可攜式雷射投射設備和殼體的製作方法

2023-10-08 05:12:29 2

專利名稱：可攜式雷射投射設備和殼體的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及雷射投射器，更特別涉及用於危險環境的可攜式雷射投 射器和殼體。
背景技術：
雷射投射器在製造過程中是一種有用的工具。雷射投射器可以用於非接 觸式檢查和視覺圖案導向。雷射投射廣泛用於飛行器製造過程中的複合層片 構造過程中。利用雷射投射，在大面積坯料板上指示許多小元件的位置，實
現了快速加工(kitting)。嵌套部件通常切入大面積板材的單獨區域，以優化 材料使用。因此，用於一種工具的部件可以與用於另一種工具的部件形成一 組。用雷射投射器來突出隊列中的部件，進行加工。就是說，也可以投射工 具數目和其他專門詞彙。
雷射投射可以取消對昂貴工具、模板或設計圖的需求。在不使用額外工 具的情況下觀察物體精確位置的能力，節約了成本。雷射投射出的形狀可以 協助在大型物體上勾勒設計圖案，諸如在飛機、公共汽車、輪船和火車上繪 制，用於塗料掩膜(painting masking )。目前的方法要求進行大量測量，並 且耗時費力。雷射投射可以在物體上提供精確的基準線，用於塗料掩膜應用 場合。但是，塗料間存在的問題在於各種危險和爆炸氣體伴隨著塗料間。將 雷射投射器與塗料間結合被認為存在安全隱患，阻礙了為用於塗料掩膜的激 光投射模板實現令人期望的成本節約效果。
因此，能克服上述問題的方法和設備將會具有優勢。

發明內容
本發明的實施方式提供一種用於在爆炸環境中進行雷射投射的系統和 方法。簡單地說，在架構方面，該系統眾多實施方式中的一種實施方式可以 如下所述。該系統包含淨化室。基本上光學透明的壁沿著淨化室形成。雷射 投射器安裝在淨化室中。雷射投射器定位成穿過該基本上光學透明的壁投射雷射束。
本發明還可以看做提供了一種在爆炸環境中進行雷射^:射的方法。在這
一方面，該方法眾多實施方式中的一種實施方式可以寬泛地總結為如下步
驟利用雷射投射器在物體上投射雷射圖像；在淨化室內操作雷射投射器； 穿過淨化室基本上光學透明的壁投射圖像；和控制淨化室內的環境。
已經討論的特徵、功能和優勢可以在本發明各種實施方式中獨立地實 現，或者可以與其他實施方式相結合，其他實施方式的細節可以參照以下說 明和附圖。


參照附圖可以更好地理解本發明的許多方面。附圖中的部件並非按照比 例繪製，而其重點在於清楚地示出本發明的原理。此外，在附圖中，類似的 附圖標記在若干視圖中始終指代相應的部件。
圖l是根據第一實施例，在爆炸環境中進行雷射投射的系統的局部切除 正視圖2是根據第二實施例，在爆炸環境中進行雷射投射的系統的透視圖； 圖3是根據第二實施例，由圖2示出的在爆炸環境中進行雷射投射的系 統的正視圖4是根據第二實施例，由圖2示出的在爆炸環境中進行雷射投射的系 統的側一見圖5是根據第二實施例，由圖2示出的在爆炸環境中進行雷射投射的系 統的截面圖6是根據第二實施例，由圖2示出的在爆炸環境中進行雷射投射的系 統的一部分的分解視圖；和
圖7是流程圖，示出了根據第一實施例，提供在爆炸環境中進行雷射投 射的上述系統的方法。
具體實施例方式
圖1示出了根據第一實施例，用於在爆炸環境中進行雷射投射的系統10 的局部切開圖。系統10包含淨化室12。基本上光學透明的壁14沿著淨化室 12形成。雷射投射器16安裝在淨化室12內。雷射投射器16定位成穿過基本上光學透明的壁14投射雷射束。
淨化室12其中包含正壓環境，允許安全地操作雷射投射器16。淨化室 12可以連接到一條或多條導管，這些導管將一種或多種氣體送入或送出淨化 室12。淨化室12可以具有一個或多個收容在其中的監視器，以監視淨化室 12內的環境是否存在危險或爆炸氣體。淨化室12可以包括這樣的設備，該 設備向使用者通知淨化室12的環境中存在危險或爆炸氣體和/或在指示存在 危險或爆炸氣體時自動終止雷射投射器16的操作。
基本上光學透明的壁14形成窗口 ，允許雷射投射器16向淨化室12外 部投射線條、圖像或其他投影。基本上光學透明的壁14可以設計成至少部 分地允許雷射投射器16發出的輻射線通過的材料。因此，例如，如果投射 器投射不可見波長的輻射線，則基本上光學透明的壁14隻需允許不可見波 長的輻射線通過，當然該基本上光學透明的壁14也可以允許寬波帶輻射通 過。
雷射投射器16可以是工業上任何已知用來發出 一束或多束輻射的設備。 雷射投射器16可以包括用於向不平的三維物體上精確投射圖像的硬體和軟體。
圖2是根據第二實施例，在爆炸環境中進行雷射投射的系統110的透視 圖。系統110包含淨化室112。基本上光學透明的壁114沿著淨化室112形 成。雷射投射器116安裝在淨化室112內。雷射投射器116 (在圖5中示出) 定位成通過基本上光學透明的壁H4投射雷射束。
