CN102256732A - 工具机、尤其手持的工具机 - Google Patents

Abstract

为一种具有对准工件侧的探测区的照明单元的工具机（1）提出具有探测系统（24）的结构，所述探测系统可以让施加到底面上的标记与底面之间的对比度强化地显现出来。

Description

工具机、尤其手持的工具机

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的工具机尤其手持的工具机。

背景技术

前面所提到的类型的工具机从DE 10 2006 052 808 A1中得到公开。这在一种设计方案中构造为孔锯，对于所述孔锯来说锯片以能够往复直线运动的方式得到驱动并且对于仅仅能够往复直线运动的驱动装置来说在调节工作运行状态中工作，也就是说在锯片平面沿工具机的纵向方向定向时在没有其它旋转运动和回转运动的情况下工作。如果在能够往复直线运动的驱动上叠加了围绕着横向于锯片平面放置的回转轴线的回转运动，那么孔锯就在摆动往复直线运动模式中工作。如果孔锯应该作为所谓的“滚动的锯曲线机（Scrolling Jigsaw）”来运行，则产生另一种运行方式，而后作为锯片的往复直线运动驱动的补充产生围绕着沿其往复直线运动轴线的方向伸展的旋转轴线的可扭转性，从而通过锯片的扭转应该基本上可以调节相应的工作方向。

这借助于探测系统来进行，通过所述探测系统可以检测在工件侧预先给定的作业线，因此所检测到的数据可以用于触发调节装置，通过所述调节装置来围绕着锯片的旋转轴线对其进行调节并且由此可以将其调节到跟随所述作业线的旋转位置。由此孔锯可以半自动地运行，因为使用者还仅仅必须承担进给工作并且必须支撑着反作用力，但是沿作业线的导向则由探测系统来承担。

用于这样的半自动的工作运行的前提是通过属于所述探测系统的必要时构造为摄像头的传感装置在包括锯片在工件上的工作区域的探测区的范围内对作业线进行的无误的探测，在此所述传感装置对准所述探测区。

尽管这个范围通常通过就像所述传感装置一样布置在工具机侧的照明单元来照亮，但是通过所绘出的标记不会总是无误地识别出比如由铅笔线条形成的作业线并且将其明确地与底面区分开来，尤其对于相应的工件的有明显图案或者纹理的表面更是如此。

发明内容

本发明的任务是，尤其对于工具机来说即使在半自动的使用情况中也通过相应的作业线的可识别性与可检测性的改进来保证无干扰的可靠的工作运行。

按照本发明，这用权利要求1所述特征来实现，从属权利要求表明有利的改进方案。

在本发明中为此主要利用这一点，即所述照明单元具有光源，该光源的光线包含与标记的光谱的波长范围相对应的波长范围，使得所述标记以及由此通过该标记形成的作业线通过反射率的提高而显现出来，在所述光源的波段主要相应于所述标记的光谱的波段并且优选所述标记具有与相应的底面不同的主要的反射光谱时尤其是这种情况。

这尤其可以通过以下方式来实现，即所述光源的光谱的波段主要处于黑光范围内或者处于所谓的NIR（近红外）范围内，其中这样的标记尤其比如可以通过用于黑光范围或者对于NIR范围来说通过色笔来施加，所述色笔尤其在NIR范围内有吸收能力。这样的用于工件上的有待施加的作业线的标记笔的使用也在不依赖于其它的用于改进作业线的相对于底面的对比度的措施的情况下形成用于前面提到的任务的解决方案。

不仅对于黑光范围而且对于NIR范围来说进一步证实有利的是，由作为探测系统的组成部分的光源发出的光线的光谱的波长范围通过滤波器限制到处于黑光范围或者NIR范围内的波长范围，从而获得偏差的波长范围的遮掩效果。

光线的相应的滤波从探测系统的传感装置方面来讲也是有利的，其中在这种情况下在所述传感装置的前面布置了滤波器，该滤波器基本上仅仅在通过黑光范围或者NIR范围限定的频带之内是透光的，因而其它的频带被遮掩，并且由此处于探测区内的表面的纹理和图案也被遮掩。通过标记形成的作业线对于处于黑光范围内的标记来说明亮地显示出来，尤其在深色的底面上亮白地显示出来，并且对于处于NIR范围内的标记来说作为深色的线条在明亮的底面上强烈对比地显示出来。工具机的探测系统的按本发明的设计方案在这两种情况中即使在环境的照明较差乃至昏暗的情况下也能进行工作，其中属于探测系统的光源并不意味着特殊的开销并且可以由尤其包含标记的光谱的波段的LED构成。

