DE102006007990A1 - Hand-operated machine tool e.g. battery-operated drilling machine, for machining work piece, has measuring unit for transmitting measuring signal, where work progress parameter is implemented as geometrical parameter of measuring signal - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of technology
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einer Messeinheit zum Erfassen einer Arbeitsfortschrittskenngröße nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention is based on a hand tool with a measuring unit for recording a work progress characteristic according to the preamble of Claim 1.
Es sind Handwerkzeugmaschinen bekannt, die zum Signalisieren eines Arbeitsfortschritts bei einer Werkstückbearbeitung mit einem mechanischen Anschlag versehen sind. Beispielsweise sind Bohrmaschinen bekannt, die einen Messstab aufweisen, durch welchen eine gewünschte Bohrtiefe beim Bohren eines Werkstückes eingestellt werden kann.It are known hand tool machines that are used to signal a Work progress with a workpiece machining with a mechanical stop are provided. For example, drilling machines are known which have a Have measuring rod, through which a desired drilling depth while drilling a workpiece can be adjusted.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einer Messeinheit zum Erfassen einer Arbeitsfortschrittskenngröße.The The invention is based on a hand tool with a measuring unit for detecting a work progress characteristic.
Es wird vorgeschlagen, dass die Messeinheit zum Senden eines Messsignals vorgesehen ist und die Arbeitsfortschrittskenngröße als geometrische Kenngröße des Messsignals ausgebildet ist. Dadurch kann eine berührungslose, präzise Erfassung der Arbeitsfortschrittskenngröße erreicht werden. Beispielsweise können ein Montieren, ein Abstimmen eines mechanischen Erfassungsmittels und hierdurch entstehende Ungenauigkeiten vermieden werden. Durch die Erfassung einer geometrischen Kenngröße kann ein einfacher Aufbau der Messeinheit erreicht werden. Insbesondere kann eine geringe Messzeit bzw. ein geringer Rechenaufwand erreicht werden, wenn der Arbeitsfortschritt bei einer Werkstückbearbeitung selbst durch den Verlauf eines geometrischen Parameters, z.B. eines Abstands, eines Winkels usw., charakterisiert ist. Beispielsweise kann auf eine Umwandlung einer zeitlichen Kenngröße des Messsignals in eine geometrische Kenngröße und/oder auf einen Vergleich des Messsignals mit einem Referenzsignal verzichtet werden. Unter einer "Arbeitsfortschrittskenngröße" soll insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, die ein erreichtes oder ein zu erreichendes Bearbeitungsstadium bei einer Werkstückbearbeitung vorzugsweise eindeutig charakterisiert. Sie dient vorteilhafterweise zum Berücksichtigen des Bearbeitungsstadiums bei einem Betrieb der Handwerkzeugmaschine sowie zum Signalisieren und/oder zum Ermitteln dieses Bearbeitungsstadiums. Unter einer "geometrischen Kenngröße des Messsignals" soll insbesondere eine Kenngröße des Messsignals verstanden werden, die einen räumlichen Verlauf des Messsignals charakterisiert. Beispielsweise kann diese Kenngröße als Verlaufsrichtung, Strahlwinkel, Strahlbreite usw. ausgebildet sein. Das Messsignal kann außerdem von einem Sendesignal, welches auf ein Werkstück gesendet wird, und einem Empfangs signal, welches vom Sendesignal angeregt wird und zur Erfassung der Arbeitsfortschrittskenngröße bearbeitet wird, gebildet sein. Ferner ist das Messsignal vorzugsweise in Form von elektromagnetischen Wellen gesendet.It It is suggested that the measuring unit send a measuring signal is provided and the work progress characteristic as a geometric characteristic of the measurement signal is trained. This allows a contactless, precise detection of Work progress characteristic achieved become. For example, you can mounting, tuning a mechanical detection means and thus resulting inaccuracies are avoided. By the detection of a geometric characteristic can be a simple structure the measuring unit can be achieved. In particular, a small measuring time or a small amount of computation can be achieved if the work progress at a workpiece machining even by the course of a geometric parameter, e.g. one Distance, angle, etc., is characterized. For example can be based on a conversion of a temporal characteristic of the measurement signal into a geometric characteristic and / or waived a comparison of the measurement signal with a reference signal become. Under a "work progress characteristic" is in particular a characteristic understood which is an accomplished or achievable stage of processing at a workpiece machining preferably uniquely characterized. It is advantageously used to take into account the processing stage during operation of the power tool as well as for signaling and / or for determining this processing stage. Under a "geometric Characteristic of the measuring signal "should in particular a parameter of the measurement signal be understood, which is a spatial Characterized the course of the measurement signal. For example, this can Characteristic as course direction, Beam angle, beam width, etc. may be formed. The measuring signal can also from a transmission signal, which is sent to a workpiece, and a Receive signal, which is excited by the transmission signal and for detection the work progress parameter is processed will be formed. Furthermore, the measuring signal is preferably in shape sent by electromagnetic waves.
