CN114728348A - 用于附接到旋转工具的装置 - Google Patents

Abstract

所公开的***和装置包括具有一个或多个磁体的工具保持设备装置，该磁体构造成磁性地附接到旋转工具的旋转部的表面，使得当旋转工具的旋转部旋转时，该设备也旋转。工具保持器设备可以结合多种工具，例如激光对准***、工作表面照明***以及打磨、研磨和抛光表面。

Description

用于附接到旋转工具的装置

申请人要求美国申请第62,895,703号的申请日的权益。

技术领域

本发明涉及旋转工具设备附接和对准***。

背景技术

自己动手(“DIY”)工人以及熟练的工匠和女性经常经历学习、增强、改进和强化他们的能力和工艺的需要。旋转设备的用户可能会寻求执行特定任务所需的技术，或者可能需要指导以帮助首次正确使用工具，例如钻头。熟练的工匠可能希望在他们的行业中变得更好，并且可能需要提高精度，或者可能需要简化需要在多次重复操作中精确的任务。

例如，难以保持旋转钻孔工具与工作表面(例如由手持式电钻钻孔的工件)的正确对准。当钻孔较长距离时尤其如此，因为旋转钻孔工具相对于工作表面的轻微未对准最终会导致不垂直或严重成角度的钻孔。此外，当钻头钻入工作表面时，很难知道钻头的深度。对于更长的钻孔设置或在重复钻孔操作中需要特定钻头深度的任务尤其如此。

许多标准旋转工具仅限于它们的主要功能并且不提供添加可用于增强、改进或强化工具的特征和功能的方式。标准旋转工具提供的许多次要特征，例如工作表面照明或电钻上的气泡水平对齐，通常无效或不足。气泡水平仪仅在重力受限制的平面上有效，内置的电钻照明通常偏离中心且太暗。

一直需要一种简单的方法来扩展或添加特征和功能，以增强、改进或强化旋转工具的能力，从而提高旋转工具用户的能力和技能。此外，还需要以通用的形式提供新的特征和功能，以便与各种旋转工具品牌和型号轻松工作和集成。

发明内容

本发明涉及被设计成磁性地附接到旋转工具的卡盘或旋转元件并且支撑附加工具的装置。本发明涉及可用于对准***、深度穿透测量***、引导和控制***、校准***、照明以及碎屑去除、清洁、打磨、切割、研磨或抛光的旋转工具设备附接***。结合一些实施方案，该装置或***可用于在不需要高扭矩的应用中将元件附接到旋转元件。在其他应用中，使用了强大的钕磁铁，即使在装置上施加了很大的扭矩时也能牢固地固定到位。本发明的实施方案可以与不同的旋转工具一起使用，包括钻机、诸如圆锯、斜切锯、磨床的旋转切割装置，或诸如钻床、铣床或车床的固定旋转工具。实施方案可包括增强、改进、增加或促进使用旋转工具的其他元件，包括但不限于工作表面对准***、钻孔深度***、工作表面灯、用于清除工作表面碎屑的风扇或工作面引导和控制***。该装置的实施方案还可以用于保持切割、清洁、打磨、切割、研磨或抛光元件，并且用户可以快速且容易地更换不同等级的相应元件。实施方案还可以用于校准操作，例如磨机移动，这确保磨头垂直于磨台的X和Y轴。

本发明的实施方案包括具有一个或多个磁体的装置，该磁体被配置为磁性地附接到旋转工具的旋转部的表面，使得当旋转工具的旋转部旋转时，设备也旋转。在一个实施方案中，该设备包括间隔元件，间隔元件用于将设备与旋转工具的旋转部对准，使得两者在旋转期间对准。

在实施方案中，旋转工具是像钻机一样的旋转钻孔装置。在其他实施方案中，该装置与诸如斜切锯或研磨机的旋转切割装置一起使用。如本文所公开的，根据本发明实施方案的装置包括一个或多个磁体，这些磁体被配置为磁性地附接到旋转工具的旋转元件，使得当旋转工具的旋转部旋转时，支撑其他工具的装置也将旋转。本发明的实施方案任选地包括对准间隔环设备，其通过与卡盘啮合使装置在旋转工具的旋转轴线上居中。这些实施方案的实施可用于多种目的，例如激光或聚焦光束，当附接到旋转工具的旋转部时，帮助用户在使用期间对准切割元件或钻头或用于深度测量。

本发明的优点是固定到该设备的单个磁体或一组磁体可以用于将该设备附接到多种旋转工具，例如不同品牌和型号的电钻。此外，单个磁体或一组磁体在旋转工具的旋转部和设备之间建立了非永久性连接，因此可以根据需要将设备快速附接到旋转工具或从旋转工具移除，而无需机械附接和/或释放机制。磁性连接还用作安全机构，因为如果设备在旋转期间被外部物体阻碍，该设备将从旋转工具的旋转部断开。

实施方案的另一个优点提供了旋转工具的旋转部和设备的对准。设备对准允许整个***沿单个公共旋转轴线更有效地运行，这可以在运行期间提供稳定性、平衡、效率和精度。

本发明和相关实施方案进一步公开了对美国专利第7,992,311号、美国专利第10,150,167号、美国专利第10,739,127号和美国专利申请第16/418,256号的改进，这些专利通过引用并入本文。

