CN105081455A - 手控半自动孔锯 - Google Patents

Abstract

一种手控半自动孔锯（10），具有工具容纳部（32），在工具容纳部中可容纳锯条（38、120-126），锯条具有用于沿着在相关联的工件（42）上预设的期望-切割线（54）锯割的切割边沿（68），工具容纳部（38）能够响应于相关联的光电子装置（52）提供的用于使锯条（38）自动对准的信号（56）在沿着预设的期望-切割线（54）锯割时借助电机械执行器（62）在预设的角度范围（64）内围绕与锯条（38）的转动轴线（49）重合的枢转轴线（48）枢转，在手控半自动孔锯中设置电子控制单元（26），电子控制单元被构造用于补偿在沿着锯条（38）的切割边沿（68）与转动轴线（49）之间锯割时的平行间距（70）。

Description

手控半自动孔锯

技术领域

本发明涉及一种手控半自动孔锯，其具有工具容纳部，在该工具容纳部中可容纳有锯条，所述锯条具有用于沿着在相关联的工件上预设的期望-切割线锯割的切割边沿，其中，工具容纳部可响应于相关联的光电子装置提供的用于在沿着预设的期望-切割线锯割时使锯条自动对准的信号借助电机械执行器在预设的角度范围内围绕与锯条的转动轴线重合的枢转轴线枢转。

背景技术

在现有技术中已知了这种手控半自动孔锯，其具有相关联的用于锯条的工具容纳部。工具容纳部被构造借助合适的执行器可围绕其竖轴线枢转。对执行器的操控例如通过使用光电子装置的信号来进行，所述光电子装置精确地检测预先绘制在相关联的工件上的标记线的走向，所述标记线代表期望-切割线。由此，锯条可以根据标记线的走向半自动地即自动地始终围绕其竖轴线或转动轴线枢转，使得未经训练的使用者也可以更轻松地并且更高精度地实施相应的锯痕（Sägeschnitt）。

现有技术的缺点是，在锯条的切割边沿与转动轴线之间的取决于锯条类型的距离和/或相应的锯割速度可以导致在预先绘制于工件上的期望-切割线与相应产生的锯痕或锯割通道之间不期望的偏差。

发明内容

本发明的目的因此是提供一种新颖的半自动孔锯，其中，期望-切割线与锯割通道之间的偏差由于相应锯条的切割边沿与转动轴线之间的距离不同而至少被减小。

该目的通过带有工具容纳部的手控半自动孔锯来实现，在该工具容纳部中可容纳有锯条，所述锯条具有用于沿着在相关联的工件上预设的期望-切割线锯割的切割边沿，其中，工具容纳部可响应于相关联的光电子装置提供的用于使锯条自动对准的信号在沿着预设的期望-切割线锯割时借助电机械执行器在预设的角度范围内围绕与锯条的转动轴线重合的枢转轴线枢转。设置电子控制单元，该电子控制单元被构造用于补偿在沿着锯条的切割边沿与转动轴线之间锯割时的平行间距。

因此，本发明可以实现提供一种手控半自动孔锯，其中，减小在相应的锯痕与预设的期望-切割线之间的偏差并且因此至少降低切割误差的出现。术语“切割误差”在此情况下定义在由使用者预设的期望-切割线与由锯条产生的锯割通道之间的任意偏差。

根据一种实施方式，电子控制单元被构造用于通过移动由相关联的光电子装置提供的信号的信号处理的相应的原点来补偿在锯条的切割边沿与转动轴线之间的平行间距。

由此给出了平行间距的简单补偿可行方案。针对光电子装置例如是成像电子摄像机的情况，对于相应的锯条类型所需的补偿，具体而言通过使在摄像机图像中即在由光电子装置提供的信号中信号处理的原点或初始点沿着正的或负的方向合适偏置或移动来进行。此外，锯割速度也就是说锯条在工件中的有效进给速度优选同样可以借助光电子装置来确定。

