CH695488A5

CH695488A5 - Werkzeugmaschine mit wechselbarem Werkzeughalter.

Info

Publication number: CH695488A5
Application number: CH00260/02A
Authority: CH
Inventors: Andreas Strasser; Dr Klaus Dengler
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2006-06-15
Also published as: GB2375981B; GB0208110D0; CN100415444C; JP2002337060A; GB2375981A; DE10118034B4; DE10118034A1; CN1406711A

Description

CH 695 488 A5

Beschreibung Stand der Technik

[0001] Wechselbare Werkzeughalter, auch als Wechselfutter bezeichnet, dienen dazu, entweder verschlissene Werkzeughalter einfach auswechseln zu können oder mit derselben Werkzeugmaschine unterschiedliche Werkzeuge betreiben zu können.

[0002] Mit unterschiedlichen Werkzeugen sind beispielsweise Bohrer, Schrauber oder Meissel etc. gemeint mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder verschieden ausgebildeten Schaftenden (Mehrkant, Keilwelle, SDS-Systeme).

[0003] Um bei den verschiedenen Werkzeugen, die in die auswechselbaren Werkzeughalter einsetzbar sind, eine Optimierung bezüglich der Arbeitsleistung und des Verschleisses zu erzielen, müsste der Antrieb der Werkzeugmaschine an das jeweils eingesetzte Werkzeugsystem, angepasst werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Werkzeugmaschine mit wechselbarem Werkzeughalter anzugeben, die eine automatische Anpassung des Antriebs an das jeweils eingesetzte Werkzeug durchführt.

Vorteile, der Erfindung

[0004] Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass am jeweiligen Werkzeughalter eine auf das einzuspannende Werkzeug abgestimmte Codierung vorhanden ist, dass die Werkzeugmaschine einen Sensor aufweist, mit dem die Codierung des jeweils auf die Werkzeugmaschine aufgesetzten Werkzeughalters detektierbar ist und dass das Sensorsignal als Steuerkriterium für den Antrieb der Werkzeugmaschine dient. Wenn der Bediener der Werkzeugmaschine einen anderen Werkzeughalter aufsetzt, passt die Werkzeugmaschine automatisch ihren Antrieb an das zu dem Werkzeughalter gehörende Werkzeug an, der Bediener muss also nicht von sich aus eine Einstellung, z.B. Drehzahleinstellung, des Antriebs der Werkzeugmaschine vornehmen.

[0005] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

[0006] Es ist zweckmässig, dass eine Steuerelektronik in der Werkzeugmaschine in Abhängigkeit vom Sensorsignal die Drehzahl eines Antriebsmotors auf einen der jeweiligen detektierten Werkzeughalterung zugeordneten Wert steuert. Vorteilhafter Weise wird die den einzelnen wechselbaren Werkzeughaltern zugeordnete Motordrehzahl hinsichtlich einer Optimierung der Arbeitsleistung und/oder des Verschleisses eines von dem Werkzeughalter aufgenommenen Werkzeugs gewählt.

[0007] Es ist vorteilhaft, dass der Antrieb der Werkzeugmaschine abgeschaltet bleibt bzw. wird, wenn der Sensor keine Codierung detektiert. Das ist dann der Fall, wenn kein Werkzeughalter auf die Werkzeugmaschine aufgesetzt ist oder wenn der Werkzeughalter nicht richtig an der Werkzeugmaschine eingerastet ist.

[0008] Die Codierung am jeweiligen Werkzeughalter kann aus ein oder mehreren mechanisch abtastbaren Elementen oder optisch oder elektrisch detektierbaren Mitteln bestehen. Dementsprechend kann der Sensor an der Werkzeugmaschine entweder eine mechanische Abtastvorrichtung oder ein optischer oder elektrischer Sensor sein.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

[0009] Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert.

