[发明专利]钻机的辅助装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻机的辅助装置，用于将钻机相对于工件特别是垂直定向，和一种所属的控制方法。

发明内容

一种按照本发明的辅助装置与一个钻机可连接或可以可拆式地固定在钻机上。辅助装置可以具有可拆式或不可拆式的用于固定在钻机上的装置，例如卡圈、套筒、夹子、螺钉。设置一个将一个第一光斑和一个第二光斑投射到一个待加工的工件上的投影器。投影器沿工作方向投射到工件上或一个待加工面上。设置一个将第一光斑和第二光斑记录在一个图像中的摄像头。设置一个评价装置，它基于在图像中记录的第一光斑到一个基准点的第一间距和在图像中记录的第二光斑到基准点的第二间距确定钻机相对于工件的倾斜度。一个显示装置与评价装置联接并显示所确定的倾斜度。各光斑可以构成为点形的或平面的。符合目的的是，间距从光斑的中心或重心到基准点确定。如果各光斑具有表明特征的尖角或尖端，则可以考虑其到基准点的间距。

一种针对用于将钻机相对于工作面定向的辅助装置的控制方法设定以下步骤。利用一个投影器将一个第一光斑和一个第二光斑投射到工作面上。一个摄像头将第一光斑和第二光斑记录在一个图像中。由一个评价装置确定在图像中记录的第一光斑到一个基准点的第一间距和在图像中记录的第二光斑到基准点的第二间距。第一间距和第二间距是在工作面上的各光斑与一个假定的轴例如摄像头的光轴之间的所属间距的虚像。基于第一间距和第二间距测定钻机相对于工作面的倾斜度并借助一个显示装置显示出来。

一种实施形式设定，投影器沿第一方向发出一个用于产生第一光斑的第一光束，沿第二方向发出一个用于产生第二光斑的第二光束并且发出一个用于产生第三光斑的第三光束，其中第一光束关于摄像头的一个光轴的方位角和第二光束关于摄像头的光轴的方位角不同，并且第一光束关于光轴的偏振角和第三光束关于光轴的偏振角不同。三个光束以不同的取向和倾斜度的发出用于从在图像中记录的各光斑确定光轴的距离和倾斜度。三个光束允许以绝对值解释倾斜度和距离。确定的数值可以例如作为数字显示给使用者。

一种实施形式设定，第一光束以一个大于10°的偏振角关于光轴倾斜而第三光束以一个小于5°的偏振关于光轴倾斜。各光点在图像中的成像由于投射伴随有信息损失。两个光束相对于光轴或图像的一个图像平面以不同的偏振角的调整表明足可以重新确定各信息。

一种实施形式设定，摄像头和投影器设置在一个平台上，它可相对于钻机的工作轴可偏转。特别是可调节在工作轴与摄像头的光轴之间的偏振角。辅助装置指示使用者，如何垂直于工作面引导光轴，借此按照调节的偏振角保持钻机。

一种实施形式设定，显示装置具有一个投影器，它将显示内容投射到工件上。显示装置的投影器沿与摄像头相同的方向取向。通过投影器沿工作方向亦即朝工具的方向实现光的发出，用以显示各信息。

附图说明

下面的描述借助一些示例性的实施形式和附图说明本发明。附图中：

图1具有一个辅助装置钻机；

图2由辅助装置摄取的图像；

图3辅助装置的一个光学测量装置的详图；

图4辅助装置的一个光学测量装置的详图；

图5辅助装置的一个显示装置的监控器；

图6辅助装置的一个显示装置的投影器；

图7辅助装置的一个显示装置的投影器。

只要没有另外说明，相同的或功能相同的各元件通过相同的附图标记标注在各图中。

具体实施方式

图1示出一个示例性的钻机1，它可以驱动钻头2绕一个工作轴3旋转。使用者将钻头2向工作方向4压紧到一个工件6的一个待加工的工作面5上。旋转的钻头2在此在工件6中产生一个钻孔7。钻头2具有一个由硬质合金例如烧结的碳化钨和/或金刚石构成的切削元件，它通过绕轴线旋转切除工件6的材料。可以通过钻头的螺旋形的杆或空心杆运走钻屑。也可以沿一个罐形钻头的圆形端面设置一些切削元件。

一个驱动装置可以包括一个马达8例如一台电机、一个传动装置9和一个输出轴10。输出轴10将转矩传递到一个工具夹头11上，钻头2可插入该工具夹头中。使用者借助一个手柄12可以保持和/或引导钻机1，手柄优选设置在一个机具壳体13的一个远离工具夹头11的端部上。

一个辅助装置20便于使用者以想要的角度优选垂直于加工工作面5定向钻机1的工作轴3并且定向地对其进行引导。一个光学测量装置21可以测定其光轴22相对于工件6的取向。一个显示装置23使使用者看清当前的取向。此外辅助装置20可以测定当前的钻孔深度并且借助显示装置23看清该钻孔深度。