CN116685439A

CN116685439A - 用于运行手持式工具机的方法

Info

Publication number: CN116685439A
Application number: CN202180083801.7A
Authority: CN
Inventors: S·埃尔贝勒; W·赫贝格尔; T·赫尔
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2023-09-01
Also published as: DE102020215988A1; US20240033884A1; EP4263137A1; WO2022128388A1

Abstract

本发明涉及一种用于运行手持式工具机的方法，其中，该手持式工具机包括电动机，并且涉及一种方法，包括以下的步骤：A执行连接器件在底座中的旋紧；S2提供所述电动机(180)在所述旋紧期间的运行参量(200)的至少一个信号；C评估所述电动机(180)的运行参量(200)的所记录信号；D判断所述旋紧是否按规定地实施，其中，所述判断至少部分地基于对所述电动机(180)的运行参量(200)的所接收的信号的评估。本发明还涉及一种手持式工具机。

Description

用于运行手持式工具机的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行手持式工具机的方法和一种设置用于执行该方法的手持式工具机。尤其是，本发明涉及一种用于在以手持式工具机实施的旋紧中进行质量保证的方法。

背景技术

从现有技术中(例如参见EP 3 202 537 A1)已知用于拧紧例如螺母和螺钉这样的螺栓元件的旋转冲击式螺钉机。这种类型的旋转冲击式螺钉机包括例如下述构造：在所述构造中，将在转动方向上的冲击力通过锤的旋转冲击力传递到螺栓元件上。具有这种构造的旋转冲击式螺钉机包括马达、要由马达驱动的锤、由锤敲击的砧座和工具。旋转冲击式螺钉机还包括检测马达的位置的位置传感器和与位置传感器耦合的控制装置。控制装置检测冲击机构的冲击，基于位置传感器的输出来计算由冲击引起的砧座的驱动角并且基于驱动角控制无刷的直流电机。

从US 9 744 658也已知一种具有冲击机构的电动驱动的工具，其中，锤由马达驱动。此外，旋转冲击式螺钉机扳手包括用于记下和复现马达参数的方法。

旋转螺钉机用在大量的应用中，尤其用在例如具有致密结构的混凝土或天然石材中的直接旋紧中，通过使用特殊的混凝土螺钉。在这些螺栓应用中不需要榫(Dübel)。这在装配时节省时间，并且具有无膨胀压力的连接的优点。在旋入时，螺纹与在底座中的精确匹配的配对螺纹相切。

当使用者在冲击运行中在螺钉已经拧紧的情况下继续旋转螺旋过程时，在这种类型的直接旋紧中的问题会发生，其中，在材料中的开槽或者切凹口的螺纹或者螺钉自身会损坏。如果使用者没有注意到这个缺陷并且让旋紧保持在这种状态下，则这可能会在后来的时间点导致旋紧失效。

在使用旋转冲击式螺钉机时，在使用者方面要求对工作进展的高度的专注，以便在确定的机器特性变更(例如，冲击机构开始或者停止)时相应地作出反应，例如停止电动机和/或通过手动开关执行转速的改变。因为在使用者方面经常不能足够快速地或者不能适当地对工作进展作出反应，在使用旋转冲击式螺钉机时，在旋入过程中例如可能发生螺钉的过度拧紧，并且如果以太高的转速将螺钉旋出，则在拧松过程中会发生螺钉掉落。

因此，一般符合期望的是，在更大的程度上使运行自动化并且帮助客户更简单地实现完全封闭的工作进展并且确保可靠地复制的高质量旋入和拧松过程。

此外，使用者应被设备的与工作进展相称的、在机器方面被触发的反应或者例行程序(所谓的智能工具功能)支持。这样的机器方面被触发的反应或者例行程序的实施例包括例如马达的关断、马达转速的改变或者给使用者的通知的触发。

这样的智能的工具功能的提供尤其能够通过识别恰好在当前的运行状态来进行。在现有技术中，所述运行状态的识别与工作进展的确定或者应用的状态无关地执行，例如通过监测电动机的运行参量(例如转速和电动机电流)来执行。在这里，检查运行参量是否达到确定的极限值和/或阈值。相应的评估方法借助于绝对的阈值和/或信号梯度工作。

在这里不利的是，固定的极限值和/或阈值实际上只能针对一种应用情形完美地设定。一旦应用情形改变，其所属的电流值或者转速值或者它们在时间上的变化曲线也会改变，并且根据所设定的极限值和/或阈值或者它们在时间上的变化曲线进行的冲击识别不再起作用。

因此会发生：例如在一些单个的应用情形中，在使用自攻螺钉时，在不同的转速范围内可靠地关断基于对冲击式运行识别的自动关断，然而，在其他的应用情形中在使用自攻螺钉时不发生关断。

在用于确定旋转冲击式螺钉机的运行模式的其他的方法中，使用附加的传感器(例如，加速度传感器)，以便从工具的振动状态推断出当前存在运行模式。

这些方法的缺点是传感器的附加成本花费以及在手持式工具机的牢固性方面的损失，因为与没有这些传感装置的手持式工具机相比，所装入的构件和电连接的数量提高。

此外，关于冲击机构是否工作的简单的信息通常不足以能够作出关于工作进展的准确陈述。例如在旋入确定的木螺钉时，冲击机构非常早就已经开始使用，而螺钉还没有完全地被旋入到材料中，但是所需要的力矩已经超过冲击机构的所谓的释放力矩。即，纯粹基于旋转冲击机构的运行状态(冲击式运行和非冲击式运行)的反应对于工具的正确的自动系统功能(例如关断)是不足够的。

发明内容

原则上，在例如冲击钻这样的其他的手持式工具机中也存在着在最大程度上使运行自动化的问题，从而本发明不限于旋转冲击式螺钉机。

本发明的另一方面包括在设备通过物联网解决方案而联网的框架下的自动化信息交换。在这种情况下，电动工具能够记录数据并且提供用于处理。

本发明的任务在于，提出一种用于运行手持式工具机的、相对于现有技术改进的方法，所述方法至少部分地消除了以上所提到的缺点，或者提出一种相对于现有技术的替代方案。另一任务在于，提出一种相应的手持式工具机。

这些任务借助于独立权利要求的相应主题解决。本发明的有利构型是从属权利要求的主题。

根据本发明，提出一种用于运行具有电动机的手持式工具机的方法，该方法包括以下的方法步骤：

A执行连接器件在底座中的旋紧；

S2提供电动机在旋紧期间的运行参量的至少一个信号；

C评估电动机的运行参量的所记录信号；

D判断旋紧是否按规定地实施，其中，该判断至少部分地基于对电动机的所记录信号的评估。

因此，根据本发明的方法，通过在规划和实施的不断推进的数字化(这里的关键词“网络化施工现场4.0”)的框架下利用智能工具功能，来为旋紧的记录文档和质量保证作出贡献。

在这里，提供运行参量的信号也包括对所测量信号的可能的信号处理，例如在对所测量信号的分类或者聚类的意义下。

通过根据本发明的方法在实现可复制的高质量的应用结果方面以及在自动化地识别不合适地实施的旋紧方面有效地支持手持式工具机的使用者。由此能够多次地识别和消除不可避免的使用者误差。

为了记录旋紧、例如直接混凝土旋紧是否适当地执行，根据本发明公开一种用旋转冲击式螺钉机进行旋紧的特征性记录文档。因此，随时确保对紧固的按专业的实施进行可证明的、无缺陷的记录。

本发明能够在使用榫和/或自攻螺钉的情况下应用到任意类型的旋紧上。特别有利地，本发明能够用于识别不正确地拧紧的自攻螺钉，尤其是用在直接混凝土旋紧的情况下。

即，通过本发明能够给使用者提供帮助，通过所述帮助在花费尽可能小的情况下实现不变的工作质量。

在一种实施方式中，运行参量是电动机的转速或者与转速相关联的运行参量。

如果在时间上描绘旋转冲击式螺钉机的马达转速，则可描述旋紧的特征。螺钉沉入到材料中越深，则冲击频率越高。马达转速又随着该冲击频率波动。冲击频率越高，则马达转速同时越低。最初的所谓的“软的旋紧情况”越来越多地变成“硬的旋紧情况”。