根据一种实施方式，信号处理的相应原点可沿着锯割方向或逆着锯割方向移动。

因此，也可以安全且可靠地防止因不同锯条类型而出现的平行间距。

优选地，电子控制单元被构造用于根据不同的锯条类型和/或锯割速度来补偿锯条的转动轴线与切割边沿之间的平行间距。

因此，在相应的锯痕与预设的期望-切割线之间的偏差并且因此因不同的锯条类型和/或锯割速度而出现的切割误差可以以简单的方式和方法至少被减小。

根据一种实施方式，相应的锯条类型可由光电子装置来检测或者通过合适的输入装置来输入。

因此，相应的锯条类型可以以用户友好的且令人舒适的方式和方法安全且可靠地确定。在该说明书的上下文中的锯条类型例如可以是陶瓷锯条、金属锯条、硬木质快速锯条或（软-）木质锯条。

优选地，锯条借助固定部段容纳在工具容纳部中，其中，固定部段相对于转动轴线对称地被构造。

由此，多种不同的锯条类型可以夹紧在工具容纳部中。

优选地，借助光电子装置至少可以检测平行间距。

由此，给出了对平行间距特别令人舒适以及必要时自动的检测。

根据一种实施方式，借助传感器至少可以检测平行间距。

由此，可以不依赖于光电子装置地确定平行间距。

根据一种实施方式，在电子控制单元中至少存储平行间距，用来由使用者方进行选择和操作。

由此，用于测量技术地检测平行间距的开销可以被降低。

根据一种实施方式，借助调整件可以由使用者手动调节平行间距。

由此，可以实现对平行间距结构上特别简单的调节来优化锯割结果。

优选地，设置标记部，尤其设置在孔锯的支承板的区域中，所述标记部辅助借助于调整件由使用者方对平行间距进行的调节。

由于标记部使手动预设平行间距得以简化，以便实现准确的锯割结果。

根据一种实施方式，借助光电子装置和/或借助传感器可测量相应的锯割速度。

因此，可以实现对锯割速度的令人舒适的且用户友好的检测。

优选地，锯条在运行中除了其枢转运动之外至少还实施垂直-震荡的升降运动。

由此，如现有技术中已知的任意孔锯情况那样地给定正常的锯割运行。必要时，升降运动还可以叠加有摆动运动，以提高切割-或锯割效率。

此外，该目的还通过用于将手控半自动孔锯的工具容纳部中容纳的锯条自动对准的方法来实现。锯条具有用于沿着在相关联的工件上预设的期望-切割线进行锯割的切割边沿。工具容纳部响应于由相关联的光电子装置提供的用于将锯条自动对准的信号在沿着预设的期望-切割线进行锯割时借助电机械执行器在预设的角度范围内围绕与锯条的转动轴线重合的枢转轴线枢转。在锯条的切割边沿与转动轴线之间的平行间距通过孔锯的电子控制单元来补偿。

由此确保了：相应的锯割通道或待实施的锯痕始终精确地跟随由使用者预设的期望-切割线并且因此至少能够实现改进的作业结果。

附图说明

参照在附图中示出的实施例在后续的描述中对本发明予以详细阐述。在附图中：

图1示出了根据手控半自动孔锯种类构造的带有锯条的孔锯的透视图，

图2示出了利用图1的锯条要锯割的工件的示意性俯视图，其中，锯条的转动轴线或转动点与信号处理的原点相同，

图3示出了图2的工件的示意性俯视图，其中，在锯条的转动点或转动轴线与信号处理的原点之间有正的偏移，

图4示出了图2的工件的示意性俯视图，其中，在锯条的转动点或转动轴线与信号处理的原点之间有负的偏移，以及

图5示出了四种不同类型的锯条（锯条类型）的俯视图，其中，在切割边沿与转动轴线之间分别有不同的间距。

具体实施方式

图1示出了根据一种实施方式的手控半自动孔锯10，该孔锯具有设置有示例性地环柄状设计的把手12的工具壳体14。手控半自动孔锯10优选配备有柔性电连接线路16，用于与电网有关地进行供电。

然而应指出的是，本发明不能视为限于与电网有关地可驱动的手控半自动孔锯10，而是更确切地说也可以应用于与电网无关地可驱动的所有种类的孔锯中，所述孔锯例如与相关联的蓄电池组以机械和电学方式连接，用于供电。

此外，应指出的是，本发明也不限于带有形成环柄状的把手的工具壳体的孔锯，而是例如也可以应用于带有杆形工具壳体的孔锯中。此外，应指出的是，为了描述的简便和简洁，以下将手控半自动孔锯10仅称作“孔锯10”。

