión de la
invención. El equipo 31 presenta una carcasa para instrumentos 32,
en la cual se encuentra un asidero 54. En la base de la carcasa para
instrumentos 32 se dejaron libres casilleros receptores 55 para
baterías o acumuladores. En al base y en el lado contrario al
asidero 54 de la carcasa para instrumentos 32, se encuentran los
racores roscados 56 para el montaje del equipo 31 en un soporte.
Dentro de la carcasa para instrumentos 32 se encuentran una
electrónica de evaluación y mando 57, así como una fuente de luz
láser 33 cuyo rayo láser es conducido a través de una unidad óptica
34, dispuesta en el eje óptico que, por ejemplo, abarca el colimador
y la plaquita \lambda/4, hasta el dispositivo de desviación 50,
por ejemplo, un prisma pentagonal. El prisma pentagonal 50 se
encuentra dentro de una unidad de carcasa 51 que sobresale a la
carcasa para instrumentos 32. La unidad de carcasa 51 está unida de
manera fija a la carcasa para instrumentos 32 y presenta cuatro
aberturas 52 que discurren, en relación con el eje óptico, algo
inclinadas hacia afuera. En la prolongación en sentido axial del eje
óptico, la unidad de instrumentos se encuentra provista de otra
abertura de salida del láser 53 que, por ejemplo, está prevista para
un rayo perpendicular que es desdoblado en el prisma pentagonal 50
a partir del rayo láser desviado. El prisma pentagonal 50 está
dispuesto en una plataforma 46 sobe una entalladura 63 para el rayo
láser y, en caso de ser necesario, puede ser rotado. Para ello en
la plataforma 46 se halla una corona dentada 47 actúa en conjunto
con el piñón de accionamiento 49 ubicado en el árbol de un motor
eléctrico 48. El prisma pentagonal 50 está ubicado sobre la corona
dentada 47 y es rotatorio junto con ella.
La unidad óptica 34 dispuesta dentro de la
carcasa para instrumentos 32 y la fuente de luz láser 33, están
unidas con una placa de inclinación 36 que puede ser desplazada con
un movimiento bascular mediante un dispositivo de basculación en
dos direcciones perpendiculares entre sí. Del dispositivo de
basculación en la figura 3, sólo se ha esbozado el dispositivo de
inclinación 37 montado en una placa base 38. La basculación de la
placa de inclinación 36, y la unidad óptica unida con ella, y la
fuente de luz láser 33, es controlada por un bloque sensor 35, que
está unido, por ejemplo, con la fuente de luz láser. Los
interruptores de final de carrera 39 sirven para reconocer las
posiciones extremas de basculación y para detener el dispositivo de
basculación. El dispositivo de basculación 37 para la placa de
inclinación 36 no es objeto de la presente invención. Este tipo de
dispositivos son conocidos en el estado de la técnica y también
están contenidos, por ejemplo, en los láseres rotatorios para la
construcción de la declarante. Por ellos se prescinde de un
comentario más detallado de la construcción y de las funciones del
dispositivo de basculación.
Acorde a la invención, el láser rotatorio para
la construcción 31 está provisto de un dispositivo de regulación
accionable automáticamente 40, con el cual el prisma pentagonal 50
es desplazable axialmente a lo largo del eje óptico. Para ello, la
plataforma rotatoria que porta al prisma pentagonal 50 yace sobre
tres husillos roscados 41, 42, 43 que actúan en conjunto con
manguitos roscados 45, dispuestos sobre la placa de inclinación 36.
Los manguitos roscados provistos de rosca interior y dentado
exterior son rotatorios mediante un servomotor 44, por lo cual los
husillos roscados 41-43 se regulan axialmente.
