CN102741016A - 工具机、特别是手持式工具机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特别是手持式工具机、优选为刺锯(2)的设计形式，其具有一个距离测量单元(29)，该距离测量单元用于无接触地检测预设路径的行进区段(43)和用于在走向上与预设路径(31)相应的工作轨迹(3)视觉化和/或用于使工具机(1)以其工作工具(7)通过调节装置对齐于在走向上与预设路径(31)相应的工作轨迹(33)。

Description

工具机、特别是手持式工具机
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1或2的前序部分的工具机、特别是手持式工具机。
背景技术
上述类型的工具机在实践中(特别是也作为刺锯)经常被使用并且为了其工作工具沿着工作轨迹(该工作轨迹与相对于工具机侧向错开延伸的预设路径具有偏置量)的工作而配备一个辅助装置。辅助装置包括一个相对于机器侧向突出地设置的导向靴，该导向靴布置在一个相对于工具机可调的支架上，并且其可沿着与工作轨迹平行的预设路径移动导向地贴靠。例如，工件边缘、导向板等可作为预设路径使用。
在操作中，这种机械辅助装置在其使用范围上易受限制，常常很繁琐并且时常在工作运行时造成不便。其在工具机的使用者这边要求额外注意，因为为了引导作业机，使用者也必须监控预设路径和通过导向靴对预设路径的准确跟踪。
发明内容
本发明的任务在于，为跟踪与相对于偏向工具机侧向错开地延伸的预设路径具有偏置量的工作轨迹提供简单条件。
该任务根据本发明通过权利要求1的特征来实现，因此，通过一个无接触地工作的距离测量单元来检测预设路径的行进区段和工作工具在行进区段中至预设路径的距离，并且通过一个显示装置来显示以预设距离与预设路径相应的工作轨迹，该工作轨迹由工作工具进行跟踪。
相对于工具机侧向错开的预设路径在其走向上和在其至工作工具的距离上的无接触检测可以在光学上例如通过传感装置、特别是摄像机或激光器形式的传感装置，但是也可以通过声学装置、例如通过超声波测量单元进行。也可以使用其它无接触地工作的测量装置，例如以无线电波为基础工作的测量装置。与预设路径相应的工作轨迹的显示可以在光学上实现，即通过将工作轨迹显示为定向光束或通过将与工作轨迹相应的工作线投影到各工件上。因此为使用者提供了以下可能性，即工具机以其工作工具与工作轨迹对齐并且沿着工作轨迹加工工件。另外，在工具机的相应配设中，虚拟地预设的工作轨迹(为定向光束或通过在工件上的投影)可用于在特别是半自动的工作运行中在工具机的相应基本定向中使工作工具(特别是刺锯中的锯条)与工作轨迹对齐并且沿着工作轨迹导向，从而由相对于预设路径具有偏置的工作轨迹的显示出发间接通过在机器侧对工作工具的调整来跟踪工作轨迹，并且在工具机的使用者这边也能观察到对工作轨迹的跟踪。在需要时，这种观察也可以通过工作工具相对于工作轨迹的位置方面的提示例如在显示器显示中实现和/或加强。
根据权利要求2，上述任务的另一种解决方案在于，除了用于无接触地检测相对于工具机侧向错开地延伸的预设路径和工作工具至预设路径的距离的距离测量装置外，还布置一个用于使工作工具与工作轨迹对齐和/或用于沿着工作轨迹引导工作工具的调节装置作为辅助装置，该工作轨迹以相对于预设路径的预设距离在工件侧延伸。该方案的出发点在于，在描述工作路径的与预设路径相应的走向的数据方面以及在描述工作路径至预设路径的距离的数据方面直接利用工作轨迹路线和工作轨迹来这样控制调节装置，使得工作工具能跟踪工作轨迹，这也能够实现半自动运行。因此被证明适宜的是，与预设路径相应的工作轨迹也通过显示装置(如上所述)地显示，这导致尽管在偏置中工作，但是在工件侧出现在使用者面前的图像最终与以下情况相应，该情况在工件上作为标记线绘出的工作轨迹图像时在使用者前面。