附图说明

图1是用于将设备附接到旋转工具的旋转元件的第一实施方案的等距视图。

图2是来自图1的设备的实施方案的分解等距视图，示出了磁体1与盖7一起暴露，盖7在设备内覆盖磁体1。

图3是图1的实施方案的背面的分解等距视图，描绘了与盖7一起暴露的磁体。

图4描绘了图1的实施方案的剖视图，包括设备和旋转工具的旋转部。

图5描绘了图1的实施方案沿包围工作表面对准***和旋转工具的旋转部的平面的局部剖视图。

图6是第二实施方案的分解等距视图，描绘了设备42和金属环41以及固定到旋转工具的旋转部46的磁体55。

图7是图6的实施方案的反向分解等距视图，描绘了设备42、金属环41和旋转工具的旋转部46。

图8描绘了设备42、金属环41和固定到旋转工具的旋转部46的磁体55的图6的实施方案的剖视图。

图9是旋转工具设备附接和对准***的又一实施方案的等距视图，该实施方案用于将设备62附接至旋转工具的旋转部66，其中设备62与切削工具64对准。

图10是图9的实施方案的部分分解等距视图，其中用于切割工具64的槽或开口72是可见的。

图11是用于将设备82附接到旋转工具的旋转部86的旋转工具设备附接和对准***实施方案的等距视图，其中设备82使用可移除实体91与切削工具84对准。

图12是与图11相同的实施方案，但描绘了具有专门用于切削工具86的槽92的可移除实体91的等距视图。

图13是来自用于将设备82附接到旋转工具的旋转部86的图11的实施方案的分解等距视图。

图14是设备82的图11的实施方案的背面的分解等距视图，其中磁体81与盖87或设备外壳的将其覆盖或封闭在设备82内的部分一起暴露。

图15描绘了来自图11的设备82和旋转工具的旋转部86的实施方案的剖视图。

图16描绘了图11的实施方案的沿包围设备82的工作表面对准***89和旋转工具的旋转部86的平面的局部剖视图。

图17描绘了来自图11的旋转工具设备附接和对准***实施方案的侧视图以及抵靠工作表面105的激光投影106、107和108。

图18是用于将设备112附接至旋转工具的旋转部116的旋转工具设备附接和对准***实施方案的等距视图。

图19是来自图18的实施方案的分解等距视图，该实施方案用于将设备112连同具有螺纹元件121并拧到设备112上的螺纹元件125上的盖127附接到旋转工具的旋转部116。

图20是图18的实施方案连同盖127一起的反向分解等距视图，盖127包含轮廓元件120，该轮廓元件120镜像旋转工具的旋转部116的一些部分129，目的是使设备112在旋转工具的旋转部116的旋转轴线上居中。

图21描绘了设备112和旋转工具的旋转部116的图18的实施方案的剖视图。

图22是旋转工具设备工作表面照明***实施方案的等距视图，该实施方案用于将包含照明元件的设备132附接至旋转工具的旋转部。

图23是用于将设备132附接到旋转工具的旋转部136的图22的实施方案的分解等距视图。

图24是设备132的图22的实施方案的背面的分解等距视图，其中磁体131与盖133一起暴露，盖133将其覆盖或封闭在设备132内。

图25描绘了设备132和旋转工具的旋转部136以及两个照明元件140和142的图22的实施方案的剖视图。

图26是用于将设备152附接到旋转工具的旋转部156的旋转工具设备对准***实施方案的等距视图。

图27是用于将设备152附接到旋转工具的旋转部156的图26的实施方案的分解等距视图。

图28描绘了设备152和旋转工具的旋转部156和激光对准元件163的图26的实施方案的剖视图。

图29是旋转工具设备的等距视图，该旋转工具设备可以接收诸如打磨、磨蚀、清洁、研磨或材料施加或去除垫之类的元件。

图30是图29的实施方案的正视后视图。

图31是图29的实施方案的分解等距视图。

图32是图29的实施方案的旋转工具设备的剖视图。

图33是用于将设备260附接至旋转工具的旋转部(即锯片262)的旋转工具设备附接和对准***实施方案的等距视图。

图34是图33的锯片262的背面。

图35表示图33的设备260和将锯片262固定到锯上的六角螺栓263的更近视图。

图36是用于将设备270附接到旋转工具的旋转部的旋转工具设备附接和对准***实施方案的等距视图，在这种情况下，旋转工具的旋转部是锯片273。

图37表示图36的实施方案的更近视图。

图38描绘了具有环形310环的旋转工具设备附接和对准***实施方案的等距视图，其中设备300附接至旋转工具的旋转部306。

图39描绘了图38的实施方案，但描绘了反向描绘磁体301与盖307一起暴露的分解等距视图。

图40描绘了设备330和旋转工具的旋转部326的剖视图。

图41描绘了具有环形330环的旋转工具设备附接和对准***实施方案的等距视图，其中设备320附接至旋转工具的旋转部328。

图42是与图41相同的实施方案，但描绘了装置的背面的分解等距视图。

具体实施方式

本发明总体上涉及旋转工具设备的附接和对准***和装置。可以与本发明一起使用的旋转工具可以是本领域中已知的任何东西，例如像钻机这样的旋转钻孔装置或例如圆锯的旋转切割装置，而该设备可以是增强、改进、增加或有利于旋转工具的任何东西，包括但不限于工作表面对准***、钻孔深度***、工作表面灯、工作表面引导***、碎屑去除***或切割打磨、清洁、抛光或材料施加或去除***。

为了简单起见，本说明书中描述的实施方案是在电钻和圆锯的背景下提供的，但也可以应用于本领域已知的其他类型的旋转工具，包括但不限于施工工具，制造工具(例如磨机、车床或钻床)、维护工具、草坪护理工具、土方工具或农具。此外，旋转工具可以简单地是较大***或机构的旋转元件，例如飞轮、曲轴、齿轮、皮带轮或轮子。

