專利名稱：工具傾斜度確定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種確定工具水平偏斜度的裝置，特別是用于確定電鉆水平方向的裝置。
背景技術(shù)：
一些類似電鉆的工具在使用時(shí)需要保持水平狀態(tài)。為了能夠正確的在豎直的墻壁上打孔，通常情況下，鉆頭必須與墻壁接觸并且鉆頭的縱向軸線位于一個(gè)水平平面上，在鉆孔過(guò)程開始前，應(yīng)該發(fā)現(xiàn)并校正鉆頭相對(duì)于水平平面的偏離。對(duì)于使用者而言，在沒(méi)有任何指示裝置的幫助下確定電鉆的偏斜是很困難的，特別是當(dāng)使用者不能夠正好站在電鉆后面或者使用者不得不站在電鉆的側(cè)面或者站在高空的情況。因此，當(dāng)使用者想要在豎直墻壁上鉆水平孔時(shí)，電鉆是否發(fā)生相對(duì)于水平方向的豎直偏移最好能夠被明確的指示出來(lái)，以便在需要的情況下糾正。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠確定工具是否相對(duì)于水平方向發(fā)生了偏移，并且能夠給出明確指示的裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種確定工具水平方向傾斜度的裝置，包括至少基本上是圓柱形并具有第一軸線的透鏡，連接到所述工具上的激光器，以及將所述透鏡與所述工具相連的連接裝置，所述透鏡的第一軸線在重力作用下保持豎直；所述連接裝置包括旋轉(zhuǎn)臂；所述旋轉(zhuǎn)臂連接到支撐臂上，所述支撐臂連接到所述工具上；所述旋轉(zhuǎn)臂連接到支撐臂上，所述支撐臂連接到所述工具上；當(dāng)所述工具位于工作位置指向水平方向時(shí)，所述支撐臂位于所述工具的上方；所述透鏡上設(shè)有重物；所述裝置固接到所述工具上；還包括一個(gè)接收所述激光器和透鏡的殼體；所述工具是電鉆；所述透鏡中間部分的直徑與至少其中一個(gè)端部的直徑不同；所述透鏡上還設(shè)有阻尼裝置；其還包括一個(gè)附著于所述工具的附加激光器，一個(gè)基本上為圓柱形的附加透鏡，以及將所述附加透鏡連接到所述工具或者所述附加激光器的輔助連接裝置；所述激光器和所述附加激光器相互平行的連接到所述工具上；連接臂將所述透鏡連接到所述激光器上，所述旋轉(zhuǎn)臂連接到由所述透鏡、激光器和連接臂構(gòu)成第一組件上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是該裝置指示工具是否相對(duì)于水平平面產(chǎn)生偏斜的情況，幫助使用者容易的確定工具是否需要調(diào)節(jié)。該裝置成本低，操作簡(jiǎn)單、方便。


下面結(jié)合附圖與具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明用于電鉆的側(cè)視圖；圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖；圖3是本發(fā)明中工具位于水平位置時(shí)的放大立體圖；圖4是本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例位于水平位置的示意圖；圖5是本發(fā)明在工件上形成三個(gè)光斑的示意圖；圖6是本發(fā)明在工具發(fā)生X方向偏斜的示意圖；圖7是本發(fā)明設(shè)有阻尼系統(tǒng)的示意圖；圖8是本發(fā)明中電鉆位于水平位置時(shí)第一附加裝置的示意圖；圖9是圖8中電鉆發(fā)生X方向偏斜的示意圖；圖10是圖8中電鉆發(fā)生Y方向偏斜的示意圖；圖11是本發(fā)明中電鉆發(fā)生如圖9所示X方向偏轉(zhuǎn)時(shí)第二附加裝置的示意圖。
其中2、工具；4、縱向軸線；6、鉆頭；8、工件；10、水平線；12、傾斜度確定裝置；14、激光器；14s、輔助激光器；16、激光光束；16a、發(fā)散光束；17、實(shí)際水平線；18、支撐件；20、透鏡；20s、輔助透鏡；22、重物；24、旋轉(zhuǎn)臂；25、旋轉(zhuǎn)軸線；26、支撐臂；28、第一軸線；28s、輔助第一軸線；30、阻尼系統(tǒng)；32、硅油；36、管子；38、第一管端；39、第一旋轉(zhuǎn)插頭；40、第二管端；41、第二旋轉(zhuǎn)插頭；42、管子軸線；43、偏轉(zhuǎn)方向；44、框架；46、連接臂；46s、輔助連接臂。