在旋紧中冲击频率持续地增大(主要是在螺栓座面(Kopfauflage)处)，如果在旋紧中记录到冲击频率的下降(也就是说，马达转速在转速波动减小的情况下增大)，则这是对旋紧不恰当地执行的指征。

在一种实施方式中，连接器件是自攻螺钉，优选自攻混凝土螺钉。

在一种实施方式中，底座至少部分地由混凝土制成，优选由钢筋混凝土制成。

在一种实施方式中，根据本发明的方法包括对电动机的被记录信号的评估在手持式工具机的人机界面(HMI)上可视化的方法步骤，尤其是对不正确的旋紧的可视化。

在一种实施方式中，根据本发明的方法包括将关于对电动机的所记录信号的评估(尤其关于不正确地处理的旋紧)的消息向外部设备发送的方法步骤。发送消息能够包括将推送消息发送到手持设备、尤其智能手机上。

在一种实施方式中，根据本发明的方法包括记录对电动机的所记录信号的评估的方法步骤，尤其是在记录文档基础上、优选地在3D装配图中对不正确地处理的旋紧的记录。在这里，记录的方法步骤能够包括对旋紧的位置的检测和存储，尤其是在使用手持式工具机的位置传感器的情况下。

在一种实施方式中，对电动机的所记录信号的评估的步骤能够包括以下的步骤：

S1提供至少一种状态典型的模型信号形态，其中，所述状态典型的模型信号形态能够与手持式工具机的工作进展相对应；

S3将运行参量的信号与所述状态典型的模型信号形态进行对比，并且从所述对比求取相符性评估；

S4至少部分地根据在方法步骤S3中所求取的相符性评估来识别工作进展。

在本发明的一些实施方式中，在判断旋紧是否已按规定实施时，考虑对工作进展的识别。

如果例如发现，在旋紧过程结束的时间点的工作进展与下述状态相对应：在所述状态下，已经平放在紧固载体上的螺钉头进一步转动，则这能够作为下述指征，即在螺纹底部开槽或者切凹口的螺纹至少部分地损坏并且旋紧与之相应地没有按规定地实施。

在这样的情况下，没有按规定的旋紧的工作进展的特征在于，在旋紧过程期间冲击频率持续地增大的情况下，记录到冲击频率的下降，也就是说，马达转速在转速幅度减小的情况下增大。

用于通过在工具内部的测量参量中的运行参量(例如电动机的转速)来识别工作进展的方案被证明是特别有利的，因为用这种方法特别可靠地并且在很大程度上与工具的总运行状态或者其应用情形无关地进行工作进展。

在此，基本上省去尤其是附加的、用于检测工具内部的测量参量的传感器单元(例如加速度传感器单元)，从而基本上只有根据本发明的方法用于检测工作进展。

尤其是，在方法步骤S1中，模型信号形态能够可变地、尤其由使用者规定。在这里，模型信号形态与要识别的工作进展相对应，从而使用者能够预先给定要识别的工作进展。

有利地，模型信号形态被预先定义，尤其是在工厂方面规定。原则上能够设想，模型信号形态存储或者保存在设备内部，替代地和/或附加地提供给手持式工具机，尤其从外部的数据设备提供。

本领域技术人员认识到，模型信号形态的特征包括工作过程的连续进展的信号形态。在一种实施方式中，模型信号形态涉及一种状态典型的模型信号形态，所述状态典型的模型信号形态对于手持式工具机的确定的工作进展是状态典型的。用于这样的工作进展的实施例包括螺钉头在紧固底座上的平放、松动的螺钉的自由转动、手持式工具机的旋转冲击机构的插入或移出、要用手持式工具机旋入的连接器件的确定的旋入深度的达到、和/或旋转冲击机构在受冲击的元件或者工具接收部没有继续转动的情况下的冲击。

在本发明的一种实施方式中，在方法步骤S3中，相符性评估的求取包括在运行参量的信号和模型信号形态之间的相符性与相符性的至少一个阈值的对比。

在本发明的一种实施方式中，在方法步骤S2中，运行参量的信号被记录为运行参量的测量值的时间变化曲线，或者记录为运行参量在电动机的与时间变化曲线相关联的参量上的测量值。

在本发明的实施方式中，在方法步骤S2中，运行参量的信号被记录为运行参量的测量值的时间变化曲线，并且在方法步骤S2a中进行运行参量的测量值的时间变化曲线到运行参量的测量值在电动机的与时间变化曲线相关联的参量上的变化曲线的变换。

基本上能够考虑不同的运行参量作为通过合适的测量值传感器所记录运行参量。在此，特别有利的是，根据本发明，关于这一点不需要附加的传感器，因为例如用于进行转速监测的各种传感器(优选霍尔传感器)已经被装入电动机中。

有利地，运行参量是电动机的转速或者与转速相关联的运行参量。由电动机与冲击机构的刚性传动比产生例如马达转速对冲击频率的直接依赖关系。另外能够设想的、与转速相关联的运行参量是马达电流。马达电压、马达的霍尔信号、电池电流或者电池电压也能够设想为电动机的运行参量，其中，电动机的加速度、工具接收部的加速度或者手持式工具机的冲击机构的声信号也能够设想为运行参量。

在一些实施方式中，在方法步骤S2中，运行参量的信号被记录为运行参量的测量值的时间变化曲线，或者被记录为运行参量作为电动机的与时间变化曲线相关联的参量的测量值，例如加速度、急动度(Ruck)、尤其更高阶的急动度、功率、能量、电动机的转动角度、工具接收部的转动角度或者频率。

在最后提到的实施方式中能够确保，与马达转速无关地产生要检查的信号的保持不变的周期。

在本发明的一种实施方式中，在方法步骤S3中，借助于对比方法对运行参量的信号如下地对比：是否满足相符性的至少一个预先给定的阈值。

优选地，对比方法包括至少一个基于频率的对比方法和/或进行对比的对比方法。

在此，能够至少部分地借助于基于频率的对比方法、尤其带通滤波和/或频率分析来作出关于是否在运行参量的信号中识别出要识别的工作进展的判断。

在一种实施方式中，基于频率的对比方法至少包括带通滤波和/或频率分析，其中，预先给定的阈值是预先给定的极限值的至少90％，尤其95％，完全尤其是98％。

在带通滤波中，例如运行参量的所记录信号通过带通滤波器(Bandpass)来滤波，所述带通滤波器的通道区域与模型信号形态相符。在存在决定性的、要识别的工作进展时，可预期在产生的信号中的相应的幅度。因此，带通滤波的预先给定的阈值能够是在要识别的工作进展中的相应幅度的至少90％、尤其95％，完全尤其是98％。在这里，预先给定的极限值能够是理想的要要识别的工作进展的结果信号中的相应的幅度。

通过频率分析的已知的基于频率的对比方法，能够在运行参量的所记录信号中搜索先前所规定的模型信号形态、例如要识别的工作进展的频谱。在运行参量的所记录信号中可预期要识别的工作进展的相应幅度。频率分析的预先给定的阈值能够是要识别的工作进展中的相应幅度的至少90％、尤其95％，完全尤其是98％。在这里，预先给定的极限值能够是在理想的要识别的工作进展的所记录信号中的相应幅度。在此会需要对运行参量的所记录信号的适当分段。

在一种实施方式中，进行对比的对比方法包括至少一种参数估计和/或交叉关联，其中，预先给定的阈值为运行参量的信号与模型信号形态之间的相符性的至少40％。

借助于进行对比的对比方法能够将运行参量的所测量信号与模型信号形态进行对比。求取运行参量的所测量信号，使得它基本上具有与模型信号形态的信号长度相同的有限的信号长度。在此，模型信号形态与运行参量的所测量信号的对比能够作为有限的长度的、尤其是离散的或者连续的信号。根据对比的相符性或者偏差的程度能够输出关于要识别的工作进展是否存在的结果。当运行参量的所测量信号与模型信号形态相符至少40％时，则能存在着要识别的工作进展。此外能够设想，进行对比的对比方法能够借助于运行参量的所测量信号与模型信号形态的对比来输出彼此对比的程度作为对比的结果。在这里，彼此至少60％的对比能够作为存在要识别的工作进展的标准。在此，以此为出发点：相符性的下极限位于40％处，并且相符性的上极限位于90％处。相应地，偏差的上极限位于60％处而偏差的下极限位于10％处。

