专利名称：带摄像机的电动工具及加工监视系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动工具，尤其涉及一种在电动工具的壳体上安装有摄像机的这样一种电动工具，本实用新型还涉及一种包括有该电动工具的加工监视系统。
背景技术：
在机械元件和电子器件的工件加工领域中，广泛使用着各种已知的电动工具，例如电钻、电锤、电锯等，用于对工件进行切割、钻孔、冲压等加工。这些电动工具通常包括与齿轮箱相连的电机，齿轮箱布置成将电机的旋转输出运动转换成具体电动工具的切割运动，例如往复运动等。这些电动工具通常设有加工头(例如钻头、锯片、冲头等)，且在常规操作环境下使用时不会出现太大问题。但是，在一些特殊作业环境下，这些电动工具使用起来可能会遇到困难，例如以下情况1.由于受非常狭窄的作业空间所限，使用者不能让整个身体进入以自由地操作电动工具；2.在光线不足的作业场所，使用者看不清楚工件加工状态，因而无法进行准确的加工；3.在使用者的眼睛和待加工工件之间有可能会存在着遮挡物，例如在使用竖锯的情况下竖锯本身可造成对加工区域的遮挡，让使用者无法看到加工区域；4.使用者在进行高空作业或其他头顶作业时，要抬头向上注视加工工件，长时间的抬头向上工作会使人感到疲倦，并且也不能很清楚地观察到作业线或作业点。另外，加工时从头顶上落下的工件碎屑和扬尘会妨碍使用者的工作，同时也会大大损坏使用者的健康。在现有技术中的电动工具中，还没有出现任何电动工具能解决这些特殊情况下使用时所遇到的问题。为了在上述这些特殊作业场所也能高效地进行工件加工，需要使用一种无需直接观察工件就可知道工件加工状态的电动工具，以提高工作效率，并且保护操作者身体健康。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于克服上述特殊作业情况下传统电动工具所带来的缺陷而提供一种改进的电动工具，其能够在上述特殊环境下作业，不需直接观察待加工物体就能进行精确、高效的加工。为此，本实用新型采用如下技术方案，S卩，提供一种电动工具，包括具有外壳的主体，所述外壳容纳着电机和动力传动系统；与主体的动力传动系统相连的加工头；其中还包括组装于电动工具上且能摄入加工头工况的摄像机；以及接受摄像机的信号的输出终端，输出终端与摄像机由数字电缆电性连接。优选地，所述数字电缆设置于主体的外壳之内并与电机和传动系统分隔开，以避免数字电缆干涉电机和传动系统等运动部件。[0012]优选地，所述输出终端从外壳外面露出，从而无需拆卸电动工具的外壳就能方便地在外部设备例如监视器和该输出终端之间进行连接。优选地，所述输出终端为可插拔式USB接口插座，通过这种可插拔式接口，方便了与各种带通用接口的外部设备之间的连接。优选地，所述输出终端具有发送器。这在输出终端与外部设备之间进行无线通信时使用。优选地，在所述电动工具的主体的外壳上或摄像机上设有照明装置，所述照明装置靠近所述加工头设置。通过这种照明装置的设置，使得即使在光线不足的加工场所，也能让摄像机拍摄到清晰的图像，方便操作者对加工区域的间接观察。本实用新型还提供一种加工监视系统，其包括如上所述的电动工具；以及与所述电动工具中的输出终端进行通信的监视器。优选地，所述监视器通过连接线与所述输出终端相连。优选地，所述摄像机与输出终端由数字电缆连接，所述输出终端具有发送器，所述监视器具有与所述输出终端上的发送器相对应并与所述输出终端无线地通信的接收器。这样使得电动工具能与监视器之间进行无线通信，避免了因出现连接线可能带来的羁绊从而产生危险。优选地，所述摄像机与输出终端由数字电缆连接，所述输出终端为可插拔式USB 接口插座，所述连接线的与输出终端相连的一端具有对应的USB接口插头，进一步方便了电动工具与外部设备之间的连接的灵活性。通过提供上述电动工具和具有所述电动工具的加工监视系统，在工具的加工头附近安装有摄像机，使得使用者无需直接注视被加工工件，只需在监视器上观察由摄像机传送的与工具加工头和工件被加工处有关的影像，就可实时得知加工状态，从而根据需要进行相应调整。这样就可以很容易地在上述特殊工作环境下进行有效加工。