在工具壳体14中示例性地设置驱动马达20，用于对驱动轴22进行驱动。该驱动马达20例如可以通过手动开关24或手动按键由使用者来操作，也就是说至少可接通和可关断，并且可以是任意马达类型例如电子换向的马达或直流马达。优选地，驱动马达20可经由电子控制单元26以电子方式来控制或调节，使得例如可以实现关于驱动轴22的所期望的转动速度方面的预设。由此，此外驱动马达20的相应转速可以容易地与不同的工件特性相匹配，并随之出现，孔锯10的相对应的锯割速度或进给速度可以容易地与不同的工件特性相匹配。这种驱动马达20以及电子控制单元26的运行方式和结构对于本领域技术人员而言已充分已知，从而在此为了描述的简便省去了深入描述。

驱动马达20的驱动轴22优选以机械方式与用于驱动升降单元30的升降传动装置28耦接。升降单元30示例性地具有优选通用的工具容纳部32，用于牢固夹紧嵌入式工具34。带有夹紧于其中的嵌入式工具34的工具容纳部32借助升降传动装置28可沿着双箭头36的方向以升降运动方式来驱动。

嵌入式工具34在此仅示例性地被构造为带有多个可选地交错的锯齿部的锯条38。锯条38在此垂直于固定在工具壳体14上的支承板40而延伸，该支承板放置在示例性为平坦的工件42上或可在该工件上引导。在此情况下，锯条38从工具容纳部32出来描述性地通过设置在支承板40中的留空部44到达工件42。

工具容纳部32描述性地具有枢转轴线48，该枢转轴线示例性地与坐标系46的z轴和锯条38的转动轴线49重合，而坐标系46的x轴描述性地平行于孔锯10或工具壳体14的纵轴线50而延伸。此外，支承板40可以与所示的锯条38相对于工件42垂直取向不同地被设定到相对于z轴的偏离于90º的角度，以便例如以简单方式和方法也实现合适的锯痕。

示例性地在升降传动装置28之上，光电子装置52集成到工具壳体14中，借助该光电子装置能够无接触地（例如借助布置在前侧的光学扫描系统譬如成像电子数字-摄像机）以高精度检测预先绘制于工件42上的期望-切割线54的走向。由光电子装置52生成的信号56优选至少被输送给电子控制单元26。在该优选为数字的控制单元26中，将来自光电子装置52的信号56信号处理成输出信号58，该输出信号优选适合于直接激励电机械执行器62的伺服马达60。

电机械执行器62或伺服马达60又以机械方式与工具容纳部32耦接，使得该工具容纳部与夹紧在其中的锯条38一起以受控制单元26控制的方式可围绕锯条38的枢转轴线48或转动轴线49在角度范围64内枢转。由此，锯条38在半自动锯割运行中可以分别根据光电子装置52的信号56以高精度连续地跟踪预先绘制的期望锯痕54的走向，使得借助孔锯10在工件42中产生的锯割通道66始终与期望-切割线54的预设的走向相对应。由此，未受训练的使用者也可以将锯割通道66以高精度或尺寸稳定性引入到工件42中。

不同的锯条类型譬如陶瓷锯条、金属锯条、硬木质快速锯条或（软-）木质锯条可以用作锯条38（参见图5）。在锯条38的切割边沿68和锯条38的转动轴线49或工具容纳部32的枢转轴线48之间通常存在构造上引起的平行间距70，该平行间距尤其与锯条38的种类或锯条类型有关。该间距70导致理想的期望-切割线54与锯割通道66之间不期望的偏差或引起锯割误差。

间距70导致在电子控制单元26中进行的数字信号处理的原点与锯条的转动轴线49或转动点之间正的或负的偏移（参见图2至3）。电子控制单元26被构造用于通过移动由相关联的光电子装置52提供的（图像-）信号56的数字（图像-）信号处理的相应的原点以电子方式补偿平行间距70的作用，其方式是：使偏移最小化，也就是说使偏移尽可能靠近零值。

