全文摘要
本实用新型提供了一种防偏电钻，其包括具有手柄和钻头夹的电钻本体，及设于电钻本体内的加速度信号采集部和控制器，以及相对于钻头夹的一端，位于电钻本体另一端面上的显示装置，加速度信号采集部采集电钻本体在空间笛卡尔坐标系下的X轴、Y轴、Z轴上的加速度信号，且X轴、Y轴、Z轴中至少其一与钻头夹的轴线方向一致，控制器分别与加速度信号采集部和显示装置相连接，且被构造为接收加速度信号，并因接收加速度信号而将电钻本体的偏移量显示在显示装置上。本实用新型的防偏电钻可通过显示装置显示电钻本体的倾斜状况，及时调整电钻本体的握持姿势，可有效防止在电钻作业时钻头偏斜，从而提高工作质量和工作效率，具有较好的实用性。
主设计要求
1.一种防偏电钻，包括具有手柄(2)和钻头夹(1)的电钻本体，其特征在于，所述防偏电钻还包括：加速度信号采集部，设于所述电钻本体内，以采集所述电钻本体于空间笛卡尔坐标系下的X轴、Y轴、Z轴上的加速度信号，且所述X轴、所述Y轴、所述Z轴中至少其一与钻头夹的轴线方向一致；显示装置(30)，设于所述电钻本体上，并相对于所述钻头夹(1)，所述显示装置(30)位于所述电钻本体另一端面上；控制器(20)，设于所述电钻本体中，并分别与所述加速度信号采集部和所述显示装置(30)相连接，且所述控制器(20)被构造为接收所述加速度信号，并因接收所述加速度信号而将所述电钻本体的偏移量显示于所述显示装置(30)上。
设计方案
1.一种防偏电钻，包括具有手柄(2)和钻头夹(1)的电钻本体，其特征在于，所述防偏电钻还包括：
加速度信号采集部，设于所述电钻本体内，以采集所述电钻本体于空间笛卡尔坐标系下的X轴、Y轴、Z轴上的加速度信号，且所述X轴、所述Y轴、所述Z轴中至少其一与钻头夹的轴线方向一致；
显示装置(30)，设于所述电钻本体上，并相对于所述钻头夹(1)，所述显示装置(30)位于所述电钻本体另一端面上；
控制器(20)，设于所述电钻本体中，并分别与所述加速度信号采集部和所述显示装置(30)相连接，且所述控制器(20)被构造为接收所述加速度信号，并因接收所述加速度信号而将所述电钻本体的偏移量显示于所述显示装置(30)上。
2.根据权利要求1所述的防偏电钻，其特征在于：所述加速度信号采集部包括加速度传感器模块，所述加速度传感器模块可采用一个三轴加速度传感器或两个两轴加速度传感器或三个一轴加速度传感器构成。
3.根据权利要求1所述的防偏电钻，其特征在于：所述控制器(20)包括与所述加速度信号采集部连接的输入模块，以及和所述显示装置(30)连接的输出模块，并在所述输入模块和所述输出模块之间依次连接有低通滤波模块和处理模块，且所述低通滤波模块被构造为对所述输入模块接收的加速度信号滤波处理，所述处理模块被构造为处理滤波后的加速度信号，且处理后的加速度信号经所述输出模块传至所述显示装置(30)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的防偏电钻，其特征在于：对应于所述显示装置(30)，于所述电钻本体上枢转设有对所述显示装置(30)防护的防护装置，所述防护装置包括固设于所述电钻本体上的安装部，及与所述安装部枢转连接并可封盖所述显示装置(30)的防护部。
5.根据权利要求4所述的防偏电钻，其特征在于：所述防护部被构造为透明状的防护板(4)。
6.根据权利要求5所述的防偏电钻，其特征在于：所述安装部被构造为固设于所述电钻本体顶部的安装座(3)，所述防护装置还包括扶手部(5)，所述扶手部(5)的一端与所述安装座(3)枢转连接，另一端与所述防护板(4)的一端固连，且所述防护板(4)可随所述扶手部(5)的同步枢转，以可构成对所述显示装置(30)的封盖或解除封盖。
