本發(fā)明涉及用于確定在借助鉆機(jī)的鉆孔工具從工件表面開始鉆入工件中的鉆孔中的進(jìn)入深度的裝置，該裝置包括至少一個光源以用于將光場投影在例如需要用鉆機(jī)加工的工件上。

背景技術(shù)：

用于確定鉆孔工具進(jìn)入待加工的工件中的進(jìn)入深度的裝置在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)廣泛推廣并已知。

這種裝置例如可相對簡單地構(gòu)造成直尺，其可在長度上調(diào)節(jié)并且平行于鉆機(jī)的鉆頭地布置。

此外，用于確定進(jìn)入深度的裝置也可如下面所述的那樣構(gòu)造得更復(fù)雜。

在現(xiàn)有技術(shù)中例如已知這樣的裝置，在其中兩個激光源彼此成角度地定位在鉆機(jī)上，兩個會聚的光射束從鉆機(jī)中朝工件表面的方向發(fā)出。兩個光射束可看成在工件表面上的兩個光圈。在鉆機(jī)朝工件表面的方向運動時，兩個光圈在工件表面上朝向彼此運動。對此兩個激光源可相對于彼此調(diào)節(jié)，使得在兩個光圈重合時為使用者顯示出鉆機(jī)到工件表面的確定的間距或者鉆頭進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度。這種用于確定進(jìn)入深度的裝置在歐洲專利文獻(xiàn)EP1464428B1中公開。

此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知在鉆機(jī)上的進(jìn)入深度確定裝置，其包括具有發(fā)光二極管和光傳感器單元的測量單元。光傳感器單元對此包括兩個傳感器。在該裝置中，從發(fā)光二極管中發(fā)出光線并且被工件表面反射。光傳感器用于感應(yīng)從發(fā)光二極管發(fā)出的并且在工件表面上反射的光。通過感應(yīng)到的在工件表面上的光部分的反射角確定由光傳感器單元的兩個傳感器檢測的光強(qiáng)度的比例。又通過測量單元或鉆機(jī)與工件表面的間距確定反射角。通過得到的測量單元或鉆機(jī)到工件表面的間距可確定進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度。在德國專利申請DE102004024990A1公開了這種用于確定進(jìn)入深度的裝置。

前述的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于確定進(jìn)入深度的裝置在其構(gòu)造方面以及操作方面相對復(fù)雜。由于該復(fù)雜性通常會錯誤地使用該裝置。此外，這種裝置由于其復(fù)雜性而易于受干擾、維修復(fù)雜并且昂貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于確定在借助鉆機(jī)的鉆孔工具從工件表面開始鉆入工件中的鉆孔中的進(jìn)入深度的裝置，該裝置相比于現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)復(fù)雜性減小以及確保更簡單的操作。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過獨立權(quán)利要求1的對象實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的對象的其他實施方式在從屬權(quán)利要求中提供。

提供一種用于確定在借助鉆機(jī)的鉆孔工具從工件表面開始鉆入工件中的鉆孔中的進(jìn)入深度的裝置，該裝置包括至少一個光源以用于將光場投影在例如需要通過鉆機(jī)加工的工件上。

根據(jù)本發(fā)明，光源如此相對于鉆機(jī)定位，即，光源的中軸線與鉆機(jī)的中軸線成角度地延伸并且設(shè)置至少一個第一阻擋元件以用于部分地遮蓋光源，該至少一個第一阻擋元件在光場上產(chǎn)生標(biāo)尺。通過使光源的中軸線與鉆機(jī)的中軸線不平行地(即成角度地)延伸，根據(jù)鉆機(jī)遠(yuǎn)離或朝向工件表面的運動，標(biāo)尺看起來相對于光場運動。根據(jù)標(biāo)尺相對于光場的相對運動，使用者可得出在鉆機(jī)和工件之間的間距變化并因此確定工具進(jìn)入工件的進(jìn)入深度。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的實施方式可行的是，標(biāo)尺包括在光場上的至少一個第一陰影和第二陰影。借助產(chǎn)生的陰影產(chǎn)生在光場上的顏色對比度，使用者根據(jù)該顏色對比度可更好地識別由于鉆機(jī)遠(yuǎn)離或朝向工件表面的運動而造成的標(biāo)尺相對于光場的相對運動。

