CN104551223B

CN104551223B - 刺锯

Info

Publication number: CN104551223B
Application number: CN201410648161.1A
Authority: CN
Inventors: N·克洛茨; U·霍夫曼
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2019-05-14
Anticipated expiration: 2034-10-16
Also published as: US20150107123A1; CN104551223A; DE102013221092A1

Abstract

本发明涉及一种具有工具壳体(14)的手持式刺锯(10)，在所述工具壳体中，布置一用于驱动一升降传动装置(28)的驱动马达(20)，所述升降传动装置构造为至少用于一升降单元(30)的升降驱动，所述升降单元与构成一竖轴(48)的用于接纳一锯片(38)的工具接纳部(32)相连，为了所述锯片(38)的至少部分的自由切割以便构成一锯槽(64)，所述工具接纳部(32)可借助电机式的促动器(62)以一预先给定的角度(α)围绕其竖轴(48)摆动，其中，所述锯片(38)的摆动运动至少覆盖其升降运动。

Description

刺锯

技术领域

本发明涉及一种具有工具壳体的手持式刺锯，在所述工具壳体内布置一用于驱动一升降传动装置的驱动马达，所述升降传动装置构造为至少用于一升降单元的升降驱动，所述升降单元与构成一竖轴的用于接纳一锯片的工具接纳部相连接。

背景技术

由现有技术已知一种这样的按照所谓的“半自动的”刺锯类型所构造的手持式刺锯，具有为锯片所配属的工具接纳部。所述工具接纳部构造为可借助一伺服马达围绕其竖轴摆动，其中，例如在使用光电元件的信号的条件下来操控所述伺服马达，所述光电元件检测在配属的工件上预先标出的标记线的走向。所述锯片就可由此根据所述标记线的走向半自动地、即自主地始终这样来定向，以使使用者能够轻易地且以较高的精度来执行相应的锯割。在此情况下，所述锯片可具有一种通过铣削以及后续的硬化而制成的齿形状，其中，所述锯片的齿还是交错的，以避免锯片在为构成锯槽而进行自由切割时固定在锯槽内。

现有技术的缺点在于，为了方便且精确地锯出相应的锯槽所必需的所述锯片的自由切割无法与齿是否存在交错无关地实现。此外，在所述锯片经过长时间使用后，由于磨损的原因，交错的锯齿的相应的自由切割效果被削弱，这尤其是给曲刺锯割带来了明显的不利。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种新型手持式刺锯，尤其是一种新型半自动刺锯，在其中，至少能够很大程度地避免所配属的锯片卡紧在要利用该锯片锯出的锯槽内，而与所述锯片的相应的齿是否存在交错无关。

上述问题通过一种具有工具壳体的手持式刺锯得以解决，在所述工具壳体内布置一用于驱动升降传动装置的驱动马达，所述升降传动装置被构造为至少用于升降单元的升降驱动，所述升降单元与构成一竖轴的用于接纳锯片的工具接纳部相连接。为了使得所述锯片能够至少部分地自由切割以便构成锯槽，所述工具接纳部可借助一电机式促动器以一预先给定的角度围绕其竖轴摆动，其中，所述锯片的摆动运动至少覆盖其升降运动。

因此，本发明能够提供这样一种手持式刺锯，在其中，由于所述锯片在配属的锯槽中围绕其竖轴的摆动运动，就使得无论该锯片是否存在交错，其都能够在所述锯槽中实现自由切割。

根据一种实施方式，所述电机式促动器构造为用于产生所述锯片的对称振荡型摆动运动。

由于优选周期性的摆动运动，确保了均匀的自由切割流程，并且能够至少很大程度地避免所述锯片固定在或者说卡紧在所述锯槽内。

此外，补充或者替选方案是，所述电机式促动器优选构造为用于产生所述锯片的非对称振荡型摆动运动。

以优选可摆动的锯片的穿过齿部侧面以及锯片背面的中心延伸的横轴以及刺锯的纵轴(x轴)作为参照轴，与横轴两侧之间的摆动角α₁、α₂可分别为大小相等或大小不等，其中，关系式α＝α₁+α₂始终成立。

