束冬冬，刘伯玉，王家珂，王 聪，赵 垒
（扬州工业职业技术学院，江苏 扬州 225127）
摘要：设计了一种新型手持式电钻机，介绍了该新型手持电钻机的结构和电机的选用，并对其控制原理进行了设计，增加了传统电钻的辅助装置。通过实验，本新型电钻机操作简单，在使用中可以有效地减轻震动，提高打孔效果和打孔的精确度，具有一定的推广价值。
关键词：电钻机；圆弧槽；红外定位；设计 中图分类号：TS914. 51+6
0 引言
电钻是大家熟悉的也是常用的打孔工具，传统的电钻在打孔时操作者直接握住电钻尾部的手持把手，将电钻对准墙面进行打孔，该电钻在操作时很难进行定位，电钻头容易偏斜，造成所打的孔变歪，影响打孔效果。另外在打孔时，只能通过视觉确定打孔位置，打孔方位不准确。因此，本文设计了一种新型电钻机，它可实现精确定位，使得打孔不易偏斜。
1 新型手持式电钻机的结构设计
图1为该新型电钻机结构示意图。本新型手持式电钻机是一种可以和墙壁贴合实现定位的电钻，它包括电钻支架A和设置在电钻支架上的电钻主体B。电钻主体包括电钻头1和电机2，电机2通过连接件连接在电钻支架A上，电钻支架A顶面设置有圆弧型滑槽3，在使用时电机2可在该圆弧型滑槽3上滑动，实现打孔的进退。电钻支架A与墙壁接触的一侧为平面结构，该平面结构与电钻头1垂直。
电钻支架A为四边形框架结构，该四边形结构包括与墙壁接触的左支架8、操作时手持的右支架9，用来支撑电机的上支架10和设置在下方支撑的下支架11。在右支架9内侧设置有电钻开关4，在左支架8内部设置有容纳导线的通孔，电线是通过左支架8的下端接人，再通过左支架8内部的导线通孔与支架上端的电机尾部相连接。操作时，用户可以用手握住右支架9，控制电钻开关4，用左支架8顶住墙面，这样上端的电钻头1就可以保持与墙面垂直，打孔时不会出现歪斜。由于电钻在使用时容易发生抖动，支架和墙面贴紧也能有效地防止电钻抖动而影响打孔效果。
为了更好地保证打孔角度，在左支架8外侧上设置有十字交叉的内凹槽7，在该十字交叉的内凹槽的中心位置设置有内凹孔6，在该内凹孔内设置有红外线定位装置5。该十字交叉的内凹槽7延伸至所述左支架外侧的上下左右边缘处。使用时内凹槽中的红外线定位装置发射出红外线光，当左支架贴紧墙面时，红外线定位装置5发射出红外线，红外线从十字支架内凹槽7的上下左右四个方向发射出来，并且映射在墙面上，使用者可以根据红外线映射线条判断电钻是否处在水平位置，提高了打孔的精确度。
本新型手持式电钻机的作用为：电钻在使用时可以手握住右支架，直接将支架上的右侧面顶在墙壁上，操作方便，打孔不会出现倾斜，左支架上的红外线定位装置可帮助操作者判断电钻位置，保证打孔精确。
2新型电钻机电路控制原理图初步设计
图2为新型电钻机电路控制原理图。当新型电钻机接通电源时，红外定位灯点亮，按下开关SB2时，新型电钻正向启动；按下开关SB3时，新型电钻反向启动。
3电钻机的电机选用
手持式电钻采用串激式电机，其特点是：有碳刷，工作中有电火花、噪声大；转矩较大，不需要移相电容。串激式电机与直流串励电机的结构完全相同，只是线圈绕组是不一样的。串激电机是指定子的励磁线圈与转子线圈相串联，该电机在负载重时，工作电流加大，励磁电流也大，产生的磁场也强，转矩也会加大，因此启动转矩较大。由于交流电与直流电流过线圈的阻抗相差极大，直流220 V与交流220 V的电机线圈不同，因此不能通用。
4电钻机辅助结构的改进
图3为改进后的电钻机辅助结构。它由弹簧1、定位键2、红外定位灯3、夹具4、手电钻机身5、支杆6组成。使用时将定位键2紧贴在墙上，再将红外线灯3对准墙面，红外线灯3起辅助钻孔的作用，可前后调节，弹簧1可使电钻机身5与定位键2前后移动。该装置安装方便，使用简单，可辅助用于手持式电钻机的垂直定位。
5结束语
新型手持式电钻机采用宽四方造型，便于将机身依靠在墙面上，提高了钻孔的准确度并减少了震动；此外，电钻钻头采用进退式滑槽结构，可前后移动，增加了钻头的伸缩性并可以精确地确定钻孔深度，搭载的红外激光辅助定位可指引装置，进一步简化了钻孔难度，为非专业人员使用提供了很大的方便。同时，对电钻机辅助结构的改进，降低了使用难度，安装方便，具有一定的推广价值。