La vista en planta representada en la figura 4,
de la placa de inclinación 36, están representados en corte los
husillos roscados 41 - 43. Los husillos roscados 41 - 43 son guiados
por perforaciones centradas de manguitos roscados 45 provistos de
una rosca interior. Los tres manguitos roscados 45 son accionables
sincronizadamente a través de un servomotor 44. Para ello, entre
los manguitos roscados 45 provistos de dentado exterior, se
encuentran ruedas dentadas 60, 61. El accionamiento se realiza a
través de un engranaje de accionamiento 59 dispuesto en el árbol
del servomotor 44. Los manguitos roscados 45 se encuentran
engranados de tal manera con las ruedas dentadas 60, 61, que entre
la plataforma 46 y la plataforma de inclinación 36 se conservan las
mismas longitudes de rosca, para que se lleve a cabo una regulación
axial libre. Asimismo se ve en la figura 4 una perforación axial 62
en la plataforma de inclinación 36, cuyo diámetro es seleccionado de
manera que el rayo láser pueda pasar por él sin efectos de
difracción en bordes.
La figura 5 muestra una la plataforma rotatoria
que porta al prisma pentagonal 50. Los husillos roscados 41, 42, 43
están atornillados de manera fija a la plataforma 46 en las
posiciones de atornillado 58. La regulación axial de la plataforma
46 se lleva a cabo a través de rotación de los manguitos roscados
45, que conducen a un desplazamiento de los husillos roscados 41 -
43 que portan la plataforma 46 Asimismo está representado el
accionamiento para la rotación del prisma pentagonal 50 alrededor
del eje óptico. Para ello actúan de manera conjunta la corona
dentada 47 con el piñón de accionamiento 49 del motor de
accionamiento 48.
Mientras en la figura 3 el prisma pentagonal
está representado aproximadamente en el centro de su regulación
axial, la figura 6 muestra el dispositivo de regulación 40 con el
prisma pentagonal 50 en su posición más alejada de la carcasa para
instrumentos 32. Esta posición está determinada por el largo de los
husillos roscados 40 - 43 y la altura de la abertura lateral de
salida del láser 52 de la unidad de instrumentos 51. Preferentemente
la altura de la abertura lateral es de aproximadamente 150 mm. a
aproximadamente 160 mm. Partiendo de su posición central, para el
prisma pentagonal 50 existe una posibilidad de desplazamiento lo
suficientemente grande en ambas direcciones axiales, que en este
caso es de aproximadamente 65 mm.
Las figuras 7 y 8 muestran el prisma pentagonal
50 en ambas posiciones extremas, asimismo se indica la mayor
basculación posible de la placa de inclinación en un plano de
basculación. A partir de ambas representaciones podemos ver que la
inclinación de la abertura lateral de salida del láser 52 hacia
fuera de la unidad de carcasa 51 es seleccionada de manera que, en
ambas posiciones extremas axiales del prisma pentagonal 50, a pesar
de la basculación, ningún componente de construcción entra en
contacto con la abertura de salida del láser 52 ni con la carcasa
para instrumentos 32. El ejemplo de ejecución del láser rotatorio
para la construcción en las figuras 3-8 fue
comentado a partir del ejemplo de un equipo con una unidad de
instrumentos 51 fija, con forma de farol. También se puede prever
una unidad de carcasa rotatoria junto con el prisma pentagonal. En
este caso no se requieren aberturas laterales de salida del láser de
gran superficie. Es suficiente una abertura en forma de ranura que
se extiende a lo largo de la altura de la unidad de instrumentos y
se encuentra en correspondencia con la trayectoria de los rayos
láser.
