DE10013943C2 - Laser-Ausrichtgerät für tragbare Handwerkzeugmaschinen, insbesondere für Handbohrmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Laser-Ausrichtgerät für tragbare Handwerkzeugmaschinen, insbesondere für Handbohrmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus JP 5-309 508 A. Patent abstracts of Japan. M, 1994, 1566, Vol. 18, No. 115 ist ein solches Ausrichtgerät bekannt. Dieses besteht aus einem im Gehäuse einer Handwerk­ zeugmaschine integrierten Lichtsender, der in Richtung eines Werkstücks parallel zur Handwerkzeugmaschinen-Arbeitsachse einen Lichtstrahl sendet und einem in der Nähe des Lichtsenders angeordneten Lichtdetektor, der die Intensität des vom Werkstück reflektierten Lichtstrahls auswertet und mittels eines Displays anzeigt, wobei aus der Anzeige der Stärke des empfangenen Lichtstroms hervorgeht, wie genau die Arbeits­ achse der Handwerkzeugmaschine rechtwinklig auf die Werkstückoberfläche ausge­ richtet ist.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausführung, dass zum Ausrichten zeitraubende Suchbewegungen ausgeführt werden müssen, um auf der Displayanzeige das Licht­ strommaximum zu ermitteln und dass nur eine rechtwinklige Ausrichtung auf eine reflexionsfähige Werkstückoberfläche möglich ist. Von Nachteil ist auch, dass sich im ausgerichteten Zustand Lichtsender und Lichtdetektor nicht exakt auf einer gemein­ samen Strahlachse befinden, wodurch, vom Abstand zwischen Handwerkzeugmaschine und Werkstück abhängig, systembedingte Restausrichtfehler auftreten können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Laser-Ausrichtgerät zu ent­ wickeln, das den zu korrigierenden Ausrichtfehler in Bezug auf einen Koordinaten­ nullpunkt vektoriell anzeigt, um dadurch eine nach Größe und Richtung gezielte Aus­ richtbewegung zu ermöglichen. Zur Vermeidung systembedingter Restausrichtfehler sollen gesendeter und reflektierter Laserstrahl im ausgerichteten Zustand auf einer gemeinsamen Strahlachse senkrecht zur Reflektorfläche verlaufen, darüber hinaus soll das Laser-Ausrichtgerät funktionsunabhängig sein von Größe, Form und Reflexions­ eigenschaften des Werkstücks.

Diese Aufgabe ist bei einem Laser-Ausrichtgerät gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ausrichtanzeigevorrichtung aus einer flächenförmigen, Laserlicht anzeigenden Mattscheibe besteht, die mit einer Bohr­ öffnung für den Laserstrahl versehen ist und die zwischen dem Laser-Sender und einem Laser-Reflektor angeordnet ist, dass der Laser-Reflektor feststehend angeordnet ist oder mit einer mit Winkelskalen versehenen Einstellmechanik um zwei zueinander senk­ rechte, den Laserstrahl rechtwinklig schneidende Drehachsen verdrehbar ist und dass die Mattscheibe ein Koordinatensystem mit der Bohröffnung als Nullpunkt aufweist, mit welchem Größe und Richtung einer durchzuführenden Ausrichtkorrekturbewegung anzeigbar sind.

Vorteilhaft ist bei diesem Laser-Ausrichtgerät, dass sich hiermit eine Handwerkzeug­ maschine auch bei größerer Winkelabweichung vom Sollwert mit einer gezielten Hand­ bewegung präzise auf ein Werkstück ausrichten lässt und dass am Laser-Reflektor jede zum Werkstück winkeldefinierte Referenzausrichtachse eingestellt werden kann, die Funktion unabhängig ist von Größe, Form und Reflexionseigenschaften des Werkstücks und eine kostengünstige Herstellung als Handwerkzeugmaschinen-Zubehör möglich ist.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unter­ ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen, in der die Fig. 1 und 2 Einzelheiten eines am Spannhals einer Handbohrmaschine befestigten Laser-Ausrichtgeräts zeigen.

Der im Ausführungsbeispiel vom Laser-Sender (1) ausgehende Laserstrahl (4) verläuft parallel zur Handbohrmaschinen-Arbeitsachse (10) durch eine Bohröffnung (2.1) im Koordinatennullpunkt (x', y') der Mattscheibe (2, 2.2) in Richtung auf das Werkstück (8). Mit der Bohröffnung (2.1) wird erreicht, dass der Laserstrahl (4) beim Durchqueren der Mattscheibe (2, 2.2) für den Betrachter unsichtbar bleibt.

Am Werkstück (8) ist ein Laser-Reflektor (3) angeordnet, der mit einer in Winkelskalen versehenen Einstellmechanik (3.1) um zwei zueinander senkrechte, den Laserstrahl (4) rechtwinklig schneidende Drehachsen (x, y) verdrehbar ist, womit jede zum Werk­ stück (8) winkeldefinierte, senkrecht zur Laser-Reflektorfläche (3) stehende Referenz­ ausrichtachse (6) einstellbar ist.