具體實(shí)施例方式
參見附圖1～2，一種常用工具2，本優(yōu)選實(shí)施例是一個(gè)電鉆，使用者需要嚴(yán)格將其保持在水平位置上。為此，需要使鉆頭6的縱向軸線4確實(shí)與豎直設(shè)置的工件8，比如墻壁，保持相對(duì)垂直，從而在工件8上打孔。工具2的使用者應(yīng)該糾正任何相對(duì)于實(shí)際水平方向朝向圖1中所示X和Y方向的偏離。為此，在工具2頂部的中間部分設(shè)置了一個(gè)偏斜確定裝置12。
工具2包括一個(gè)激光器14，發(fā)射出激光光束16。附圖1～2中所示的激光光束16沿著水平線17(位于紙面內(nèi))傳播。激光器14連接到固連于工具2中部上表面的支撐件18上。當(dāng)裝置12插到鉆上時(shí)，激光光束16平行于鉆頭6的縱向軸線4。工具2包括一個(gè)位于工具前部的(至少基本上)圓柱形的透鏡20。透鏡20由玻璃或者塑料材料制成。操作過(guò)程中，透鏡20被激光光束16照亮。鐵質(zhì)或者鉛質(zhì)重物22附著在透鏡20的下端。透鏡20的上端中心設(shè)有一個(gè)剛性旋轉(zhuǎn)臂24，可以是一根細(xì)線或者任何其他適合的裝置。
旋轉(zhuǎn)臂24的上端連接到相對(duì)于激光光束16垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線25上。旋轉(zhuǎn)軸線25形成于L形支撐臂26的縱向端部的末端。支撐臂26的另一端固連到工具2的上表面。從而，懸掛的透鏡20能夠在水平線17所在的平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。換句話說(shuō)，即使工具2發(fā)生X或Y方向的偏移，透鏡20的第一軸線28在透鏡20和重物22的重力作用下仍然保持豎直。
透鏡20的直徑大于或者大約等于激光光束16的寬度。透鏡的直徑可以是1～2mm。透鏡20的作用是讓光束發(fā)散，產(chǎn)生如圖2中所示的發(fā)散光束16a。激光器14、透鏡20以及支撐臂26可以被容納于一個(gè)隔間或者殼體(圖中未示出)中。
參見附圖3所示裝置12的其中一部分。如果沒(méi)有X或Y方向的偏斜，發(fā)散光束16a離開透鏡20后會(huì)在工件8上產(chǎn)生一條直線光斑I。
參見附圖5，前面提到直線光斑I是工具2以及激光光束16位于完全水平位置時(shí)獲得的，也就是說(shuō)，X＝Y(jié)＝0。這種情況下，激光光束16位于實(shí)際的水平線17上。然而，當(dāng)工具2以及激光光束16向上發(fā)生偏斜X，光斑會(huì)是一條曲線II。同樣的，如圖6所示，當(dāng)工具2以及激光光束16向下發(fā)生偏斜Y，光斑會(huì)是一條曲線III。與曲線II相比，曲線III彎曲方向與曲線II正好相反。因此，無(wú)論工具的使用者是否站在垂直的位置，都能正確調(diào)整工具的方向從而獲得直線I。
參見附圖4，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，透鏡20并不是嚴(yán)格意義上的圓柱形，透鏡20中間部分的直徑比兩端部的直徑小。這種形狀的透鏡20產(chǎn)生的曲線II和曲線III比圓柱形透鏡20產(chǎn)生的曲線II和曲線III彎曲更明顯。因此，更容易識(shí)別和確認(rèn)X和Y方向的偏離程度。
參見附圖7，透鏡20上設(shè)置了阻尼系統(tǒng)30用于抑止透鏡20的振蕩。透鏡20通過(guò)一個(gè)U形框架44懸掛在固定于工具2上的支撐臂26上。該阻尼系統(tǒng)30內(nèi)含有硅油32。透鏡20通過(guò)一個(gè)上端連接到含有硅油32的管子36中部的剛性連接件或者旋轉(zhuǎn)臂24懸掛起來(lái)，旋轉(zhuǎn)臂24下端連接到圓柱形透鏡20的上端中間。管子36的兩邊通過(guò)兩管端38、40支撐，第一管端38和第二管端40相對(duì)于同一軸線42平齊并轉(zhuǎn)動(dòng)延伸到管子36的端部。虛線顯示了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)插頭39、41。兩個(gè)管端38、40的外端連接到U形框架44上?？蚣?4的中間部分與支撐臂26相連。從而，如果發(fā)生如箭頭43方向所示的X或Y方向偏斜，組件20、24、36可共同繞軸線42旋轉(zhuǎn)。