磁性附接实施方案

该***的实施方案的一个特征是单个磁体或一组磁体可用于将设备附接到多种旋转工具，例如不同品牌和型号的电钻。

此外，单个磁体或一组磁体产生到旋转工具的旋转部的非永久性连接，因此相关的设备可以根据需要从旋转工具快速附接或移除，而不需要机械附接和释放机制。

非永久磁性连接还用作安全机构，因为如果设备在旋转期间被外部物体阻碍或者如果负载增加并且存在对电机和/或工作表面造成损坏的危险，则设备将从旋转工具的旋转部断开。

用于将设备附接到旋转工具的旋转部的一个或多个磁体可以是永磁体、电磁体或它们的某种组合。永磁体保持其磁性，而电磁体需要电源并且可以打开或关闭。永磁体通常有多种类型，包括但不限于钕铁硼、钐钴、铝镍钴合金、陶瓷铁氧体以及本领域已知的其他类型。

磁体配置可以是单个磁体，其诸如形状、大小、磁化方向、等级等的特性有助于实施实施方案的目的，或者是两个或更多个磁体，其诸如形状、大小、磁化方向、等级等的个体特性等以及诸如排列、取向等的群体特性有利于实现实施方案的目的。

磁体配置的另一个特性是设备内的一个或多个磁体相对于旋转工具的对应金属区域或表面的放置或位置。当与另一个金属物体(或另一个正确定向的磁体或一组磁体)直接接触时，一个或一组磁体将产生其最强的磁引力场。因此，磁体在设备中或设备上的放置和位置，以及由此产生的磁吸引力场，也必须有助于实现实施方案的目的。在本说明书中包含的几个实施方案中，在设备中或设备上的磁体(或磁体组)与旋转工具的金属区域或表面之间存在最小的分离或没有分离。最小的分离或没有分离会产生强大的磁吸引力场。在几个其他实施方案中，这种布置与旋转工具中的磁体(或磁体组)和设备中或设备上的金属环或表面相反。在该实施方案中，旋转工具中的磁体(或磁体组)与设备中或设备上的金属环或表面之间也有最小的分离或没有分离。在本说明书中包含的又一个实施方案中，旋转工具的旋转部和设备都包含磁体，这些磁体被定向成彼此磁性吸引。在该实施方案中，在旋转工具的旋转部中的磁体(或磁体组)与该设备中或设备上的磁体(或磁体组)之间也存在最小的分离或没有分离。

现在参考图1，在本发明的第一实施方案中，未示出的磁体是固定在设备2内的单个永久环形元件，并且切削工具4包括钻头。如图2中所见，磁体1是具有内径3的环形元件，该内径3大到足以***和通过可装配在旋转元件6的夹爪5内的最大可能切削工具4。磁体1可以是钕铁硼、钐钴、铝镍钴合金、陶瓷铁氧体以及本领域已知的其他类型。在这个实施方案中，设备2的形状允许它在旋转时几乎是透明的，这允许用户看到正被切削工具4啮合的表面。参考图2，环形磁体1的内径3(以及盖7的开口))足够大以容纳可容纳在卡盘6的夹爪5中的各种尺寸的切削工具。磁体1用于将设备2附接到旋转工具的旋转部6的表面29。在该实施方案中，设备2包含用于工作表面对准的光学组件9中的激光器和光学器件。一个或多个激光投影从设备2中的一个或多个窗口16出现。在进一步的实施方案中，可以提供额外的激光和光学组合用于深度检测、工作表面对准或两者。

图3描绘了设备2的背面的分解图，示出了暴露的磁体1，以及将磁体1覆盖在设备2内的盖7。图3还描绘了设备2内的接收磁体1的环形腔8，以及可以打开或关闭设备2中的一个或多个激光器的电源开关21。

图4是图1、图2和图3所示实施方案的剖视图，示出了设备2与旋转工具的旋转元件6啮合的布置。如这里所示，盖7与旋转工具的旋转元件6的表面29接触。紧靠盖7后面的是磁体1，磁体1通过磁吸引力连接到旋转工具的旋转元件6的表面29。图4还描绘了设备2中的空腔13，其大到足以容纳卡盘6的两个夹爪5和可以容纳在夹盘6的夹爪5中的各种尺寸的切削工具。设备前面的孔12也足够大以容纳可容纳在卡盘6的夹爪5中的各种尺寸的切削工具。

图5描绘了沿将光学组件9封闭在设备2内的平面和旋转工具的旋转部6的来自图1、图2、图3和图4的实施方案的局部剖视图。在该实施方案中，光学组件9包含激光器22、两个分束器23和24以及第一侧镜25，第一侧镜25将光束(未图示)投射通过窗口16，并且组合操作以提供工作表面对准功能。还描绘了为激光器供电的电池20。在进一步的实施方案中，可以提供额外的激光和光学器件组合用于深度检测，或者深度检测和工作表面对准，以及用于照亮工作表面的单独的灯或一组灯。进一步的实施方案利用相对于单个环形磁体1以图案布置的几个磁体，或者利用一个或多个也由电池20供电的电磁体。

替代地，如图6所示，单个永久环形磁体55附接到旋转工具的旋转部46。在该实施方案中，设备42包含附接或嵌入的含铁金属环41，其具有与固定到旋转工具的旋转部46的环形磁体55相似的直径。在该实施方案中，金属环41是被磁铁吸引的金属材料，例如铁、钢、钴、镍或本领域已知的其他磁性吸引材料。在该实施方案中，环形磁体55和金属环41的内径也足够大以允许切削工具44(例如用于操作的钻头)和卡爪45的***。因此，铁金属环41用于将设备42附接到磁体55上，磁体55固定或内置在旋转工具的旋转部46中。

