专利名称：应用于工具的同源光分离标线方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于各种工具的光学标记方法，同时还涉及采用该方法进行标记的装置，属于工具附件技术领域。
背景技术：
众所周知，许多工具在进行加工操作前，需要在待加工的工件上做出标记，例如木匠用的墨斗便是描绘标线的传统用具。上世纪末，激光标线的发明一改传统墨线的标记方法，不仅省去了标线的描绘操作，而且不会污染工件，因此在诸多领域迅速得到推广应用。此类发明在日本专利No.SH0-62-150019、德国专利No.3406904、美国专利No.5285708中均有记载。
在此基础上，为了进一步满足诸如中心位置、厚度尺寸等单线无法反映的标记需要，人们又发明了可以借助两个发光器件产生两条相互垂直或平行标线的装置。例如，提交日为2002年6月19日、公布号为US2003/0233921的美国专利申请公开了一种装有两个激光发生装置的切割工具。由于此两激光发生装置的安装位置可调，因此能够产生两条平行激光标线，此两条平行激光标线的间距可根据切刀厚度相应调节，从而直观的标记出工件被切割部位，更有利于保证加工质量。
然而，以上现有技术在产生多条标线时，需要配置相应的多个诸如激光发生器之类的发光器件，因此不仅使之配套的工具较为复杂臃肿，而且增加了制造成本。
发明内容
本发明的目的在于针对以上现有技术存在的缺点，提出一种只用一个发光器件便可产生所需多标记线的方法——应用于工具的同源光分离标线方法；同时给出采用该方法进行标记的装置——应用于工具的同源光分离标线装置，从而简化结构，降低成本。
为了达到以上目的，本发明的基本技术方案为应用于工具的同源光分离标线方法，包括以下步骤——在发光器件的光路上设置至少一级分光反光面，使源自发光器件的光线部分反射、部分透射，分成两路光线；——使所述两路光线中的一路照射到待加工工件上，形成所需的前道标线；——在所述两路光线中另一路的光路上设置至少下一级反光面，使所述另一路光线反射到待加工工件上，形成与前道标线具有特定位置关系的后道标线。
采用以上方法的应用于工具的同源光分离标线装置包括发光器件，在所述发光器件的光路上安置至少一级分光反光镜，使源自发光器件的光线部分反射、部分透射，分成两路光线；所述两路光线中的一路照射到待加工工件上，形成所需的前道标线；在所述两路光线中另一路的光路上安置反光镜或分光反光镜，使所述另一路光线的至少一部分被反射到待加工工件上，形成与前道标线具有特定位置关系的后道标线，前道标线和后道标线共同确定工具上需标记的位置。
在以上基本技术方案的基础上，具体实现时的主要变化有如下几个方面
1、级数变化理论上，分光反光面的级数n(最后一级为反光面即可)可以不受限制，可以按需设置，此可以将同源光分成与分光反光面级数相同数量的n路分离光线，从而在工件上形成n条标线(n＝1、2、3、4....)。
2、光路变化每条标线既可由分光反光面的透射光形成，也可以由反射光形成，只要按需设置光路、合理安置分光反光面，即可使前后各级光路通过排列组合产生许多变化。
3、位置关系变化分离光线形成的各标线之间即可以是相互平行，也可以是相互交叉，只要适当设定反射面的反射角度或增加诸如波纹镜之类的其它辅助光学设施即可。
实际应用中，最为常见的是以激光发生器为光源，同源激光通过本发明分成两条激光标线，此两条标线既可处于相互平行也可处于相互垂直的特定位置，以标记切割厚度或钻削中心等，下文将结合实施例详细描述。
由此可见，本发明只需一个光源便可产生所需的多条标线。显然，与现有技术相比，其结构简单，成本经济，具有显著的实质性特点和突出的进步。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例一的光学原理示意图。
图2为采用图1原理的同源光分离标线装置结构示意图。
图3为图2的A-A剖面图。
图4为采用图2装置的电动切割工具结构示意图。
图5为本发明实施例二的光学原理示意图。
具体实施例方式
实施例一本实施例的光学原理如图1所示，激光发生器1-6发射端的光路上安置整体棱镜1-5，该棱镜具有作为前一级的分光反光面B和作为后一级的反光面A。分光反光面B和反光面A相互平行，均与激光发生器的光轴成45°角，反光面A位于分光反光面B的反射光路上。为了避免透射光线在穿过B面时发生折射，分光反光面B与直角三棱镜1-8的斜面贴合。在此实施例中，分光反光面B的分光反光比为1∶1，因此工作时，源自激光发生器1-6的激光R0一半穿过分光反光面B以及三棱镜1-8，形成透射光R1，同时另一半经分光反光面B反射到反光面A，再由该面反射，形成与透射光平行的反射R2，从而将同源激光R0分离成两路。
图2和图3为本实施例同源光分离标线装置的具体结构示意，圆柱形的激光发生器1-6插装固定在矩形盒状壳体1-2后端的穿孔中。棱镜支架1-7后端的通孔套装在激光发生器1-6的前端(发射端)，相互之间形成铰链副。具有平行分光反光面B和反光面A的整体棱镜1-5固定在棱镜支架1-7中，使整体棱镜1-5的分光反光面位于激光发生器1-6的光路上，反光面A位于分光反光面B的反射光路上。整体棱镜1-5分光反光面B的前端与直角三棱镜1-8的斜面贴合，构成棱镜组，从而可以避免透射光线在穿过B面时发生折射。棱镜组的透射光路和反射光路前端分别设有波纹镜1-1，两波纹镜固定在盖板1-9中部的窗孔中，盖板1-9扣合在壳体1-2的前端，因此可以使激光发生器发出的激光射线成为扇面光。当两波纹镜的波纹方向相互平行时，同源分离激光扇面相互平行，可以在被照射物上形成平行激光标线；当两波纹镜的波纹方向相互垂直时，同源分离激光扇面相互垂直，可以在被照射物上形成交叉激光标线。
