專利名稱：通過光線進行的鉆孔深度識別的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于識別或確定在一個借助鉆孔工具的鉆孔刀具從工件表面出發(fā)向工件內(nèi)鉆入的鉆削孔中達到預(yù)定鉆孔深度的裝置。本發(fā)明還涉及一種裝備有該裝置的鉆孔工具，尤其是電驅(qū)動的手持式鉆孔工具，如鉆孔機、沖擊鉆機或鑿鉆機。此外，本發(fā)明涉及一種鉆孔方法，其中，借助一個鉆孔工具的鉆孔刀具從工件表面出發(fā)向工件內(nèi)鉆出一個鉆孔并且確定達到從該工件表面起的預(yù)定鉆孔深度。
背景技術(shù)：
在手持式鉆孔工具領(lǐng)域中已經(jīng)公知開始部分所述類型的裝置，借助它能夠以機械方式確定達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度。該公知裝置由一個呈縱向延伸的桿形式的深度限位裝置構(gòu)成，該桿在一個可安裝于鉆孔工具上的附加手把的與鉆頭軸線平行的導(dǎo)向孔中移動。為了調(diào)整所希望的鉆孔深度，借助一個夾緊機構(gòu)將該深度限位裝置在導(dǎo)孔中這樣止動使得該限位裝置的前端部相對于所使用的鉆孔刀具的前端部向后錯開所希望的孔深度。當(dāng)該限位裝置在鉆孔時前端部被止擋在工件表面上時，就表示，達到了所希望的鉆孔深度。
但在具有敏感表面的工件上鉆削鉆孔時，當(dāng)其前端部在達到所需鉆孔深度時碰撞到該表面上時，這種機械式深度限位裝置會導(dǎo)致該表面損壞。此外，在使用大長度鉆孔刀具的情況下這種深度限位裝置的長度并非總是足夠，而且，它大多被設(shè)在鉆孔工具的左側(cè)，由此其前端部在接近預(yù)調(diào)整鉆孔深度時雖然對于使用右手者可以很好地看到，但對于使用左手者則不行，因為視線被鉆孔工具的鉆頭夾盤擋住。
由Raytek公司的產(chǎn)品樣本中已公知一種用于無接觸地測量遠距離物體表面溫度的紅外線溫度表，其中，借助一個激光瞄準器向物體表面方向發(fā)射兩個相互交叉的激光束，以便通過由激光束在物體表面上產(chǎn)生的光點對使用者指示測量點的精確位置。

發(fā)明內(nèi)容
相比之下，具有權(quán)利要求1所述特征的本發(fā)明裝置、具有權(quán)利要求11所述特征的本發(fā)明鉆孔工具和具有權(quán)利要求12所述特征的本發(fā)明方法具有的優(yōu)點是，借助它們可以用光學(xué)方法確定達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度，從而對敏感表面無接觸且無損壞。由兩個光射束在工件表面上在鉆孔入口附近產(chǎn)生的光點正好位于使用者的觀察方向上，所以無論對于使用右手者、還是對于使用左手者，都可以無阻擋地看到。此外，借助這些光點可以檢查在鉆孔期間鉆孔刀具是否垂直于物體表面定向，因為鉆孔刀具的大致傾斜會導(dǎo)致光點的可被感覺到的畸變。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中提出用于發(fā)射兩個會聚光射束的裝置包括兩個安裝在鉆孔工具上或可安裝在鉆孔工具上的光源，最好是激光二極管或其它激光光源，因為它們可在物體表面上產(chǎn)生邊界清晰并且即使在灰塵環(huán)境中仍可清楚看到的光點。但原則上也可以使用唯一的一個光源并將由該光源發(fā)射的光射束借助一個分束器或類似裝置分成兩個會聚的分射束。
兩個光射束最好以相對于鉆頭軸線相同的銳角定向，但也可以使兩個光射束中的一個光射束平行于鉆頭軸線定向、另一個光射束相對于鉆頭軸線成一個銳角定向，以達到相同效果。
本發(fā)明的另一優(yōu)選構(gòu)型規(guī)定，兩個光射束在開始鉆孔前在光源與工件表面之間相互交叉，最好自鉆孔刀具尖部離開一個相當(dāng)于所希望鉆孔深度的距離。這將導(dǎo)致在使用者看來，在表面上產(chǎn)生并且起初分開的光點在達到預(yù)調(diào)整鉆孔深度前逐漸地融合成一個單個的光點，其橫截面在達到預(yù)調(diào)整鉆孔深度時具有最小值并且相當(dāng)于每個單個光射束的橫截面，如果這些光射束根據(jù)一個有利構(gòu)型在離開鉆孔工具相同距離處具有相同的橫截面。
通過在開始鉆孔時相應(yīng)調(diào)整兩個光射束之間的角度，在達到預(yù)調(diào)整鉆孔深度時兩個光射束也可以取得其它的位置關(guān)系，如果制造者希望的話。例如可使光射束這樣定向使得當(dāng)兩個光點在一個點上相接觸時達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度。