在该实施方案中，设备42包含用于工作表面对准的光学组件49中的激光器和光学器件。一个或多个激光投影从设备42中的一个或多个窗口56出现。在进一步的实施方案中，可以提供额外的激光和光学器件组合用于深度检测、工作表面对准或两者。

图7描绘了图6的背面的分解图，其中露出铁金属环41，以及盖47将铁金属环41覆盖在设备42内。图7还描绘了设备42内的环形腔48，环形腔48接收含铁金属环41，以及可以打开或关闭设备42中的一个或多个激光器的电源开关51。

图8是图6和图7的装置的剖视图，示出了与旋转工具的旋转元件46啮合的设备42的布置。如这里所示，盖47与磁体55接触，磁体55固定或内置于旋转工具的旋转部46中。紧靠盖47后面的是铁金属环41，它通过磁吸引力连接到磁体55，磁体55固定或内置在旋转工具的旋转部46中。图8还描绘了设备42中的空腔53，其大到足以容纳卡盘46的两个夹爪45和可以容纳在卡盘45的夹爪45中的各种尺寸的切削工具。设备前部的孔52足够大以容纳可接受在卡盘46的夹爪45中的各种尺寸的切削工具。

在预期的进一步实施方案中，提供电磁体代替永磁体，永磁体由附接到旋转元件并且可以由开关激活的旋转工具中的单独电池供电。在更进一步的实施方案中，提供了由旋转工具的主电源供电的电磁体。在另外的实施方案中，金属环或金属表面、其他形状的磁体(或多个磁体)在设备上被定向在它们被永久或临时固定到环形磁体上的位置，环形磁体永久或临时地固定到旋转工具的旋转部。

在图9和图10所描绘的实施方案中，设备62包含用于切割工具64的固定尺寸的槽或开口72，其使设备62自动对中于切割工具64。在该实施方案中，磁体被封闭在设备62中。当旋转工具的旋转部66旋转时，以切削工具64定中心的设备62围绕旋转工具的旋转部66的相同旋转轴线旋转，这提供了平衡和稳定性。此外，固定尺寸的槽或开口72可以略大于切削工具64的直径，如果设备62在旋转期间被外部物体阻碍，这允许设备62安全且快速地与旋转工具的旋转部66断开。图10描绘了设备62和切削工具64的部分分解图，其中用于切削工具64的开口72是可见的。在该实施方案中，设备62包含用于工作表面对准的光学组件69中的激光器和光学器件。一个或多个激光投影从设备62中的一个或多个窗口76出现。在进一步的实施方案中，可以提供额外的激光和光学器件组合用于深度检测、工作表面对准或两者。

在与图9相关的另一个实施方案中，设备62包含固定尺寸的槽或开口72，其中心位于钻卡盘夹爪而不是切削工具64上。

在与图9相关的另一个实施方案中，设备62包含大的槽或开口和一组独立的可调节定心夹爪，例如可以针对特定直径的切削工具64进行调节的虎钳式夹具。当可调节定心夹爪被拧紧到切割工具上或切割工具周围时，设备62变得与切割工具对中。在该实施方案中，可调节定心夹爪可以接受并自动调节到多种切削工具直径，并且不限于如图9所示的单一直径切削工具。

在与图9相关的另一个实施方案中，该设备包含大的槽或开口和一组弹簧钢实体，该弹簧钢实体迫使设备62在切削工具上定中。在该实施方案中，弹簧钢可以接受并自动调整到多种切削工具直径，并且不限于如图9所示的单一直径切削工具。

在与图9相关的另一个实施方案中，该设备包含大的槽或开口和一组弹簧加载的定心夹爪，例如可以针对特定直径的切削工具自动调节的虎钳式夹具。当弹簧加载的定心夹爪自动调整到切割工具上时，设备将与切割工具对中。在该实施方案中，弹簧加载的定心夹爪可以接受并自动调整到各种切削工具直径，并且不限于如图9的单一直径切削工具。

在图11-17所示的实施方案中，设备82包含穿过用于切削工具84的构件91的固定尺寸开口92，该开口92迫使设备82在切削工具84上自动居中。在该实施方案的图13、图14和图15中，磁体81被封闭在靠近设备82的后表面的设备中，以允许它与旋转工具86形成磁耦合附接。然而，不同于图9和10所示的实施方案，固定尺寸开口92是可移除部件91的部分，可根据需要添加或***设备82中以适应不同尺寸的切削工具。例如，可以提供包括一系列可移除元件91的套件或***，每个可移除元件提供特定的固定尺寸开口92并对应于特定直径的钻头，例如1/2"圆形、3/8"圆形、1/4"圆形、1/4"六角柄。这允许单个设备82通过使用多个可拆卸部件91来与多种尺寸的钻头一起操作。

图11是用于将设备82附接到旋转工具的旋转部86的旋转工具设备附接和对准***实施方案的等距视图。该实施方案还使用可拆卸实体91将设备82与切削工具84对准。当旋转工具的旋转部86旋转时，以切削工具84定中心的设备82围绕旋转工具的旋转部86的相同旋转轴线旋转。工具，提供平衡和稳定性。此外，固定尺寸的槽或开口92可以略大于切削工具84的直径，如果设备82在旋转期间被外部物体阻碍，这允许设备82安全且快速地与旋转工具的旋转部86断开。图12描绘了图11的实施方案的部分分解图，其中可移除实体91描绘在设备82的外部。在该图中，可移除实体91和设备82中的隔室或空腔95是可见的。在该实施方案中，隔室或空腔95具有固定的尺寸、形状和深度，允许按要求将一系列可移除的实体91***设备中，每个实体91提供特定的固定尺寸开口92并对应于特定直径的钻头。

