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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1.
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Elektrische Handwerkzeugmaschinen sind grundsätzlich bekannt und werden entweder über einen Netzanschluss oder über ein Akkupack, welches eine begrenzte Kapazität aufweist, mit Strom versorgt.
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Aus dem Stand der Technik sind Handwerkzeugmaschinen bekannt, bei denen die Bedienung der Handwerkzeugmaschine über Schaltelemente oder dergleichen erfolgt. Bei der Verwendung oder beim Einstellen der Handwerkzeugmaschine fehlt den Benutzern des Geräts oftmals eine freie Hand, da die Hände zunächst zum Halten der zumeist relativ schweren Handwerkzeugmaschinen, und des weiteren beispielsweise zum Einfügen eines Werkzeugs oder Werkzeughalters in das Spannfutter oder zum Positionieren oder Ausrichten eines Werkstücks benötigt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Handwerkzeugmaschine bereitzustellen, deren Bedienung gegenüber den bekannten Lösungen vereinfacht ist und die voranstehend beschriebenen Nachteile beseitigt oder zumindest reduziert, und dabei möglichst flexibel einsetzbar, kostengünstig und einfach aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Handwerkezugmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Varianten und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Handwerkezugmaschine ein Gehäuse mit einem Handgriff, ein in dem Gehäuse angeordnetes Getriebe zur Übertragung eines von einem Antriebsmotor erzeugten Drehmomentes auf eine um eine Drehachse x rotierende Werkzeugaufnahme, und eine Vorrichtung zur Stromversorgung, insbesondere ein Netzteil oder einen Akkupack, umfasst. Das Gehäuse weist eine Schnittstelle auf, wobei die Schnittstelle dazu ausgelegt ist, Informationen in Form eines ersten Signals zu empfangen, das erste Signal in ein zweites Signal umzuwandeln, und das zweite Signal an eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Steuerungseinheit weiterzuleiten, wobei die Steuerungseinheit mit dem Getriebe verbunden und dazu ausgelegt ist, Stellgrößen des Getriebes in Abhängigkeit von dem zweiten Signal zu beeinflussen.
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Erfindungsgemäß ist das erste Signal ein Funksignal, ein Bluetooth-Signal, ein WLAN-Signal oder ein akustisches Signal. Auf diese Weise kann die Handwerkzeugmaschine unter anderem per Sprachbefehl gesteuert werden, so dass der Benutzer auch in dem Fall, dass er die Steuerung der Handwerkzeugmaschine nicht mit den Händen vornehmen kann, zu diesem Zweck bequem auf seine Stimme zurückgreifen kann.
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Sprachsteuerungen sind auf anderen Gebieten der Technik im Vormarsch. Neben Geräten, bei denen der Benutzer die gewünschten Sprachbefehle selbst einprogrammieren muss, gibt es auch bereits Ausführungsformen, die weitgehend Benutzer-neutral sind und Befehle von unterschiedlichen Personen mit unterschiedlichem Sprachrhythmus und Sprachklang aufnehmen und auswerten können. Die heute üblichen Einsatzgebiete der Sprachsteuerungen liegen zumeist in Bereichen des alltäglichen Bedarfs, z. B. bei der Steuerung von Mobiltelefonen in Kraftfahrzeugen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das zweite Signal ein elektrisches Signal ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Signal ein Sprachbefehl, der durch einen Benutzer gegeben wurde, und die Schnittstelle ist ein Mikrofon, welches das erste Signal in das zweite Signal umwandelt, wobei die Steuerungseinheit den in Form des zweiten Signals erhaltenen Sprachbefehl mittels einer in der Steuerungseinheit integrierten Spracherkennungssoftware auswertet. Auf diese Weise kann die Handwerkzeugmaschine direkt mittels Sprachbefehl gesteuert werden, wobei die Spracherkennungssoftware diverse Sprachbefehle des Benutzers erkennt und umsetzt. Möchte der Benutzer beispielsweise eine Schraube in ein Werkstück drehen, sagt er den Begriff „reindrehen“, woraufhin die Handwerkzeugmaschine den Betriebsmodus „Rechtslauf“ einstellt, wobei idealerweise mehrere Begriffe, beispielsweise für den „Rechtslauf“ die Begriffe „reindrehen“, „festziehen“, anziehen“ oder „rechts“ dieselbe Aktion aktivieren.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinheit dazu ausgelegt, einen zweiteiligen Sprachbefehl auszuwerten, wobei die Steuerungseinheit anhand eines ersten Teils des Sprachbefehls erkennt, dass der zweite Teil des Sprachbefehls eine Anweisung an die Steuerungseinheit enthält. Auf diese Weise lässt sich in einfacher Art und Weise verhindern, dass während einer Unterhaltung ungewollt Einstellungen an der in der Nähe befindlichen Handwerkzeugmaschine vorgenommen werden.
