CN102256730A - 工具机的导向系统 - Google Patents

Abstract

对于一种工具机（1），尤其是刺锯（2）形式作为手持式工具机来说，与工件（5）无接触地，通过光学方法规定了要由工具（7）跟踪的工作线（27）。

Description

工具机的导向系统

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的，工具机的，尤其是手持式工具机的导向系统。

背景技术

工具机的导向系统已知有多种多样不同的设计方案。通常的尤其是机械的导向系统，其中使工具机分别沿着一个在工件侧规定的导轨，例如工件的一个边棱，通过一个滑靴导向，这滑靴通过一个托架可以调整地向着机器固定。

此外例如由DE 10 2006 052 808 A1得知也是基于光学原理工作的导向系统，在这些系统中，在工件的表面上划出一个作为工作线要用工具跟踪的轮廓，并且通过一个设置在机器侧的传感装置，尤其是一种照相机的形式，对此检测。从检测到的数据出发，在这种已知的解决方案中，这种方案涉及一种刺锯形式的工具机，它具有往复直线运动驱动的锯条，使围绕行程轴线可以转动运动的锯条，通过一个控制-和调整装置与工作线对准，因而可以实现工具机的一种半自主运行。从使用者方面，在一种这样的半自主的工作运行时，只是还必须相对粗略地规定工作方向，这是因为通过工具的调整使工具相对于工作线实现定位。

对于使用者来说，尤其是在业余爱好方面也有帮助的半自主各种方式导致了很有利的工作结果，但是限定了工件上面相应的标记，这种标记与工件的表面特性有足够的反差。一种这样的有足够反差的标记在敏感的表面时，局部没有表面的损伤，那是难于实现的，但即使在表面结构复杂和有斑点时也这样。因此在利用这样的工具机时局部还有一定的局限。

发明内容

本发明的任务是提出另外一种开头所述类型的用于工具机的导向系统，这种系统的特征是有高的导向质量，并且与工作线的设定相结合，排除了工件上的损伤，尤其是其表面的损伤。

按照本发明这用权利要求1的特征来达到。其它的权利要求涉及到这样的导向系统的设计方案，它们具有实现这些方案适宜的细节。

按照本发明规定了与工件无接触地，通过光学方法，在工件上要用工具机的工具跟踪的工作线。因此采用相对工件的工作线的设定，取消对工件的干预作用，并且取决于对工作线的光学设定的类型，也可以使得在对于工作运行来说必需要的跟踪时进行的工作线的检测，与环境条件，也与各自表面的构造和/或着色差不多无关。这尤其是在借助于光束设定工作线时适用，其中通过各自光的类型，也就是发出光线的波长，和在必要时，也通过它们的调节而给出广泛的可能性，就是与环境条件无关地确保从机器方面的可识别性和检测到这光线。如果相应的工具机设有一种光学指示装置，例如一种显示器，它使得使用者明白机器相对于工作线的对准情况，那么原则上可以通过使用者来确定，而很大程度上不必考虑工作线的可识别性。

在工作线的表示方面有各种不同的可能性，例如借助于一种沿着表面，向着检测单元的方向延伸的光束，通过其在工件表面上的投影，或者借助于一个横交于工件表面，指向这表面的光束，通过向工件表面上的投影，因此也可以使用各种不同的光学投影仪，一次地例如设置在工件表面上，或者在工件之外在工件表面的相应延长部分里，或者在工件表面之外，对准于工件表面。

但在本发明的范围里，使光线聚焦地对准于检测单元，因此只是虚拟地给出了一个对应于这光线的，在工件表面上的工作线的表示，并且在对于使用者来说可见光时，尽管如此还可以见到。

作为光学投影器，在本发明的范围里尤其是考虑采用激光器，也就是说根据所要求的工作线的表示的种类，作为线激光器或者作为光学投影器用于自由轮廓。通过后者也可以在相应的布置中，在工件表面之上表示出工作线，这工作线有与直线不同的走向，例如是一种波纹线。

检测装置按照本发明由一个传感器系统，尤其是一个照相机系统构成，其信号被输送给一个后置的计算-和控制单元，并通过这单元被转换成对使用者的操作指南和/或机器或者说其工具的调整指令。如果只是转变成使用者的操作指南，那么一种这样的系统同样也适用于一种手扶式的工具机，而在导向工作中没有机器的支持，这是因为它在导向工作方面支持使用者，并且尤其也在比较差的可视情况下可以实现一种对于许多目的来说足够的工作精度。转换成工作工具的调整指令尤其是对于半自主运行来说在考虑之列。而且这尤其是在工具机设计成刺锯时，刺锯的锯条可以围绕其行程轴线旋转，而且使它通过调整指令，通过围绕行程轴线的转动而跟踪各自工作线地对准。