在本發(fā)明裝置中，所需鉆孔深度的調(diào)整最好通過增大或減小由兩個光射束所包圍的角度來進行，其中，前一種導(dǎo)致所調(diào)整的鉆孔深度減小，后一種導(dǎo)致所調(diào)整的鉆孔深度增大。光射束包圍角度的改變例如可通過繞一個基本垂直于鉆孔刀具縱軸線的軸線轉(zhuǎn)動一個或兩個光源來實現(xiàn)，在后一情況下兩個光源在相反方向上轉(zhuǎn)動。
最好這樣來考慮不同的鉆孔刀具長度這些光源中的至少一個可相對于鉆孔工具在鉆頭軸線方向上移動并可相應(yīng)于鉆孔刀具長度在不同位置中被止動。為此，該鉆孔工具最好設(shè)置有一個與鉆頭軸線平行的、用于所述裝置的導(dǎo)向器。合乎目的地，該導(dǎo)向器具有以一定比例設(shè)置的長度刻度，使得能夠快速地將一定鉆孔刀具長度與所述裝置的一個所屬的止動位置相對應(yīng)。
但基本上也可以考慮為了調(diào)整所希望的鉆孔深度，使兩個光源在鉆孔刀具縱軸線方向上移動，通過相應(yīng)調(diào)整由光射束包圍的角度來考慮所使用鉆孔刀具的不同長度。
本發(fā)明裝置能夠盡可能簡單地安裝到鉆孔工具上并且可以被取下，為了實現(xiàn)該裝置，使兩個光源合乎目的地通過一個與鉆孔工具能源分開的能源供電，例如通過一個集成在所述裝置中的電池供電。但也可與此不同地使該裝置的兩個光源通過鉆孔工具的能源供電，其中，合乎目的地通過該裝置的安裝產(chǎn)生與該能源的電連接。此外，當(dāng)然也可以將兩個光源完全集成在鉆孔工具中。


以下借助附圖通過一個實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖為圖1 帶有用于確定鉆孔深度的裝置的一個鉆孔機的側(cè)視圖；圖2 圖1所示鉆孔機在鉆孔過程開始時的俯視圖；圖3 相應(yīng)于圖2的視圖，但處于達到預(yù)調(diào)整鉆孔深度時；圖4 沿圖1及2中箭頭A方向觀察在鉆孔過程開始時的工件表面放大視圖；圖5 相應(yīng)于圖4的視圖，但處于鉆孔過程期間；圖6 相應(yīng)于圖4及5的視圖，但處于達到預(yù)調(diào)整鉆孔深度時。
具體實施例方式
附圖中所示的鉆孔機2主要由一個帶有手把6的殼體4、一個突出于殼體4之外用于夾緊鉆頭10或其它鉆孔刀具的鉆頭夾盤8、以及一個可拆卸地安裝在殼體4表面上的裝置12組成，該裝置12用于無接觸地確定在一個借助鉆孔機2和鉆頭10在壁16或其它工件的平整表面14上鉆出的鉆孔18中達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度T(圖3)。
如大多數(shù)在市場中普遍可以見到的鉆孔機一樣，在殼體4的手把6上設(shè)置有一個通/斷開關(guān)20，一個集成在該通/斷開關(guān)20中、用于調(diào)整鉆頭夾盤8的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)輪22，一個用于鉆孔機2的持續(xù)運轉(zhuǎn)的確定鈕24，以及一個用于轉(zhuǎn)換鉆頭夾盤8轉(zhuǎn)向的開關(guān)26。該殼體4包圍一個電動機和一個傳動裝置(未示出)并且為了電動機的通風(fēng)在其側(cè)面和其上側(cè)面設(shè)有通風(fēng)縫隙28及30。
如在圖2中表示得最清楚的，與市場上普通的鉆孔機不同，該殼體4在其上側(cè)面上具有在鉆頭軸線32方向上延伸、在手把6一側(cè)敞開、用于裝置12的導(dǎo)向器34，作為附件構(gòu)成的裝置12可插入到該導(dǎo)向器中。導(dǎo)向器34基本上由兩個彼此平行的角形板條36組成，它們向上突出于殼體4之外并且在它們彼此面對的內(nèi)側(cè)面38上被在下部切割(unterschnitten)。
裝置12主要由一個可沿導(dǎo)向器34移動并可借助一個夾緊螺釘40被相對于殼體4止動的底座42組成，該底座在其前端部附近帶有兩個彼此側(cè)向隔開距離、相對于鉆頭軸線32對稱布置的激光光源44，46。這兩個激光光源44，46例如由兩個功率小于1瓦特的激光二極管構(gòu)成，如在所謂的激光指示器中所使用的。
用低壓直流電對激光光源44，46的供電可以或者通過一個裝在底座42中的電池盒內(nèi)的電池(未示出)實現(xiàn)、或者變換地通過一個安裝在鉆孔機2的殼體4中的變壓器(未示出)實現(xiàn)，該變壓器通過兩個被覆蓋地在角形板條36的下切割口中延伸的電流引出軌對激光光源44，46供電。