El ejemplo de ejecución representado en las
figuras 9 y 10 de un láser rotatorio para la construcción está
indicado globalmente con el número de referencia 71. El equipo 71
está representado en la posición horizontal, como se requiere
especialmente en la indicación de planos verticales. En lo que
respecta al armado, el equipo 71 se corresponde esencialmente con
los equipos conocidos en el estado de la técnica. En la posición
horizontal representada la unidad de carcasa 73 que aloja al prisma
pentagonal 74 sobresale de la carcasa para instrumentos 72. La
diferencia respecto de los láseres rotatorios para la construcción
conocidos, consiste en un dispositivo de regulación 75 para la
regulación axial de la posición del prisma pentagonal 74. Acorde al
ejemplo de ejecución representado, el dispositivo de regulación 75
está formado por rodillos propulsores 76 accionables automáticamente
y un riel 78 alineado paralelamente al eje óptico. La regulación
axial a lo largo del riel 78 se lleva a cabo a través de los
rodillos propulsores 76 accionables por motor integrados en la
carcasa para instrumentos 72. Los rodillos propulsores pueden ser
ruedas abrasivas o presentar un dentado exterior. Los rodillos de
apoyo 77 acoplados que envuelven al riel, aseguran una fuerza de
presión suficientemente grande. La presión se realiza a través de
la fuerza de un resorte 82. Una palanca de desenganche 80 integrada
en el asidero 79 de la carcasa para instrumentos 72 actúa a través
de unos vástagos 81 sobre el resorte 72 y sirve para soltar la
adherencia, para poder colocar el equipo 71 en el riel 78 o soltarlo
nuevamente. Esta palanca de desenganche 80 está integrada de tal
manera en el asidero 79 que sólo puede ser accionada al rodear el
asidero 79 con la mano. De este modo es posible manejar con una
sola mano el equipo 71 al introducirlo, y un desenclavamiento
involuntario del bloqueo no conduce directamente a una caída del
equipo 71 del riel 78. Los sensores extremos 83 toman el extremo
del riel 78 correspondiente para que el equipo 71 no pueda ser
desplazado más allá del extremo longitudinal de riel 78. El
engranaje para la regulación axial del láser rotatorio para la
construcción 71 es preferentemente autobloqueante, de modo que el
equipo 71 también pueda ser accionado con un riel 78 dispuesto
verticalmente. El riel 78 también puede presentar pies de apoyo o
estar configurado como parte de un soporte de pared.
El ejemplo de ejecución representado en la
figura 11 de un láser rotatorio para la construcción está indicado
globalmente con el número de referencia 91. Se diferencia de los
anteriores ejemplos de ejecución especialmente porque los
actuadores para la regulación axial del prisma pentagonal están
ubicados en el exterior de la carcasa para instrumentos 92. En el
ejemplo de ejecución representado el láser rotatorio para la
construcción 91 y un soporte 94 forman una unidad para la
regulación axial del prisma pentagonal dispuesto dentro de la unidad
de carcasa 93. Para ello el soporte 94 está provisto de una unidad
de accionamiento 96 para la regulación de la altura de la barra del
soporte 95. La unión del láser rotatorio para la construcción 91 con
la unidad de accionamiento 96 para la transmisión de las señales de
mando de la unidad de evaluación y mando dispuesta dentro de la
carcasa para instrumentos se realiza a través de una conexión de
enchufe, o, como está representado, mediante una unión de cables
98. La unidad de accionamiento 96 (motor y bloque de accionamiento)
está agregada a modo de grupo constructivo al accionamiento por
manivela 97 del soporte 94. Si la adherencia mecánica a la barra
del soporte 95 se realiza a través de un acople de resbalamiento, la
primera regulación se lleva a cabo como hasta ahora, a mano. Este
concepto modular sirve a usuarios que desean un reacondicionamiento
de su actual versión primeramente más simple, del láser rotatorio
para la construcción 91.