锯条类型进而平行间距70优选由电子控制装置单元26借助光电子装置52自动地检测，使得使用者不必进行其它设定。替代地，电子控制单元26的锯条类型例如可以借助由使用者容易且舒适操作的输入装置72来预设，其中，为了简化输入可选地为所述使用者提供带有事先存储在电子控制单元26中的锯条类型的选择。电子控制单元26于是能够基于使用者方的预设自动地确定和补偿间距70。输入装置72例如可以利用触摸敏感的显示屏来实现，该显示屏优选定位在孔锯10的工具壳体14的把手12的区域内。

此外，电子控制单元26的使用者可以补充地或替代地预设间距70的值。这例如可以借助调整件74进行，该调整件在此示例性地被构造为滚轮，为了便于操作，该滚轮优选同样布置在孔锯10的工具壳体14的把手12的区域内。为了辅助调节过程，在支承板40的区域内可以设置标记部76。

此外，可以自动地通过以合适方式定位在工具壳体14上或其中的传感器78针对相应所使用的锯条类型来确定间距70。该传感器为此将由其确定的值传输给电子控制单元26，用以进一步分析。

孔锯10相对于工件42的当前锯割速度或进给速度（其多次构成理想期望-切割线54与锯割通道66之间的偏差的另一（辅助-）原因）可以借助光电子装置52和/或借助其他传感器80来确定，并且被传送给电子控制单元26，同样用以进一步分析。传感器80能够以机械方式例如借助在工件42上滚过的传感轮或无接触地例如借助光学反射测量方法来实现。

图2示出了利用图1的锯条要锯割的工件42，其中，锯条38的转动轴线或转动点与信号处理的原点相同。锯条38在锯割方向90上沿着期望-切割线54以确定的锯割速度运动通过工件42，并且在此情况下产生锯割通道66。在锯条38的转动点102或转动轴线49与由图1的光电子装置52提供的信号的信号处理106的原点104之间的偏移100在此情况下为零。由此，锯条38的转动轴线49或转动点102之间的间距被（以电子方式）补偿，使得产生改进的锯割结果，而在预设的期望-切割线54与锯割通道66的走向之间无显著偏差。

在其它解释过程中同样被参考的图3以及图4示出了图2的工件42的示意性俯视图，其中，在锯条38的转动轴线49或转动点102与图2的信号处理106的原点之间有正的或负的偏移。与图2（在图2中偏移100为零）不同，在图3中示例性地形成正偏移100，而在图4中则示例性地形成负偏移100。由此，可以得到在图2的期望-切割线54与锯割通道66之间不期望的偏差，也就是说锯割误差或切割误差。

图3中的正偏移100可以通过借助图1的电子控制单元26将信号处理106的原点104逆着锯割方向90移动直至大致至锯条38的转动轴线49或转动点102来补偿。相应地，通过将信号处理106的原点104沿着锯割方向90移动来对图4的负偏移进行补偿。

通过将信号处理106的原点104沿着锯条38的转动轴线49或转动点102的方向移动，结果至少在很大程度上可以减小由于使用在切割边沿与转动轴线49之间有分别不同的平行间距的不同种类的锯条而出现的切割误差或锯割误差。

图5示例性地示出了四种不同的锯条类型或锯条120到126的类型，其中，在相关联的切割边沿与转动轴线之间分别有不同的间距。锯条120至126中的每个都示例性地拥有至少在预设的公差内被相同构造的固定区段128，其可容纳在图1的孔锯10的通用工具容纳部32中并且可夹紧在其中。最优的锯割结果通常只可以利用与要加工的工件的相应材料相匹配的锯条类型或锯条来实现，从而需要多种锯条类型。相应地，锯条120被示例性地设计为陶瓷锯条，锯条122例如被设计为金属锯条，锯条124例如被设计为硬木质快速锯条，而锯条126则被描述性地设计为正常的（软-）木质锯条。

如从图5还可看到的那样，锯条120至126在其相关的转动轴线134的其相应的切割边沿132之间分别具有不同的间距，然而出于简洁原因，所有所述间距都用附图标记130来表示。这些与相应的锯割类型有关的间距130都必须（必要时除了不同的锯割速度之外）如上文在图1至图4的描述范围内所阐述那样地通过图1的电子控制单元26来补偿，以便借助孔锯10实现相应期望的作业结果或锯割结果，即在图1的锯割通道或锯痕66与期望-切割线54之间的偏差尽可能小。