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Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit dazu ausgelegt ist, nach dem Auswerten des Sprachbefehls eine Rückmeldung an den Benutzer zu geben, wobei die Handwerkzeugmaschine zur Ausgabe der Rückmeldung eine Ausgabeschnittstelle aufweist, und wobei die Ausgabeschnittstelle mit der Steuerungseinheit zur Übertragung eines Ausgabesignals verbunden ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Ausgabeschnittstelle ein Leuchtmittel, einen Lautsprecher, und/oder eine Vibrationseinheit zur Übertragung eines optischen, akustischen und/oder haptischen Signals wie etwa Vibration.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Stellgrößen insbesondere die Richtung und/oder die Höhe eines vom Motor der Handwerkzeugmaschine an ein Werkzeug abgegebenen Drehmomentes.
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Vorteilhafterweise ist die Steuerungseinheit ein Mikroprozessor.
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Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, dass die Handwerkzeugmaschine zumindest ein Sensorelement, insbesondere einen Beschleunigungssensor, der ein kurzes Schütteln durch den Benutzer registriert, und/oder eine Photodiode zur Aktivierung der Steuerungseinheit umfasst. Ist die Handwerkzeugmaschine so ausgelegt, dass sie nach einer festgelegten Zeit, in der sie nicht verwendet wurde, in einen Schlummermodus schaltet, kann die Spracherkennung so durch ein erneutes Bewegen der Maschine oder durch Anschalten einer Arbeitsplatzbeleuchtung wieder aktiviert werden.
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Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine kann auch in einem Werkzeugsystem vorgesehen sein. Dementsprechend bildet auch eine Handwerkzeugmaschine zusammen mit einer externen Einheit einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die externe Einheit ein Eingabemikrofon aufweist sowie eine zweite Steuerungseinheit, die dazu ausgelegt ist, Sprachbefehle eines Benutzers über das Eingabemikrofon zu empfangen, die Sprachbefehle über einen Spracherkennungsalgorithmus in ein Bluetooth-Signal und/oder ein WLAN-Signal umzuwandeln und dieses Signal an die Handwerkzeugmaschine weiterzuleiten.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die externe Einheit ein Smartphone ist.
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Durch dieses Werkzeugsystem wird beispielsweise ermöglicht, dass die Handwerkzeugmaschine selbst nicht mit einem Mikrophon ausgerüstet sein muss und auch die Steuerungseinheit der Handwerkzeugmaschine selbst weniger aufwändig konzipiert werden kann. Natürlich ist hierdurch nicht ausgeschlossen, dass auch eine Handwerkzeugmaschine mit eigenem Mikrophon und eigener Spracherkennungssoftware in dem Werkzeugsystem verwendet wird.
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Durch die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine und/oder das erfindungsgemäße Werkzeugsystem wird besonders Einsteigern und/oder Menschen mit einer körperlichen Einschränkung das Verstellen bzw. der Wechsel zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Handwerkzeugmaschine erleichtert.
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Bei dem Elektromotor handelt es sich um einen EC-Motor. Derartige bürstenlose EC-Motoren sind zum einen nahezu wartungsfrei und ermöglichen durch ihren hohen Wirkungsgrad eine längere Arbeitszeit pro Akkuladung, wodurch sie besonders effizient sind. Ferner können Handwerkzeugmaschinen mit EC-Motoren sehr kompakt und leicht gebaut werden, wobei es besonders vorteilhaft ist, dass auch weniger Wärmeverluste entstehen, wodurch die Geräte nicht so heiß werden wie vergleichbare Geräte, und damit langlebiger sind.
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Grundsätzlich können als Akkuzellen insbesondere Lithiumionenzellen verwendet werden, da es insbesondere bei Lithiumionenzellen möglich ist, mehrere Akkuzellen zu Akkuzellenblöcken zusammenzufassen, in denen mehrere Akkuzellen in einer Parallelschaltung verbunden sind. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass der Zellenhalter Akkuzellen mit verschiedenen Durchmessern und Längen aufnehmen kann, wodurch die Anwendung des Zellenhalters bzw. des Zellenträger in unterschiedlichen Akkupacks erreicht werden kann.