如图13中所见，磁体81是具有内径83的环形元件，内径83大到足以***和通过可装配在旋转元件86的卡盘夹爪85内的最大可能切削工具84。81可以是钕铁硼、钐钴、铝镍钴合金、陶瓷铁氧体以及本领域已知的其他类型。在该实施方案中，设备82的形状允许它在旋转时几乎是透明的，这允许用户看到被切削工具84啮合的表面。环形磁体81的内径83(以及盖87的开口)足够大以容纳可接受在卡盘86的夹爪85中的各种尺寸的切削工具。磁体81用于将设备82附接到旋转工具的旋转部86。在该实施方案中，设备82包含用于工作表面对准的光学组件89中的激光器和光学器件。一个或多个激光投影从设备82中的一个或多个窗口96出现。在进一步的实施方案中，可以提供额外的激光和光学器件组合用于深度检测、工作表面对准或两者。

现在参考图13、图14和图15，可移除实体91包含一个或多个磁性吸引的嵌入元件94。这些元件包括但不限于铁质材料或实际磁体。这种配置允许可移除实体91基于环形磁体81的磁吸引力磁性地安装到隔室或空腔95中。在一个实施方案中，嵌入元件(或多个元件)94是铁质材料，其被吸引到磁体上，例如如铁、钢、钴、镍或本领域已知的其他磁性吸引材料。在另一个实施方案中，嵌入元件(或多个元件)94是小磁体，其被定向成使得它们被磁性吸引至环形磁体81。

图14描绘了设备82的背面的分解图，显示了露出的磁体81，以及将磁体81覆盖在设备82内的盖87。图14还描绘了设备82内接收磁体81的环形腔88，以及可以打开或关闭设备82中的一个或多个激光器的电源开关102。

图15是图11-17所示实施方案的装置的剖视图，并示出了与旋转工具的旋转元件86啮合的设备82的布置。如这里所示，盖87与旋转工具的旋转元件86的表面99接触。紧靠盖87后面的是磁体81，它通过磁吸引力连接到旋转工具的旋转元件86的表面99。图15还描绘了设备82中的空腔93，该空腔大到足以容纳卡盘86的两个夹爪85和可接受在卡盘86的夹爪85中的各种尺寸的切削工具。在设备前部的孔92也大到足以容纳各种尺寸的切割工具，这些切割工具可以接受在卡盘86的夹爪85中。

图16描绘了图11、图12、图13、图14、图15和图17中的实施方案的局部剖视图，沿着将光学组件89封闭在设备82内的平面和旋转工具的旋转部86。在该实施方案中，光学组件89包含激光器97、两个分束器98和99以及第一侧镜100，第一侧镜100通过窗口96投射光束(未图示)，并且组合操作以提供工作表面对准功能。还描绘了为激光器供电的电池101。在进一步的实施方案中，可以提供额外的激光和光学器件组合用于深度检测，或深度检测和工作表面对准两者，以及可用于照亮工作表面的单独的灯或一组灯。其他实施方案还可以利用相对于单个环形磁体81以图案布置的几个磁体，或者利用一个或多个也由电池101供电的电磁体。

图17是图11、图12、图13、图14、图15和图16中的实施方案的侧视图。在该实施方案中，源自设备82中的光学组件89的激光投影106、107和108是可见的。在该图中，还描绘了工作表面105、切削工具84和可移除实体91，以及旋转工具的旋转部86。

在图18、图19、图20和图21所示的实施方案中，设备112包含可拆卸的盖127，该盖127与旋转工具的旋转部116的某些特征对齐，并迫使设备112居中并自动对准旋转部旋转工具的旋转部116和因此自动对准切削工具124。在该实施方案中，旋转工具的旋转部116的特征是面130和前倒角边缘129。该实施方案呈现出优于在切削工具上自动定心的先前实施方案的优点，因为使用旋转工具的旋转部116的自动定心允许用户在同一旋转工具上使用任何切削工具直径进行操作，而无需任何内置切削工具引导，例如图10中的孔72，或可拆卸元件图91具有图12中的孔92。在该实施方案中，设备112包含用于工作表面对准的光学组件119中的激光器和光学器件。一个或多个激光投影从设备112中的一个或多个窗口126出现。在进一步的实施方案中，可以提供额外的激光和光学器件组合用于深度检测、工作表面对准或两者。

如图19、图20和图21所示，可移除盖127的旋转工具面向侧面120镜像了旋转工具(钻卡盘)的旋转部116的面130和前倒角边缘129的形状，并且与旋转工具的旋转部116接触并对中。紧接在可互换盖127后面的是磁体111，它位于设备112的环形腔128中，并且通过磁吸引力连接到旋转工具的旋转元件116的面130。在该实施方案中，可移除盖127具有螺纹元件121，该螺纹元件拧到设备112上的螺纹元件125上。这允许由于磨损而更换盖127，或者更重要的是能够使用具有不同组的卡盘特定的可移除盖127的相同设备112，每个盖127单独安装在独特品牌和型号的卡盘上并与卡盘中心对齐。