为了可以根据需要调节两同源平行分离激光标线的间距，壳体1-2的两侧分别装有支紧螺钉1-4和1-3，两支紧螺钉的端头可分别顶持在棱镜支架1-7的两侧。通过调节两支紧螺钉，可以改变棱镜支架1-7在壳体1-2中的安装角度，从而改变同源分离两路激光在水平面投影的间距L。激光标线间距的调节方式并不局限于上述实施例。图2中的其中一个支紧螺钉可以由一个弹簧来取代；除此之外，还可以以其它许多可行方式改变棱镜支架的角度，从而最终改变激光标线的间距。
本实施例同源光分离标线装置的一个典型应用为如图4所示的电动切割工具。该电动切割工具的底座6上装有转盘5，转盘5的后端固连翻转支架8，该翻转支架的上端通过铰轴9铰装有动力装置10，动力装置10的转轴上装有锯片2。使用时，将待切割工件4抵靠在固定于转盘5的靠栅7上，启动动力装置的电机，带动锯片旋转，之后下压锯片，即可对工件切割操作。为了实现精确切割，在动力装置的前上方安装了同源光分离标线装置1，该装置通过棱镜组的光学分离作用将同一激光发生器发出的激光分成平行的两路，并且在波纹镜的作用下，形成激光扇面3，沿锯片两面投射到工件表面，产生两条间距与锯片厚度基本相等，可以即准确又直观地标识将被切割部分的平行激光标线，从而大大方便掌握切割操作。
实施例二本实施例的同源光分离标线装置实质是实施例一的一种变化方式。其光学原理如图5所示，激光发生器1-6发射端的光路上安置整体棱镜1-5，该棱镜具有作为前一级的分光反光面B和作为后一级的反光面A。分光反光面B和反光面A相互平行，与激光发生器的光轴成45°角。这些都与实施例一(参见图1)相同。
所不同的是，反光面A位于分光反光面B的透射光路上。在激光发生器1-6的发射端与分光反光面B之间安置其斜面与分光反光面B贴合的直角三棱镜1-8，目的也是避免透射光发生折射。结果，工作时，源自激光发生器1-6的激光R0穿过直角三棱镜1-8后，经分光反光面B反射，形成透射光R1，同时另一半经分光反光面B透射到反光面A，再由该面反射，形成与透射光平行的反射光R2，从而将同源激光R0分离成转向90°两路。
上述实施例中所提之波纹镜1-1的作用是将激光发生器发出的激光射线发散成扇面光，从而可以更方便的在工件上形成投射标线。这种将线性光发散成扇面光的光学装置在现有技术里已被揭示，除了波纹镜以外，还可以是现有技术中其它任何光学发散元件，如柱面透镜、凹面镜、曲面反射镜、带平行凸条的反射镜(公开号为CN1456409A的中国发明专利申请)、具有特定形状的棱镜(例如授权公告号为US6735879的美国专利中揭示的透镜)，甚至还可以是具有不均介质的平面透镜等。
在本发明中，分光反光面的级数并不限于上述实施例；所分离的光线也可以超过两条；而图示分光反光装置及与直角三棱镜的组合方式并不是本发明的基本特征，分光反光装置还可以是其它多种形式。
另外，光线发散装置的应用与否及其位置也并不局限与上述实施例。有一些光线发生器能直接发射扇面光，通过分光反光装置后形成多束扇面光；若光线发生器发射线形光，则可在光线被分离成多束之前通过光学发散装置将其发散成扇面光，也可在形成多束线形光之后对每束光线进行发散。
综上所述可以看出，与前述现有技术相比，本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。需要说明的是，以上实施例为非限制性的。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
权利要求
1.一种应用于工具的同源光分离标线方法，包括以下步骤——在发光器件的光路上设置至少一级分光反光面，使源自发光器件的光线部分反射、部分透射，分成两路光线；——使所述两路光线中的一路照射到待加工工件上，形成所需的前道标线；——在所述两路光线中另一路的光路上设置至少下一级反光面，使所述另一路光线反射到待加工工件上，形成与前道标线具有特定位置关系的后道标线。
2.根据权利要求1所述应用于工具的同源光分离标线方法，其特征在于包含步骤光线照射到工件上之前经过一光线发散装置，形成扇面光。
3.根据权利要求1所述应用于工具的同源光分离标线方法，其特征在于所述发光器件为激光发生器，在所述激光发生器的发射光路上设置一光线发散装置，使源自发光器件的光线被发散成扇面光。
4.一种应用于切割工具的同源光分离标线方法，包括以下步骤——在发光器件的光路上设置至少一级分光反光面，使源自发光器件的光线部分反射、部分透射，分成两路光线；——使所述两路光线中的一路与切割工具的刀具的一面对其，并照射到待加工工件上，形成所需的前道标线；——在所述两路光线中另一路的光路上设置反光面或分光反光面，使所述另一路光线的至少一部分被反射，与刀具的另一面对齐，且照射到待加工工件上，形成与前道标线相互平行的后道标线。
5.根据权利要求4所述的应用于切割工具的同源光分离标线方法，其特征在于调节前道标线和后道标线之间的距离，使之与刀具的切割厚度大致相等。