硅油32的作用是一個(gè)低通濾波器，吸收和抑止所有頻率約在2赫茲以上的振蕩。當(dāng)偏斜X或Y發(fā)生時(shí)，因?yàn)橹亓Φ淖饔?，透鏡20能夠緩慢的移動(dòng)到一個(gè)豎直位置，電鉆電機(jī)和鉆頭6產(chǎn)生的振動(dòng)影響就被消除了。
應(yīng)該指出，如圖8～10所示，裝置12還可以附加一個(gè)輔助激光器14s和一個(gè)輔助圓柱形透鏡20s。
激光器14和輔助激光器14s相互平行并且靠近設(shè)置，操作過(guò)程中固連在工具2上。必要的情況下，兩個(gè)激光器14和14s可以可釋放的連接到工具2上。每個(gè)激光器14和14s分別有相應(yīng)的圓柱形透鏡20和20s，由相應(yīng)的激光光束16照亮。輔助透鏡20s通過(guò)連接臂46s固定到輔助激光器14s上。同樣的，輔助透鏡20s也可以固定到第一激光器14或者直接連接到工具2上。整個(gè)組件20s、46s和14s連接到工具2上。輔助透鏡20s沒(méi)有旋轉(zhuǎn)臂支撐，因此，如果發(fā)生X和Y方向的偏斜，輔助透鏡20s與輔助激光器14s一起隨著工具2移動(dòng)。從而，輔助激光器14s發(fā)出的激光光束投射到輔助透鏡20s上始終與透鏡20的軸線垂直。
上述具體實(shí)施例中透鏡20以同樣的方式懸掛，也就是通過(guò)一個(gè)剛性旋轉(zhuǎn)臂24懸掛。透鏡20繞軸線25與旋轉(zhuǎn)臂24一起自由旋轉(zhuǎn)并且在重力的作用下在豎直方向XY移動(dòng)，因此其第一軸線28始終保持豎直位置。
當(dāng)工具2完全處于水平時(shí)，分別由兩透鏡20和20s投射的兩激光光斑I都是直線，也就是同一條線。如圖8所示，使用者只能夠看到一條直線。
然而，如果工具2向上或者向下移動(dòng)(朝X或者Y方向偏斜)，使用者就會(huì)看到兩條線II或者III。因?yàn)檩o助透鏡20s固定到輔助激光器14s或者工具2上，所以由輔助激光器14s和和輔助透鏡20s發(fā)出的第一條線是直線(如圖9和圖10中Is)。由第一激光器14和第一透鏡20發(fā)出的第二條線是曲線。根據(jù)偏斜方向的不同(X或Y方向)，第二條線的形狀可能是曲線II(參見圖9)或者曲線III(參見圖10)。第二條線II和III與第一條線Is分離。這樣就可以指示出存在偏斜情況。使用者可以容易的將工具2調(diào)節(jié)到水平位置上，只需將工具2上下移動(dòng)，直至第一條線Is和第二條線II或者III完全重合，使用者僅看到如圖8所示的一條線為止。
附圖11所示為第二附加裝置。與附圖8～10中所示的裝置12相似，但如果發(fā)生X和Y方向偏斜，裝置12提供的不是一條直線光斑和一條曲線光斑，而是兩條直線光斑I和Is，并且工件8上兩直線激光光斑I和Is之間有一定的距離g。附圖11所示為發(fā)生X方向偏斜的情況。
參見附圖11，第一組件包括激光器14、透鏡20和一個(gè)設(shè)置在兩者之間的連接臂46。需要指出的是激光器14并不是直接連接到工具2上，整個(gè)第一組件14、20和46依次通過(guò)與工具2相連的L形支撐臂26和剛性的旋轉(zhuǎn)臂24懸掛起來(lái)。通過(guò)該裝置，整個(gè)第一組件14、20、46和24可以自由的關(guān)于軸線25轉(zhuǎn)動(dòng)，從而，無(wú)論是否發(fā)生X或者Y方向的偏斜，在重力作用下，透鏡20的第一軸線28保持在豎直位置而激光光束保持在水平線17上。
還有一個(gè)第二組件包括輔助激光器14s、輔助透鏡20s以及設(shè)置在兩者之間的輔助連接臂46s。需要指出的是輔助激光器14s直接連接到工具2上，因此，整個(gè)第二組件14s、20s和46s與工具2一起移動(dòng)，從而，當(dāng)X方向偏斜發(fā)生時(shí)，輔助透鏡20s的軸線28s傾斜。
分別來(lái)自激光器14和14s的激光光斑I和Is形成于工件8上，兩個(gè)光斑I和Is均是直線。光斑I可以作為參考線。
當(dāng)工具2位于水平位置上時(shí)，第一軸線28和28s位于豎直位置，兩個(gè)激光光斑I和Is位于同一水平(g＝0)，也就是說(shuō)兩光斑重合。一旦工具2不再位于水平位置，兩條線I和Is就不再重合。因?yàn)橹亓Φ淖饔脮?huì)使透鏡軸線28位于豎直位置，所以第一激光組件20、46和14發(fā)出的光斑I保持水平。然而，第二激光組件20s、46s和14s發(fā)出的光斑Is隨著工具偏斜。豎直墻壁8上能夠看到兩條不同的線I和Is，兩條線之間的間隙或者距離g與偏斜度X和Y有關(guān)。將工具2調(diào)節(jié)到水平位置非常簡(jiǎn)單，使用者要做的只是使兩條線I和Is重合。裝置12操作方便，成本低。