下面结合构成本实用新型说明书一部分的附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，图中图1为根据本实用新型第一实施例的电动工具以及组合有该电动工具的加工监视系统的示意图。图2为根据本实用新型第二实施例的电动工具以及组合有该电动工具的加工监视系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图来详细描述本实用新型的优选实施例，附图仅为示例性的且并非按比例绘制，图中相同或相似的元件用相同的附图标记来表示。附图所示优选实施例仅是为了更好地描述本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，本实用新型的范围由后附权利要求的范围来限定。图1为根据本实用新型第一实施例的电动工具以及组合有该电动工具的加工监视系统的示意图。如图所示，该加工监视系统包括电动工具10，以及与该电动工具10进行通信的监视器3。该电动工具10可以为任何类型的用于对工件进行机械加工处理的工具， 例如电锯、电锤、电钻、切削机床等等，在图1所示的本实用新型第一实施例中，仅举例说明
为往复锯。该电动工具10具有主体1和通过连接件与主体1可拆卸地相连的加工头8，主体 1包括外壳和容纳于该外壳中的电机以及传动系统(图中未示出)，所述传动系统将电机所产生的旋转运动根据需要转换为加工头8的具体运动，例如对于往复锯而言，该传动系统将电机产生的旋转运动转换为加工头8的往复运动。传动系统例如可以为齿轮箱或者可以为链传动系统以及其他传动系统。所述加工头8具体与主体内的传动系统相连，以对工件进行加工，例如切割、钻孔、冲压等操作。传动系统与加工头之间的所述连接件例如可以为联轴器、齿轮箱的输出轴等已知现有技术，从而加工头8可以相对于主体1进行移动，在此不详细叙述。相应地，所述加工头8可以是任何类型的加工刀具，例如钻头、锯片、砂轮等。该电动工具10的主体1还具有手柄9，手柄9供电动工具10的使用者在对工件加工的过程中进行抓握，通常，手柄9在主体1上的位置应与加工头8相隔开，只要其不妨碍加工头8的加工同时方便使用者抓握以及施力即可(例如在图1中示出手柄位于右侧)，实际中，手柄9还可能被设计成允许折叠和伸展以方便运输，或者手柄9可以被可移动地安装在主体1上，以便根据需要来布置手柄的方向，从而便于施力。在本实施中优选如图1所示将手柄也与主体1做成为一体。在该电动工具10的主体1的外壳上，加工头8邻近处(例如在图1中示出加工头 8位于左侧)，安装有一架小型摄像机2，用于实时拍摄加工头8及工件被加工处附近的画面。摄像机2可以是CXD单元或者其他能实时获取图像的装置，例如包括位于CXD前面的镜头，以将画面成像在CXD上，CXD的输出与PCB相连以处理原始CXD数据。被处理过的数据将被传送到外部设备例如监视器3。摄像机2的视场应该布置成完全包围加工头8与被加工工件所接合的加工区域，尤其包括加工头8与被加工工件接合的接合点，该接合点被布置成使得加工头8前方的将要要切割的区域可被摄像机清楚拍摄，也就是说，要使得显示在监视器3上的图像包括加工头8的前缘以及工件上的标明要被加工的切割线或加工点的任何其他标记，以方便使用者对加工头进行实时调整。摄像机2还可以包括照明装置6 (例如一个或多个LED)来照明上述接合点和工件的加工区域。这在作业区域的光线不足导致使用者无法清楚地观察到被加工工件加工状态的情况下特别有用。如果摄像机2是CXD单元，因CXD单元对红外线附近的光谱区域比较敏感，照明装置6可以布置成传送此光谱区域的光线。这样做的好处在于，人眼对此区域内的光线不敏感，因此，在对工件加工区域进行照明的同时不会使用明亮的光线来对使用者的视线进行干扰。通过提供照明装置6来对作业点进行照明，使摄像机2能拍摄到清楚的图像，使观察结果更直观，最终能精确控制加工过程。照明装置6可以多种方式被安装在在摄像机2上，例如，照明装置6可以是单独的部件，与摄像机2可拆卸地安装，也可以是被一体化地组合在摄像机2中的部件。所述可拆卸安装可以通过常规的方式，例如，螺纹连接、卡合连接、磁性吸合等来进行，以方便在照明装置6损坏时进行及时和容易的更换，照明装置也可以通过粘结、焊接等与摄像机2进行不可拆卸连接。可选地，该照明装置6也可以为其他照明装置，例如能发出可见光的灯等。[0032]该照明装置6也可以不设置在摄像机2上，而是设置在电动工具10主体1的外壳上，通常可拆卸地安装在该外壳上，以便于在损坏时进行更换。同样，照明装置6可以通过已知的常规方式与外壳相连，例如，螺纹连接、卡合连接、磁性吸合等，也可以通过粘结、焊接等进行固定连接。照明装置6的位置可以根据安装的方便性来确定，只要其发出的光线产生的视场能覆盖加工头与工件接触的接合点及接合点之前的待加工区域即可，但优选将照明装置6 设置在摄像机2附近，以使照明最优化。