在按照本发明的导向系统的实际转换中，证明为适宜的是：将尤其是电驱动的手持式工具机与相应光学的投影器，例如一种线激光器，作为一套机器的附件，组合起来，必要时与其它的附件组合起来，从而分别存在有一个工作单元，用这个单元就可以至少基本上满足所有通常的使用要求。

其它的优点和适宜的实施形式可以见权利要求书、附图说明和附图。附图所示为：

图1 一种刺锯形式的手持工具机的简化的立体图；

图2 大大简化的刺锯，它放在一个工件上，并用其工作工具对准于工作线，这工作线通过一个光束在工件表面上规定。

图1作为工具机1的实例表示了一个刺锯2。这个刺锯具有一个外壳3，并且通过一个底板4支承在工件5上。在其位于工作方向6上的前端，刺锯2设有一个锯条8形式的工作工具7，这工具可以被驱动，在箭头9方向上往复运动。电驱动的刺锯2的锯条8固定在一个工具座10里。

在其纵向方向上对应于箭头9可以往复运动的锯条8可以围绕一个旋转轴线11旋转，这个轴线与其行程轴线重合一致。此外锯条8可以通过一种伺服驱动装置12从背面加载。总之这样就可以使刺锯2以不同的运行方式运行，次在调节工作运行中，锯条8在工作方向6上固定定向，以便沿着一个直线进行锯切。此外也可以是一种所谓摆动行程的运行，此时锯条8围绕一个这里未示出的，垂直于旋转轴线11布置的横向轴线，通过伺服驱动装置12，与行程驱动装置重叠地，摆动地在相应的工作方向上运动。第三种运行方式可以利用锯条8围绕其旋转轴线11的可旋转性，在箭头13的方向上实现。在这种运行方式中，刺锯2作为“滚动竖锯(Scrolling Jigsaw)”工作，其中锯条8可以在与其对应于基本工作位置的正好停止的方向，按照箭头6成角度的工作方向上进行调整，并且因此在相应对准于一个规定的，要用锯条8跟踪的工作线时，作为所谓半自主的刺锯2而运行。在这种运行方式时，抓住刺锯2的使用者基本上只是还使刺锯2粗略地对准于相应工作线，以及也实施进给。精确地，对准于一个作为行程设定的工作线27的定位但也通过锯条8转动位置的变化来进行。

为了实现在不同的，上面提到的运行方式之间的变换，设有一个开关装置16，通过一个开关部件17进行刺锯2的接通和断开，这个部件在所示的实施例中设置在外壳3的弓形把手部位里，其在正面，也就是说在工作方向6上的前面，具有一个端面18，它具有在下面部位里与工具座10搭接地伸出的鼻状突起19。在其中，如简略表示的那样，设有一个光学检测单元20，必要时也有一个照明单元21。光学检测单元20包括有一个传感器装置，优选为照相机的形式，但必要时也可以是不同的传感器，它们可以与不同的工作条件相匹配。如果设有一个照明部件21，那么这个部件优选对准于锯条8的工作部位的环境，这锯条并没有详细表示出，它在一个工作空隙的部位里通过这放在工件5上的底板4。

除了光学检测单元20和必要时照明部件21，集成在刺锯2里和外壳3的正面部位里用虚线符号表示，设有一个计算单元22、一个控制单元23和一个调整单元24。由光学检测单元20所检测的情况被作为对应的信号传输给计算单元22，在那里进行处理，输送给控制单元23，并在需要时将调整指令给控制单元24，通过它使锯条8在其旋转方向上对准于一个相应要跟踪的工作线27。

在至鼻状突起19的过渡部位里，简略表示了一个显示器25的布置，这显示器例如用于，表示出相应的所要跟踪的工作线27的走向和锯条8相对于这工作线的位置，并且给使用者指出：他应该在什么方向上适宜地支撑刺锯2，以便使支撑方向和通过锯条8的转动位置而规定的工作方向尽可能最好地与所要跟踪的工作线27重叠。