根据一种实施方式，所述预先给定的角度可根据要形成的锯槽的局部曲度而改变。

因此，所述预先给定的角度在锯槽的笔直的部段可近乎降到零值，而在锯槽曲度较大的部段变大。

根据一种扩展，所述预先给定的角度可依据要加工的工件的物料进行预选。

因而就可通过相应地调节所述预先给定的角度来至少部分地均衡待锯的工件中的异质性(例如材料强度的改变、密度波动、节孔、物料变更等等)以及由此作用到锯片上的横向力。

根据一种扩展，所述预先给定的角度可依据所述锯片的推进速度来预先选定。

由此可使得所述预先给定的角度的大小适合所述锯片在物料中的推进速度。所述预先给定的角度的大小优选随着增大的推进速度而相应地减小。

按照一种构型，所述摆动运动的频率可预先选定。

因此，提供了另一个参数，用于调节所述所预先给定的角度。

按照一种实施方式，所述电机式促动器具有用于使所述工具接纳部围绕其竖轴摆动的电伺服马达。

因此，可由电子控制单元来预先给定并控制所述预先给定的角度的大小。此外，利用伺服马达能够在高定位精确度的情况下，达到足够高的操纵力。

在另一种构型的情况下，所述锯片具有交错的齿。

由此也可独立于所述锯片在锯槽内围绕其竖轴的振荡型摆动运动来自由切割该锯槽。

根据另一种实施方式，所述刺锯为一种半自动刺锯，其中，为了锯片的自主定向，作为对光电元件的信号的反应，所述工具接纳部在沿着预先标出的标记线锯割的同时在一角度范围内借助所述电机式促动器围绕其竖轴摆动，其中，这种基于锯槽的对应的走向的摆动覆盖了用于锯片的自由切割的振荡型摆动运动。

因此，就可同时利用到半自动刺锯中绝对会有的传感器和促动器。

附图说明

借助附图中所示的实施例在下面的说明中对本发明予以进一步的阐述。其中：

图1为根据一种按照手持式半自动刺锯的类型所构造的刺锯的透视图；

图2为具有锯槽以及如图1的刺锯的锯片的两个对称摆动位置的工件的示意性图示；

图3为具有锯槽以及如图1的刺锯的锯片的非对称摆动位置的工件的示意性图示；以及

图4为借助如图1的刺锯而在工件内所形成的如图2的锯槽的正面图。

具体实施方式

图1示出了一种手持式刺锯10，所述刺锯示例性地按照半自动的手持式刺锯11的类型所构造的并且具有一设有一把手式的手柄12的工具壳体14。为了联网型电力供应，所述半自动刺锯11优选设有柔性的电接线16。但要注意的是，本发明并非仅限于在联网情况下可运行的手持式半自动刺锯11，而是也可应用于所有类型的在无网情况下可运行的刺锯，为了供电，这些刺锯也可例如以机械和电的方式与配属的蓄电池组相连。此外要注意，本发明也不仅限于具有构成出把手式手柄的工具壳体的刺锯，而是也可应用于具有棒形工具壳体的刺锯。

在工具壳体14中示例性地布置了一用于驱动一驱动轴22的驱动马达20。所述驱动马达20例如可经由手动开关24或者说手动按键而由使用者进行操纵，也就是说，至少可打开以及关闭，并且可以是任意一种马达类型，例如电子整流马达或者是直流电流马达。所述驱动马达20优选可经由电子控制单元26这样以电子的方式进行控制或者说调节，使得例如能够实现在所期望的驱动轴22的转速方面的预设。另外，由此使得驱动马达20的相应的转速、进而以及相应的锯割速度或者说刺锯11的推进速度容易地与不同的工件特性相匹配。这类驱动马达20的工作方式和结构以及电子控制单元26已充分由本领域技术人员从现有技术中所知，因此，在这里为便于说明书的简要性，不再赘述。

驱动轴22以机械的方式与一用于驱动一升降单元30的升降传动装置28相联接，所述升降单元示例性地具有一用于夹紧一基本上可沿着双箭头34的方向借助升降传动装置28以升降运动的方式被驱动的应用工具36的工具接纳部32或者说与其固定相连。所述应用工具36在这里仅示例性地构造为具有大量可选地交错的锯齿的锯片38，其中，仅有一个齿代表所有其它的齿配有附图标记39。在此，锯片38垂直于被固定在工具壳体14上的踏板40延伸，利用所述踏板使得手持式半自动刺锯11贴合在示例性的平面的工件42上或者说可在其上引导。在此情况下，在图中，锯片38从工具接纳部32出发穿过踏板40中所设的留空部44抓握到工件42上。

在图中，工具接纳部32具有一竖轴48，所述竖轴示例性地与坐标系46的z轴落到了一起，坐标系46的x轴在图中则平行于刺锯11或者说工具壳体14的纵轴50延伸。此外，不同于锯片38的所示的垂直定向，踏板40可相对于工件42被调节至与竖轴48呈非90°的角，以便例如以简单的方式和方法实现倾斜的锯割。