為了確保在工件表面上盡可能好地顯示光場，根據(jù)本發(fā)明的另一有利的實施方式可行的是，光源的中軸線和鉆機(jī)的中軸線位于一個平面中。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的實施方式可行的是，標(biāo)尺能夠至少部分地產(chǎn)生在光場的邊緣上。由此可實現(xiàn)保持標(biāo)尺不影響光場的中間或中央?yún)^(qū)域，從而光場能夠主要用作工件表面的區(qū)域的照亮裝置，使用者用鉆孔工具加工該工件表面。由此光源或由光源產(chǎn)生的光場可進(jìn)一步用作工作照明裝置。

附圖說明

其他優(yōu)點從下面的附圖說明中得出。在附圖中示出本發(fā)明的各種實施例。附圖、說明書和權(quán)利要求書包括多種特征的結(jié)合。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可適宜地將特征看作是單個的，以及概括成其他的有利結(jié)合方案。

在附圖中，相同的以及相同類型的構(gòu)件具有相同的附圖標(biāo)記。

其中：

圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明的用于確定進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度的裝置的鉆機(jī)的立體圖；

圖2示出了具有根據(jù)本發(fā)明的用于確定進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度的裝置的鉆機(jī)的側(cè)視圖；

圖3示出了根據(jù)第一實施方式的根據(jù)本發(fā)明的用于確定進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度的裝置的俯視圖；

圖4示出了根據(jù)第二實施方式的根據(jù)本發(fā)明的用于確定進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度的裝置的俯視圖；

圖5示出了根據(jù)第一實施方式的根據(jù)本發(fā)明的用于確定進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度的裝置的側(cè)視圖；

圖6示出了具有根據(jù)本發(fā)明的用于確定進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度的裝置的鉆機(jī)的另一立體圖以及一個豎向平面；

圖7示出了具有根據(jù)本發(fā)明的用于確定進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度的裝置的鉆機(jī)的另一側(cè)視圖以及在鉆機(jī)與工件表面的第一間距中的通過光源在工件表面上產(chǎn)生的光斑；

圖8示出了具有根據(jù)本發(fā)明的用于確定進(jìn)入工件中的進(jìn)入深度的裝置的鉆機(jī)的另一側(cè)視圖以及在鉆機(jī)與工件表面的第二間距中的通過光源在工件表面上產(chǎn)生的光斑；

圖9示出了根據(jù)鉆機(jī)與工件表面的第一間距通過光源在工件表面上產(chǎn)生的光斑的示意圖；

圖10示出了根據(jù)鉆機(jī)與工件表面的第二間距通過光源在工件表面上產(chǎn)生的光斑的示意圖；

圖11示出了根據(jù)鉆機(jī)與工件表面的第三間距通過光源在工件表面上產(chǎn)生的光斑的示意圖；

圖12示出了根據(jù)第二實施方式通過光源在工件表面上產(chǎn)生的光斑的示意圖；

圖13示出了根據(jù)第三實施方式通過光源在工件表面上產(chǎn)生的光斑的示意圖；

圖14示出了根據(jù)第四實施方式通過光源在工件表面上產(chǎn)生的光斑的示意圖。

具體實施方式

圖1示出了鉆機(jī)1的立體視圖，其具有根據(jù)本發(fā)明的裝置2以用于確定未示出的鉆孔工具進(jìn)入工件W的進(jìn)入深度。

鉆機(jī)1主要包括殼體3、工具容納部4、手柄5和底座6。

殼體3包括前端3a、后端3b、頂側(cè)3c和底側(cè)3d。工具容納部4定位在前端3a上。借助工具容納部4可容納和保持(未示出的)鉆孔工具(所謂的鉆頭)。中軸線N沿X方向延伸穿過殼體3以及工具容納部(參見圖1、2和6)。