在进行参数估计时能够以简单的方式进行在先前所规定的模型信号形态和运行参量的信号之间的对比。为此，能够识别模型信号形态的所估计的参数，以便使模型信号形态适应于运行参量的所测量信号。借助于在先前所规定的模型信号形态的所估计的参数和极限值之间的对比，能够求取存在要识别的工作进展的结果。接着能够进行对所述对比的结果的进一步的评估：是否已达到预先给定的阈值。这种评估或者可以是所估计的参数的品质确定，或者可以是在所规定的模型信号形态和运行参量的所检测的信号之间的相符性。

在另一实施方式中，方法步骤S3包含在运行参量的信号中对模型信号形态的识别进行品质确定的步骤S3a，其中，在方法步骤S4中，至少部分地根据品质确定来进行对工作进展的识别。作为品质确定的度量能够求取所估计的参数的适配品质。

在方法步骤S4中，能够至少部分地借助于品质确定、尤其是品质的度量来作出在运行参量的信号中是否识别出要识别的工作进展的判断。

对品质确定附加地或者替代地，方法步骤S3a能够包括对比确定模型信号形态的识别和运行参量的信号。模型信号形态的所估计的参数与运行参量的所测量信号的对比能够是例如70％、尤其是60％、完全尤其是50％。在方法步骤S4中，至少部分地根据所述对比确定来进行要识别的工作进展是否存在的判断。在运行参量的所测量信号与模型信号形态的相符性为预先给定的阈值的至少40％时，能够判断存在要识别的工作进展。

在进行交叉关联时，能够在先前所规定的模型信号形态和运行参量的所测量信号之间进行对比。在进行交叉关联时，能够使先前所规定的模型信号形态与运行参量的所测量信号相关联。在模型信号形态与运行参量的所测量信号相关联时，能够求取两个信号的相符性的度量。相符性的度量能够是例如40％、尤其是50％、完全尤其是60％。

在根据本发明的方法的方法步骤S4中，能够至少部分地根据模型信号形态与运行参量的所测量信号的交叉关联来进行对工作进展的识别。在此，能够至少部分地根据运行参量的所测量信号和模型信号形态的至少40％的预先给定阈值的相符性来进行识别。

在一种实施方式中，相符性的阈值能够由手持式工具机的使用者规定地预先定义和/或在工厂方面预先定义。

在一种实施方式中，根据本发明的方法包括以下的方法步骤：

S5至少部分地基于在方法步骤S4中所识别的工作进展来实施手持式工具机的第一例行程序。

因此，根据本发明，手持式工具机能够对不同的应用情形作出反应。第一例行程序能够包括电动机的转速的改变，尤其降低和/或提高。第一例行程序示例性地能够是转速的立即下降、马达的立即停止、转速的时间延迟的下降和/或马达的时间延迟的停止。此外也能够是不同的反应的组合。

在一种实施方式中，在考虑至少一个所定义的和/或可预先给定的、尤其是可由手持式工具机的使用者预先给定的参数的情况下，第一例行程序包括电动机的停止。用于这样的参数的示例包括时段、电动机的旋转数、工具接收部的旋转数、电动机的转动角度和手持式工具机的冲击机构的冲击数。

在另一实施方式中，第一例行程序包括电动机的转速的改变、尤其降低和/或提高。电动机的转速的这种改变能够例如借助于马达电流、马达电压、蓄电池电流或者蓄电池电压的改变来实现，或者通过这些措施的组合来实现。

在本发明的一种实施方式中，第一例行程序包括对使用者在视觉上、听觉上和/或触觉上的反馈。

优选地，电动机的转速的改变的幅度能够由手持式工具机的使用者定义。对此替代地或者附加地，电动机的转速的改变也能够由目标值预先给定。在这种情况下，属于“幅度”也应在改变的水平的意义下一般性地理解并且不只是与循环的过程关联。

在一种实施方式中，电动机的转速的改变多次地和/或动态地、尤其在时间上分开地和/或沿着转速改变的特性曲线和/或根据手持式工具机的工作进展来进行。

此外，电动机的转速的改变的幅度和/或电动机的转速的目标值能够由手持式工具机的使用者来定义。

第一例行程序和/或第一例行程序的有代表性的参数能够由使用者通过应用软件(“App”)或者使用者界面(“Human-Machine Interface”，“HMI”)来设定和/或展示。此外，在一种实施方式中，HMI能够布置在机器本身上，而在其他的实施方式中，HMI能够布置在例如智能手机、平板电脑或者计算机这样的外部设备上。

电动机的转速的改变能够多次地和/或动态地进行，尤其在时间上分开地和/或沿着转速改变的特性曲线和/或根据手持式工具机的工作进展进行。

在本发明的一种实施方式中，手持式工具机是一种冲击式螺钉机、尤其是旋转冲击式螺钉机，并且要识别的工作进展包括在工具接收部没有继续转动的情况下的冲击，和/或冲击式运行、尤其旋转冲击式运行的开始或者停止。

本领域技术人员将认识到，根据本发明的方法与手持式工具机的电动机的至少一个设定转速、电动机的至少一个开动特性和/或能量供给、尤其是蓄电池的至少一个充电状态无关地实现对工作进展的识别。

这里，运行参量的信号应理解为测量值的在时间上的序列。替代地和/或附加地，运行参量的信号也能够是频谱。替代地和/或附加地，也能够对运行参量的信号进行修整，例如进行平滑、滤波、拟合和诸如此类的。

在另一实施方式中，将运行参量的信号作为测量值的序列保存在存储器、优选环形存储器、尤其是手持式工具机中。

在一个方法步骤中，要识别的工作进展根据手持式工具机的冲击机构的少于十次冲击、尤其是电动机的少于十次冲击振动周期、手持式工具机的冲击机构的优选少于六次冲击、电动机的尤其少于六次的冲击振动周期、冲击机构的完全优选少于四次冲击、电动机的尤其少于四次冲击振动周期来识别。在这里，冲击机构的冲击应理解为冲击机构冲击件(尤其是锤)在冲击机构体(尤其是砧座)上在轴向上、径向上、切向上和/或在周向方向上定向的冲击。电动机的冲击振动周期与电动机的运行参量相关联。电动机的冲击振动周期能够根据在运行参量的信号中的运行参量波动来求取。

根据另一方面，本发明包括一种手持式工具机，其包括电动机、电动机的运行参量的测量值传感器和控制单元，其中，该控制单元设置用于执行根据本发明的方法。

手持式工具机的电动机将输入转轴置于旋转状态，并且输出转轴与工具接收部连接。砧座与输出转轴抗扭转地连接，而锤与输入转轴连接，使得它由于输入转轴的转动运动而在输入转轴的轴向方向上实施间隙性的运动以及围绕输入转轴实施间歇性的旋转式运动，其中，锤以此方式间隙性地撞击到砧座上并且因此将冲击和转动脉冲传递到砧座上和因此传递到输出转轴上。第一传感器将第一信号传送给控制单元，例如以便求取马达转动角度。此外，第二传感器能够将第二信号传送给控制单元，以便求取马达速度。

有利地，手持式工具机具有存储器单元，各种值能够保存在所述存储器单元中。

在另一实施方式中，手持式工具机是蓄电池运行的手持式工具机、尤其是蓄电池运行的旋转冲击式螺钉机。以此方式确保手持式工具机的灵活的和不依赖于电网的使用。

通过本发明使得能够在最大程度上省去例如滤波器、信号环回、系统模型(静态的以及自适应的)和信号跟踪这样的更费事的信号处理的方法。

基本上不需要附加的传感装置(例如加速度传感器)，然而这些评估方法也能够应用到另外的传感装置的信号上。此外，在其他的马达设计(所述其他的马达设计在没有转速检测的情况下也足够)中，这些方法也可以使用在其他的信号中。