根据本发明提供的工具机结构特别对于电动运行的手持式刺锯被证明是适宜的，其配备有可绕其往复运动轴线旋转运动的、作为工作工具的锯条，并且其中传感地、例如通过摄像机检测到的工作轨迹被锯条通过对旋转位置的相应机械调节来跟踪，对此，传感地检测到的数据在计算器的支持下通过分析单元转换为用于扭转锯条的调节装置的调节指令。因此，在根据本发明设计的工具机中，也可以在跟踪相对于预设路径具有偏移的工作轨迹时实现半自动的运行，并且这样不用在工件上做任何附加标记。
在根据本发明的解决方案中，可以通过工件侧的轮廓(如边缘)、在工件上预设的标记或特征化的表面结构来形成预设路径。预设路径也可以在相应定位工件时由与工件相邻的部件(如壁等)构成，这样可以例如在工件与壁相邻定位并且壁面作为预设路径使用时，工件的边缘相应地与壁轮廓相交，并且这样即使在不规则的壁面和壁轮廓的情况下也通过与预设路径相应的工作轨迹达到最佳匹配。
在工具机的多种多样的用途方面，即便预设路径和工作轨迹的走向在空间上错开，例如工件相对于相邻的壁，被证明适宜的是，距离测量单元相对于工具机可调节地布置，并且例如以其用于预设路径的检测传感装置可以不同地定位。在需要时，距离测量单元在柔性连接中特别是其检测传感装置相对于工具机位置错开地特别是与工具机壳体相连(例如通过插接)，以达到相对于各个预设路径的各个优化位置。这里被证明有利的是，在需要时与接侧传感装置结合地实现对至少预设路径的各个被检测的行进区段的照明，特别是通过一个在空间上配设给检测传感装置的照明单元。
附图说明
其它优点和有针对性的实施例由其它的权利要求、附图说明和附图得出。其示出：
图1作为手持式工具机的例子以立体视图示出刺锯，其安放在工件上，和
图2至6在刺锯的具有设置在刺锯上的距离测量单元的不同局部示意图的不同视图。
具体实施方式
图1首先示出了一种作为工具机1的例子的手持式刺锯2的基本结构。该刺锯2具有壳体3，该壳体通过底板4可移动地支撑在工件5的表面上。刺锯2具有一个作为工作工具7(对于该工作工具通过它的造型预设加工平面)的锯条8。锯条8保持在工具接收装置9中并且在箭头10的方向上可往复运动地被驱动。锯条8的往复运动轴线在该图中与旋转轴线12重合，锯条8(如由箭头11所示)可绕该旋转轴线(参考所述实施例)旋转。通过锯条8的转动位置可以将相应的锯割方向设置为工作方向。由箭头6表示的工作方向对应刺锯2的直线工作方向，其在锯条的中间位置中、即在锯条8未转动时与锯条8的工作平面相对应。
基于刺锯2的基本结构和锯条8的按照根据箭头6的直线工作方向(作为正常工作状态)的定向，锯条8绕旋转轴线12按照箭头11的可旋转性可以实现刺锯2在另外的运行方式中的运行、即作为所述的“卷动刺锯”。在该运行方式中，刺锯2也可以在锯条8的与直线工作方向不同的转动位置的方向上工作，即相对于作为正常工作位置的直线工作方向偏转一个与锯条8的转动位置相应的角度。这可以通过以下方式半自动地实现：锯条8机械地与分别预设的、直线的或弯曲的、待跟踪的工作轨迹对齐地跟随该工作轨迹，其中，使用者基本上只承担对由工作运行产生的反作用力的支撑以及刺锯2的进给。
在需要时，在图1所示的配置中，刺锯2也可以在所述的摆动模式中运行。在此，锯条通过一个摆动驱动装置13在其作为相应的工作平面的锯条平面的方向上与往复运动驱动叠加地、摆动地被调节。
不同的运行方式在使用者侧可以通过开关装置15调节。刺锯2的开和关通过一个设置在壳体3把手区域中的开关装置14进行。
上述的、至少半自动的具有在机器侧跟踪(待跟踪的工作轨迹)的工作方式以该工作轨迹的相应预设值以及用于预设和/或检测该工作轨迹的装置为条件。