手柄5包括第一端部5a、第二端部5b、前側(cè)5c以及后側(cè)5d。如在圖1中所示，手柄5以第一端部5a固定在殼體3的底側(cè)3d上。

底座6包括前端6a、后端6b、上端6c和下端6d。底座6以上端6c固定在手柄5的第二端部5b上并且基本沿X方向延伸。

用于供電的蓄電器可借助底座6與鉆機(jī)1連接。在附圖中未示出蓄電器。開關(guān)7定位在手柄5的前側(cè)上，鉆機(jī)1可借助開關(guān)接通和斷開以及可調(diào)節(jié)鉆機(jī)1的功率輸出。

用于確定在借助鉆機(jī)1的鉆孔工具從工件表面WO開始鉆入工件W中的鉆孔中的進(jìn)入深度的裝置2定位在底座6的上端6c上并且在前端6a的附近。

如在圖3、4和5中所示，用于確定進(jìn)入深度的裝置2主要包括殼體8、光源9、透鏡10以及第一、第二和第三阻擋元件12a、12b、12c。

圖3在此在俯視圖中示出了根據(jù)第一實施方式的用于確定進(jìn)入深度的裝置2。圖4在俯視圖中示出了根據(jù)第二實施方式的用于確定進(jìn)入深度的裝置2。圖5在沿Y方向的側(cè)視圖中示出了根據(jù)第一實施方式的用于確定進(jìn)入深度的裝置2。

如尤其在圖5中所示，裝置2的殼體8形成空腔13，光源9定位在該空腔中。光源9構(gòu)造成發(fā)光二極管的形式。但是也可行的是，光源9構(gòu)造成一個或多個其他發(fā)光器件的形式。殼體8的空腔13被透鏡10遮蓋。如在圖5中所示，透鏡10包括第一側(cè)邊10a、第二側(cè)邊10b、第三側(cè)邊10c和第四側(cè)邊10d。透鏡10用于使從光源9發(fā)出的光匯聚成光束。由此從光源9發(fā)出的光基本呈從裝置2的殼體8出來的截錐體K的形狀。此外，光源9包括中軸線L，其基本延伸穿過光截錐體K的縱軸線或與其縱軸線同軸(參見圖5和6)。

如在圖6中所示，光源9的中軸線L和殼體3以及工具容納部N的中軸線位于同一平面A上。平面A沿X和Z方向延伸。此外，光源9的中軸線L和殼體3以及工具容納部N的中軸線彼此成角度α。

如在圖3、4和5中所示，第一、第二和第三阻擋元件定位在透鏡10上。根據(jù)第一實施方式，這三個阻擋元件12a、12b、12c分別構(gòu)造成具有三角形底面的長方體的形狀并且彼此以等距固定在透鏡10的第一側(cè)邊10a上(參見圖3)。在此，這三個阻擋元件12a、12b、12c逆著Y方向伸入透鏡表面16。根據(jù)第二實施方式，這三個阻擋元件12a、12b、12c分別構(gòu)造成在透鏡表面16中的刻槽的形式(參見圖4)。根據(jù)另一(未示出的)實施方式，這三個阻擋元件12a、12b、12c也可構(gòu)造成在透鏡表面16中的棱邊的形式和/或通過磨削透鏡表面16而形成。

如在圖5中示意性示出地，這三個阻擋元件12a、12b、12c用于部分地阻擋光源9的從殼體8發(fā)出的光Q，使得在由光源9產(chǎn)生的光場17中產(chǎn)生第一、第二和第三陰影18a、18b、18c。如在圖7至14中所示，可看出由于阻擋元件12a、12b、12c的定位使得這三個陰影18a、18b、18c彼此上下關(guān)系地以均等間距位于投影到工件表面WO上的光場17的邊緣S上。這三個陰影18a、18b、18c形成標(biāo)尺19，其作為參考裝置用于確定鉆孔工具進(jìn)入工件W中的進(jìn)入深度或用于確定鉆機(jī)1與工件表面WO的間距變化。