该摄像机2与内置于电动工具10的主体1的外壳中的数字电缆7的一端相连。 具体而言，摄像机2的输出口直接与数字电缆的所述一端相连。数字电缆7设置在外壳内部，且该数字电缆7在外壳内的布置方式以不干扰外壳内所容纳的运动部件例如传动系统的工作为前提。例如，可以在外壳中设置位于数字电缆7与上述运动部件之间的间隔壁，保证对数字电缆7安全而牢固的固定。数字电缆在外壳中的内置使得在电动工具10随着工件的加工部位进行移动时不会因数字电缆的出现而妨碍电动工具10的行进，例如被绊住， 从而发生故障或危险。数字电缆7从与摄像机2相连的一端顺着电动工具10的主体1的外壳延伸到另一端，例如靠近手柄处(在图1中所示为位于手柄的上端处)，在该另一端处终止于一个输出终端5。可选地，数字电缆7可以从外壳中延伸出来，直接与监视器3相连。在该数字电缆7的所述另一端终止于输出终端5的情况下，该输出终端5布置成从电动工具10的主体1的外壳外面露出。该输出终端5为可供插拔的接口例如USB接口插座。在该输出终端5为可供插拔接口的情况下，可以通过连接线4(例如电缆)与监视器 3相连，该连接线4相应地具有与该可插拔输出终端5相匹配的插接件，例如USB接口插头， 以与输出终端5的USB接口插座相接合，用于通过连接线4将数字信号传送到监视器3，并通过监视器3显示该数字信号的画面。该连接线4的类型可以根据需要进行选择，只要其能够将摄像机2所拍摄画面的数字信号传送到监视器3即可。该连接线4的长度也可由电动工具使用者根据需要进行设定。可选地，该输出终端5可设置为能与监视器3进行无线通信，在这种情况下，该输出终端5可具有发送器，其发送有关摄像机2所拍画面的数字信号，相应地，监视器3具有接收器，其接收来自发送器的数字信号，并在监视器3上显示该数字信号的画面。这种无线通信可以为已知的任何类型的无线通信方式。例如，微波通信、红外通信、蓝牙通信等。在具有发送器的情况下，该发送器由电动工具10或监视器3来供给电源。监视器3包括显示屏，其可以为各种类型的监视装置，只要其能为使用者实时显示传送自摄像机2的作业画面即可，例如可以为常规的显示器或其他显示装置。所述监视器3可以固定在与电动工具10分开的工作台上，或者其他便于使用者观察的位置。可选地，该监视器3也可以布置在使用者的身上，例如可以为供使用者佩带的监视眼镜或者监视头盔，该监视头盔的视觉区具有可显示图像的显示屏。摄像机2由电动工具10或监视器3来供电。工作时，摄像机2会随时获取作业地点的数字图像，并将该数字图像通过内置数据电缆7、输出终端5和电缆4传送到监视器3， 或者通过电缆7、终端5的发送器、监视器3的接收器传送到监视器3，使得使用者通过观察监视器3上的图像即可随时得知加工头处的工件加工状态。图2为根据本实用新型第二实施例的电动工具以及组合有该电动工具的加工监视系统的示意图，该加工监视系统包括电动工具10，该电动工具10在本实施例中举例说明为曲线锯，此实施例中大部分的元件结构与第一实施例中相同，只是摄像机2、照明装置6、 以及输出终端5 (如果有的话)的设置位置略有差别，这些差别是根据所用电动工具的不同而具体设置的。在下文中，只对该电动工具以及系统进行简略描述。该电动工具10同样包括主体1、与主体1通过连接件相连的加工头8以及与主体 1做成一体的手柄9，图中例示的曲线锯在其使用状态下加工头8位于下方，手柄9位于上方。该电动工具10的加工头8附近处(在图2中示出为左下部)，在主体1的外壳上同样安装有摄像机2，用于实时拍摄加工头及工件被加工处附近的画面。该摄像机2与内置于电动工具10中的数据电缆7的一端相连。该数据电缆7的相反的另一端具有输出终端 5，该输出终端5位于电动工具10的外面，在图2所示的曲线锯中，该输出终端5位于手柄 9的右边，例如可以为USB接口，并通过同样具有配对USB接口的例如电缆4的连接线与监视器3相连，并通过监视器3显示该数字信号的画面。该电缆4的长度可由电动工具使用者根据需要进行设定。可选地，该输出终端5也可与监视器3进行无线通信，在这种情况下，该输出终端 5可具有发送器，其发送有关摄像机2所拍画面的数字信号，相应地，监视器3具有接收器， 其接收来自发送器的数字信号，并在监视器3上显示该数字信号的画面。摄像机2由电动工具10或监视器3来供电。工作时，摄像机2会随时获取作业地点的数字图像，并将该数字图像通过内置数据电缆7、输出终端5和电缆4传送到监视器3， 或者通过电缆7、终端5的发送器、监视器3的接收器传送到监视器3，使得使用者通过观察监视器3上的图像即可随时得知加工头处的工件加工状态。