图1只是表示了刺锯2在工件5的表面26上的基本配置和支撑情况，这工件在以前就已知的刺锯2的使用形式中，在表面侧设有一个标记，其形式为铅笔虚线或者类似物，作为工作线。

在按照本发明的解决方案中，这种“工作线”27 ，如图2所示，与工件5无接触地用光学方法，通过一个光束28来规定，这光束由一个光学投影器29，例如一个线激光器发射出。这个光学投影器29在实施例中，而且这只是用于表示出按照本发明的导向系统，放在工件上，但是也可以布置和/或固定在工件5之外，确切地说在一个方向上，在此方向上发射出的光束将锯条8所跟踪的作为工作线27的线投影到工件表面26上。刺锯2对准于工作线27，这在图2中只是表示于示意图里，刺锯2放在工件5上，并在这交替的方向上，由光学检测单元20，它例如设计成照相机，来识别光束形状的工作线27，并且由后续的，其形式为计算单元22和控制单元23的电子装置转变成调整单元24的控制指令，通过其，通过这里没有示出的锯条8提升杆的转动，使这锯条对准于工作线27。

光学投影器29在工件5上的布置只是举例来说。光学投影器29也可以向上与工件5偏离，例如布置在工件5上，因此也有可能将一个偏离与直线的工作线27投影在工件表面26上，可以按所述的方式用刺锯2在其半自主的运行中跟踪它，必要时也可以手扶跟踪。在本发明的范围里，也可以使光束从一个光学投影器出发，直接对准于检测单元20，并且取决于与光束按规定的对准于检测单元的，尤其是与光束的垂直于检测单元20对准的偏差，来控制锯条8的转动位置。

刺锯2沿着一个作为方向线的光束的一种这样的导向也可以利用来，例如通过方向线的光学转向，例如通过方向线在一个刺锯2正面设置的反射镜装置上的反射，使这光束投影到工件表面26上，因此它在那里表示为工作线的一部分，其通过一个检测单元20，这单元例如也可以代替照明单元21地布置，进行检测并随后可以转换成调整信号。

Claims (10)

1.工具机的，尤其是手持式工具机（1）的导向系统，具有工作工具（7）和设置在机器侧的光学检测装置（20），后者用于在工件侧要用工作工具（7）跟踪的工作线（27），其特征在于，与工件（5）无接触地，用光学方法规定了工作线（27）。

2.按权利要求1所述的导向系统，其特征在于，工作线通过由光学投影器（29）发射出的光束（28）来规定。

3.按权利要求1或者2 所述的导向系统，其特征在于，工作线（27）通过沿着工件（5）的表面（26）指向检测单元（20）的光束（28）而投影到工件（5）上。

4.按权利要求1或者2 所述的导向系统，其特征在于，工作线（27）通过垂直于表面（26）的光束（28）而投影到工件（5）上。

5.按权利要求1或者2 所述的导向系统，其特征在于，光束（28）入射对准于光学检测单元，从而使光束在工件（5）的表面（26）上的投影对应于工作线（27）。

6.按上述权利要求之一所述的导向系统，其特征在于应用激光发射器作为光学投影器（29）。

7.按权利要求6 所述的导向系统，其特征在于应用线激光器作为激光发射器。

8.按权利要求1至7中之一所述的导向系统，其特征在于，这种系统作为检测单元（20）具有传感器系统，尤其是照相机，它的信号被输送给后置的计算-和控制单元（22，23），并通过它被转换成对使用者的操作指示和/或用于使锯条（8）对准于相应转动位置的调整指令。

9.按上述权利要求之一所述的导向系统，其特征在于设计成刺锯（2）的工具机，其锯条（8）可以围绕其作为旋转轴线（11）的行程轴线转动，并且通过围绕其旋转轴线（11）的转动而受控地对准于所要跟踪的工作线（27）。

10.成套机器，尤其是用于采用按权利要求1至9中之一所述的导向系统工作的工具机，它包括有具有附件的手持式的电工具机，其中作为工具机（1）设计刺锯（2），刺锯的往复运动驱动的锯条（8）可以围绕在行程方向上延伸的旋转轴线（11）转动，并且通过调整单元（24）可以对准于在工件侧的要被跟踪的工作线（27），这个工作线通过一个在机器侧设置的传感器装置来检测，传感器的信号通过后置的控制单元（23），计算机辅助地被转换成用于调整单元（24）的调整指令，其中作为附件设有光学投影器（29），用于产生光束，作为对于锯条（8）所要跟踪的工作线（27）。

Images