[0010] In der einzigen Figur der Zeichnung ist schematisch eine Werkzeugmaschine 1 dargestellt, in deren Inneren ein Antriebsmotor 2 und eine den Antriebsmotor 2 steuernde Steuerelektronik 3 angedeutet ist. Die Steuerelektronik 3 ist über elektrische Leitungen 4 beispielsweise mit dem Kommutator des Motors 2 verbunden. Die Steuerelektronik 3 ist in bekannter Weise für die Steuerung der Drehzahl des Motors 2 und ebenfalls für Ein- und Ausschaltvorgänge zuständig. Die Werkzeugmaschine kann beispielsweise ein Schrauber, eine Bohrmaschine, eine Schlagbohrmaschine, ein Bohrhammer, eine Schleifmaschine oder dergleichen sein. Auf das vordere Ende der Werkzeugmaschine 1 kann eine auswechselbare Werkzeughalterung aufgesetzt werden. Dazu befindet sich am vorderen Ende eine Vorrichtung 5, mit der der aufgesetzte Werkzeughalter verriegelt werden kann. Wenn die Werkzeughalterung mit der Werkzeugmaschine 1 verriegelt ist, besteht zwischen dem in die Werkzeughalterung eingesetzten Werkzeug und dem Antrieb der Werkzeugmaschine 1 eine Wirkverbindung, durch welche das Werkzeug in eine rotatorische und/oder translatorische Bewegung versetzt wird.

[0011] In der Zeichnung sind beispielhaft drei Werkzeughalter 6, 7 und 8 dargestellt, die auf den Werkzeughalter 1 aufgesetzt und damit verriegelt werden können. Der jeweilige Werkzeughalter 6, 7, 8 ist für die Aufnahme eines anderen Werkzeugs vorgesehen. Unterschiedliche Werkzeuge können beispielsweise Bohrer, Schrauber oder Meissel etc. sein mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder verschieden ausgebildeten Schaftenden (Mehrkant, Keilwelle, SDS-Systeme).

[0012] Für jedes der unterschiedlichen Werkzeuge sollte zur Optimierung der Arbeitsleistung und/oder des Verschleisses die Drehzahl des Antriebsmotors 2 an das jeweilige Werkzeug angepasst werden. Als Antrieb einer Werkzeugmaschine 1 kommen neben einem Elektromotor auch andere Antriebe, z.B. pneumatische Antriebe in Frage. Angepasst an das jeweils eingesetzte Werkzeug werden also je nach der Art des Antriebs charakteristische Grössen wie z.B. Drehzahl, Drehmoment, Druck etc. gesteuert.

[0013] Die an das jeweils eingesetzte Werkzeug angepasste Steuerung des Antriebs soll automatisch erfolgen, ohne

2

CH 695 488 A5

dass der Bediener Einsteilmassnahmen ergreifen muss. Zu diesem Zweck ist jeder der vorhandenen Werkzeughalter 6, 7, 8 mit einer Codierung 61, 71, 81 ausgestattet. An der Vorrichtung 5, auf die die Werkzeughalterung 6, 7, 8, aufgesetzt wird, befindet sich ein Sensor 9, der die Codierung 61, 71, 81 des jeweils aufgesetzten Werkzeughalters 6, 7, 8 detek-tieren kann. Die. vom Sensor 9 detektierte Codierung des jeweils aufgesetzten Werkzeughalters 6, 7, 8 wird als Sensorsignal über elektrische Leitungen 10 der Steuerelektronik 3 zugeführt, welche entsprechend der detektierten Codierung ein Steuersignal für den Antrieb 2 erzeugt. In der Steuerelektronik 3 sind für jeden vorkommenden Werkzeughalter-Code die entsprechenden optimierten Steuersignale für den Antrieb 2 der Werkzeugmaschine 1 abgelegt.