Vorzugsweise ist die Arbeitsfortschrittskenngröße als Abstandskenngröße ausgebildet. Dadurch können besonders einfache und gängige Methoden zur Erfassung der Arbeitsfortschrittskenngröße eingesetzt werden. Dies eignet sich insbesondere, wenn die Handwerkzeugmaschine als Bohrmaschine ausgebildet ist. Dabei kann eine präzise Erfassung einer Bohrtiefe erreicht werden, wodurch eine hohe Arbeitsqualität erzielt werden kann.Preferably the work progress characteristic is designed as a distance characteristic. Thereby can especially simple and common Methods used to record the work progress characteristic become. This is particularly suitable when the hand tool is designed as a drill. This can be a precise detection a drilling depth can be achieved, whereby a high quality work achieved can be.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die geometrische Kenngröße als Ausrichtungskenngröße ausgebildet ist. Hierdurch können besonders einfache und gängige Mittel zur Erfassung der geometrischen Kenngröße des Messsignals, wie z.B. optische Elemente, eingesetzt werden. Dabei ist die Ausrichtungskenngröße vorzugsweise in Bezug auf eine durch die Messeinheit vorgegebene Richtung erfasst.In addition, will proposed that the geometric characteristic formed as alignment characteristic is. This allows especially simple and common Means for detecting the geometric characteristic of the measurement signal, e.g. optical elements are used. The alignment parameter is preferred detected with respect to a direction predetermined by the measuring unit.
In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass die Messeinheit eine Empfangsfläche zum Empfangen des Messsignals aufweist und die Arbeitsfortschrittskenngröße als Ausrichtung des Messsignals relativ zur Empfangsfläche ausgebildet ist. Es kann dadurch zur Erfassung der Arbeitsfortschrittskenngröße eine einfache Bearbeitung des Messsignals erreicht werden, z.B. indem optische Elemente in der Empfangsfläche integriert sind.In In this context, it is proposed that the measuring unit should have a receiving surface for receiving the measurement signal and the work progress characteristic as alignment the measuring signal is formed relative to the receiving surface. It can thereby to the recording of the work progress characteristic simple processing of the measurement signal can be achieved, e.g. by doing optical elements are integrated in the receiving surface.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Messeinheit zu einem Betrieb in einem Infrarotbereich vorgesehen ist. Es können dadurch besonders gängige und kostengünstige Sende- und Empfangsmittel für das Messsignal eingesetzt werden. Ferner kann eine geringe Empfindlichkeit der Messeinheit, insbesondere gegenüber Vibrationen, die bei einer Werkstückbearbeitung entstehen, erreicht werden. Unter einem "Infrarotbereich" soll insbesondere ein Bereich des elektromagnetischen Spektrums verstanden werden, der vorzugsweise in einem Wellenlängeintervall zwischen 780 nm (Nanometer) und 1 mm (Millimeter) angeordnet ist. Der Bereich ist vorteilhafterweise derart ausgewählt, dass eine Störung eines Erfassungsprozesses durch eine Wärmestrahlung von Umgebungsobjekten verhindert werden kann. Unter einem "Betrieb in einem Infrarotbereich" soll insbesondere ein Betrieb verstanden werden, bei welchem zumindest ein überwiegender Teil der gesendeten Energie des Messsignals in einem Infrarotbereich geleistet wird. Vorzugsweise liegt dabei das Maximum der spektralen Strahldichte des Messsignals im Infrarotbereich.In a further embodiment The invention proposes that the measuring unit to a Operation is provided in an infrared range. It can thereby especially common and cost-effective Transmitting and receiving means for the measuring signal are used. Furthermore, a low sensitivity the measuring unit, in particular against vibrations, in a Workpiece machining to be achieved. An "infrared region" is intended in particular to mean a region of the electromagnetic Spectrum are understood, preferably in a wavelength interval between 780 nm (nanometers) and 1 mm (millimeters) is arranged. The range is advantageously selected such that a disturbance of a Detection process by a heat radiation environment objects can be prevented. Under a "operation in one Infrared range "should in particular, an operation are understood in which at least a predominant one Part of the transmitted energy of the measurement signal in an infrared range is done. Preferably, the maximum of the spectral lies Radiance of the measuring signal in the infrared range.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine einen Gehäuseabschnitt aufweist, welcher der Messeinheit zugeordnet und für das Messsignal durchlässig ist. Dadurch kann ein vorteilhafter Schutz der Messeinheit, insbesondere gegen ein Eindringen von Staub, erreicht werden. Wird das Messsignal in Form von elektromagnetischen Wellen in einem Bereich des elektromagnetischen Spektrums gesendet, ist der Gehäuseabschnitt bevorzugt in diesem Bereich durchlässig. Unter "Durchlässigkeit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Durchlässigkeit verstanden werden, die mindestens 10% beträgt und bevorzugt größer als 30% ist, insbesondere größer als 50%.It it is further proposed that the handheld power tool has a housing section, which is assigned to the measuring unit and permeable to the measuring signal. As a result, an advantageous protection of the measuring unit, in particular against penetration of dust can be achieved. If the measuring signal is in Form of electromagnetic waves in a range of electromagnetic Spectrum sent, is the housing section preferably permeable in this area. Under "permeability" in this context, in particular a permeability which is at least 10% and preferably greater than 30% is, in particular, larger than 50%.