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Generell werden unter einer Handwerkzeugmaschineim Rahmen der Anmeldung sämtliche Handwerkzeugmaschinen verstanden die unterschiedliche Betriebsmodi aufweisen, die mittels einer Steuerungseinheit regelbar sind. Dazu gehören insbesondere Handwerkzeugmaschinen mit einem in Rotation oder Translation versetzbaren Werkzeugträger, der direkt, über ein Getriebe oder über ein Planetengetriebe von einem Antriebsmotor antreibbar ist, wie beispielsweise Stabschrauber, Akku-Bohrer, Schlagbohrmaschinen, Multifunktionswerkzeuge, Sägen, Scheren, Schleifer und/ oder Bohrschrauber. So kann beispielsweise eine Geschwindigkeitsvorwahl bei Winkelschleifern, eine automatische Winkeleinstellung bei Kapp- & Gährungssägen, eine automatische Drehzahleinstellung bei Bohrmaschinen, eine Temperaturvorwahl bei Heißluftgebläsen oder eine Einschaltdauer bei Taschenlampen mittels der vorliegenden Erfindung gesteuert werden. Unter Übertragung elektrischer Energie soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Handwerkzeugmaschine über den Akkupack mit Energie versorgt wird.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die dargestellten Merkmale nur einen beschreibenden Charakter haben und auch in Kombination mit Merkmalen anderer oben beschriebener Weiterentwicklungen verwendet werden können und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Die Zeichnungen sind schematisch und zeigen:
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1 beispielhaft eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einem erfindungsgemäßen Akkupack; und
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2 beispielhaft ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Werkzeugsystems.
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Die 1 zeigt ein als Handwerkzeugmaschine 300 ausgebildetes Elektrogerät. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die Handwerkzeugmaschine 300 zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit dem Akkupack 100 verbindbar. In 1 ist die Handwerkzeugmaschine 300 beispielhaft als Akku-Bohrschrauber ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akku-Bohrschrauber beschränkt ist, sondern vielmehr bei unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen 300 Anwendung finden kann, welche mit einem Akkupack 100 betrieben werden. Die Handwerkzeugmaschine 300 weist einen Grundkörper 305, an welchem eine Werkzeugaufnahme 320 befestigt ist, sowie einen Handgriff 315 mit einer Schnittstelle auf, an welchem eine korrespondierende Schnittstelle eines erfindungsgemäßen Akkupacks 100, hier in verriegelter Stellung angeordnet ist. Der Akkupack 100 ist als Schiebeakkupack ausgebildet.
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Beim Anbringen des Akkupacks 100 an der Handwerkzeugmaschine 300 werden an der Handwerkzeugmaschine 300 vorgesehene Aufnahmemittel, z. B. Führungsnuten und Führungsrippen mit korrespondierenden Führungselementen 110 des Akkupacks 100 in Eingriff gebracht, wobei der Akkupack 100 in einer Schieberichtung y entlang der Aufnahmemittel des Handgriffs 315 eingeführt wird, und wobei der Akkupack 100 entlang einer unteren, im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Handgriffs 315 ausgerichteten Außenfläche des Handgriffs 315 in die Akkupackaufnahme einer Handwerkzeugmaschine 300 geschoben wird. In der in der 1 gezeigten Position ist der Akkupack 100 an dem Handgriff 315 der Handwerkzeugmaschine 300 befestigt und durch Verriegelungsmittel verriegelt. Die Verriegelungsmittel umfassen unter anderem ein Verriegelungselement und ein Betätigungselement 220. Durch Betätigung des Betätigungsmittels 220 kann der Akkupack 100 von dem Handgriff 315 der Handwerkzeugmaschine 300 gelöst werden.
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Ferner weist die Handwerkzeugmaschine 300 zumindest ein Sensorelement 602, insbesondere einen Beschleunigungssensor und/oder eine Photodiode, auf, so dass sich die Steuerungseinheit 370 beispielsweise durch Schütteln oder durch eine Bewegung durch den Benutzer aktiviert.
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Vorteilhaft wird nach dem Auswerten des Sprachbefehls eine Rückmeldung in Form eines Ausgabesignals 392 an den Benutzer gegeben, wobei die Handwerkzeugmaschine 300 zur Ausgabe des Ausgabesignals 392 eine Ausgabeschnittstelle 390 aufweist. Die Ausgabeschnittstelle 390 kann ein Leuchtmittel, eine Lautsprecher, und/oder eine Vibrationseinheit zur Übertragung eines optischen, akustischen und/oder haptischen Signals sein.