例如在升降传动装置28的上方将光电元件52集成进所述工具壳体14中，借助所述光电元件，就可无接触地、例如借助布置在正面的光学扫描系统或者类似系统以较高的精度检测出在工件42上预先标出的标记线54的走向。由光电元件52所生成的信号56优选至少向电子控制单元26输送。在所述电子式、优选数字式控制单元26中，可对由所述光电元件52所产生的信号56进行评价并且继续处理成一输出信号58，所述输出信号优选适用于直接地操控一电机式促动器62的伺服马达60。所述电机式促动器62或者说伺服马达60又以机械的方式与所述工具接纳部32联接，以便其连同被夹入在其内的锯片38受控制单元26的控制地围绕竖轴48或者说坐标系46的z轴摆动。因而，所述锯片38就能够在半自动的锯割运行中分别依据光电元件52的信号56以较高的准确度连续地跟随预先标出的标记线54的走向，以使得在工件42中借助刺锯11所产生的锯槽64始终以较高的精确度与标记线54的预先给定的走向相应。因此，即便是未经训练过的使用者，也能够以较高的准确度或者说尺寸精确性将锯槽64锯入工件42中。

根据一种实施方式，为了锯片38的自由切割，在半自动锯割运行中，锯片38缓慢进行的跟随运动会覆盖所述工具接纳部32围绕竖轴48的快速且呈周期性的振荡型摆动运动。优选借助电机式促动器62或者说通过电的伺服马达60来生成工具接纳部32或者说锯片38的上述这种用于锯片38的自由切割的摆动运动，从而使得至少在所示出的半自动型手持式刺锯11中，不需要任何额外的设计上的耗费。

为了所述锯片38的自由切割，所述工具接纳部32或者说锯片38优选围绕竖轴48以预先给定的角度α在一个扇形的角度范围66内摆动。其中，所述预先给定的角度α可受所述电子控制单元26的控制而以多种方式以及与刺锯10或者说半自动刺锯11的相应的应用情景相适合的方式进行改变。角度α例如可依据锯槽64的局部曲度受所述控制单元26的控制基于由所述光电元件52所检测到的标记线54沿着锯槽64的走向分部段地发生改变。那么，锯片38例如就可在锯槽64或者说标记线54的主要为直线段的部段上围绕较小的角度α摆动，或者完全停下了用于自由切割的摆动运动。反之，在锯槽64或者说标记线54的那些具有较小曲率的部段上，则由控制单元26主动地为角度α预先给定一个更大的值。

此外，还可由半自动刺锯11的使用者向控制单元26手动地预先设定待锯割工件42的相应的材料特性和/或所期望的摆动运动的频率，从而所述控制单元26可借助这一预设来获知工具接纳部32的为自由切割所必需的摆动的优选各最佳的角度α。替选方案是，这些参数也可自主地由所述电子控制单元26预先给定。在这里，工件42的材料特性的概念在本说明书的上下文中定义了其材料特定的参数，例如尤其是材料强度、局部的密度波动、异质性(例如节孔或者树脂夹杂物、局部物料变更等等)。

此外，所述控制单元26优选可动态地、例如同样借助由所述光电元件52输出的信号56来获知锯片38的相应的瞬时的推进速度，并且相应地调节或者说匹配所述所预先给定的角度α，以便达到优选最佳的工作结果。此外，锯片38或者说工具接纳部32的振荡型摆动运动可相对于纵轴50或者说相对于坐标系46的x轴对称地，或者是相对于其非对称地进行，如图2和图3所示。

图2示出了工件42，包括如图1的锯槽64的部段以及如图1的半自动刺锯11的锯片38的两个示例性地的对称的摆动位置80、82。所示出的锯槽64的部段至少部段式地有轻微弯曲。

在半自动刺锯11如图1的运行中，锯片38优选借助其电机式促动器(图1中的62)分别与坐标系46的x轴或者说如图1的纵轴50的两侧成角度α₁、α₂而交替地进入两个摆动位置80、82的其中一个位置中，由此进行自由切割，其中，在到达的摆动位置80、82中，角度α₁、α₂在此仅示例性地满足关系式α₁＝α/2以及α₂＝α/2，因此，这里所涉及到的是所述锯片38的一个对称振荡型摆动运动。所述锯片38的与每个摆动位置80或者82对应的非摆动的静止位置则分别以虚线标出，而另一个摆动位置82或者80则分别以点状线示出。

通过根据本发明由锯片38的周期振荡型摆动运动而实现的主动的自由切割，防止了所述锯片卡紧在锯槽64中。此外，这种主动的自由切割也尤其能够实现锯片38更加强力地被所谓地“卷入(Eindrehen)”锯槽64的弯曲更强的部段中。由于在此仅示例性示出的锯片38的对称摆动运动，锯片38也能够从锯槽64的两侧被松开(freistellen)。在此，预先给定的角度α的绝对值可直至120°，但优选最高为90°。

图3示出了工件42，包括如图1的锯槽64的部段以及如图1的半自动刺锯11的锯片38的三个示例性地示出为非对称的摆动位置84至86。与图2一样，在这里，锯片38的与摆动位置84至86中的每个摆动位置相对应的各个未摆动的静止位置以虚线表示，锯片38的各个之前的位置则均分别以点状线示出。