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine eine Signalbearbeitungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, abhängig von der Arbeitsfortschrittskenngröße ein Arbeitsfortschrittssignal zu erzeugen. Dadurch kann ein Erfassen der Arbeitsfortschrittskenngröße mit einer hohen Flexibilität ausgenutzt werden. Beispielsweise kann das Arbeitsfortschrittssignal zum Signalisieren eines Arbeitsfortschritts, z.B. optisch und/oder akustisch, und/oder als Steuersignal zum Steuern eines Betriebs der Handwerkzeugmaschine genutzt werden. Ferner kann die Signalbearbeitungseinheit ein Bauteil der Messeinheit sein.In An advantageous development of the invention is proposed in that the handheld power tool has a signal processing unit which is intended to be dependent from the work progress parameter, a work progress signal to create. As a result, recording the work progress characteristic with a high flexibility be exploited. For example, the work progress signal for signaling a work progress, e.g. optically and / or acoustically, and / or as a control signal for controlling an operation the hand tool can be used. Furthermore, the signal processing unit be a component of the measuring unit.
Es können in diesem Zusammenhang ein einfacher Aufbau und eine besonders einfache Funktionsweise der Signalbearbeitungseinheit erreicht werden, wenn die Signalbearbeitungseinheit als Schwellenwertschaltelement ausgebildet ist.It can In this context, a simple structure and a particularly simple Operation of the signal processing unit can be achieved when the signal processing unit designed as a threshold switching element is.
Ferner kann der Bedienkomfort erhöht werden, wenn die Handwerkzeugmaschine eine Einstelleinheit umfasst, die zur Einstellung eines Schwellenwerts der Arbeitsfortschrittskenngröße vorgesehen ist.Further can increase the ease of use when the hand tool comprises a setting unit, which is provided for setting a threshold of the work progress characteristic.
Ist die Signalübertragungseinheit zur drahtlosen Übertragung des Arbeitsfortschrittssignals vorgesehen, kann ferner ein besonders einfacher Aufbau der Handwerkzeugmaschine erreicht werden, wobei auf eine aufwendige Verkabelung verzichtet werden kann. Beispielsweise kann die Signalübertragungseinheit zur induktiven und/oder kapazitiven Übertragung des Arbeitsfortschrittssignals, insbesondere an eine Ausgabeeinheit und/oder an eine Steuereinheit zum Steuern eines Betriebs der Handwerkzeugmaschine, ausgelegt sein.is the signal transmission unit for wireless transmission provided the work progress signal, can also be a special simple design of the power tool can be achieved, wherein can be dispensed with a complicated wiring. For example can the signal transmission unit for inductive and / or capacitive transmission the work progress signal, in particular to an output unit and / or to a control unit for controlling an operation of the portable power tool, be designed.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine einen Zusatzhandgriff aufweist, in welchem die Messeinheit angeordnet ist. Dadurch kann auf einen zusätzlichen Bauraum innerhalb eines Handwerkzeugmaschinengehäuses, an welchem der Zusatzhandgriff befestigt werden kann, für die Messeinheit verzichtet werden. Der Zusatzhandgriff ist im montierten Zustand zweckmäßigerweise an einem werkzeugseitigen Bereich des Handwerkzeugmaschinengehäuses befestigt, wodurch eine kurze Strecke für das Messsignal zu einem zu bearbeitenden Werkstück erreicht werden kann. Alternativ kann die Messeinheit im Handwerkzeugmaschinengehäuse montiert werden, vorzugsweise in einem werkzeugseitigen Bereich des Handwerkzeugmaschinengehäuses.It It is further proposed that the hand tool machine an additional handle has, in which the measuring unit is arranged. This can on an additional Space within a hand tool housing, on which the auxiliary handle can be fixed for the measuring unit will be omitted. The auxiliary handle is in the mounted Condition expediently attached to a tool-side region of the portable power tool housing, which makes a short distance for the measurement signal can be achieved to a workpiece to be machined. alternative the measuring unit can be mounted in the power tool housing, preferably in a tool-side region of the power tool housing.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawing are exemplary embodiments represented the invention. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The specialist will the features also expediently individually consider and summarize to meaningful further combinations.
Es zeigen:It demonstrate:
Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments
In
In
Zur
Erfassung dieser als Ausrichtungskenngröße αn bzw. αf ausgebildeten
Arbeitsfortschrittskenngröße sind
die Empfangslinse
Die
Messeinheit
In
Claims (10)
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