El ejemplo de ejecución representado en la
figura 12 del láser rotatorio para la construcción acorde a la
invención, con el número de referencia global 101, se diferencia
fundamentalmente sólo por el acople para la transmisión de señales
del láser rotatorio para la construcción descrito a partir de la
figura 11. El láser rotatorio para la construcción 101 presenta a
su vez una carcasa para instrumentos 102 en la cual se encuentran
todos los componentes fundamentales para el funcionamiento del
equipo. El prisma pentagonal 104 para la desviación del rayo láser
está dispuesto en una unidad de carcasa 103 que sobresale a la
carcasa para instrumentos 102 y es rotatorio alrededor del eje
óptico. El equipo 101 está dispuesto sobre una plataforma106 que, en
caso de ser necesario, es regulable axialmente mediante un motor
accionable automáticamente 109 y un accionamiento 107, 108 a lo
largo de, por ejemplo, un riel 105 montado en la pared. El acople,
acorde a las señales, del láser rotatorio para la construcción 101
y de la plataforma se lleva a cabo a través de una conexión de
enchufe, indicada con el número de referencia 101 en la figura 12.
Este tipo de conexiones de enchufe es suficientemente conocido, de
modo que puede omitirse aquí una descripción en mayor detalle. Lo
esencial en el ejemplo de ejecución representado de la invención es
la regulación axial automática de la altura del prisma de desviación
104, junto con el láser rotatorio para la construcción 101
dispuesto en la plataforma 106, cuando se detecta un error en la
posición y se generan señales de mando correspondientes a través de
la unidad de evaluación y mando, que sirven para accionar el
dispositivo de regulación motor.
La figura 13 muestra el caso de aplicación más
frecuente para un láser rotatorio para la construcción, en el que
se requiere representar un plano vertical, dado por dos puntos de
fuga en diferentes direcciones al equipo. Ambos puntos de fuga
están dados por el área central de ambas marcas de objetivo M. El
láser rotatorio para la construcción puede presentar un
desplazamiento axial del dispositivo de desviación acorde a uno de
los ejemplos de ejecución detallados anteriormente y está
identificado con el número de referencia global D. Las marcas de
objetivo están dispuestas dentro de un campo de tolerancia
predeterminado, por ejemplo, a 45º de la horizontal, a ambos lados
del equipo D. El rayo láser L' y el plano vertical V formado por él
en un primer momento se apartan de la posición nominal. Para una
regulación correcta se requiere, para la basculación del eje óptico
en el plano, del dispositivo de regulación axiales y del dispositivo
de basculación. Si las desviaciones de la posición central del rayo
láser L' en las marcas de objetivo M presentan el mismo signo de
desviación, se lleva a cabo en primer lugar un desplazamiento axial
del dispositivo de desviación para el rayo láser L'. Tan pronto
como la desviación en una de las marcas de objetivo cambia el signo,
se activan, intermitentemente o también al mismo tiempo, el
dispositivo de basculación y el dispositivo de regulación axial,
hasta que el rayo láser L alcance la posición central en ambas
marcas de objetivo M y se haya alcanzado la posición nominal del
plano vertical V, indicado con una línea continua en la figura 13.
Se entiende que para el reconocimiento de la desviación del rayo
láser de la posición central del dispositivo de puntería, éste debe
ser modificado mínimamente en relación con el ejemplo de ejecución
descrito a partir de la figura 12. Esto se lleva a cabo disponiendo
de otras áreas reflectantes y que producen un desplazamiento de fase
en las áreas de los extremos de las marcas de objetivo, como se
describe, por ejemplo, en la memoria
EP-A-0 854 351.
La figura 14 muestra el caso de aplicación, en
el que, con el láser rotatorio para la construcción D se debe
representar un plano alabeado general, que debe discurrir por tres
puntos predeterminados en la construcción. Para ello en la
construcción se hallan dispuestas tres marcas de objetivo M, que
presentan una distancia angular entre sí de al menos 45º. El rayo
láser L' del láser rotatorio para la construcción D emplazado, y el
plano formado por él, indicado con línea interrumpida en la figura
14 no presenta en un primer momento la posición deseada. Por ello,
para la regulación de la posición nominal correcta se requiere un
desplazamiento axial de la posición del dispositivo de desviación
para el rayo láser y una basculación del eje óptico en dos planos
perpendiculares entre sí. Para ello se realiza alternadamente una
regulación axial y una basculación del rayo láser L' y del plano
formado por él W', en una u otra dirección, hasta que el rayo láser
L alcanza las tres marcas de objetivo en la posición central y el
plano alabeado W es se puede representar en su posición nominal, lo
cual está indicado por líneas continuas en al figura 14. Las marcas
de objetivo M modificadas de modo análogo a las marcas de objetivo
acordes a al figura 13, simplifican la regulación de la posición
nominal.