Claims (14)

1. 一种手控半自动孔锯（10），其具有工具容纳部（32），在该工具容纳部中能够容纳有锯条（38、120-126），所述锯条具有用于沿着在相关联的工件（42）上预设的期望-切割线（54）锯割的切割边沿（68、132），其中，所述工具容纳部（32）能够响应于相关联的光电子装置（52）提供的用于使所述锯条（38、120-126）自动对准的信号（56）在沿着预设的期望-切割线（54）锯割时借助电机械执行器（62）在预设的角度范围（64）内围绕与所述锯条（38、120-126）的转动轴线（49、134）重合的枢转轴线（48）枢转，其特征在于，设置电子控制单元（26），该电子控制单元被构造用于补偿在沿着所述锯条（38、120-126）的切割边沿（68、132）与转动轴线（49、134）之间锯割时的平行间距（70、130）。

2. 根据权利要求1所述的孔锯，其特征在于，所述电子控制单元（26）被构造用于通过移动由相关联的光电子装置（52）提供的信号（56）的信号处理（106）的相应的原点（104）来补偿所述锯条（38、120-126）的切割边沿（68、132）与转动轴线（49、134）之间的平行间距（70、130）。

3. 根据权利要求2所述的孔锯，其特征在于，所述信号处理（106）的相应的原点（104）能够沿着或逆着锯割方向（90）移动。

4. 根据上述权利要求中任一项所述的孔锯，其特征在于，所述电子控制单元（26）被构造用于根据不同的锯割类型和/或锯割速度来补偿所述锯条（38、120-126）的切割边沿（68、132）与转动轴线（49、134）之间的平行间距（70、130）。

5. 根据权利要求4所述的孔锯，其特征在于，相应的锯割类型能够由所述光电子装置（52）来检测或者能够通过合适的输入装置（72）输入。

6. 根据上述权利要求中任一项所述的孔锯，其特征在于，所述锯条（38、120-126）借助固定区段（128）容纳在所述工具容纳部（32）中，其中，所述固定区段（128）相对于转动轴线（49、134）对称地被构造。

7. 根据上述权利要求中任一项所述的孔锯，其特征在于，借助所述光电子装置（52）至少能够检测平行间距（70、130）。

8. 根据上述权利要求中任一项所述的孔锯，其特征在于，借助传感器（78）至少能够检测平行间距（70、130）。

9. 根据上述权利要求中任一项所述的孔锯，其特征在于，在所述电子控制单元（26）中至少存储平行间距（70、130），用以由使用者方进行选择和操作。

10. 根据上述权利要求中任一项所述的孔锯，其特征在于，所述平行间距（70、130）能够借助调节件（74）由使用者手动调节。

11. 根据权利要求10所述的孔锯，其特征在于，设置标记部（76），尤其设置在所述孔锯（10）的支承板（40）的区域内，所述标记部辅助借助于所述调节件（74）由使用者方对所述平行间距（70、130）进行的调节。

12. 根据上述权利要求中任一项所述的孔锯，其特征在于，借助所述光电子装置（52）和/或借助传感器（80）能够测量相应的锯割速度。

13. 根据上述权利要求中任一项所述的孔锯，其特征在于，所述锯条（38、120-126）在运行中除了其枢转运动之外至少还实施垂直-震荡的升降运动。

14. 一种用于自动对准容纳在手控半自动孔锯（10）的工具容纳部（32）中的锯条（38、120-126）的方法，所述锯条具有用于沿着在相关联的工件（42）上预设的期望-切割线（54）锯割的切割边沿（68、132），其中，所述工具容纳部（32）响应于相关联的光电子装置（52）提供的用于使所述锯条（38、120-126）自动对准的信号（56）在沿着预设的期望-切割线（54）锯割时借助电机械执行器（62）在预设的角度范围（64）内围绕与所述锯条（38、120-126）的转动轴线（49、134）重合的枢转轴线（48）枢转，其特征在于，通过所述孔锯（10）的电子控制装置（26）来补偿在所述锯条（38、120-126）的切割边沿（68、132）与转动轴线（49、134）之间的平行间距（70、130）。