7.根据权利要求6所述的防偏电钻，其特征在于：于所述安装座(3)上设有可与枢转状态下的所述扶手部(5)抵接的限位柱(6)，且枢转状态下的所述扶手部(5)与所述手柄(2)平行设置。
8.根据权利要求7所述的防偏电钻，其特征在于：于所述扶手部(5)或所述安装座(3)两者其一上构造有外凸的卡脱块(7)，对应于所述卡脱块(7)，于两者另一上构造有于所述防护部封盖所述显示装置(30)时、与所述卡脱块(7)卡接于一起的凹陷部(8)。
9.根据权利要求7所述的防偏电钻，其特征在于：于所述扶手部(5)或所述安装座(3)两者其一上构造有磁铁，对应于所述磁铁，于两者另一上构造有于所述防护部封盖所述显示装置(30)时、与所述磁铁相吸的磁铁吸附部。
10.根据权利要求7所述的防偏电钻，其特征在于：于所述扶手部(5)上包覆有防滑套。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种电动工具技术领域，特别涉及一种防偏电钻。
背景技术
电钻作为一种常见的电动工具，使用范围非常广泛。但是由于电钻工作过程中存在振动、以及人的观测误差，使得电钻很难保证钻出的孔洞与作业面垂直，并且作业效率低。现有的方法是在电钻上增加水平仪，操作者在使用过程中，通过观测水平仪来确定电钻与作业面之间的倾斜情况，但是显示情况不直观，精度和准确度低。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种防偏电钻，以有效防止在电钻作业时钻头的偏斜。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种防偏电钻，包括具有手柄和钻头夹的电钻本体，所述防偏电钻还包括：
加速度信号采集部，设于所述电钻本体内，以采集所述电钻本体于空间笛卡尔坐标系下的X轴、Y轴、Z轴上的加速度信号，且所述X轴、所述Y轴、所述Z轴中至少其一与钻头夹的轴线方向一致；
显示装置，设于所述电钻本体上，并相对于所述钻头夹，所述显示装置位于所述电钻本体另一端面上；
控制器，设于所述电钻本体中，并分别与所述加速度信号采集部和所述显示装置相连接，且所述控制器被构造为接收所述加速度信号，并因接收所述加速度信号而将所述电钻本体的偏移量显示于所述显示装置上。
进一步的，所述加速度信号采集部包括加速度传感器模块，所述加速度传感器模块可采用一个三轴加速度传感器或两个两轴加速度传感器或三个一轴加速度传感器构成。
进一步的，所述控制器包括与所述加速度信号采集部连接的输入模块，以及和所述显示装置连接的输出模块，并在所述输入模块和所述输出模块之间依次连接有低通滤波模块和处理模块，且所述低通滤波模块被构造为对所述输入模块接收的加速度信号滤波处理，所述处理模块被构造为处理滤波后的加速度信号，且处理后的加速度信号经所述输出模块传至所述显示装置。
进一步的，对应于所述显示装置，于所述电钻本体上枢转设有对所述显示装置防护的防护装置，所述防护装置包括固设于所述电钻本体上的安装部，及与所述安装部枢转连接并可封盖所述显示装置的防护部。
进一步的，所述防护部被构造为透明状的防护板。
进一步的，所述安装部被构造为固设于所述电钻本体顶部的安装座，所述防护装置还包括扶手部，所述扶手部的一端与所述安装座枢转连接，另一端与所述防护板的一端固连，且所述防护板可随所述扶手部的同步枢转，以可构成对所述显示装置的封盖或解除封盖。
进一步的，于所述安装座上设有可与枢转状态下的所述扶手部抵接的限位柱，且枢转状态下的所述扶手部与所述手柄平行设置。