在一种优选的实施方式中，手持式工具机是蓄电池螺钉机、钻孔机、冲击式钻孔机或者冲击钻机，其中，能够使用钻机、钻头或者不同的批头附件作为工具。根据本发明的手持式工具机尤其构造为冲击式螺旋工具，其中，由马达能量的带有脉冲的释放产生更高的峰值转矩以用于螺钉或者螺母的旋入或者拧松。在这种情况下，电能的传递尤其应理解为，通过蓄电池和/或通过电缆连接的手持式工具机向身体(Korpus)传送能量。

此外，根据所选择的实施方式，螺旋工具能够在转动方向上灵活地构造。以此方式，所提出的方法不但能够被用于旋入而且能够用于拧松螺钉或者螺母。

在本发明的框架下，“求取”尤其应包括测量或者记录，其中，“记录”应在测量和存储的意义下理解，此外“求取”也应包括对所测量信号的可行的信号处理。求取通过例如对信号的分类或者聚类来进行。

此外，“判断”也应理解为识别或者探测，其中，应实现明确的对应。“识别”应理解为与样本(Muster)的部分相符性的识别，所述相符性例如能够通过将信号拟合到样本、傅里叶分析或者诸如此类的来实现。“部分相符性”应理解为使得拟合具有小于预先给定的阈值、尤其是小于30％、完全尤其是小于20％的误差。

本发明的另外的特征、应用可能性和优点从对本发明的在附图中所示出的实施例的随后的说明得出。在此要注意，在附图中所说明的或者所展示的特征自身地或者以任意组合构成本发明的主题，而与它们在权利要求中的概括或者它们的引用关系无关，以及与它们在说明书中或者在附图中的表示或者展示无关地仅具有进行说明的特征，并且不旨在以任何方式限制本发明。

附图说明

下面根据优选的实施例更详尽地解释本发明。附图是示意性的并且示出：

图1手持式电动工具机的示意性示图；

图2(a)一种示例应用的工作进展以及运行参量的所对应的信号；

图2(b)运行参量的在图2(a)中所示出的信号与模型信号的相符性；

图3一种示例应用的工作进展以及运行参量的两个所对应的信号；

图4根据本发明的两种实施方式的运行参量的信号的变化曲线；

图5根据本发明的两种实施方式的运行参量的信号的变化曲线；

图6一种示例应用的工作进展以及运行参量的两个所对应的信号；

图7根据本发明的两种实施方式的两个运行参量的信号的变化曲线；

图8根据本发明的两种实施方式的两个运行参量的信号的变化曲线；

图9运行参量的信号的两个不同记录的示意性示图；

图10(a)运行参量的信号；

图10(b)被包含在图10(a)的信号中的第一频率的幅度函数。

图10(c)被包含在图10(a)的信号中的第二频率的幅度函数。

图11运行参量的信号和基于模型信号的带通滤波的输出信号的联合的示图；

图12运行参量的信号和基于模型信号的频率分析的输出的联合的示图；

图13运行参量的信号和用于参数估计的模型信号的联合的示图；和

图14运行参量的信号和用于交叉关联的模型信号的联合的示图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的手持式电动工具100，所述手持式电动工具具有带有手柄115的壳体105。根据所示出的实施方式，手持式电动工具100能够与蓄电池组190机械式地和电式地连接以便独立于电网地供电。在图1中，手持式工具机100示例性地构造为蓄电池旋转冲击式螺钉机。然而要指出，本发明不限于蓄电池旋转冲击式螺钉机，而是原则上能够应用在例如冲击钻这样的手持式工具机100中：在所述手持式工具机中，需要工作进展的识别。

在壳体105中布置有由蓄电池组190以电流供给的电动机180和传动装置170。电动机180通过传动装置170与输入转轴连接。此外，在壳体105内部在蓄电池组190的区域中布置有控制单元370，为了控制和/或调节电动机180和传动装置170，所述控制单元例如借助于所设定的马达转速n、所选择的旋转脉冲、所期望的传动挡x或者诸如此类的对它们产生影响。

电动机180例如可通过手动开关195操纵(即接通和关断)并且能够是任意的马达类型(例如电子换向电机或者直流电机)。基本上，电动机180能够电子式地控制或者调节，使得不但能够实现可逆运行，而且能够实现在所期望的马达转速n和所期望的旋转脉冲方面的预给定参数。从现有技术充分地已知合适的电动机的作用原理和构造，从而在这里为了说明简洁的目的而省去详细的说明。

通过输入转轴和输出转轴能够将工具接收部140可转动地支承在壳体105中。工具接收部140用于接收工具并且能够直接地模制到输出转轴上或者以套筒形式与该输出转轴连接。

控制单元370与电流源处于连接状态并且构造为使得它能够借助于不同的电流信号可电子式地控制或者调节地操控电动机180。不同的电流信号确保电动机180的不同的旋转脉冲，其中，电流信号通过控制导线被传到电动机180上。电流源能够例如构造为电池，或者如在所示出的实施例中那样构造为蓄电池组190或者构造为电网插头。

此外能够设置未详细地示出的操作元件，以设定不同的运行模式和/或电动机180的转动方向。

根据本发明的一方面，提供一种用于运行例如在图1中所示出的手持式工具机100的方法，借助于该方法能够确定，借助于手持式工具机实施的旋紧是否按规定地实施，其中，该判断至少部分基于对电动机的所记录信号的评估。

该方法的一些方面尤其基于对信号形态的检查和对这些信号形态的相符性的程度的确定，所述相符性能够相应于例如对由手持式工具机100驱动的元件、例如螺钉的继续转动的评估。

关于这一点，在图2(a)中示出松动的紧固元件、例如自攻的混凝土螺钉900在紧固载体、例如由钢筋混凝土制成的混凝土构件902中的应用情况。

在本公开的框架下，执行这样的旋紧被称作方法步骤A。

此外，在图2中示出旋转冲击式螺钉机的电动机180的运行参量的示例信号200，如该信号这样或者以类似的形态在旋转冲击式螺钉机的既定的使用中出现。以下的实施方案与旋转冲击式螺钉机有关，而它们在本发明的框架下也适用于例如冲击钻这样的其他的手持式工具机100。

在当前公开的框架下提供电动机180的运行参量的信号200被称作方法步骤S2。在这种情况下，“提供”意味着使相应的特征在手持式工具机100的内部的或者外部的存储器中可用。

根据本发明，在步骤C中进行对电动机180的运行参量的所记录信号200的评估。以下尤其根据附图2(a)和2(b)说明这种评估的基础。在步骤D中判断旋紧是否已按规定地实施，其中，这种判断至少部分地基于对电动机180的运行参量的所记录信号200的评估。

在图2的当前实施例中，将时间作为参考参量描绘在横坐标x上。然而，在一种替代的实施方式中，将与时间相关联的参量作为参考参量描绘，例如工具接收部140的转动角度、电动机180的转动角度、加速度、急动度，尤其更高阶的急动度、功率或者能量。在附图中，将在每个时间点的马达转速n描绘在纵坐标f(x)上。代替马达转速地，也能够选择其他的、与马达转速相关联的运行参量。在本发明的替代的实施方式中，f(x)表示例如马达电流的信号。

马达转速和马达电流是下述运行参量：所述运行参量在手持式工具机100中通常地并且没有附加花费地由控制单元370检测。

在本发明的优选的实施方式中，手持式工具机100的使用者能够选择，应基于哪个运行参量来实施本发明的方法。

在图2(a)中可见，该信号包括第一区域310，该第一区域的特征在于马达转速的单调增加以及在于相对恒定的马达转速的范围，该范围也能够被称作是高原(Plateau)。在图2(a)中在横坐标x和纵坐标f(x)之间的交点在旋紧过程中相应于旋转式冲击螺钉机的起动。

在第一区域310中，混凝土螺钉900以相对小的阻力到达混凝土构件902中，并且对于旋入所需的转矩位于旋转冲击机构的释放力矩以下。即，在第一区域310中的马达转速的变化曲线相应于螺钉在没有冲击的情况下的运行状态。

如从图2(a)可得知，混凝土螺钉900的头部在区域322中不是平放在混凝土构件902上，这意味着，由旋转冲击式螺钉机驱动的混凝土螺钉900随着每次冲击而进一步转动。在继续下去的工作过程中，这个附加的转动角度能变得更小，这在附图中通过变小的周期持续时间反映出来。此外，进一步地旋入也能够通过平均减小的转速表现出来。