如果环境照明已经包含与标记的光谱的波长范围相对应的具有必要的强度的波长范围，那么分配给所述探测系统的光源也可以形成环境照明。

如果前面谈及黑光范围或者NIR范围，那么关于所述黑光范围则提到大约350到400nm的波长范围并且关于所述NIR范围则提到尤其800nm之上的波长范围，在尤其800nm之上的波长范围内就像在黑光范围内一样-在比如使用黑光笔时-对于大多数材料来说产生强烈的反射性，其中对于所述NIR范围来说比如通过IR-LED进行照明代表着一种有利而合适的解决方案。

如用前面所谈及的解决方案来实现的一样的对比度提高在本发明的范围内也可以通过将荧光的材料用于所述标记这种方式来实现。在形成所述作业线的标记的照明-尤其在探测区中-以脉动方式进行时，尤其荧光的效应起了作用。

脉动的照明在如前面所讨论的一样使用相应的标记时也证实是有利的，所述相应的标记的光谱的波长范围主要处于黑光范围或者NIR范围内。

关于荧光的标记的照明，标记的波长范围没有突出的意义。通过用脉动的光线对荧光的标记进行的照明，尤其通过以下方式获得较高的对比度，即由于在进行脉动的照明时也在照明间隔中得到的发光强度而相对于底面材料产生明显的区别，因为底面材料的亮度值根据脉冲发生显著变化。通过对这种变化的分析，可以以简单的方式探测到通过所述标记形成的作业线。

所述按本发明力求达到的对比度提高用于可以相对于底面来识别和显现通过所述标记形成的作业线，所述对比度提高情况也可以在可见光的范围内通过滤波器尤其带通滤波器的使用来得到改进，不过对于特别难以处置的基材比如带有斑点的厨房板来说这一点并不总是可以以必要的尺度得到实现。在这里，按本发明一种改进方案在于，作为用于尤其形成相应的作业线的标记的光源和主动的照明根据情况用具有不同的波长范围的光线进行工作，这可以以简单的方式通过以下方法来实现，即使用多个不同颜色的LED或者多色LED并且使其在开始的校准步骤中在不同的波长范围之间切换，从而可以以试验的方法求得并且调节标记尤其作业线与底面之间的最佳的对比度。

此外，以图像处理的方法在所观察的探测区内进行颜色分段这种做法原则上也在本发明的范围内。在此在知道幅面颜色（Bahnfarbe）的情况下可以将完整的底面遮掩，不过这一点引起相应的计算开销，并且相应地以与相应的标记颜色相协调为前提，当然所述相应的标记颜色通常在使用标记笔时本来就已经知道。

按本发明的对比度形成尤其可以通过以下方式来得到改进并且这一点在实际上在所有的情况中还可以通过以下方式进一步得到改进，即在通过传感装置检测所述标记之后尤其以数字的图像处理的方法来对标记的颜色分段进行分析并且在与标记的所检测到的光谱的波段相协调的情况下进行有针对性的调整或者调节。

附图说明

其它优点和有意义的实施方式可以从权利要求、附图说明及附图中获知。附图示出如下：

图1是按本发明的构造为手持的以电气方式驱动的孔锯的形式的工具机的大为简化的示意图，所述孔锯在正面具有传感装置以及用于对将锯片在工件上的工作范围遮盖的探测区进行观察的照明源，

图2是探测区的图像截取部分的俯视图，

图3是对在进行脉动的照明时荧光的材料的反射率进行形象说明的图表，

图4是探测表面的截取部分的在黑光下的俯视图，并且

图5是关于波长绘出的不同的木材的反射率的示意图。

具体实施方式

图1作为按本发明的手持的工具机的实施例示出了孔锯2。该孔锯2的壳体3通过底板4以能够移动的方式支撑在工件5上。在该孔锯2的关于工作方向6处于前面的区域中，该孔锯2设有锯片8的形式的工具7。所述锯片8布置在工具固定座9中并且以能够沿往复直线运动方向10调节的方式被驱动。此外，所述锯片8能够通过仅仅示意性地示出的旋转驱动装置12围绕着沿所述往复直线运动方向10伸展的旋转轴线11扭转。此外示出了相对于所述锯片8处于背面的驱动装置13，通过该驱动装置13能够使所述锯片8围绕着未示出的横向于旋转轴线11并且横向于工作方向6伸展的回转轴线偏转。

所述孔锯2根据所描绘的构造可以以不同的运行方式来运行。其中一种是调节工作运行，其中锯片8保持沿工作方向6的定向。另一种运行方式是所谓的摆动往复直线运行，对于该摆动往复直线运行来说所述锯片8在与往复直线运动（往复直线运动方向10）叠加的情况下围绕着未示出的横向于旋转轴线11并且横向于工作方向6延伸的回转轴线借助于驱动装置13摆动地运动。