Si durante la regulación axial y el movimiento
de basculación el láser rotatorio para la construcción D alcanza un
límite del área de ajuste, entonces el equipo dispara señales de
alarma ópticas y/o acústicas. En caso de que por parte del rayo
láser L' o por parte del dispositivo de detección dispuesto dentro
del equipo D se registren una cantidad de marcas o una combinación
de marcas, que conducen a una sobredeterminación y con ello a
resultados contradictorios, el equipo D está provisto de
indicaciones ópticas o acústicas, para llamar al atención del
usuario sobre esto.
Claims (17)
1. Láser rotatorio para la construcción con una
fuente de luz (3; 33) dispuesta dentro de una carcasa para
instrumentos (2; 32; 72; 92; 102) para la generación de un rayo
láser (L) y un dispositivo de desviación (7; 50; 74; 104) para el
rayo láser rotatorio alrededor de un eje de giro que coincide
preferentemente con el eje óptico, dispuesto en una unidad de
carcasa (10; 51; 73; 93; 103), que sobresale al menos parcialmente
de la carcasa para instrumentos (2; 32; 72; 92; 102) y presenta al
menos una abertura de salida del láser (13; 52) para el rayo láser,
con un dispositivo de detección (14) para un rayo láser (R)
reflectado por una marca de indicación (24) e irradiado a través de
la abertura de entrada de luz (13; 52) hacia la unidad de carcasa
(10; 51; 73; 93; 103), y con una unidad de evaluación y de mando
(21) vinculada con un dispositivo de detección (14), con la unidad
de evaluación y de mando (21) se pueden generar, en función del rayo
láser reflectado detectado (R), señales de mando para dispositivos
de basculación (22; 37) para generar el movimiento de basculación
del eje de giro del dispositivo de desviación (7; 50; 74; 104),
caracterizado porque dentro de la unidad de carcasa (10; 51;
73; 93; 103) existe una plataforma (8; 46; 106) con un dispositivo
de desviación (7; 50; 74; 104), la plataforma puede regularse en
altura en dirección del eje de giro, y porque están previstos
dispositivos de regulación accionados automáticamente (40; 75; 96;
107 - 109), con cuya ayuda el dispositivo de desviación (7; 50; 74;
104) para el rayo láser (L) puede ser regulado axialmente en función
de rayo láser (R) detectado reflectado por la marca de indicación
(24) en relación a una posición inicial.
2. Láser rotatorio para la construcción acorde a
la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de
regulación accionado automáticamente incluye un soporte (94; 105)
regulable en altura mediante un motor, cuyo accionamiento (95, 96;
107 - 109) es accionable mediante la señal provista por la unidad de
evaluación y de mando (21).
3. Láser rotatorio para la construcción acorde a
la reivindicación 14, caracterizado porque el soporte
presenta una placa de montaje (106) provista de contactos de unión
(110) que en el montaje del láser para la construcción (101) en la
placa de montaje (106) pueden unirse con los contactos enchufables
provistos correspondientes en la carcasa de instrumentos (102), a
través de los contactos enchufables el accionamiento (107 - 109) del
soporte o semejantes (94, 105) puede ser unido a la unidad de
evaluación y mando (21) y eventualmente a la alimentación de
energía.
4. Láser rotatorio para la construcción acorde a
la reivindicación 1, caracterizado porque los dispositivos
de regulación accionados automáticamente (75) incluyen un riel (78)
sobre el cual está montada la carcasa para instrumentos (72) de
modo tal que el eje óptico discurre esencialmente paralelo al riel
(78), asimismo la carcasa para instrumentos (72) es desplazable con
un motor a lo largo del riel (78) en función de la señal de mando
provista por la unidad de evaluación y mando (21).