兩個激光光源44，46分別被一個突出于底座42的平整的水平上側(cè)面之外的殼體48包圍，其中的每一個殼體在其朝向工件表面14的一側(cè)上具有一個用于由激光光源44，46產(chǎn)生的激光射束52，54的光線出口。兩個殼體48的光線出口這樣布置使得兩個激光射束52，54以一個銳角向工件表面14方向會聚。
每個殼體48可相對于底座42繞一個與底座上側(cè)面垂直的回轉(zhuǎn)軸線58轉(zhuǎn)動地被支承。在兩個殼體48的附近設(shè)置有一個調(diào)節(jié)輪56，該調(diào)節(jié)輪通過一個安置在底座42內(nèi)部的變速器(未示出)與兩個殼體48這樣連接，以致當(dāng)調(diào)節(jié)輪56轉(zhuǎn)過一定角度量、例如45度時，這兩個殼體以相反的轉(zhuǎn)向繞其各自的回轉(zhuǎn)軸線58轉(zhuǎn)過一個較小的角度、例如5度。由此可以改變兩個激光射束52，54之間的角度的大小并使它們的交點K平行于鉆孔軸線32移動。
調(diào)節(jié)輪56在其圓周上帶有刻度，該刻度具有用于可調(diào)整的鉆孔深度的尺寸指示。為了調(diào)整到所希望的鉆孔深度T，借助調(diào)節(jié)輪56使兩個殼體48轉(zhuǎn)動，直到設(shè)置在刻度60旁邊的箭頭60指示所希望的鉆孔深度T。在該調(diào)整位置，兩個激光射束52，54被如此定向，以致它們在離開鉆頭10尖部一個與所希望鉆孔深度T相應(yīng)的距離處相交。
當(dāng)鉆頭10的尖部在鉆孔過程開始時頂靠在工件表面14上時，兩個激光射束52，54在工件表面14上產(chǎn)生兩個彼此隔開水平距離地安置在鉆頭軸線32上方的、分開的光點62，64，如在圖2中最清楚地表示的。當(dāng)鉆頭軸線32垂直于工件表面14定向時，兩個光點62，64具有近似圓形的輪廓。
當(dāng)接著鉆削鉆孔18時鉆頭10以其尖部進入到工件16中的時候，兩個光點62，64與鉆削進給量成比例地相互靠近，直到它們首先彼此接觸，如圖5中所示，然后愈來愈重疊。一旦達到所希望的預(yù)定鉆孔深度T，兩個光點62，64融合成一個唯一的圓形光點66，如在圖3及6中所示，由此對使用者指示出達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度T。
因為在使用不同長度的鉆頭10時在角度調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)輪調(diào)節(jié)位置相同的情況下兩個激光射束52，54相交在自鉆頭10尖部離開不同距離處，所以通過沿殼體4的導(dǎo)向器34軸向移動裝置12來考慮所使用鉆孔刀具的長度。
為了求得該裝置的正確止動位置，導(dǎo)向器34在一側(cè)設(shè)置有一個帶有鉆孔刀具長度指示的比例刻度68。當(dāng)?shù)鬃?2上的箭頭標(biāo)記70與導(dǎo)向器34旁邊的比例刻度68上一個與所使用鉆孔刀具10長度相應(yīng)的長度指示相一致時，就達到了裝置12的正確止動位置。
權(quán)利要求
1.用于確定在一個由鉆孔工具的鉆孔刀具從一個工件表面起向工件內(nèi)鉆削的鉆孔中達到預(yù)調(diào)整鉆孔深度的裝置，其特征在于設(shè)置有用于從鉆孔工具(2)向工件表面(14)方向發(fā)射兩個會聚光射束(52，54)的裝置(44，46)，以便通過分析由這些光射束(52，54)在工件表面上產(chǎn)生的兩個光點(62，64)的位置關(guān)系確定出達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度(T)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于由該兩個光射束(52，54)圍成的角度可以改變，用于調(diào)整鉆孔深度(T)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于用于發(fā)射兩個會聚光射束的裝置(44，46)包括兩個安裝在或可安裝在鉆孔工具(2)上的光源(44，46)。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于所述光源(44，46)發(fā)射激光。