按照图1的视图关于机器侧的结构在这方面基于：这样的、通过工件表面27上的标记预设的工作轨迹通过光学检测单元30识别和检测。该光学检测单元在壳体3的正面区域16中与锯条8的工件侧的工作区域对齐地并且由此与工作轨迹对齐地示出。光学检测单元30包括至少一个传感装置18，在需要时也呈摄像机的形式，其与锯条8的在工件侧的工作区域和经过该工作区域的工作轨迹对齐。在需要时，也可以(如上所述)特别是在传感装置18的区域中布置另一个传感装置和/或一个与锯条8的工作区域和经过该工作区域的工作轨迹对齐的照明装置24，大致呈定向发射器的形式。由传感装置18、在需要时也由另一个传感装置检测到的数据可以单个或者一起依次被分析并且此外为了处理相应的信号而设有计算单元21、控制单元22和至少一个调节装置23，其中通过后者尤其是将锯条8形式的工作工具7调节到其相应的转动位置中和/或保持在其相应的转动位置中。
检测到的数据此外也可以进一步作为给使用者的其它辅助以图表方式被处理并且转换为供使用者使用的信息，这在图1中通过显示屏20的图像显示。例如，能够显示锯条8相对于相应的工作轨迹的定向，并且因此为使用者给出提示，在哪个方向上支撑或者移动刺锯2。
在最后描述的具有计算单元21的刺锯2的配置中，其已经具备了前提条件之一，以便能够以少的耗费实现其应用范围的显著扩展，其方式是它装备有一个距离测量单元29作为用于无接触地检测预设路径31的行进区段的辅助装置，预设路径相对于刺锯2侧向地错开并且能够与显示装置32结合显示出相对于预设路径31偏移一定距离并且要通过作为工作工具7的锯条8跟踪的工作轨迹33(图2至4)。通过相应的方式，尤其是在使用在计算单元21中处理的数据的条件下能够根据由距离测量单元求出的工作轨迹33的预设值来控制调节装置23，使得锯条8沿着相对于预设路径31偏移的工作轨迹33跟踪和/或对准该工作轨迹地工作，由此即便在偏置中工作时仍实现至少是半自动的工作模式。
例如定向发射器或照明源形式的照明装置24可以用作显示装置32，这未详细示出，该照明源与虚拟的定向光束类似地在光学上形成与预设路径31平行的工作轨迹33。
距离测量单元29在图3至6的示意图中示意地通过检测装置34表示，该检测装置参考该实施例出于简化简图的目的仅布置在正面并且优选在正面在纵向中心地被示出。但是其它的布置可能性，例如布置在中心以外在正面或者也侧向布置在壳体3上，也是可以的并且针对专门的情况有时也是适宜的。但是尤其正面纵向中心的布置提供了与各种需求匹配的多方面的匹配可能性，特别是当检测装置34(如例如在图3中所示)可围绕刺锯2的纵向相对于经过的轴线35摆动时。这种可摆动的布置不难实现并且在需要时也可以与相对于壳体侧面的基本部件36可绕轴35摆动并且可固定在不同摆动位置中的、特别是可卡锁的接收部件37一起设置，检测装置34优选可取出地相对于该接收部件固定。一种简单的相关可能性在于，接收部件37构造有用于检测装置34的燕尾形的插入导向装置。其它相关于此的设计方案落在本发明的范围内。另外，由基本部件36和接收部件37构成的用于检测装置34的支架也可以在在需要时附加地布置在其它位置上，例如布置在壳体3的侧面，从而涉及准备工作，以便在不同的固定位置上相对于刺锯2固定检测装置34。
因此，在检测装置34(其优选通过柔性的并且在需要时通过抽拉使其长度变化的电缆连接装置连接和供电)的安装方面刺锯2具有相同的设计方案时，可以检测相对于工件5和相对于刺锯2在真正不同位置上的预设路径31，其中，预设路径31可以设置在工件侧设置，也可以相对于工件5退缩地设置，例如可以由与工件5相邻的壁39(见图6)构成。
在按照图3的视图中，单独的参考部件40(其构造为具有刻度的止挡)用作预设路径31，使得在计算单元21和/或控制单元22中进行相应的依次处理时，可以通过检测装置34的测量束41传输关于沿着按照预设路径31的工作轨迹33走过的路程的尺寸预设值。