进一步的，于所述扶手部或所述安装座两者其一上构造有外凸的卡脱块，对应于所述卡脱块，于两者另一上构造有于所述防护部封盖所述显示装置时、与所述卡脱块卡接于一起的凹陷部。
进一步的，于所述扶手部或所述安装座两者其一上构造有磁铁，对应于所述磁铁，于两者另一上构造有于所述防护部封盖所述显示装置时、与所述磁铁相吸的磁铁吸附部。
进一步的，于所述扶手部上包覆有防滑套。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
(1)本实用新型所述的防偏电钻通过设置在电钻本体上的加速度信号采集部，可将电钻本体的偏移量显示在显示装置上，并通过显示装置显示的电钻本体倾斜情况来及时调整电钻本体的握持姿势，从而可以钻出与作业面垂直的孔洞，本实用新型的防偏电钻可有效防止在电钻作业时钻头偏斜的情况，同时可提高工作质量及工作效率，从而具有较好的实用性。
(2)设置加速度传感器模块以便于采集空间笛卡尔坐标系下的X轴、Y 轴、Z轴的加速度信号。
(3)控制器实现对加速度信号的滤波处理，并根据滤波后的加速度信号计算电钻本体的倾斜倾角。
(4)设置防护装置以便于对显示装置进行防护，以防止显示装置被异物损坏。
(5)防护部为透明状的防护板，其结构简单，便于加工制造。
(6)防护装置还包括设置的扶手部，且扶手部的一端与安装座枢转连接，另一端与防护板的一侧固连，如此设置，一方面在电钻工作时，设置的扶手部可用来辅助手柄进行钻孔作业，另一方面在电钻不工作时，可翻转扶手部使得防护板封盖显示装置，从而可对显示装置进行防护。
(7)设置限位柱，以便于在扶手部翻转时，对扶手部进行限位，使得扶手部的轴线与手柄的轴线平行，从而便于握持扶手部，并可在电钻作业时辅助手柄，保持对电钻的稳固握持，进而稳定操作电钻，防止钻孔偏斜。
(8)设置卡脱块与凹陷部卡接配合，以便于扶手部与电钻本体相互卡止，从而使防护板封盖显示装置，从而对防护板进行定位，使防护板稳固。
(9)设置磁铁与磁铁吸附部相吸，亦可以使扶手部与电钻本体相对稳定，从而实现对防护板进行定位，使防护板稳固。
(10)设置防滑套，以增大握持时的摩擦力，从而增强握持电钻扶手部的稳固性。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的防偏电钻的内部结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述的防偏电钻的控制原理图；
图3为本实用新型实施例所述的防偏电钻在工作时的结构示意图；
图4为本实用新型实施例所述的防护装置的结构示意图；
图5为本实用新型实施例所述的扶手部的结构示意图；
附图标记说明：
1-钻头夹，2-手柄，3-安装座，4-防护板，5-扶手部，6-限位柱，7-卡脱块， 8-凹陷部，51-波浪状曲面；
10-加速度信号传感模块，20-控制器，30-显示装置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
本实施例涉及一种防偏电钻，其一种示例性结构如图1所示，该防偏电钻包括具有手柄2和钻头夹1的电钻本体，还包括设于电钻本体内的加速度信号采集部和控制装置，以及相对于钻头夹1的一端，位于电钻本体另一端面上的显示装置30。其中，加速度信号采集部采集电钻本体在空间笛卡尔坐标系下的 X轴、Y轴、Z轴上的加速度信号，且X轴、Y轴、Z轴中至少其一与钻头夹 1的轴线方向一致，相对于钻头夹1，显示装置30位于电钻本体另一端面上，控制器20分别与加速度信号采集部和显示装置30相连接，并且控制器20被构造为接收加速度信号，并因接收加速度信号而将电钻本体的偏移量显示于显示装置30上。