图21是图18、图19和图20的装置的剖视图，示出了设备112与旋转工具的旋转元件116啮合的布置。如这里所示，可移除盖127与旋转工具的旋转元件116的面130和前倒角边缘129两者接触。紧靠盖127后面的是磁体111，它通过磁吸引力连接到旋转工具的旋转元件116的面130。可移除盖127具有螺纹元件121，螺纹元件121拧到设备112上的螺纹元件125上。图21中还描绘了设备112中的空腔120，其大到足以容纳卡盘116的两个夹爪115和各种尺寸的切削工具，切削工具可以接受在卡盘116的夹爪115中。设备112前面的孔122也足够大以容纳可以接受在卡盘116的夹爪115中的各种尺寸的切削工具。

在另一个相关实施方案中，盖127包含与旋转工具的旋转部116中的卡盘夹爪孔对齐的小的圆形、半圆形或其他形状的突起。

在图38、图39和图40所示的实施方案中，设备300包括环状或环形部分310。磁体是单个永久或环形磁体301，其永久或临时固定在设备300或设备300上。在该实施方案中，环形磁体301的内径303通常足够大以***和通过用于操作意图的最大可能的切削工具304(例如，如果旋转工具是钻机，则为1/2英寸的钻头)。环形磁体301的内径303(以及盖307中的开口)通常也足够大，以使诸如卡盘306的夹爪305之类的切削工具保持器机构附接到切削工具304。磁体301用于将设备300附接到旋转工具的旋转部306的表面315上。

图39描绘了设备300的背面的分解图，其中磁体301与盖307或设备外壳的将盖307覆盖或封闭在设备300内的部分一起暴露。图39还描绘了设备300内的槽308，磁体301装配到槽308中。图40描绘了来自图38和图39的实施方案的剖视图。在该实施方案中，设备300包含一个或多个用于工作表面对准的激光器和光学器件309。在进一步的实施方案中，可以提供额外的激光和光学器件组合用于深度检测、工作表面对准或两者。图38-40中的实施方案的一个优点是环状或环形元件310，其通过防止潜在的障碍物(例如外部物体)在旋转期间干扰设备300来提供附加的安全元件。环状或环形元件310还包含开口部分313和314，其减少了设备300的总重量。同样的环状或环形元件310也可以应用于这里的其他旋转实施方案。

在图41和图42中描绘的另一个实施方案中，磁体是一组永久的、矩形(或其他)形状的磁体321，它们以圆形图案排列(在本实施方案中在0、90、180和270度位置)并且被或者永久地或暂时地固定到设备320。在该实施方案中，所有四个磁体323之间的中心空间通常足够大以***和通过用于操作意图的最大可能的切削工具322(例如，如果旋转工具是钻机，则为1/2英寸的钻头))。内径323(以及盖326中的开口)通常也足够大，以使诸如卡盘328的夹爪325的切削工具保持器机构附接到切削工具322。磁体321用于将设备320附接到切削工具的旋转部328。图42描绘了设备320的背面的分解图，其中磁体321与盖326或设备外壳的将它们覆盖或封闭在设备320内的部分一起暴露。图42还描绘了设备320内的槽327，磁体321装配到槽327中。在该实施方案中，设备320包含用于工作表面对准的一个或多个激光器和光学器件329。在进一步的实施方案中，可以提供额外的激光和光学器件组合用于深度检测、工作表面对准或两者。

在类似于图38-42的另一个实施方案中，磁体301或磁体321是电磁磁体而不是永磁体。在本实施方案中，一个或多个电磁磁体也可以开启或关闭，并由设备内部或邻近的电池供电。

现在返回参考图22，设备132包括具有光源140、141、142和143的工作表面照明***，当这些光源连接到旋转工具的旋转部136时，它们被导向工作表面以提供照明。切割工具134穿过设备132，并且设备132保持在旋转工具的旋转部136上。如在分解图23中所见，该实施方案包含装配到设备132中的单个永久环形磁体131。环形磁体131的内径145和盖133中的开口大到足以***和运输和通过用于预期操作的最大可能切削工具134，例如钻头。环形磁体131和盖133的内径145足够大，以使诸如卡盘136的夹爪135的切削工具保持机构附接各种尺寸的切削工具。磁体131用于将设备132附接到旋转工具的旋转部136。

图24描绘了设备132的背面的分解图，其中磁体131连同盖133一起暴露，盖133将磁体131覆盖或封闭在设备132内。该图还描绘了设置在设备132内以接受磁体131的环形腔146。

在实施方案中，一个或多个光源140、141、142和143由电池供电，并且照明可以由电源开关触发。在另一个实施方案中，提供了检测设备132的旋转并且作为响应触发开关以照亮光源的传感器。

图25是图22、图23和图24的设备的剖视图，显示了与旋转工具的旋转元件136和四个光源140和142中的两个啮合的设备132的布置。如图所示，盖133与旋转工具的旋转元件136的表面147接触。紧靠盖133后面的是磁体131，它通过磁吸引力连接到旋转工具的旋转元件136的表面147。图25还描绘了设备132中的空腔148，其大到足以容纳卡盘136的两个夹爪135和可以接受在卡盘136夹爪135中的各种尺寸的切削工具。设备前面的孔149也足够大以容纳可接受在卡盘136的夹爪135中的各种尺寸的切割工具。

设备132中的光源可以是本领域已知的任何光源，包括但不限于LED。此外，光源的数量、位置、排列和其他特性(例如颜色或亮度)可能会有所不同。

图22至25中设备的其他实施方案还可以任选地包括为使设备132在旋转工具的旋转元件136上定心而限定的任何方法或机构。这可以包括任何定心方法或机制，或相关的定心方法或机制，在图9至图21所描绘的实施方案中概述，包括但不限于在切削工具上静态定心、在切削工具上动态定心、通过可移除实体91在切削工具上定心，如图12-17中的实施方案，或以旋转元件的旋转部为中心，例如在图18-21中的实施方案中，该实施方案能够使用具有一组特定于卡盘的可移除盖127的相同设备，每个卡盘特定的可移除盖127各自单独装配到独特品牌和型号的卡盘并且与独特品牌和型号的卡盘中心对准。