混凝土螺钉900进入到混凝土构件902越深，则冲击频率越高。马达转速又随着该冲击频率波动。冲击频率越高，则马达转速同时变得越低。最初的所谓的“软的旋紧情况”越来越多地变成“硬的旋紧情况”。

接着，如果混凝土螺钉900的头部到达混凝土构件902，为了进一步地旋入，需要还更高的转矩和因此更多的冲击能量。然而，因为手持式工具机100不再提供冲击能量，混凝土螺钉900不再继续转动或者仅仅还继续转动明显更小的转动角度。

在第二区域322和第三区域324中所实施的旋转冲击式运行的特征在于运行参量的信号200的振荡的变化曲线，其中，振荡的形态例如可以是三角学地或者另外地振荡的。在当前的情况下，振荡具有下述变化曲线：所述变化曲线能够被称作是经修改的三角函数。在冲击式螺旋运行中的运行参量的信号200的这种特征性形态由于冲击机构冲击件和位于冲击机构与电动机180之间的系统链(尤其齿轮170)的曳起和空转产生。

如从以上可得知地，原则上，与例如冲击式运行的开始这样的单个的工作进展相对应的信号形态的特征在于如下确定的有代表性的特征：所述特征至少部分地由旋转冲击式螺钉机的固有的特性预先给定。

在本发明的实施方式中，在判断旋紧是否已按规定地实施时，考虑工作进展的识别。在本发明的实施方式中，能够定义一个或者多个待探测的工作进度，在所述工作进度的探测中，在方法步骤D中判断旋紧未按规定实施。

换言之，在本发明的实施方式中，至少部分地基于在旋紧结束时所探测到的工作进展来作出旋紧是否已按规定地实施的判断。

例如确定，在旋紧过程结束的时间点的工作进展相应于下述状态：在所述状态中，使已经平放在紧固载体上的螺钉头部进一步转动，则这能够作为下述指征，即在螺钉底部中开槽或者切凹口的螺纹至少部分地损坏，并且与之相应地所述旋紧没有按规定实施。

在这样的情况下，没有按规定的旋紧的工作进展的特征在于，在冲击频率在螺旋过程期间持续增大的情况下，记录到冲击频率的下降，也就是说，在转速幅度减小的情况下记录到马达转速的增大。

在根据本发明的方法的实施方式中，从下述认识出发，在步骤S1中提供模型信号形态240。在这里，模型信号形态240可对应于下述工作进展，例如实现混凝土螺钉900的头部平放在混凝土构件902上，并且与本发明的一些实施方式相关联地，模型信号形态240也被称作状态典型的模型信号形态。换言之，模型信号形态240包含对于工作进展而言典型的特征，如振动变化曲线、振动频率或者振动幅度或者单个的信号序列以连续的、准连续的或者离散的形态的存在。

在其他的应用中，待探测的工作进展能够通过不同于通过振动的信号形态来标记，例如通过在函数f(x)中的不连续性或者增长率来标记。在这种情况下，状态典型的模型信号形态的特征在于恰好该参数而不在于振动。

在本发明的方法的优选构型中，在方法步骤S1中能够由使用者规定状态典型的模型信号形态240。状态典型的模型信号形态240同样能够存储或者储存在设备内部或者由外部的数据设备提供。

在本发明的实施方式中，在根据本发明的方法的方法步骤S3中，将电动机180的运行参量的信号200与状态典型的模型信号形态240进行对比。在本发明的上下文中，特征“对比”应宽泛地并且在信号分析的意义下解释，从而所述对比的结果尤其也能够是电动机180的运行参量的信号200与模型信号形态240的部分地或者逐步地相符，其中，两个信号的相符性的程度能够由不同的数学方法来求取，所述数学方法在后面还提到。

此外，在步骤S3中，从所述对比求取电动机180的运行参量的信号200与状态典型的模型信号形态240的相符性评估，并且因此作出关于两个信号的相符性的结论。在这里，相符性评估能够至少部分地根据相符性的阈值来进行，该阈值也能够被理解为运行参量的信号200与模型信号形态240的相符性的最低限度并且以下更详尽地解释。

图2(b)示出与图2(a)的运行参量的信号200相对应的相符性评估201的函数q(x)的变化曲线，所述相符性评估在横坐标x上的各个位置上给出在电动机180的运行参量的信号200与状态典型的模型信号形态240之间的相符性的值。

在混凝土螺钉900的转入的当前实施例中，能够考虑这种评估来确定在冲击时继续转动的程度。在该实施例中，在步骤S1中所提供的模型信号形态240相应于在没有继续转动的情况下的理想冲击，也就是说下述状态：在所述状态中，混凝土螺钉900的头部平放在混凝土构件902的表面上，如在图2(a)的区域324中所示出地。与之相应地，在区域324中产生两个信号的高的相符性，这通过相符性评估201的函数q(x)的保持的高值反映出来。相反地，在区域310(在该区域中，每次冲击伴随着混凝土螺钉900的高的转动角度)中，仅达到小的相符性值。混凝土螺钉900在冲击时继续转动得越少，则这种相符性越高，这能够在相符性评估201的函数q(x)在区域322中在使用冲击机构时反映连续地增加的相符性值看出，所述区域的特征在于混凝土螺钉200在每次冲击由于增加的旋入阻力而不断地变小的转动角。

如在图2的实施例中可见，用于进行冲击区分的信号的相符性评估201由于其或多或少有跳跃的表现非常适合于此，其中，这种有跳跃的变化取决于混凝土螺钉900在示范性的工作过程结束时的继续转动角度的同样或多或少有跳跃的变化。能够至少部分地根据相符性评估201与相符性的阈值的对比来进行对工作进展的识别，所述阈值在图2(b)中由划成虚线的线条202标记。在图2(b)的当前实施例中，相符性评估201的函数q(x)与线条202的交点SP与混凝图螺钉900的头部平放在紧固载体902的表面上的工作进展相对应。

在根据本发明的方法的方法步骤S4中，现在，至少部分地根据在方法步骤S3中所求取的相符性评估201来识别工作进展。在此要注意，该功能不仅局限于旋入应用，而且也包括在旋出应用中的使用。

有利地，在步骤S4中所进行的对工作进展的识别由另一方法步骤补充，在该另一方法步骤中，手持式工具机100的第一例行程序至少部分地基于在方法步骤S4中所识别的工作进展实施，如以下要阐述的。

除了判断旋紧是否已按规定地实施之外，在这些实施方式中的方法通过使旋紧自动化来支持使用者实施按规定的旋紧。

在此分别假定，作为手持式工具机实施先前所提到的第一例行程序的结果，要识别的工作进展由参数模型信号形态240和/或相符性的阈值定义。然而，同样地在替代的实施方式中设置：在未知的应用情况下，借助于已知的应用情况(具有相似的特征)估计所述第一例行程序。

尽管在将运行状态更换到冲击式运行时会产生转速的降低，例如在小的木螺丝或者自攻螺钉的情况下只能非常困难地实现，防止螺钉头进入到材料中。这原因在于，即使在力矩提高的情况下由于冲击机构的冲击而发生高的转轴转速。

这种行为在图3中示出。如在图2中那样，在横坐标x上例如描绘时间，而在纵坐标f(x)上描绘马达转速并且在纵坐标g(x)上描绘转矩g(x)。因此，曲线f和g给出马达转速f和转矩g在时间上的变化曲线。在图3的下部区域中，又类似于图2示出地，示意性地示出在混凝土螺钉900，900’和900”到混凝土板902中的旋入过程中的不同状态。

在附图中，“无冲击”运行状态由附图标记310示出，在该“无冲击”运行状态下，螺钉以高的转速f和小的力矩g转动。在由附图标记320标记的“冲击”运行状态下，转矩g快速地增加，而转速f仅仅略微地下降，如以上已经注意到。在图3中的区域310'标明下述区域：在所述区域内部发生与图2相关联地解释的冲击识别。