在具有用于確定進(jìn)入深度或用于確定鉆機(jī)1與工件表面WO的間距變化的裝置的鉆機(jī)1相對于工件表面有第一間距a(如在圖7中所示)時，則鉆機(jī)1的參考點R大致位于第二陰影18b的高度上。參考點R由這樣的位置形成，在該位置上，在鉆機(jī)1繼續(xù)朝工件W運動時，鉆孔工具撞到工件表面WO上。在附圖中沒有示出鉆孔工具。

在具有用于確定進(jìn)入深度或用于確定鉆機(jī)1與工件表面WO的間距變化的裝置的鉆機(jī)1向工件表面WO(即，沿X方向)運動并且由此與工件表面WO相距第二間距b(如在圖8中所示)時，鉆機(jī)1的參考點R大致位于第三陰影18c的高度上。可注意到，由于鉆機(jī)1與工件表面WO的間距減小(即，間距a至間距b)，光場17稍微變小。但是，這三個陰影18a、18b、18c彼此之間的間距對此保持不變并且用作參考裝置。

根據(jù)從第二陰影18b到第三陰影18c的參考點變化，使用者識別出鉆孔工具進(jìn)入工件W的深度，因為各個陰影18a、18b、18c彼此之間的間距能夠表現(xiàn)在沿X方向的相應(yīng)路徑。由此例如在鉆機(jī)1上設(shè)置說明，使用者借助該說明獲知，在兩個陰影(即，18a到18b或18b到18c)之間的間距相應(yīng)于在X方向上的10mm路徑。在從第一陰影18a的高度到第三陰影18c的高度的參考點變化中，鉆機(jī)1沿X方向運動20mm。

在圖9至11中示出了在工件表面WO上的光場17，在其中，鉆機(jī)1與工件W間隔三個不同的間距。

從圖9到圖10，鉆機(jī)1到工件表面WO的間距持續(xù)減小。參考點R根據(jù)鉆機(jī)1到工件表面WO的變小的間距而在光場17中沿Z方向運動。根據(jù)前述對陰影18a、18b、18c彼此之間的間距的描述(陰影的間距在X方向上分別相應(yīng)于10mm)，從圖9到圖10鉆機(jī)1已經(jīng)朝工件表面WO運動5mm。從圖10到圖11，鉆機(jī)1已經(jīng)朝工件表面WO繼續(xù)運動5mm。從圖9到圖11，鉆機(jī)1已經(jīng)朝工件表面WO運動10mm。

圖12示出了根據(jù)第二實施方式的通過光源9在工件表面WO上產(chǎn)生的光斑17的示意圖。在此阻擋元件12a、12b、12c分別構(gòu)造成具有梯形底面的長方體的形狀，從而由此產(chǎn)生的陰影20在光場17中構(gòu)造成梯形形狀。

圖13示出了根據(jù)第三實施方式的通過光源9在工件表面WO上產(chǎn)生的光斑17的示意圖。在此阻擋元件12a、12b、12c分別構(gòu)造成具有矩形底面的長方體的形狀，從而由此產(chǎn)生的陰影21在光場17中構(gòu)造成矩形形狀。

圖14示出了根據(jù)第四實施方式的通過光源9在工件表面WO上產(chǎn)生的光斑17的示意圖。在此阻擋元件12a、12b、12c分別構(gòu)造成具有矩形底面的長方體的形狀。但是與第三實施方式不同，根據(jù)第四實施方式的阻擋元件12a、12b、12c在光源9的整個透鏡表面16上延伸，從而由此產(chǎn)生的陰影22在光場17中構(gòu)造成直線。