圖3是根據第二實施例，由圖2示出的在爆炸環境中進行雷射投射的設 備110的正視圖。系統110包括保護壁118,其可以在第一位置(在圖3中 示出)和第二位置(在圖2中示出)之間移動，第一位置基本上與該基本上 光學透明的壁114重疊，而第二位置基本上暴露該基本上光學透明的壁ll4。 由於系統10用於在存在重型設備和/或塗料的危險地點操作，可能損害或幹 擾基本上光學透明的壁114的性能，所以可以根據情況利用保護壁118來保 護該基本上光學透明的壁114。激活雷射投射器之後，保護壁118可以自動 開閉。
系統110包括具有多個車輪124的拖車122,淨化室112安裝在拖車122 上。拖車122允許淨化室112滾動到各種使用雷射投射器116的位置。拖車 122還包括至少一個，優選3個手搖曲柄式調平千斤頂，用於在拖車移動到希望位置之後，調平拖車並將拖車升高到離開車輪的穩定位置。
系統110包括至少一個安裝在淨化室112外表面上的樞轉銷126。如圖 3所示，淨化室112可以在其相對的兩側具有樞轉銷126。當安裝在樞轉銷 126上的時候，淨化室112可以轉動，例如在樞轉銷126上轉動90度。讓淨 化室112可以轉動，使得可以旋轉雷射投射器116並以不同角度投射圖像。 樞轉銷126還可以用來以叉車來拾取淨化室112。雖然未示出，但是至少一 個叉臂座可以形成在淨化室112中，該叉臂座的尺寸可以確定為接收叉車的 叉臂，允許叉車將淨化室112抬起。
系統110包括無線通信設備136(在圖5中示出)，該設備安裝在淨化室 112內並連線到雷射投射器116。無線通信設備136允許穿過淨化室112與 雷射投射器116通信。如圖3所示，系統110可以包括安裝在淨化室112內 的天線138，其至少局部位於淨化室112外部。天線138與無線通信設備136 通信，並可以改善無線通信設備136的信號傳遞。無線通信設備136和天線 138可以為商用無線通信設備。無線通信設備136可以與天線138集成。無 線通信設備136例如可以用來向雷射投射器116傳遞圖像用於投射。
圖4是根據第二實施例，由圖2所示的在危險環境中進行雷射投射的系 統的側視圖。導管140連接到淨化室112用於傳輸氣體。導管140示出通過 安裝在淨化室112上的淨化控制器142與淨化室112連接。淨化控制器142 控制氣體通過導管140傳輸。淨化控制器142還可以具有安裝於其上的釋放 閥144 (圖3 )。釋放閥114可以操作來釋放淨化室112內過高的氣壓。
圖5是根據第二實施例，由圖2所示的在爆炸環境中進行雷射投射的系 統的截面圖。系統110包括至少一個數據連接件128 (在圖4中示出)和至 少一個動力連接件，它們形成在淨化室112內，為雷射投射器116提供動力 和通信。如圖5所示，配電盤132可以安裝在淨化室112內，用於連接到激 光投射器116。第二實施例還示出了用於雷射投射器116的無線通信設備， 並且雖然可以提供兩種設備，但是更為可能的情況是向雷射投射器116或提 供有線通信或提供無線通信。
圖6是根據第二實施例，由圖2所示的在爆炸環境中進行雷射投射的系 統的一部分的分解視圖。如圖6所示，保護壁118可以在一對導軌120上滑 動。保護壁118可以通過各種方式連接到淨化室112,允許保護壁118在保 護基本上光學透明的壁114的位置和不阻擋該壁的位置之間移動。連接保護壁118的其他方式可以包括允許保護壁118保持與淨化室112連接的設備， 諸如鉸鏈；以及允許保護壁118從淨化室112拆卸的設備，諸如螺紋連接件。
圖7是流程圖200,示出了根據第一實施例，在爆炸環境中提供上述進 行雷射投射的系統的方法。應該注意，流程圖中的任何過程說明或方塊圖應 當理解為代表模塊、區段、代碼部分或步驟，它們包括一條或多條在程序中 執行具體邏輯功能的指令，並且等同的實施方式包括在本發明的範圍內，在 這些等同方式中，可以以不同於所示或所述的順序執行功能，包括基本上同 時執行或以相反順序執行，取決於所涉及的功能，本領域技術人員理應理解。
如方塊202所示，以雷射投射器16將圖像投射到物體上。雷射投射器 16在淨化室12內操作(方塊204)。該圖像穿過淨化室112基本上光學透 明的壁14投射(方塊206)。淨化室112內的環境受到控制(方塊208 )。這 種雷射投射方法允許在危險或爆炸環境中，諸如例如在靠近塗漆間的環境中 進行雷射投射。
需要強調的是，本發明上述公開的實施方式，特別是任何"優選"實施 方式，僅為實施方式的可能示例，僅為了清楚地理解本發明的原理而給出。 在基本上不背離本發明的精神和原理的情況下，可以對本發明上述實施方式 進行各種變型和改動。所有這種改動和變型應當包含在本公開和本發明的範 圍內，並且受到所附權利要求書的保護。