为了到达摆动位置84，锯片38在如图1的半自动刺锯11在锯槽64中的运行中优选仅单侧地相对于如图1的坐标系46的x轴以周期振荡的方式摆动，因此，第二角度α₂始终为0°。在其它两个摆动位置86、88的情况下，锯片38又相对于坐标系46的x轴或者说刺锯的纵轴50进行两侧的周期振荡型摆动运动。但这种摆动运动是以不同大小的(部分)角度α₁和α₂进行的，因此，α₁≠α₂，但α₁、α₂均不等于0，因而这里所涉及的是锯片38的一种非对称振荡型摆动运动。

图4示出了借助如图1的半自动刺锯11在如图1和图2的工件42中形成的如图2的锯槽64。在该图中，该锯槽的宽度为100。为了进行比较，还以点状线标出了另一个锯槽102，锯槽102是在使用常用的手持式且某些情况下半自动的-但不带主动的自由切割装置的-刺锯的情况下形成的，也就是说，使用的是这样一种刺锯，其不具有如图1所示的、用于锯片38的周期振荡型摆动运动以便其在工件42中的自由切割的电机式促动器62。因此，结果使用常用刺锯所产生的锯槽102的示例性的宽度104要小于借助根据本发明的如图1的刺锯11加工到工件42中的锯槽64的宽度100。

根据本发明的如图1的手持式自动刺锯11的另一个显著优点在于，锯槽64与工件42的上侧和底侧106、108正好形成一个90°的角β，而已常用刺锯所形成的锯槽102则如所不期望的那样相对于上侧和底侧106、108而言是斜的，也就是说，与其之间围出的角度γ不等于90°。因此，根据本发明的如图1的刺锯11就容许能够非常简单地形成精确的垂直于上侧和底侧106、108走向的锯槽64或者说锯切口。

因而，使用根据本发明的手持式半自动刺锯，相对于常用的刺锯而言，就能够显著提高锯切口或者说锯槽的精确度。此外，与带有传统的交错锯齿的锯片相比，采用根据本发明的刺锯还具有这样的优点，即：自由切割效果并不受锯片可能存在的由于运行所带来的磨损，持续可靠地避免了其在要加工的工件中的卡紧。作为另一个积极影响的就是，尤其是在曲线形走向的锯槽且至少在某些部段具有较小曲率的情况下，更大的宽度就使得刺锯或者说锯片能够更易于被“卷入”工件42内。

Claims

1.手持式的刺锯（10），具有工具壳体（14），在所述工具壳体内布置一用于驱动一升降传动装置（28）的驱动马达（20），所述升降传动装置构造为至少用于一升降单元（30）的升降驱动，所述升降单元与构成一竖轴（48）的用于接纳一锯片（38）的工具接纳部（32）相连接，其特征在于，为了所述锯片（38）的至少部分的自由切割以便构成一锯槽（64），一电机式的促动器（62）使所述工具接纳部（32）以一预先给定的角度（α）围绕其竖轴（48）周期性振荡型地摆动，以避免所述锯片（38）卡紧在所述锯槽（64）内，其中，所述锯片（38）的摆动运动至少覆盖其升降运动。

2.根据权利要求1所述的刺锯，其特征在于，所述电机式的促动器（62）构造为用于产生所述锯片（38）的对称的振荡型摆动运动。

3.根据权利要求1所述的刺锯，其特征在于，所述电机式的促动器（62）构造为用于产生所述锯片（38）的非对称的振荡型摆动运动。

4.根据权利要求2或3所述的刺锯，其特征在于，所述预先给定的角度（α）能依据要制造的锯槽（64）的局部曲度而改变。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的刺锯，其特征在于，所述预先给定的角度（α）能依据要加工的工件（42）的物料进行预选。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的刺锯，其特征在于，所述预先给定的角度（α）能依据所述锯片（38）的推进速度进行预选。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的刺锯，其特征在于，所述摆动运动的频率是能预选的。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的刺锯，其特征在于，所述电机式的促动器（62）具有一用于使所述工具接纳部（32）围绕其竖轴（48）摆动的电的伺服马达（60）。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的刺锯，其特征在于，所述锯片（38）具有交错的齿（39）。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的刺锯，其特征在于，所述刺锯（10）为半自动的刺锯（11），其中，为了所述锯片（38）的自主定向，作为对一光电元件（52）的信号（56）的反应，所述工具接纳部（32）在沿着预先标出的标记线（54）锯割的同时能在一角度范围（66）内借助所述电机式的促动器（62）围绕其竖轴（48）摆动，其中，这种基于锯槽（64）的相应走向的摆动覆盖了用于所述锯片（38）自由切割的振荡型摆动运动。