[0014] Für den Fall, dass der Sensor 9 keine Codierung oder eine falsche Codierung, die der Steuerelektronik 3 nicht bekannt ist, detektiert, wird der Antrieb 2 abgeschaltet. Das trifft für die Fälle zu, dass entweder kein Werkzeughalter auf die Werkzeugmaschine aufgesetzt ist oder der Werkzeughalter nicht richtig verriegelt ist oder ein falscher Werkzeughalter aufgesetzt ist. Mit dieser Massnahme wird einerseits eine Beschädigung der Werkzeugmaschine 1 verhindert und andererseits die Sicherheit des Bedieners gegen Verletzungen erhöht.

[0015] Als Codierungen 61, 71, 81 an den Werkzeughaltern 6, 7, 8 kommen entweder mechanisch abtastbare Elemente oder optisch detektierbare oder elektrisch detektierbare Mittel in Frage. Dementsprechend ist der Sensor 9 an der Werkzeugmaschine 1 entweder eine mechanische Abtastvorrichtung oder ein optischer Sensor oder ein elektrischer Sensor. Die mechanische Codierung und der zugehörige Sensor können z.B. aus unterschiedlich abgestuften Löchern und darin eingreifenden Stiften bestehen. Bei der optischen Codierung sind im einfachsten Fall Licht reflektierende Marken an dem Werkzeughalter angebracht, die von einem Sensor, bestehend aus einer Lichtquelle (z.B. Leuchtdiode) und einer Fotodiode nachgewiesen werden. Eine elektrische Codierung und zugehöriger Sensor basiert vorzugsweise auf einem induktiven System, bei dem z.B. die Codierung aus magnetisierten Elementen besteht, die im Sensor einen von der Grösse oder Zahl der Codierelemente abhängigen Strom induzieren. Da die erwähnten Codierungen an sich bekannt sind, wird hier auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.

Claims

Patentansprüche

1. Werkzeugmaschine mit wechselbarem Werkzeughalter, dadurch gekennzeichnet, dass am jeweiligen Werkzeughalter (6, 7, 8) eine auf das einzuspannende Werkzeug abgestimmte Codierung (61, 71, 81) vorhanden ist, dass die Werkzeugmaschine (1) einen Sensor (9) aufweist, mit dem die Codierung (61, 71, 81) des jeweils auf die Werkzeugmaschine (1) aufgesetzten Werkzeughalters (6, 7, 8) detektierbar ist und dass das Sensorsignal als Steuerkriterium für den Antrieb (2) der Werkzeugmaschine (1) dient.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerelektronik (3) in Abhängigkeit vom Sensorsignal die Drehzahl eines Antriebsmotors des Antriebs (2) in der Werkzeugmaschine (1) auf einen der jeweiligen detektierten Werkzeughalterung (6, 7, 8) zugeordneten Wert steuert.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem jeweiligen Werkzeughalter (6, 7, 8) zugeordnete Motordrehzahl hinsichtlich einer Optimierung der Arbeitsleistung und/oder des Verschleisses eines von dem jeweiligen Werkzeughalter (6, 7, 8) aufgenommenen Werkzeugs gewählt ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Sensor (9) keine Codierung detektiert, der Antrieb (2) abgeschaltet bleibt/wird.

5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung (61, 71, 81) am jeweiligen Werkzeughalter (6, 7, 8) aus einem oder mehreren mechanisch abtastbaren Elementen besteht und dass der Sensor (9) an der Werkzeugmaschine (1) eine mechanische Abtastvorrichtung ist.

6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung (61, 71, 81) am jeweiligen Werkzeughalter (6, 7, 8) aus optisch detektierbaren Mitteln besteht und dass die Werkzeugmaschine (1) als Sensor einen optischen Sensor (9) aufweist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung (61, 71, 81) am jeweiligen Werkzeughalter (6, 7, 8) aus elektrisch detektierbaren Mitteln besteht und dass die Werkzeugmaschine (1) als Sensor einen elektrischen Sensor (9) aufweist.

3