Der vom Laser-Sender (1) ausgehende, die Mattscheibe (2, 2.2) unsichtbar durchque­ rende und auf dem Laser-Reflektor (3) auftreffende Laserstrahl (4) wird in Richtung Laserlicht anzeigende Mattscheibe (2, 2.2) reflektiert. Auf dem Koordinatensystem (x', y') der Mattscheibe (2, 2.2) erscheint dann der reflektierte Laserstrahl (5) als punktför­ mig sichtbare Laser-Lichtmarke (5.1), die eine Winkelabweichung zwischen der Hand­ bohrmaschinen-Arbeitsachse (10) und der vorgegebenen Referenzausrichtachse (6), mit Größe und Richtung anzeigt, wobei der vom Koordinatensystem (x', y') erfaßte Aus­ richtwinkelbereich von der verwendeten Mattscheibengröße abhängig ist. Der Aus­ richtvorgang wird mit einer im Nullpunkt des Koordinatensystems (x', y') beginnen­ den, zur Laser-Lichtmarke (5.1) hin mit Größe und Richtung gezielten Ausricht­ bewegung ausgeführt. Ausgerichtet ist die Handbohrmaschinen-Arbeitsachse (10) in Bezug auf die mit dem Laser-Reflektor (3) vorgegebene Referenzausrichtachse (6), wenn die Laser-Lichtmarke (5.1) auf oder in die Nullpunktbohrung (2.1) des Koordi­ natensystems (x', y') fällt, dann verlaufen gesendeter Laserstrahl (4) und reflektierter Laserstrahl (5) gemeinsam auf der Referenzausrichtachse (6), senkrecht zur Laser- Reflektorfläche (3) und parallel zur Handbohrmaschinen-Arbeitsachse (10).

Anstelle der direkten optischen Anzeige des reflektierten Laserstrahls (5) können auch elektronische Anzeigeelemente in Form von aktiven Halbleiterbauelementen verwendet werden.

Claims (9)

1. Laser-Ausrichtgerät für tragbare Handwerkzeugmaschinen, insbesondere für Hand­ bohrmaschinen, mit einem Laser-Sender und einer Ausrichtanzeigevorrichtung, die am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine angeordnet sind, wobei mit dem Laser- Sender ein zur Arbeitsachse der Handwerkzeugmaschine paralleler Laserstrahl auf das Werkstück richtbar ist und der vom Werkstück reflektierte Laserstrahl mittels der Ausrichtanzeigevorrichtung anzeigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtanzeigevorrichtung aus einer flächenförmigen, Laserlicht anzeigenden Mattscheibe (2, 2.2) besteht, die mit einer Bohröffnung (2.1) für den Laserstrahl (4) versehen ist und die zwischen dem Laser-Sender (1) und einem Laser-Reflektor (3) angeordnet ist dass der Laser-Reflektor (3) feststehend angeordnet ist oder mit einer mit Winkelskalen versehenen Einstellmechanik (3.1) um zwei zueinander senkrechte, den Laserstrahl (4) rechtwinklig schneidende Drehachsen (x, y) ver­ drehbar ist und dass die Mattscheibe (2, 2.2) ein Koordinatensystem (x', y') mit der Bohröffnung (2.1) als Nullpunkt aufweist, mit welchem Größe und Richtung einer durchzuführenden Ausrichtkorrekturbewegung anzeigbar sind.

2. Laser-Ausrichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge des Laserstrahls (4) im sichtbaren oder im unsichtbaren Bereich liegt.

3. Laser-Ausrichtgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (4) mit einem Zeitgeber getaktet, zur Messdatenübertragung impulsmo­ duliert oder als Dauerstrahl sendbar ist

4. Laser-Ausrichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mattscheibe (2, 2.2) zur besseren Ablesbarkeit in eine winkelangepasste Schräglage zum Laserstrahl (4) schwenkbar ist.

5. Laser-Ausrichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser-Sender (1) und die Mattscheibe (2, 2.2) an der Handwerkzeugma­ schine (11) oder an Zubehörteilen montierbar oder im Gehäuse der Handwerk­ zeugmaschine (11) integrierbar ist.

6. Laser-Ausrichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser-Reflektor (3) durch Schraub-, Steck-, Klemm-, Nagel-, Klebe-, Klett-, Saug- oder Magnetverbindung am Werkstück (8) oder in dessen Nähe befestigbar ist.

7. Laser-Ausrichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser-Reflektor (3) mit einem an der Handwerkzeugmaschine (11) befes­ tigten, elastisch zusammenschiebbaren Tubus oder Teleskoprohr, durch den bzw. das der Laserstrahl (4) konzentrisch verläuft, auf die Oberfläche des Werkstücks (8) oder eine Referenzausrichtfläche zum Ausrichten aufsetzbar ist.

8. Laser-Ausrichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser-Reflektor (3) aus einem optischen Glas- oder Metallspiegel mit planer, konvexer oder konkaver Oberfläche oder aus einer Reflektorfolie oder aus einer Oberfläche mit aufgetragenen, Laserlicht reflektierenden Farben besteht.

9. Laser-Ausrichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser-Sender (1) mit der Mattscheibe (2, 2.2) und der Laser-Reflektor (3) gegeneinander austauschbar sind.