在第三种运行方式中，利用所述锯片8的围绕着旋转轴线11的可扭转性并且该孔锯2可以作为所谓的“滚动的锯曲线机”在半自动的运行状态中运行。这意味着，手持着孔锯2的使用者基本上仅仅承担大致对准有待跟踪的在图2中示出的作业线14的支撑工作以及使孔锯2进给的工作，但是孔锯2的精确的对准作业线14并且相应于该作业线14的定位通过所述锯片8的旋转调节和定向来进行。

可以通过开关装置15来接通并且切断所述孔锯2，用于通过切换装置16在各种运行方式之间进行切换。

在正面18的区域中，所述孔锯2的壳体3设有向前伸出超过所述锯片8和锯片固定座9的鼻状的突起19，该突起19在跳回到所述正面18的前表面上的情况下接纳用于将信息显示给使用者的显示屏20。在下侧面上，所述突起19如示意性地示出的一样具有接纳窗21，该接纳窗21用于设有光源22的照明装置并且此外用于尤其摄像头的形式的传感装置23。

所述传感装置23必要时与包括所述光源22的照明单元一起形成探测系统24的组成部分，为了对通过所述传感装置23检测到的数据进行处理并且为了将所述数据转换为尤其也用于所述驱动装置13的调节指令而为所述探测系统24分配了至少一个计算单元25和一个分析及控制单元26。

所述底板4在只能部分地看见的截取部分27的区域中被抓住工件5的锯片8从中穿过，其中所述截取部分27至少部分地圈定了探测表面，该探测表面处于所述光源22和传感装置23的视野中，并且在图2中示出的作标记的应该由所述探测系统24检测的作业线14通过该探测表面来伸展。所检测到的数值通过所述计算单元25和分析及控制单元26尤其如此转换为用于所述锯片8的旋转驱动装置12的调节指令，使得所述锯片8相应地对准作业线14并且所述孔锯2通过锯片8跟随着作业线14。

这以通过尤其构造为摄像头的传感装置23对作业线14进行的无误的检测为前提，而不管如可以从图2中看出的一样工件5比如是否具有带斑点的表面，所述带斑点的表面由于其非素净的图案首先仅仅允许在受干扰的情况下识别作业线14，因为除了作业线14以外也将带斑点的表面的其它的点识别为标记点28，所述标记点28相对于底面具有与作业线14在边缘侧所具有的相同的或者类似的对比度，使得作业线14的线条识别最终受到了干扰。

本发明的目的在于作业线14的相对于底面的相应的对比度并且更确切地说相对于底面的边缘清晰的对比度，本发明以以下情况为出发点，即所述光源22具有主要与所述标记的波长范围重叠的波段，从而通过所产生的增强的反射以光学方式完美地衬托出所述标记并且由此衬托出作业线14。这方面的出发点是标记，该标记至少基本上具有属于黑光范围或者NIR范围的波长范围并且比如可以通过黑光笔-用于黑光范围-或者通过用于NIR范围的色笔来绘出，所述色笔在NIR范围内具有特别强烈的吸收性。

借助于图3对通过荧光的标记材料的使用来提高用于作业线的对比度的情况进行说明。所述荧光的材料通常相对于底面已经具有得到较高的反射比，因而在照明的情况下底面将所述荧光的材料很好地衬托出来。如在图3中示出的一样在使用脉动的照明的情况下这种效应得到增强。图3为此在下面示出了在没有荧光的标记的情况下具有用于底面的脉动的照明的原始状况，并且如通过迹线29表明的一样在照明间隔中出现反射率的明显下降的情况。处于其上面的迹线30则示出了具有施加的荧光的标记的情况；在照明间隔中由于标记的荧光所述反射率以及由此亮度值在时间范围内基本上保持相同。

图4示出了一种用于以下情况的实施例，即在这里作为笔路31说明的标记在该标记比如用黑光笔（波长范围大约为300到400nm）施加并且用尤其具有相应的波长范围的光线照射时如何相对于底面32显现出来。这种效应可以通过以下方式来提高，即所述尤其由摄像头构成的传感装置用前置的波长滤波器尤其带通滤波器来工作，所述带通滤波器尤其在这种波长范围内也就是在黑光范围内是透光的并且其它的波长范围被遮掩，使得所述深色的底面32上的笔路31如这里示出的一样明显地显现出来。