在图26、图27和图28中描绘的本发明的实施方案中，设备152通过激光器160与工作表面(未描绘)上的单独装置(未描绘)相互作用。当附接到包含切割工具154的旋转工具的旋转部156时，包含激光器160的设备152与旋转工具的旋转部156一起旋转。该运动在设置在工作表面(未描绘)上的单独装置(未描绘)上产生大致圆形的旋转投影。工作表面(未描绘)上的单独装置(未描绘)可以使用该旋转投影来确定工作表面对准和/或钻头深度。磁体是单个永久环形磁体151，其永久或临时固定在设备152内或设备152上。在该实施方案中，环形磁体151的内径160和盖153中的开口通常大到足以使***和通过最大可能的切削工具154。环形磁体151和盖153的内径160足够大，以使切削工具保持器机构，例如卡盘156的夹爪155，附接到切削工具154。磁体151用于将设备152附接到旋转工具的旋转部156的表面157。激光器163由内部电池供电，其投射光束可由电源开关触发。在替代实施方案中，激光器由设备的旋转触发。

图26至图28中的设备的其他实施方案还可以任选地包括先前定义的用于将设备定心在切削工具或旋转工具的旋转元件上的任何方法或机构。

在图29、图30、图31和图32所示的实施方案中，设备172是包含抛光垫174的保持器。在该实施方案中，设备172还可以接受其他类型的元件，例如打磨、磨蚀、清洁、研磨垫或材料施加或去除垫。

图29描绘了旋转工具的旋转部176、设备172(在这种情况下为垫保持器)和抛光垫174的等距视图。图30描绘了图29的反向等距视图。图31描绘了旋转工具的旋转部176、抛光垫174、接受垫174的设备172、用于磁体171的设备172中的环形腔178、以及将磁体封闭在设备172中的环形腔178中的盖173的分解等距视图。图32包含抛光垫174、接受垫174的设备172、磁体171、将磁体171封闭在设备172中的盖173和旋转工具的旋转部176的剖视图。

图29至图32中的设备的其他实施方案还可以任选地包括先前定义的用于将设备定心在切削工具或旋转工具的旋转元件上的任何方法或机构。

在图33、图34和图35所示的实施方案中，旋转工具是旋转锯切型工具，例如圆锯或斜切锯。在该实施例中，设备260包含附接到锯片262的侧表面的激光器261。随着锯片262旋转，激光器261在工作表面上呈现线性路径，其用作锯片262的引导线。在该实施方案中，设备260磁性连接到六角螺栓263的某部分，六角螺栓263将锯片262固定到旋转锯。该设备包含一个或多个磁性附接到六角螺栓263的磁体264。由于六角螺栓263位于旋转中心，六角螺栓263用作与旋转锯的旋转轴线对准的装置。各种旋转锯还包括在锯片262和六角螺栓263的头部266之间的垫圈265或垫片。设备260可以任选地覆盖六角螺栓263的整个头部266或它的一些部分。

在图36和图37所示的实施方案中，设备270包含激光器271和磁体272。在实施方案中，可以使用多个磁体272将设备270附接到锯片273。本领域普通技术人员可以看出，在该实施方案中，设备270可以磁性附接在锯片273的中心部分周围，锯片273位于诸如圆锯或斜切锯之类的旋转锯上。随着锯和锯片273的旋转部旋转，激光器271在工作表面上呈现线性路径，其用作锯片273的引导线。设备270的内径274是圆形的，因此可以以同心方式围绕锯片的中心部分275对准。

虽然在本说明书中详细描述了几个磁性“旋转工具的旋转部到设备”实施方案，但本领域普通技术人员将理解，存在可用于将旋转工具的旋转部附接到设备的磁体类型和配置的附加组合。此外，本领域普通技术人员将理解，存在可以磁性地彼此附接的其他类型的旋转工具和设备。

设备与旋转工具的旋转部的对准

旋转工具设备附接和对准***还任选地包括用于将设备与旋转工具的旋转部对准以使得两者在旋转期间对准的装置，例如垫片。设备对准允许整个***沿单个旋转轴线更有效地运行。这在***旋转期间提供了更大的稳定性、平衡性和精度。

设备实施方案

附接到旋转元件的设备可以是任何增强、改进、增加或促进旋转工具的设备，包括但不限于工作面对准***、钻孔深度***、工作面灯、工作面引导或控制***、碎屑清除***或切割、打磨、清洁、抛光或材料应用或清除***。该设备磁性地附接到旋转工具的旋转部的一些部分，使得当旋转工具的旋转部旋转时，该设备也旋转。术语设备可以指诸如切削工具或钻头之类的简单实体，或导致诸如视觉工作表面对准***或钻头深度***之类的一个或多个特征的更复杂实体。如果设备是电子的，它可以由电源开关、设备的旋转或它们的某种组合来触发。在每个单独的实施方案中讨论的特征可以在一个实施方案中单独使用或相互组合使用。

尽管图1至21和图38至42中描绘的实施方案主要展示了工作表面对准***的实施方式，但每个设备的其他实施方案可以提供不同的功能。在一个实施方案中，该设备可以是替代的工作表面对准***，其包括一些用于向人或外部装置指示或传输工作表面对准的装置。在另一个实施方案中，该设备可以是工作表面钻孔深度***，其包括一些用于向人或外部装置指示或传输工作表面钻孔深度的装置。在另一个实施方案中，该设备可以包含地下物体检测或识别***，该***包括一些用于向人或外部装置指示或传输地下物体检测的装置。在又一个实施方案中，该设备可以是工作表面对准***、工作表面钻孔深度***或地下物体检测***的某种组合，其包括一些用于向人或外部装置指示或传输工作表面对准、工作表面钻孔深度或地下物体检测的装置。