權(quán)利要求
1.一種確定工具(2)水平方向傾斜度的裝置(12)，包括至少基本上是圓柱形并具有第一軸線(28)的透鏡(20)，連接到所述工具(2)上的激光器(14)，以及將所述透鏡(20)與所述工具(2)相連的連接裝置(24，26，46)，所述透鏡(20)的第一軸線(28)在重力作用下保持豎直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置，其特征在于所述連接裝置(24，26，46)包括旋轉(zhuǎn)臂(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)臂(24)連接到支撐臂(26)上，所述支撐臂(26)連接到所述工具(2)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種裝置，其特征在于當(dāng)所述工具(2)位于工作位置指向水平方向時(shí)，所述支撐臂(26)位于所述工具(2)的上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任意一個(gè)所述的一種裝置，其特征在于所述透鏡(20)上設(shè)有重物(22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置(12)，其特征在于所述裝置(12)固接到所述工具(2)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置，其特征在于還包括一個(gè)接收所述激光器(14)和透鏡(20)的殼體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置(12)，其特征在于所述工具(2)是電鉆。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置(12)，其特征在于所述透鏡(20)中間部分的直徑與至少其中一個(gè)端部的直徑不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置(12)，其特征在于所述透鏡(20)上還設(shè)有阻尼裝置(30)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置(12)，其特征在于其還包括一個(gè)附著于所述工具(2)的附加激光器(14s)，一個(gè)基本上為圓柱形的附加透鏡(20s)，以及將所述附加透鏡(20s)連接到所述工具或者所述附加激光器(14s)的輔助連接裝置(46s)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種裝置(12)，其特征在于所述激光器(14)和所述附加激光器(14a)相互平行的連接到所述工具(2)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的一種裝置(12)，其特征在于連接臂(46)將所述透鏡(20)連接到所述激光器(14)上，所述旋轉(zhuǎn)臂(24)連接到由所述透鏡(20)、激光器(14)和連接臂(46)構(gòu)成第一組件(14，20，46)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種裝置(12)包括連接到工具(2)上的激光器(14)，基本上為圓柱形的透鏡(20)，所述透鏡(20)通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂(24)可自由旋轉(zhuǎn)的懸掛在工具(2)上。當(dāng)上具(2)移動(dòng)或者發(fā)生偏斜時(shí)，透鏡(20)的第一軸線(28)在重力的作用下保持豎直，在工件(8)上產(chǎn)生的光斑(I，II，III)形狀可指示工具(2)的使用者工具(2)是否發(fā)生偏斜。
文檔編號(hào)B25F5/00GK1724223SQ200510038170
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者強(qiáng)尼·鮑瑞那圖 申請(qǐng)人:蘇州寶時(shí)得電動(dòng)工具有限公司