为了防止在混凝土螺钉900的螺钉头与混凝土构件902接触时混凝土螺钉900继续转动(这通常伴随着在混凝土板902中所切开的螺纹的损坏)，在本发明的实施方式中能够至少部分地基于在方法步骤S4中所识别的工作进展来实施工具的与应用相关的、合适的例行程序或者反应，例如，机器的关断、电动机180的转速的改变和/或向手持式工具机100的使用者的光学的、声学的和/或触觉的反馈。

在本发明的一种实施方式中，第一例行程序包括在考虑至少一个所定义的和/或可预先给定的、尤其是可由手持式工具机的使用者预先给定的参数的情况下使电动机180停止。

对此示例性地，在图4中示意性地示出了在冲击识别310'之后设备的立即停止，由此在下述方面支持使用者，避免混凝土螺钉900在螺钉头平放在混凝土构件902上的情况下继续转动。在附图中，这通过曲线图f的在区域310'之后迅速地下降的分支f'示出。

用于所定义的和/或可预先给定的、尤其是可由手持式工具机100的使用者预先给定的参数的实施例是，由使用者所定义的时间(在该时间之后，设备停止，这在图4中由时段T_Stopp示出)以及曲线图f的所属的分支f”。在理想情况下，手持式工具机100恰好停止，使得螺钉头与螺栓座表面齐平。然而，因为到这种情况发生为止的时间因应用情况而异，有利的是，时段T_Stopp可由使用者定义。

对此替代地或者附加地，在本发明的一种实施方式中设置：第一例行程序包括电动机180的转速、尤其是额定转速(并且因此还有冲击识别之后的转轴转速)的改变、尤其是降低和/或提高。在图5中示出下述实施方式：在该实施方式中，执行转速的降低。手持式工具机100首先又在“无冲击”运行状态310下运行，该运行状态的特征在于马达转速的由曲线图f表示的变化曲线。在区域310'中进行冲击识别之后，在该实施例中，马达转速降低确定的幅度，这由曲线图f’和f”示出。

在本发明的一种实施方式中，电动机180的转速的改变的幅度或者程度(对于在图5中的曲线图f的分支f”，由ΔD标记)能够由使用者设定。由于转速的降低，当螺钉头接近紧固载体902的表面时，使用者有更多的时间作出反应。一旦使用者认为，螺钉头与支承面足够齐平，那么他能够借助于开关使手持式工具机100停止。与手持式工具机100在冲击识别之后停止相比，马达转速的改变(在图5的实施例中是降低)具有下述优点：由于使用者确定的关断，该例行程序在很大程度上与应用情况无关。

在本发明的一种实施方式中，电动机180的转速的改变的幅度ΔD和/或电动机180的转速的目标值可由手持式工具机100的使用者定义，这又提高该例行程序在极不同的应用情况的可应用性的意义下的灵活性。

在本发明的实施方式中，电动机180的转速的改变多次地和/或动态地进行。尤其能够设置：电动机180的转速的改变在时间上分开和/或沿着转速改变的特性曲线进行，和/或根据手持式工具机100的工作进程进行。

对此的实施例尤其包括转速降低和转速提高的组合。此外，不同的例行程序或者它们的组合能够相对于冲击识别在时间上错开地执行。此外，本发明也包括下述实施方式：在所述实施方式中，在两个或者更多例行程序之间设置时间上的偏差。如果例如在冲击识别之后直接地降低马达转速，马达转速在确定的时间值之后也能够又提高。此外，设置下述实施方式：在所述实施方式中，不仅不同的例行程序自身、而且还有在例行程序之间的时间偏差由特性曲线预先给定。

如开篇所提到地，本发明包括下述实施方式：在所述实施方式中，工作进展的特征在于从在区域320中的“冲击”运行状态到在区域310中的“无冲击”运行状态的更换，这在图6中直观地说明。

手持式工具机100的运行状态的这种过渡例如在下述工作进展中产生：在所述工作进展中，混凝土螺钉900从固定载体902上脱开，即在旋出过程中，这在图6的下部区域中示意性地示出。如也在图3中那样，在图6中，曲线图f表示电动机180的转速，而曲线图g表示转矩。

如已经与本发明的其他的实施方式相关联地解释地，这里，也借助于找到有代表性的信号形态来检测手持式工具机的运行状态(在当前情况下是冲击机构的运行状态)。

在“冲击”运行状态下(在图6中，即在区域320中)，混凝土螺钉900不转动并且存在着高的力矩g。换言之，在这种状态下，转轴转速等于零。在“无冲击”运行状态下(在图6中，即在区域310)，力矩g快速地下降，这又导致转轴转速和马达转速f的同样快速地提高。由于马达转速f的这种快速地提高(由力矩g从混凝土螺钉900从混凝土构件902上松开的时间点起的下降引起)，对于使用者而言通常困难的是，接收松开的混凝土螺钉900或者螺母并且防止其掉落。

本发明的方法能够用于，防止螺纹器件(所述螺纹器件能够是混凝土螺钉900或者螺母)在混凝土构件902松开之后快速地旋开使得其掉落。为此，参照图7。图7在所示出的轴线和曲线图方面基本上与图6一致，并且相应的附图标记指定相应的特征。

在一种实施方式中，例行程序包括，在确定手持式工具机100识别出要识别的工作进展(在实施例中是“无冲击”运行模式，这在图7中由马达转速的曲线图f在区域310中的陡峭地下降的分支f’示出)之后立即停止手持式工具机100。在替代的实施方式中，时间T_Stopp能够由使用者定义，在所述时间T_Stopp之后，设备停止。在附图中，这由马达转速的曲线图f的分支f”示出。本领域技术人员认识到，马达转速如也在图6中所示出地在从区域320(“冲击”运行状态)到区域310(“无冲击”运行状态)的过渡之后首先快速地增加并且在时段T_Stopp结束之后陡峭地下降。

在时段T_Stopp适当地选择的情况下可行的是，马达转速恰好在混凝土螺钉900或者螺母恰好还位于螺纹中时下降到“零”。在这种情况下，使用者能够用少量的螺纹旋转取出混凝土螺钉900或者螺母，或者替代地让其保留在螺纹中，以便例如打开卡箍。

下面根据图8说明本发明的另一实施方式。在这种情况下，在从区域320(“冲击”运行状态)到区域310(“无冲击”运行状态)的过渡之后发生马达转速的降低。在附图中，降低的幅度或者程度以Δ_D作为在区域320中的马达转速的平均值f”与降低的马达转速f’之间的度量给出。在确定的实施方式中，这种降低能够由使用者设定，尤其通过给出手持式工具机100的转速的目标值来设定，所述目标值在图8中位于分支f’的水平上。

由于马达转速和因此还有转轴转速的降低，当混凝土螺钉900的头部从螺钉座表面松开时，使用者具有更多的时间作出反应。一旦使用者认为螺钉头或螺母已经旋紧得足够深，他能够借助于开关停止手持式工具机100。

与图7相关联地说明的实施方式中，在区域320(“冲击”运行状态)到区域310(“无冲击”运行状态)中的过渡之后直接地或者有延迟地使手持式工具机100停止，相对于该实施方式，转速降低具有与应用情形在更大程度上无关的优点，因为最终是使用者确定，手持式工具机在转速降低之后何时被关断。例如，这在长的螺纹杆的情况下能够是有帮助的。这里，存在着下述应用情况：在所述应用情况中，在螺纹杆松开并且冲击机构的与之伴随的停止之后，还必须实施或多或少地长的旋出过程。即，手持式工具机100在冲击机构停止之后的关断在这些情况下不是合乎目的的。

此外，在另一方法步骤中，填补手持式工具机100的使用者在所实施的第一例行程序方面的质量评估，通过该另一方法步骤至少部分地根据所述评估进行对该例行程序的优化。

在本发明的一些实施方式中，通过使用手持式工具的输出设备向手持式工具机的使用者输出工作进展。

以下解释与方法步骤S1-S4的执行相关的一些技术关联和实施方式。

在实际的应用中能够设置：在手持式工具机100运行期间重复地实施方法步骤S1至S3中的一个或者多个，以监控所实施的应用的工作进展。为此目的能够在方法步骤S2中对运行参量的所求取信号200分段，从而在信号分段上、优选总是相同的固定长度的信号分段上执行方法步骤S3。