6.一种应用于工具的同源光分离标线装置，包括发光器件，其特征在于在所述发光器件的光路上安置至少一级分光反光镜，使源自发光器件的光线部分反射、部分透射，分成两路光线；所述两路光线中的一路照射到待加工工件上，形成所需的前道标线；在所述两路光线中另一路的光路上安置反光镜或分光反光镜，使所述另一路光线的至少一部分被反射到待加工工件上，形成与前道标线具有特定位置关系的后道标线，所述前道标线和后道标线共同确定工具上需标记位置。
7.根据权利要求6所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述分光反光面和反光面相互平行，与发光器件的光轴成45°角。
8.根据权利要求7所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述反光面位于分光反光面的反射光路上。
9.根据权利要求7所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述反光面位于分光反光面的透射光路上。
10.根据权利要求6所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述分光反光面的分光反光比为1∶1。
11.根据权利要求6所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述发光器件的光路上安置安置整体棱镜，所述棱镜具有作为前一级的分光反光面和作为后一级的反光面。
12.根据权利要求11所述的应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述分光反光面与直角三棱镜的斜面贴合，构成棱镜组。
13.根据权利要求12所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述发光器件为圆柱形激光发生器，所述激光发生器插装固定在矩形盒状壳体后端的穿孔中，固定装有棱镜组的棱镜支架后端的通孔套装在激光发生器的前端，相互之间形成铰链副。
14.根据权利要求13所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述壳体的两侧分别装有支紧螺钉，两支紧螺钉的端头分别顶持在棱镜支架的两侧。
15.根据权利要求13所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述壳体的两侧分别装有支紧螺钉和弹性件，所述支紧螺钉和弹性件的端头分别顶持在棱镜支架的两侧。
16.根据权利要求14或15所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述棱镜组的透射光路和反射光路前端分别设有波纹镜。
17.根据权利要求16所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述波纹镜固定在盖板中部的窗孔中，所述盖板扣合在所述壳体前端。
18.根据权利要求16所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述两波纹镜的波纹方向相互平行。
19.根据权利要求16所述应用于工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述两波纹镜的波纹方向相互垂直。
20.一种应用于电动切割工具的同源光分离标线装置，所述电动切割工具包括安装在底座上的转盘，所述转盘后端固连翻转支架，所述翻转支架上端铰装含有锯片的切割组件，所述标线装置含有安装在切割工具上的激光发生器，其特征在于在所述激光发生器的光路上安置分光反光镜，使源自激光发生器的激光部分反射、部分透射，分成两路光线；所述两路光线中的一路与锯片的一面对齐，并照射到待加工工件上，形成前道标线；在所述两路光线中另一路的光路上安置反光镜或分光反光镜，使所述另一路光线的至少一部分被反射，与锯片的另一面对齐，且照射到待加工工件上，形成与前道标线相互平行的后道标线。
21.根据权利要求20所述应用于电动切割工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述分光反光镜和反光镜包含在整体棱镜中。
22.根据权利要求20所述应用于电动切割工具的同源光分离标线装置，其特征在于所述标线装置包含光线发散装置，位于激光发射光路上。
全文摘要
本发明涉及一种应用于工具的同源光分离标线方法及装置，属于工具附件技术领域。其基本技术方案为在发光器件的光路上设置至少一级分光反光面，使源自发光器件的光线部分反射、部分透射，分成两路光线；使所述两路光线中的一路照射到待加工工件上，形成所需的前道标线；在所述两路光线中另一路的光路上设置至少下一级反光面，使所述另一路光线反射到待加工工件上，形成与前道标线具有特定位置关系的后道标线。由此可见，本发明只需一个光源便可产生所需的多条标线。显然，与现有技术相比，其结构简单，成本经济，具有显著的实质性特点和突出的进步。
文档编号B25F5/00GK101053939SQ20061003976
公开日2007年10月17日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者吴书明 申请人:南京德朔实业有限公司