监视器3可以为各种类型监视装置，并具有显示器，用于实时显示传送自摄像机2 的作业画面。例如监视器可为监视眼镜或监视头盔。如果作业场所的光线不足，还可以在电动工具10的外壳上摄像机2的旁边设置照明装置6，以对作业点进行照明，并使摄像机2能拍摄到清楚的图像，使提供观察结果更直观，最终能精确控制加工过程。该照明装置通过可拆卸连接方式或不可拆卸连接方式连接于电动工具10的外壳。可选地，该照明装置6也可以设置在摄像机2上。该照明装置通过可拆卸连接方式或不可拆卸连接方式连接于摄像机2。虽然该电动工具10在图中示例性地示出为往复锯和曲线锯，但本领域技术人员应该意识到，该电动工具10并不限于所示的类型，也可以为其他各种类型的电动工具，例如电钻、电锤等。另外，该输出终端5也可以省略，代之以直接将内置数字电缆延伸到电动工具10 外面，然后与监视器3相连。监视器3和摄像机2之间可使用例如红外通信、微波通信、蓝牙通信等方式进行无线通信。采用上述的加工系统和电动工具，通过在工具的前面安装有摄像机，使得使用者无须直接注视被加工工件，只需在监视器上观察由摄像机传送的与工具加工头和工件被加工处有关的影像，就可实时得知加工状态，从而根据需要进行相应调整。这样就可以很容易地在上述特殊工作环境下进行有效加工。 虽然本实用新型就最优选的实施例进行了描述和图示，但本领域技术人员应该理解，在不脱离本实用新型权利要求所限定的范围的情况下，可以进行各种组合和修改。
权利要求1.一种电动工具(10)，包括具有外壳的主体(1)，所述外壳容纳着电机和动力传动系统；与主体(1)的动力传动系统相连的加工头(8)；其特征在于，还包括组装于电动工具上且能摄入加工头工况的摄像机；以及接受摄像机的信号的输出终端，输出终端与摄像机由数字电缆电性连接。
2.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述数字电缆(7)设置于主体(1)的外壳之内并与电机和传动系统分隔开。
3.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述所述输出终端(5)从外壳外面露出ο
4.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述输出终端( 为可插拔式USB接口插座。
5.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述输出终端(5)具有发送器。
6.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，在所述电动工具(10)的主体(1)的外壳上或摄像机( 上设有照明装置，所述照明装置靠近所述加工头(8)设置。
7.—种加工监视系统，其特征在于，包括如权利要求1-3或6所述的电动工具(10)；以及与所述电动工具(10)中的输出终端(5)进行通信的监视器(3)。
8.如权利要求7所述的加工监视系统，其特征在于，所述监视器(3)通过连接线(4)与所述输出终端( 相连。
9.如权利要求7所述的加工监视系统，其特征在于，所述摄像机与输出终端由数字电缆电性连接，所述输出终端( 具有发送器，所述监视器C3)具有与所述输出终端( 上的发送器相对应并与所述输出终端( 无线地通信的接收器。
10.如权利要求8所述的加工监视系统，其特征在于，所述摄像机与输出终端由数字电缆电性连接，所述输出终端( 为可插拔式USB接口插座，所述连接线的与输出终端(5)相连的一端具有对应的USB接口插头。
专利摘要本实用新型提供一种电动工具，包括具有外壳的主体，外壳容纳着电机和动力传动系统；与主体的动力传动系统相连的加工头；还包括设置在所述主体的外壳上且位于所述加工头附近的摄像机；以及设置于主体的外壳之内并与电机和传动系统分隔开的数字电缆，所述数字电缆的一端与摄像机的输出端相连。还提供一种加工监视系统，其包括所述电动工具和与电动工具进行通信的监视器。在上述电动工具中，在加工头附近安装有摄像机，使用者无需直接注视被加工工件，只需在监视器上观察由摄像机传送的与工具加工头和工件被加工处有关的影像，就可实时得知加工状态，从而根据需要进行相应调整，这样就可以很容易地在特殊工作环境下进行有效加工。
文档编号B25F5/00GK201989131SQ20112011613
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者盛伟 申请人:博世电动工具(中国)有限公司