为此目的，运行参量的信号200能够作为测量值序列存储在存储器中、优选地存储在环式存储器中。在该实施方式中，手持式工具机100包括存储器，优选地包括环式存储器。

如与图2相关联地已经提到地，在本发明的优选实施方式中，在方法步骤S2中，运行参量的信号200作为运行参量的测量值的时间变化曲线求取，或者作为运行参量(作为电动机180的与时间变化曲线相关联的参量)的测量值求取。在此，测量值能够是离散的、准连续的或者连续的。

在此，一种实施方式设置：运行参量的信号200在方法步骤S2中被记录为运行参量的测量值的时间变化曲线，并且在跟随方法步骤S2的方法步骤S2a中，进行运行参量的测量值的时间变化曲线到运行参量作为电动机180的与时间变化曲线相关联的参量(例如工具接收部140的转动角度、马达转动角度、加速度、急动度、尤其更高阶的急动度、功率或能量)的测量值的变化曲线的变换。

以下，根据图9说明本实施方式的优点。类似于图2地，图9a示出在横坐标x上(在这种情况下是在时间t上)的运行参量的信号f(x)200。如在图2中那样，运行参量能够是马达转速或者与马达转速相关联的参数。

该图包含运行参量的两个信号变化曲线200，所述两个信号变化曲线能够分别对应于工作进展，在旋转冲击式螺钉机的情况下，对应于例如旋转冲击式旋紧模式。在两种情况下，信号包括被理想化地假定为正弦形的振动变化曲线的波长，其中，具有较短波长T1的信号具有带有较高的冲击频率的变化曲线，并且具有较长波长T2的信号具有带有较低的冲击频率的变化曲线。

两个信号能够用相同的手持式工具机100在不同的马达速度下产生并且尤其取决于，使用者通过手持式工具机100的操作开关请求哪个旋转速度。

现在，例如如果要考虑参数“波长”来定义状态典型的模型信号形态240，即，在当前的情况下必须将至少两个不同的波长T1和T2作为状态典型的模型信号形态的可能的部分来存储，由此在两种情况下运行参量的信号200与状态典型的模型信号形态240的对比导致结果“相符”。因为马达转速能够在时间上总体地并且在大的范围内改变，这导致，所搜索的波长也改变并且由此必须与之相应地适配地调整用于识别该冲击频率的方法。

在存在着大量可能的波长的情况下，方法和编程的花费相应地快速地增多。

因此，在优选的实施方式中，横坐标的时间值被转换为与时间值相关联的值，例如加速度值、更高阶的急动度值、功率值、能量值、频率值、工具接收部140的转动角度值或者电动机180的转动角度值。这是可行的，因为电动机180与冲击机构和与工具接收部140的刚性的传动比产生马达转速对冲击频率的直接的、已知的依赖关系。通过这种标准化实现与马达转速无关的、不变周期的振动信号，这在图3b中由两个属于T1和T2的信号的变换示出，其中，两个信号现在具有相同的波长P1＝P2。

相应地，在本发明的这种实施方式中，对所有的转速有效的状态典型的模型信号形态240能够由唯一的波长参数通过与时间相关联的参量来规定，例如工具接收部140的转动角度、马达转动角度、加速度、急动度、尤其高阶的急动度、功率或者能量。

在一种优选的实施方式中，在方法步骤S3中用对比方法进行对运行参量的信号200的对比，其中，该对比方法包括至少一种基于频率的对比方法和/或进行对比的对比方法。对比方法将运行参量的信号200与状态典型的模型信号形态240进行对比：是否至少满足相符的阈值。该对比方法将运行参量的所测量信号200与相符性的阈值进行对比。基于频率的对比方法至少包括带通滤波和/或频率分析。进行对比的对比方法至少包括参数估计和/或交叉关联。以下，更详细地说明基于频率的和进行对比的对比方法。

在具有带通滤波的实施方式中，必要时如所说明地变换到与时间相关联的参量上的输入信号通过一个或者多个带通滤波器被滤波，所述带通滤波器的通道区域与一个或者多个状态典型的模型信号形态相符。通道区域由状态典型的模型信号形态240产生。也能够设想，通道区域与状态典型的模型信号形态240相关联地规定的频率相符。在该频率的幅度超过先前所规定的极限值的情况(如在达到要识别的工作进展时是这种情况)下，在方法步骤S3中的对比导致下述结果：运行参量的信号200等于状态典型的模型信号形态240，并且因此达到要识别的工作进展。在这种实施方式中，幅度极限值的确定能够被理解为对状态典型的模型信号形态240与运行参量的信号200的相符性评估的求取，在此基础上，在方法步骤S4中判断，要识别的工作进展是否存在。

根据图10要解释下述实施方式：在所述实施方式中，使用频率分析作为基于频率的对比方法。在这种情况下，运行参量的信号200在图10(a)中所示出并且例如相应于电动机180的转速在时间上的变化曲线，所述信号基于频率分析、例如快速傅立叶变换(FastFourier Transformation，FFT)从时域变换到具有频率的相应加权的频域中。在这里，根据上述的实施方案的术语“时域”不但可理解为“运行参量在时间上的变化曲线”而且可理解为“运行参量作为与时间相关联的参量的变化曲线”。

这种表现形式的频率分析作为来自多个技术领域的信号分析的数学工具而广为人知并且尤其被用于，将所测量信号近似为不同波长的加权周期性谐波函数的级数展开。例如在图10(b)和10(c)中，加权因子κ₁(x)和κ₂(x)作为在时间上的函数变化曲线203和204给出：相对应的频率或者频带在所检查的信号(即，运行参量的变化曲线200)中是否存在以及多强烈地存在，所述频率或者频带在这里由于清楚性原因而未给出。

关于根据本发明的方法，即借助于频率分析能够确定：与状态典型的模型信号形态240对应的频率在运行参量的信号200中是否存在并且以哪种幅度存在。此外，然而也能够定义下述频率：所述频率的不存在是对要识别的工作进展的存在的度量。如与带通滤波相关联地提到地，能够规定幅度的极限值，该极限值是对运行参量的信号200与状态典型的模型信号形态240的相符性的程度的度量。

在例如图10(b)的实施例中，在时间点t₂(点SP₂)，在状态典型的模型信号形态240中典型地不可找到的第一频率在运行参量的信号200中的幅度κ₁(x)落在所属的极限值203(a)以下，在该实施例中，这对于要识别的工作进展的存在而言是必要的然而不充分的标准。在时间点t₃(点SP₃)，在状态典型的模型信号形态240中典型地可找到的第二频率在运行参量的信号200中的幅度κ₂(x)超过所属的极限值204(a)。在本发明的所属的实施方式中，幅度函数κ₁(x)或者κ₂(x)低于或者超过极限值203(a)，204(a)的共同存在对于运行参量的信号200与状态典型的模型信号形态240的相符性评估而言是决定性的标准。相应地，在这种情况下，在方法步骤S4中确定，达到要识别的工作进展。

在本发明的替代的实施方式中，使用这些标准中的仅一个，或者使用这些标准中的一个或者两个标准与例如达到电动机180的设定转速这样的其他的标准的组合。

在一些实施方式中，使用进行对比的对比方法，在所述实施方式中，将运行参量的信号200与状态典型的模型信号形态240进行对比，以找到运行参量的所测量信号200是否至少具有与状态典型的模型信号形态240的50％的相符并且因此达到预先给定的阈值。也可设想，将运行参量的信号200与状态典型的模型信号形态240进行对比，以求取这两个信号相互的相符性。

在根据本发明的方法的实施方式中，将参数估计作为进行对比的对比方法使用，在所述实施方式中，将运行参量的所测量信号200与状态典型的模型信号形态240进行对比，其中，针对状态典型的模型信号形态240识别所估计的参数。借助于所估计的参数能够求取对运行参量的所测量信号200与状态典型的模型信号形态240的相符性的度量，是否到达要识别的工作进展。在这里，参数估计基于平差计算(Ausgleichsrechnung)，所述平差计算是本领域技术人员已知的、数学的优化方法。借助于所估计的参数，数学的优化方法实现状态典型的模型信号形态240与运行参量的信号200的一系列测量数据相适应。根据对借助于所估计的参数进行参数化的状态典型的模型信号形态240和极限值之间的相符性的度量能够作出关于是否达到要识别的工作进展的判断。