5. Láser rotatorio para la construcción acorde a
la reivindicación 4, caracterizado porque están previstos
rodillos de apoyo (77) y rodillos propulsores (76) accionados por un
motor, que actúan en conjunto con el riel (78) y pueden accionarse
mediante las señales de mando de la unidad de evaluación y mando
(21).
6. Láser rotatorio para la construcción acorde a
la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de
desviación (50) para el rayo láser está dispuesto sobre una
plataforma (46), regulable axialmente mediante las señales de mando
de la unidad de evaluación y mando (21).
7. Láser rotatorio para la construcción acorde a
la reivindicación 6, caracterizado porque la unidad de
carcasa (51) está conformada con superficies laterales
transparentes y se encuentra unida fijamente a la carcasa para
instrumentos (32) y porque la plataforma (46) es regulable en altura
dentro de la unidad de carcasa (51).
8. Láser rotatorio para la construcción acorde a
la reivindicación 7, caracterizado porque el recorrido de
ajuste es de aproximadamente 65 mm. respecto de la posición
central.
9. Láser rotatorio para la construcción acorde a
la reivindicación 8, caracterizado porque la unidad de
carcasa (51) posee cuatro aberturas de salida del láser (52) que se
extienden esencialmente en dirección axial y presentan una altura
de aproximadamente 150 a 160 mm.
10. Láser rotatorio para la construcción acorde
a la reivindicación 9, caracterizado porque la unidad de
carcasa (51) presenta otra abertura de salida del láser (53) que
discurre esencialmente vertical al eje óptico.
11. Láser rotatorio para la construcción acorde
a una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque
la plataforma (46) para el dispositivo de desviación (50) está
apoyado en tres puntos, asimismo al menos uno de los apoyos está
formado por un husillo roscado (41) dispuesto axialmente, que actúa
en conjunto con un servomotor (44).
12. Láser rotatorio para la construcción acorde
a la reivindicación 11, caracterizado porque la plataforma
(46) para el dispositivo de desviación (50) se encuentra dispuesto
sobre tres husillos roscados (41, 42, 43), que son accionados
sincrónicamente mediante un servomotor (44) maniobrable desde la
unidad de evaluación y mando (21).
13. Láser rotatorio para la construcción acorde
a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque en la carcasa para instrumentos (32) está previsto un
teclado de entrada unido a la unidad de evaluación y mando
(21).
14. Láser rotatorio para la construcción acorde
a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque dentro de la carcasa para instrumentos se encuentra
dispuesta otra fuente de luz láser y un segundo dispositivo de
desviación rotatorio correspondiente a la otra fuente de luz,
asimismo el segundo dispositivo de desviación para el rayo láser
está dispuesto en una segunda unidad de carcasa, que sobresale al
menos parcialmente de la carcasa para instrumentos y presenta al
menos una abertura de salida del láser para el rayo láser, que se
encuentra dispuesta frente a la al menos única abertura de salida
del láser de la primera unidad de carcasa, inclinada en un ángulo
de 90º.
15. Láser rotatorio para la construcción acorde
a la reivindicación 14, caracterizado porque el segundo
dispositivo de desviación (50) es regulable axialmente de modo
automático, mediante las señales de mando de la unidad de
evaluación y mando (21).
16. Láser rotatorio para la construcción acorde
a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque cada dispositivo de desviación (50; 74; 104) para el rayo
láser incluye un prisma pentagonal, con el cual el rayo láser
incidente puede ser desviado al menos parcialmente en 90º.
17. Láser rotatorio para la construcción acorde
a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los dispositivos accionables automáticamente para la
regulación axial del dispositivo de desviación, están provistos de
sensores finales que al alcanzar las posiciones extremas disparan
señales de alarma ópticas y/o acústicas.
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