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In 2 ist schematisch der Informationsfluss in einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine 300 bei der Auswertung eines Sprachbefehls dargestellt. Des weiteren Zeit die 2 die Einbindung der Handwerkzeugmaschine 300 in einem erfindungsgemäßen Werkzeugsystem, welches die Handwerkzeugmaschine 300 und eine externe Einheit 900 umfasst.
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Die Handwerkzeugmaschine 300 weist eine Schnittstelle 360 auf. Die Schnittstelle 360, beispielsweise eine Mikrofon, empfängt Informationen in Form eines ersten Signals 362 und wandelt dieses erste Signal 362 in ein zweites Signal 364 um. Das erste Signal 362 ist dabei entweder ein Funksignal, ein Bluetooth-Signal, ein WLAN-Signal oder ein akustisches Signal, beispielsweise ein Sprachbefehl eines Benutzers. Das umgewandelte zweite Signal 364 ist hingegen ein elektrisches Signal. Das zweite Signal 364 wird an eine Steuerungseinheit 370 weitergeleitet. Die Steuerungseinheit 370 wertet beispielsweise den in Form des zweiten Signals 364 erhaltenen Sprachbefehl mittels einer in der Steuerungseinheit 370 integrierten Spracherkennungssoftware aus, wobei die Steuerungseinheit 370 mit dem Getriebe 330 verbunden ist, so dass Stellgrößen des Getriebes 330 in Abhängigkeit von dem zweiten Signal 364 beeinflusst werden können.
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Die Steuerungseinheit 370 ist dazu ausgelegt, einen zweiteiligen Sprachbefehl auszuwerten, wobei die Steuerungseinheit 370 anhand eines ersten Teils des Sprachbefehls erkennt, dass der zweite Teil des Sprachbefehls eine Anweisung an die Steuerungseinheit 370 enthält. So kann beispielswese ein Codewort vergeben werden, welches der Benutzer zur Aktivierung der Handwerkzeugmaschine 300, bzw. zur Aktivierung der Sprachsteuerung verwenden muss. Alternativ ist auch denkbar, dass das Codewort verwendet werden muss, um einen anschließenden Befehl zu legitimieren. Auf diese Weise kann weitestgehend verhindert werden, dass nicht als Sprachbefehle gedachte Äußerungen des Benutzers, die dieser beispielsweise in einer Unterhaltung fallen lässt, von der Steuerungseinheit 370 als Sprachbefehle interpretiert werden und die Steuerungseinheit 370 Einstellungen an der Handwerkzeugmaschine 300 vornimmt, die vom Benutzer nicht gewollt waren.
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Eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 300 ist in der beschriebenen Ausführungsform in der Lage, Sprachbefehle selbständig zu empfangen, auszuwerten und umzusetzen. Alternativ oder ergänzend zu der oben beschriebenen Ausführungsform kann auch eine externe Einheit 900 vorgesehen sein, welche Sprachbefehle empfangen und auswerten kann.
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Die externe Einheit 900 ist beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet und weist ein Eingabemikrofon 960 und eine zweite Steuerungseinheit 970 auf. Die zweite Steuerungseinheit 970 empfängt Sprachbefehle 962 über das Eingabemikrofon 960 und wandelt diese über einen Spracherkennungsalgorithmus in ein drittes Signal 972, insbesondere ein Bluetooth-Signal und/oder ein WLAN-Signal um. Dieses dritte Signal 972 wird an die erste Steuerungseinheit 370 in der Handwerkzeugmaschine 300 weitergeleitet, so dass die Stellgrößen des Getriebes 330 in Abhängigkeit von dem dritten Signal 972 beeinflusst werden können.
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Im Werkzeugsystem kann also die Funktion der ersten Schnittstelle 360, die das erste Signal 362 empfängt und es in ein zweites Signal 364 umwandelt, durch die zweite Schnittstelle 960 übernommen werden, welche den Sprachbefehl 962 in das dritte Signal 972 umwandelt. Insbesondere ist es bei der Verwendung der externen Einheit 900 möglich, dass die Spracherkennung und -auswertung durch die zweite Steuerungseinheit 970 übernommen wird, was beispielsweise in heute erhältlichen Smartphones eine gängige technische Funktion ist. Auf diese Weise kann die in der Handwerkzeugmaschine 300 integrierte erste Steuerungseinheit 370 einfacher ausgeführt werden, da dann die Aufgabe der Spracherkennung nicht durch die erste Steuerungseinheit 370 geleistet werden muss.
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Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können.