借助于参数估计的进行对比的方法的平差计算，也能够求取对状态典型的模型信号形态240的所估计的参数与运行参量的所测量信号200的相符性的度量。

在本发明的方法的一种实施方式中，在方法步骤S3中，使用交叉关联的方法作为进行对比的对比方法。如以上所说明的数学的方法那样，交叉关联的方法是本领域技术人员已知的。在交叉关联的方法中，状态典型的模型信号形态240与运行参量200的所测量信号相关联。

与以上所提出的、参数估计的方法相比，交叉关联的结果又是具有由运行参量的信号200和状态典型的模型信号形态240的长度相加的信号长度的信号序列，所述结果描绘在时间上偏移的输入信号的相似性。在此，该输出序列的最大值意味着两个信号(即，运行参量的信号200和状态典型的模型信号形态240的)最高相符性的时间点，并且因此也是对关联性本身的度量，在该实施方式中，所述关联性在方法步骤S4中被用作达到要识别的工作进展的判断标准。在根据本发明的方法的实现中，相对于参数估计的重要差异在于，任意的状态典型的模型信号形态都能够用于交叉关联，而在参数估计中，状态典型的模型信号形态240必须能够由可参数化的数学函数表示。

图11示出用于下述情况的运行参量的所测量信号200：使用带通滤波作为基于频率的对比方法。在这里，将时间或者与时间相关联的参量作为横坐标x描绘。图11a示出运行参量的所测量信号作为带通滤波的输入信号，其中，手持式工具机100在第一区域310中以螺旋运行方式运行。在第二区域320中，手持式工具机100以旋转冲击式运行方式运行。图11b示出在带通滤波器对输入信号进行滤波之后的输出信号。

图12示出用于下述情况的运行参量的所测量信号200：使用频率分析作为基于频率的对比方法。在图12a和b中示出第一区域310，在该第一区域中，手持式工具机100处于螺旋运行模式下。在图6a的横坐标x上描绘时间t或者与时间相关联的参量。在附图12b中对运行参量的信号200经变换地示出，其中，例如能够借助于快速傅里叶变换从时域变换到频域。在图12b的横坐标x’上绘制例如频率f，从而示出运行参量的信号200的幅度。在图12c和d中示出第二区域320，在该第二区域中，手持式工具机100处于旋转冲击式运行模式下。图12c示出在旋转冲击式运行模式下在时间上所描绘的运行参量的所测量信号200。图12d示出运行参量的经变换的信号200，其中，在作为横坐标x’的频率f上描绘运行参量的信号200。图12d示出用于旋转冲击式运行的有代表性的幅度。

图13a示出在图2中所说明的第一区域310中借助于进行对比的对比方法对在运行参量的信号200和状态典型的模型信号形态240之间的参数估计进行对比的对比方法的典型情况。状态典型的模型信号形态240具有基本三角的变化曲线，运行参量的信号200具有强烈地与之偏离的变化曲线。与以上所说明的对比方法之一的选择无关地，在这种情况下，在方法步骤S3中所执行的、在状态典型的模型信号形态240和运行参量的信号200之间的对比具有下述结果：两个信号的相符的程度是小的，使得在方法步骤S4中未识别出要识别的工作进展。

相反地，在图13b中示出下述情况：在所述情况下，存在着要识别的工作进展并且因此状态典型的模型信号形态240和运行参量的信号200总体上具有高程度的相符性，即使可在单个的测量点上确定偏差。因此，在对参数估计的进行对比的对比方法中能够作出对是否已达到要识别的工作进展的判断。

图14针对使用交叉关联作为进行对比的对比方法的情况，示出在状态典型的模型信号形态240(见图14b和14e)与运行参量的所测量信号200(见图14a和14d)的对比。在图14a-f中，在横坐标x上描绘时间或者与时间相关联的参量。在附图14a-c中示出与螺旋运行相应的第一区域310。在附图14d-f中示出与要识别的工作进展相对应的第三区域324。如以上所说明地，使运行参量的所测量信号(图14a和14d)与状态典型的模型信号形态(图14b和14e)相关联。在图14c和14f中示出关联的相应结果。在图14c中示出在第一区域310期间的关联的结果，其中可见，存在着两个信号的小的相符性。因此，在图14c的实施例中，在方法步骤S4中判断未达到要识别的工作进展。在图14f中示出在第三区域324期间的关联的结果。在图14f中可见，存在着高的相符性，从而在方法步骤S4中判断达到要识别的工作进展。

本发明不限于所说明的和所示出的实施例。更确切地说，它也包括在由权利要求所定义的发明的框架下的所有专业的拓展方案。

除了所说明和所描绘的实施方式之外，能够设想另外的实施方式：所述另外的实施方式能够包括另外的变型以及特征的组合。

Claims

1.一种用于运行手持式工具机(100)的方法，所述手持式工具机(100)包括电动机(180)，所述方法包括以下的方法步骤：

A执行连接器件在底座中的旋紧；

S2在所述旋紧期间提供所述电动机(180)的运行参量的至少一个信号(200)；

C评估所述电动机(180)的所述运行参量的所记录信号(200)；

D判断所述旋紧是否已按规定地实施，其中，所述判断至少部分地基于对所述电动机(180)的所述运行参量的所记录信号(200)的评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行参量是电动机(180)的转速或者与所述转速相关联的运行参量。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，所述连接器件是自攻螺钉，优选地是自攻混凝土螺钉。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，所述底座至少部分地由混凝土构成，优选地部分地由钢筋混凝土构成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，所述方法包括将对所述电动机(180)的所记录信号的评估在所述手持式工具机(100)的人机界面(HMI)上可视化的方法步骤，尤其包括将不正确的旋紧的可视化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于运行手持式工具(100)的方法，其特征在于，所述方法包括将关于对所述电动机(180)的所记录信号的评估的消息发送到外部设备上的方法步骤，所述消息尤其是关于不正确地处理的旋紧。

7.根据权利要求6所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，消息的发送包括将推送消息发送到手持式设备上、尤其是智能手机上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，所述方法包括记录对所述电动机(180)的所记录信号的评估的方法步骤，尤其是在文档基础上、优选在3D装配图中记录不正确地处理的旋紧。

9.根据权利要求8所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，记录的方法步骤包括对旋紧的位置的检测和存储，尤其是通过使用所述手持式工具机(100)的定位传感器进行。

10.根据权利要求1至10中任一项所述的用于运行所述手持式工具机(100)的方法，其特征在于，对所述电动机(180)的所记录信号的评估的步骤包括以下步骤：

S1提供至少一种状态典型的模型信号形态(240)，其中，所述状态典型的模型信号形态(240)能与所述手持式工具机(100)的工作进展相对应；

S3将所述运行参量(200)的信号与所述状态典型的模型信号形态(240)进行对比，并且从所述对比求取相符性评估；

S4至少部分地根据在方法步骤S3中所求取的相符性评估来识别所述工作进展。

11.根据权利要求10所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，所述模型信号形态(240)在工厂方面预先给定和/或能够被使用者预先给定和/或选择。

12.根据权利要求10或12中任一项所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，在方法步骤S3中对所述相符性评估的求取包括：对比在所述运行参量的信号(200)和所述模型信号形态(240)之间的相符性与所述相符性的至少一个阈值。

13.根据以上权利要求中任一项所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，所述运行参量的信号(200)在方法步骤S2中被记录为所述运行参量的测量值的时间变化曲线，或者记录为所述运行参量在所述电动机(180)的与所述时间变化曲线相关联的参量上的测量值。

14.根据以上权利要求中任一项所述的用于运行手持式工具机(100)的方法，其特征在于，所述手持式工具机(100)是冲击式螺钉机、尤其是旋转冲击式螺钉机，并且要识别的工作进展是在工具接收部没有继续转动的情况下的冲击。

15.一种手持式工具机(100)，其包括电动机(180)、所述电动机(180)的运行参量的测量值传感器和控制单元(370)，其特征在于，所述控制单元(370)设置用于执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法。