图5为不同的木种根据相应的波长示出其反射率，并且清楚地表明，这里尤其在较低的波长的范围内在反射率方面有明显的差别。这些差别尤其可以结合主动的使其波长范围与相应的木种的波长范围相适应的照明来使用，用于改进对比度并且就这样清楚地将标记显现出来。关于木种所获得的知识也可以用在其它方面，因此尤其用于使用于工具的动作值适应于工件的相应的材料。关于孔锯，所述动作值尤其是升程次数和进给速度。必要时也可以就这样尤其在显示屏20中向使用者给出针对相应有待选择的工具的提示，或者也可以以可信性检查的方法在相应所使用的工具的用于加工相应的材料的合格性方面对所述工具进行检查。

Claims (15)

1.工具机、尤其手持的工具机（1），具有对准工件侧的探测区的照明单元以及借助于设置在工具机侧的传感装置（23）来用于工件侧的相对于工件表面形成对照的标记的探测系统，其特征在于，所述照明单元（24）是所述探测系统的组成部分并且具有光源（22），该光源（22）的光线包含与所述标记的光谱的波长范围相对应的波长范围。

2.按权利要求1所述的工具机，其特征在于，所述光源（22）具有主要的与所述标记的光谱的波长范围重叠的波段。

3.按权利要求1或2所述的工具机，其特征在于，所述光源（21）的光谱的波长范围主要处于黑光范围内。

4.尤其按权利要求1或2中任一项所述的工具机，其特征在于，所述由光源（21）发射的光线的光谱的波长范围主要处于NIR范围内。

5.尤其按权利要求1到4中任一项所述的工具机、尤其手持的工具机（1），具有对准工件侧的探测区的照明单元以及借助于设置在工具机侧的传感装置（23）来用于工件侧的相对于工件表面形成对照的标记的探测系统，其特征在于，所述由光源（21）发射的光线的光谱的波长范围尤其通过滤波器限制到预先给定的波长范围尤其黑光范围或者NIR范围。

6.按前述权利要求中任一项所述的工具机，其特征在于，在所述传感装置（23）的前面布置了滤波器，该滤波器基本上仅仅让具有处于通过黑光范围或者NIR范围限定的频带之内的波长的光线通过。

7.按前述权利要求中任一项所述的工具机，其特征在于，所述标记的光谱的波长范围相应于较高的反射率的范围。

8.尤其按前述权利要求中任一项所述的工具机、尤其手持的工具机（1），具有对准工件侧的探测区的照明单元以及带有设置在工具机侧的传感装置（23）的用于工件侧的相对于工件表面形成对照的标记的探测系统（24），其特征在于，所述照明单元是所述探测系统（24）的组成部分并且尤其构造用于检测荧光的标记。

9.尤其按前述权利要求中任一项所述的工具机、尤其手持的工具机（1），具有对准工件侧的探测区的照明单元以及借助于设置在工具机侧的传感装置（23）来用于工件侧的相对于工件表面形成对照的标记的探测系统（24），其特征在于，所述照明单元是所述探测系统（24）的组成部分并且为所述光源（22）和/或所述传感装置（23）分配了将所述光谱的频带的范围遮隐的滤波器。

10.按权利要求9所述的工具机，其特征在于，通过所述滤波器将将相应于拥有所述标记的工件侧的表面的图案的光谱的波长范围遮隐。

11.尤其按权利要求1到10中任一项所述的工具机、尤其手持的工具机（1），具有对准工件侧的探测区的照明单元以及借助于设置在工具机侧的传感装置（23）来用于工件侧的相对于工件表面形成对照的标记的探测系统（24），其特征在于，所述照明单元具有设有不同的光谱的波长范围的光源（22），所述光源（22）能够以不同的组合接通用于使所述标记的相对于底面的对比度最大化。

12.尤其按前述权利要求中任一项的所述工具机、尤其手持的工具机（1），具有对准工件侧的探测区的照明单元以及借助于设置在工具机侧的传感装置（23）来用于工件侧的相对于工件表面形成对照的标记的探测系统（24），其特征在于，通过所述传感装置（23）借助于数字的图像处理来如此进行颜色分段，从而相对于所述标记至少基本上将工件侧的底面遮隐。

13.按前述权利要求中一项或多项所述的工具机，其特征在于，所述传感装置（23）与确定标记线的光谱色的分析单元（26）相连接。

14.标记设定装置，尤其用于有待在工件侧施加的并且有待用尤其按前述权利要求中一项或多项所述的工具机（1）来跟踪的作业线（13），其特征在于，以其光谱的波段处于黑光范围内或者处于NIR范围内的标记通过黑光笔或者在NIR范围内能吸收的色笔来施加。

15.包装套件，用于按前述权利要求中一项或多项所述的工具机、尤其手持的工具机，其特征在于，所述包装套件具有至少一台工具机（1）、标记笔、仅仅让所述光谱的波长范围的频带的区段通过的滤波器和/或属于工具机（1）的工具。

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