在本实施例中，加速度信号采集部为加速度传感器模块，其可以检测三个正交轴上的加速度，该加速度模块可以有一个三轴加速度传感器组成，也可以由两个两轴加速度传感器组成，也可以是三个一轴加速度传感器组成，为了便于描述，将这三个正交轴分别称为X轴、Y轴、Z轴，且X轴、Y轴、Z轴分别两两正交以构成空间笛卡尔坐标系。
其中，X轴、Y轴、Z轴中至少其一与钻头夹的轴线方向一致，也就是当电钻本体与作业面保持垂直时，可以以Z轴所对应的方向垂直于作业面，X轴和Y轴平行于作业面，也可以是X轴或Y轴与作业面垂直，Y轴和Z轴构成的平面或X轴和Z轴构成的平面平行于作业面。另外，加速度信号采集部还可采用加速度传感器和陀螺仪来实现。
如图2所示，本实施例的控制器包括与加速度信号采集部连接的输入模块，以及和显示装置30连接的输出模块，并在输入模块和输出模块之间依次连接有低通滤波模块和处理模块，且低通滤波模块被构造为对输入模块接收的加速度信号滤波处理，处理模块被构造为处理滤波后的加速度信号，且处理后的加速度信号经输出模块传至显示装置30。
其中，由于电钻工作过程中会产生高频振动，这种高频振动可以看作是高频噪声，会影响处理模块对采集的加速度信号处理的准确性，因此为了提高处理模块处理的准确性，在控制器20中设置有低通滤波模块，以对加速度传感器采集到的加速度信号进行滤波。本实施例中的低通滤波模块优选为数字低通滤波器，其计算公式为：
a(t)＝β*araw<\/sub>(t)+(1-β)*a(t-1) (1)
式1中，β为滤波系数，其取值范围是0≤β≤1，araw<\/sub>(t)为t时刻加速度传感器采集到的原始加速度数据，a(t)表示滤波器在t时刻输出的滤波后的加速度数据，a(t-1)表示滤波器在t-1时刻输出的滤波后的加速度数据。
加速度传感器采集到的原始加速度数据ax_raw<\/sub>、ay_raw<\/sub>、az_raw<\/sub>，ax_raw<\/sub>表示X轴方向上的原始加速度数据，ay_raw<\/sub>表示Y轴方向上的原始加速度数据， a z_raw<\/sub>表示Z轴方向上的原始加速度数据，通过式1所述的滤波后，分别得到滤波后的加速度数据ax<\/sub>、ay<\/sub>、az<\/sub>，ax<\/sub>表示X轴方向上滤波后的加速度数据，ay<\/sub>表示Y轴方向上滤波后的加速度数据，az<\/sub>表示Z轴方向上滤波后的加速度数据，然后再通过下面的式2，计算出倾角：
式2中，π表示圆周率，tan-1<\/sup>表示求反正切；θx<\/sub>表示X轴方向上计算出的倾角，θy<\/sub>表示Y轴方向上计算出的倾角，θz<\/sub>表示Z轴方向上计算出的倾角。
经上述，加速度传感器采集到的原始加速度数据通过数字低通滤波器滤除高频噪声后，再经过处理器计算得到倾角，然后进一步将电钻本体的倾斜情况显示在显示装置30上。其中，倾斜情况的具体显示方式，可根据实际的需求来修改，可以直接显示偏移的角度，也可以是位移或者数值等其他方式，另外，在显示装置30上可通过采用显示坐标的形式或其他图形化的方式来显示倾斜情况等。
在本实施例中，如图2所示，为了对显示装置30进行防护，以防止显示装置30被异物损坏，对应于显示装置30，于电钻本体上枢转设有对显示装置30 防护的防护装置，防护装置包括固设于电钻本体上的安装部，及与安装部枢转连接并可封盖显示装置30的防护部。其中，显示装置30为显示屏，其形状可为圆形，方形或矩形等。防护部被构造为封盖显示屏的透明状的防护板4。安装部被构造为固设于电钻本体上的安装座3。