權利要求
1. 一種在爆炸環境中的進行雷射投射的設備，該設備的特徵在於，包括淨化室(12、112)；沿著所述淨化室(12、112)形成的基本上光學透明的壁(14、114)；和雷射投射器(16、116)，該雷射投射器安裝在所述淨化室(12、112)內並定位成穿過所述基本上光學透明的壁(14、114)投射雷射束。
2. 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，進一步包括保護壁(118), 該保護壁可以在第一位置和第二位置之間移動，第一位置基本上與所述基本 上光學透明的壁U2、 122)重疊，而第二位置基本上暴露所述基本上光學 透明的壁(12、 112)。
3. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，進一步包括拖車(122)， 該拖車具有多個車輪(124),所述淨化室(12、 112)安裝在該拖車上。
4. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，進一步包括至少一個樞轉 銷(126)，所述樞轉銷安裝在所述淨化室(12、 112)的外表面上。
5. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，進一步包括形成在所述淨 化室(12、 112)中、為所迷雷射投射器(16、 116)提供動力和通信的至少 一個數據連接件(128)和至少一個動力連接件(132)。
6. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，進一步包括無線通信設備 (136),該無線通信設備安裝在所述淨化室(12、 112)內並連線到所述雷射投射器(16、 116),從而允許通過所述淨化室(12、 112)與所述雷射投 射器(16、 116)通信。
7. 如權利要求6所述的設備，其特徵在於，進一步包括天線(138), 該天線安裝在所述淨化室(12、 112)上，至少局部位於所述淨化室(12、 112)外部，該天線(138)與所述無線通信設備(136)通信。
8. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，進一步包括靠近所述淨化 室(12、 112)操作的塗料間，該塗料間的操作與所述雷射投射器的操作相 處備
9. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，進一步包括至少一條連接到所述淨化室(12、 112)用來傳輸氣體的導管(140)。
10. 如權利要求9所述的設備，其特徵在於，進一步包括淨化控制器(142)，其安裝到所述淨化室(12、 112)，用來控制氣體通過所述導管(140)傳輸。
11. 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，進一步包括至少一個形成於所述淨化室上的叉臂座，所述叉臂座的尺寸確定為接收叉車的叉臂。
12. —種在爆炸環境中進行雷射投射的方法，該方法的特徵在於包括步驟利用雷射投射器在物體上投射圖像(202 );在淨化室內操作所述雷射器(204);穿過所述淨化室基本上光學透明的壁投射圖像；和控制所述淨化室內的環境(208 )。
13. 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，進一步包括在投射到所述物體上的所述圖像附近操作塗料間。
14. 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，進一步包括在所述雷射投射器停止投射圖像之後，隱藏所述基本上光學透明的壁。
15. 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，進一步包括在至少一個樞轉銷上樞轉所述淨化室，從而改變所述雷射投射器的投射角度。
全文摘要
一種在爆炸環境中的進行雷射投射的設備。該設備包括淨化室(12、112)。基本上光學透明的壁(14、114)沿著所述淨化室(12、112)形成。雷射投射器(16、116)安裝在該淨化室(12、112)內。該雷射投射器(16、116)定位成穿過所述基本上光學透明的壁(14、114)投射雷射束。所述設備可以用於在物體上投射圖像，以協助製造過程。
文檔編號B05D1/32GK101498579SQ200910002260
公開日2009年8月5日 申請日期2009年1月13日 優先權日2008年2月1日
發明者保羅·G·索萊基, 肯尼思·E·歐文三世, 詹姆斯·C·范埃弗裡, 雷諾·R·帕納戈 申請人:波音公司