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于兩個光源(44，46)中至少一個可繞一個基本垂直于鉆頭軸線(32)的軸線(58)轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于設(shè)置有用于使兩個光源(44，46)中的至少一個轉(zhuǎn)動的、帶有刻度的裝置(56)，用于調(diào)整鉆孔深度。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于所述光源(44，46)具有一個與鉆孔工具(2)的能源分開的能源。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于所述光源(44，46)在安裝到鉆孔工具(2)上時連接到該鉆孔工具的能源上。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于為了適應(yīng)不同的鉆孔刀具長度，所述光源(44，46)中的至少一個可相對于鉆孔工具(2)在鉆頭軸線(32)方向上移動并可在不同位置上被止動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其特征在于光源(44，46)可在一個導(dǎo)向器(34)中移動，該導(dǎo)向器設(shè)置有用于根據(jù)相應(yīng)鉆孔刀具長度確定光源(44，46)的止動位置的裝置(68，70)。
11.鉆孔工具，尤其是電驅(qū)動的手持式鉆孔工具，其特征在于帶有一個根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置。
12.鉆孔方法，其中，借助一個鉆孔工具的鉆孔刀具從一個工件表面起向工件中鉆削一個鉆孔并且確定達到預(yù)調(diào)整的從該工件表面起的鉆孔深度，其特征在于從鉆孔工具(2)向工件表面(14)方向發(fā)射兩個會聚光射束(52，54)，以便通過分析由這些會聚光射束(52，54)在工件表面上產(chǎn)生的兩個光點(62，64)的位置關(guān)系確定出達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度(T)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的鉆孔方法，其特征在于這兩個會聚光射束(52，54)這樣由鉆孔工具(2)向工件表面(14)方向發(fā)射，使得在達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度(T)之前它們在鉆孔工具(2)與表面(14)之間相交。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的鉆孔方法，其特征在于兩個會聚光射束(52，54)這樣由鉆孔工具(2)向工件表面(14)方向發(fā)射，使得在達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度(T)時在表面(14)上產(chǎn)生的光點(62，64)輪廓相同地重疊。
15.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的鉆孔方法，其特征在于為了調(diào)整所希望的鉆孔深度，改變由這兩個光射束(52，54)圍成的角度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于識別或確定在一個由鉆孔工具(2)的鉆孔刀具(10)從一個工件表面(14)開始向工件中鉆削的鉆孔(18)中達到預(yù)調(diào)整鉆孔深度(T)的裝置(12)。本發(fā)明還涉及裝有該裝置(12)的鉆孔工具(2)，尤其是電驅(qū)動的手持式鉆孔工具，如鉆孔機、沖擊鉆機或鑿鉆機，以及一種鉆孔方法。本發(fā)明提出該裝置包括用于從鉆孔工具(2)向工件表面(14)方向發(fā)射兩個會聚光射束(52，54)的裝置(44，46)，以便通過分析由這些會聚光射束(52，54)在工件表面上產(chǎn)生的兩個光點(62，64)的位置關(guān)系確定出達到預(yù)調(diào)整的鉆孔深度(T)。
文檔編號B23B49/00GK1535783SQ20041003237
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月3日
發(fā)明者維爾納·許澤, 維爾納 許澤 申請人:羅伯特·博施有限公司, 羅伯特 博施有限公司