在图22至25所描绘的实施方案中，该设备是工作表面照明***，其包括一个或多个光源，当附接到旋转工具的旋转部时，这些光源被引导到工作表面上或工作表面周围以提供照明。

在图26至28所描绘的实施方案中，该设备是与工作表面上的单独装置相互作用的工作表面对准***、与工作表面上的单独装置相互作用的工作表面钻孔深度***、或与工作表面上的单独装置相互作用的工作表面对准***以及工作表面钻孔深度***两者的某种组合。在所有情况下，工作表面上的设备或单独的装置包括一些用于向人或外部装置指示或传输工作表面对准和/或工作表面钻孔深度的装置。

在图29、图30、图31和图32所描绘的实施方案中，该设备包含在保持器172中的抛光垫174，该抛光垫174也可用于接受用于不同目的的其他类型的元件或轮子，例如用于切割、打磨、磨损、清洁、研磨或材料施加或去除。

在图33至37所示的实施方案中，该设备是用于旋转锯片的工作表面切割引导件，包括一些用于向人或外部装置指示或传输工作表面切割引导的装置。

尽管在本说明书中详述了若干设备实施方案，但本领域普通技术人员将理解存在可附接或构造成附接至旋转工具的附加设备类型或***。

Claims (21)

1.工具支撑装置，包括位于中心芯部中的一个或多个磁体，该磁体构造成磁性地附接到旋转工具的旋转部的平坦表面，以使所述旋转工具的旋转运动能够传递到所述支撑装置。

2.如权利要求1所述的工具支撑装置，其中，所述中心芯部中的所述磁体布置成磁性地附接到所述旋转工具的环状端壁，其中所述旋转工具的旋转轴线延伸穿过所述旋转工具的所述环状端壁和所述工具支撑装置的所述芯部并且与所述轴线同心。

3.根据权利要求2所述的工具支撑装置，其中，所述中心芯部还包括中心孔，该中心孔的尺寸设计成接受附接到所述旋转工具的切削钻头。

4.根据权利要求2所述的工具支撑装置，还包括相对的横向延伸构件，所述横向延伸构件从中心芯部径向延伸，并且所述构件中的至少一个包括激光器，所述激光器平行于所述旋转轴线对准。

5.根据权利要求4所述的工具支撑装置，还包括多个激光器和相对于所述轴线成一角度对准的至少一个所述激光器。

6.根据权利要求1所述的工具支撑装置，其中，所述中心芯部保持工作表面照明***，其中所述***被定向为在与所述环状端壁相反的方向上照明。

7.根据权利要求1所述的工具支撑装置，其中，所述芯部接受至少一个激光器。

8.根据权利要求1所述的工具支撑装置，还包括间隔环，所述间隔环构造成接受在卡盘上并紧密贴合卡盘，并且所述环还包括用于容纳磁体的环形腔，其中所述间隔环用于将所述工具支撑装置定中在所述旋转工具上。

9.根据权利要求1所述的工具支撑装置，其中，所述中心芯部包括抛光元件。

10.根据权利要求1所述的工具支撑装置，其中，所述中心芯部包括磨蚀元件。

11.根据权利要求1所述的工具支撑装置，其中，所述磁体包括环状圈。

12.工具保持器和旋转工具的组合，其中所述旋转工具包括用于啮合切削钻头的可调节卡盘，所述卡盘被由黑色金属构成的环状外壳包围，并且所述卡盘和外壳适于旋转，并且

其中，所述工具保持器包括芯部，所述芯部磁性地附接到所述旋转工具，并且其中，所述工具保持器构造成保持工具元件，所述工具元件与所述芯部一起围绕中心轴线旋转。

13.根据权利要求12所述的组合，进一步包括间隔件，所述间隔件包括磁性构件，并且所述芯部包括铁质材料，其中所述环状外壳磁性地附接到所述间隔件并且所述间隔件附接到所述芯部。

14.根据权利要求12所述的组合，其中，所述中心芯部包括磁性元件，所述磁性元件在所述旋转工具和工具支撑装置上耦合到所述铁质环状外壳并且与所述中心轴线同心。

15.根据权利要求12所述的组合，其中，所述芯元件设置有中心孔，并且所述孔构造成接受切削钻头，其中所述切削钻头延伸穿过所述芯元件。

16.根据权利要求12所述的组合，其中，所述工具元件包括至少一个激光器，并且所述激光器平行于所述旋转工具的中心旋转轴线对准。

17.根据权利要求12所述的组合，其中，所述工具元件包括多个激光器，并且至少一个所述激光器平行于所述旋转工具的旋转中心轴线对准，并且至少一个激光器相对于所述中心轴线成一角度对准。

18.根据权利要求12所述的组合，其中，所述工具元件包括照明元件，并且所述元件定向在所述中心轴线的方向上并远离所述环状外壳。

19.根据权利要求12所述的组合，其中，所述工具保持器包括适于接受磨蚀元件的表面。

20.根据权利要求12所述的组合，其中，所述工具保持器包括适于接受抛光布元件的表面。

21.适合于同心地附接到圆锯的旋转轴线的激光装置，其中所述激光被引导在与圆锯片相同的平面内并且为用户提供引导，并且所述元件磁性地附接到所述切削片。

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