与图3类似，在图4中也给出了工具侧的预设路径31，确切地说即通过工件5的边缘42给出，作为工作工具7的锯条8应当跟踪相对于该边缘以偏置量侧向错开的工作轨迹33。在此，也可以在行进区段43上检测预设路径31，其由边缘42的纵向区段构成，这可以例如在使用摄像机的情况下通过检测装置34实现，并且按照行进区段43在锯条8的定向上的延伸长度跟踪希望的、相对于由边缘42构成的预设路径31具有偏置量的工作轨迹33。为了减轻刺锯2的使用者的导向工作，特别是为了减轻使用者对待跟踪的工作轨迹33的走向的控制和对齐，可能适宜的是，(如上所述)工作导轨33对于使用者在视觉上是可见的，例如通过在工件5表面上的相应的定向光束或投影。
图4在检测装置34相对于刺锯2的壳体3布置方面示出正面侧向错开并且倾斜地对准与工作轨迹33侧向错开的预设路径31的布置，该布置在计算单元21中也在预设路径31和工作轨迹33之间的预设的距离方面对于工作轨迹33的显示和锯条8在工作轨迹33上的对准被考虑。
图5示出一种在机器侧与图4相对应的视图，其中，在工件5上通过锯条8对一个倒圆的、由工件5的边缘42构成的预设路径31作为工作轨迹33进行跟踪。在此，还要考虑在预设路径31和待跟踪的工作轨迹33之间给定的、在图1中所示的锯条8的旋转轴线的高度上垂直于边缘42或垂直于边缘42上的切线的偏移量。
图6在向着壁39的方向定向的相对于工作方向的横向位置中示出检测装置34，其可以例如通过绕轴线35的摆动进行调节。检测装置34横向于刺锯2的竖直轴线与侧壁39对齐并且壁39构成用于通过锯条9跟踪的工作轨迹33的侧向间隔开的预设路径31。由此可以通过特别简单的方式预设在行进过程中跟踪壁39的工作轨迹33。

Claims (7)

1.工具机、特别是手持式工具机(1)，具有工作工具(7)和辅助装置，所述工具机(1)以其工作工具(7)通过辅助装置借助相对于工具机(1)侧向错开延伸的预设路径(31)定向地沿着在工件侧有待跟踪的工作轨迹(33)导向，其特征在于，所述辅助装置具有一个用于无接触地检测预设路径(31)的行进区段(43)和工作工具(7)在该行进区段(43)中至预设路径(31)的距离的距离测量单元(29)以及一个用于有待通过工作工具(7)以相对于预设路径(31)的预设距离跟踪的工作轨迹(33)的显示装置(32)。
2.工具机、特别是手持式工具机(1)，尤其是根据权利要求1的工具机，其具有工作工具(7)和辅助装置，所述工具机(1)以其工作工具(7)通过辅助装置借助相对于工具机(1)侧向错开延伸的预设路径(31)定向地与在工件侧有待跟踪的工作轨迹(33)对齐，其特征在于，所述辅助装置具有一个用于无接触地检测预设路径(31)的行进区段(43)和工作工具(7)在该行进区段(43)中至预设路径(31)的距离的距离测量单元(29)以及一个用于使工作工具(7)与工作轨迹(33)对齐和/或用于沿着工作轨迹(33)对工作工具(7)导向的调节装置(23)，所述工作轨迹以相对于预设路径(31)的预设距离在工件侧延伸。
3.根据权利要求1或2的工具机，其特征在于，所述距离测量单元(29)被构造为通过光学装置工作的测量单元，特别是通过传感装置、优选摄像机形式的传感器装置构成。
4.根据权利要求1或2的工具机，其特征在于，所述距离测量单元(29)被构造为通过声学装置工作的测量单元，特别是基于超声波工作的测量单元。
5.根据以上权利要求之一的工具机，其特征在于，所述距离测量单元(29)相对于工具机的壳体(3)通过其检测装置(34)特别是相对于工具机(1)的壳体(3)可调节地固定。
6.根据以上权利要求之一的工具机，其特征在于，所述工具机(1)被构造为刺锯(2)，特别是被构造为具有锯条(8)的半自动地工作的刺锯(2)，所述锯条绕在其纵向上延伸的旋转轴线(12)通过调节装置(23)与工作轨迹(33)对齐。
7.根据以上权利要求之一的工具机，其特征在于，所述工作轨迹(33)的与预设路径(31)相应的走向通过计算单元(21)求出以及通过显示装置(32)可视化。
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