具体的，安装座3位于靠近显示装置30一端的电钻本体端部上，安装座3 与防护板4直接通过设置枢转轴枢转连接，以实现对显示装置30的封盖，从而对显示装置30进行防护。当然，除了上述的结构可以封盖显示装置30从而对显示装置30进行防护外，本实施例中，更优的，在防护装置中还设置有扶手部 5，具体结构如图3、图4所示，此时，安装座3固设在电钻本体顶部，扶手部 5的一端与安装座3枢转连接，另一端与防护板4的一端固连，其中，扶手部5 与安装座3之间通过枢转轴枢转连接，扶手部5与防护板4通过粘接、焊接或螺接等方式固连一起，使得防护板4可随扶手部5的同步枢转，从而构成对显示装置30的封盖或解除封盖，进而可对显示装置30进行防护。
其中，仍参看图3和图4所示，为了在扶手部5翻转时，便于对扶手部5 进行限位，在安装座3上设有可与枢转状态下的扶手部5抵接的限位柱6，且枢转状态下的扶手部5与手柄2平行设置，以便于握持扶手部5，从而在电钻作业时可辅助手柄2，保持对电钻的稳固握持，进而稳定操作电钻，防止钻孔偏斜。
另外，为了便于扶手部5与电钻本体相互卡止，于扶手部5或安装座3两者其一上构造有外凸的卡脱块7，对应于卡脱块7，于两者另一上构造有于防护部封盖显示装置30时、与卡脱块7卡接于一起的凹陷部8。具体的，卡脱块7 呈球状，且球状的最大直径处可卡紧在凹陷部8中，使得扶手部5与电钻本体锁止，从而对防护板4进行定位，以封盖显示装置30，进而对显示装置30进行防护。
当然，除了上述结构使得扶手部5与电钻本体相互卡止外，还可在扶手部5 或安装座3两者其一上设置有磁铁，对应于磁铁位置，于两者另一上设有磁铁吸附部，通过磁铁与磁铁吸附部的吸合，使得扶手部5与电钻本体相对稳定，从而使防护板4进行定位，以封盖显示装置30，进而对显示装置30进行防护。
此外，如图5所示，为了便于手部握持，提高握持的稳定性，扶手部5被构造为柱状结构，且扶手部5于靠近电钻本体的一侧面上形成有波浪状曲面51，其中，波浪状曲面51具有凹部和凸部，且相邻两个凹部的间距与人手指间距相当，从而有利于手部握持。在扶手部5上还包覆有防滑套，以增大握持时的摩擦力，从而增强握持电钻扶手部5的稳固性。
本实施例的防偏电钻通过设置在电钻本体上的加速度信号采集部，可将电钻本体的偏移量显示在显示装置30上，并通过显示装置30显示的电钻倾斜情况来及时调整电钻的握持姿势，防止钻孔偏斜，从而可以钻出与作业面垂直的孔洞。另外，通过设置的防护部不仅可以对显示装置30进行防护，还可在电钻作业时，握持扶手部5以辅助手柄2，保持对电钻的稳固握持，从而稳定操作电钻，进一步防止钻孔偏斜，进而提高钻孔质量。
综上所述，本实用新型的防偏电钻可有效防止在电钻作业时钻头偏斜的情况，同时可提高工作质量及工作效率，从而具有较好的实用性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920065184.8
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:85(重庆)
授权编号:CN209792677U
授权时间:20191217
主分类号:B23B45/02
专利分类号:B23B45/02;B25F5/00
范畴分类:26E;
申请人:周科林
第一申请人:周科林
申请人地址:401336 重庆市南岸区江溪路11号
发明人:周科林
第一发明人:周科林
当前权利人:周科林
代理人:张会强
代理机构:13126
代理机构编号:石家庄旭昌知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 13126
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计