DE102017204646A1

DE102017204646A1 - Predictive checking of an electrical hand tool

Info

Publication number: DE102017204646A1
Application number: DE102017204646.5A
Authority: DE
Inventors: Andre Ullrich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2018-09-27
Also published as: EP3600781B1; CN110621445A; WO2018172105A1; EP3600781A1

Abstract

Ein Verfahren zum Überprüfen eines elektrischen Handwerkzeugs umfasst Schritte des Erfassens einer Belastung des elektrischen Handwerkzeugs; des Bestimmens einer Ausfallwahrscheinlichkeit des elektrischen Handwerkzeugs auf der Basis der Belastung; und des Ausgebens eines Hinweises, falls die Ausfallwahrscheinlichkeit einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.A method of checking an electric hand tool includes steps of detecting a load of the electric hand tool; determining a probability of failure of the electric hand tool based on the load; and issuing an indication if the probability of default exceeds a predetermined threshold.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Handwerkzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technik zur Feststellung der Betriebsfähigkeit des elektrischen Handwerkzeugs.The invention relates to an electric hand tool. In particular, the invention relates to a technique for determining the operability of the electric hand tool.

Stand der TechnikState of the art

Ein elektrisches Handwerkzeug, beispielsweise ein Akkuschrauber oder ein Bohrhammer, ist dazu eingerichtet, eine mechanische Aufgabe unter Verwendung elektrischer Energie auszuführen. Dabei unterliegt das Handwerkzeug einem Verschleiß, der von seiner Belastung abhängt. Allgemein ist der Verschleiß umso größer, je länger die Belastung anhält und je stärker sie ist. Wann der Verschleiß so groß ist, dass das Handwerkzeug nicht mehr funktionsfähig ist, kann jedoch nicht auf einfache Weise bestimmt werden. Eine durchschnittliche Betriebsdauer oder das Alter des Handwerkzeugs haben sich nicht als zuverlässige Parameter erwiesen.An electric hand tool, such as a cordless drill or a hammer drill, is adapted to perform a mechanical task using electrical energy. In this case, the hand tool is subject to wear, which depends on its load. In general, the longer the load lasts and the stronger it is, the greater the wear. However, when the wear is so great that the hand tool is no longer functional, it can not be easily determined. An average operating time or the age of the hand tool have not proven to be reliable parameters.

An manchen Elektrowerkzeugen werden Indikatoren eingesetzt, um einen Ausfall oder drohenden Ausfall eines Elements anzukündigen bzw. zu melden. Beispielsweise kann eine Kohlebürste eines Elektromotors einen Verschleißkontakt aufweisen, der eine LED aufleuchten lässt, wenn die Kohlebürste verschlissen ist.On some power tools, indicators are used to announce or report a failure or impending failure of an item. For example, a carbon brush of an electric motor may have a wear contact that causes an LED to light up when the carbon brush is worn.

DE 10 2013 016 068 A1 schlägt vor, Zustandsdaten eines Werkzeugs zu ermitteln und am Werkzeug auszugeben. DE 10 2013 016 068 A1 proposes to determine the state data of a tool and output it to the tool.

Verschiedene weitere Ansätze beziehen sich auf die Vorhersage des Ausfalls eines Elements.Various other approaches relate to the prediction of the failure of an element.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Technik zur Überprüfung eines elektrischen Handwerkzeugs bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.An object underlying the invention is to provide an improved technique for checking an electric hand tool. The invention solves this problem by means of the subjects of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ein Benutzer des Handwerkzeugs kann frühzeitig vor einem drohenden Ausfall des Handwerkzeugs gewarnt werden. Eine Reparatur- oder Wartungsmaßnahme kann frühzeitig eingeleitet werden, sodass die Verfügbarkeit des Handwerkzeugs verbessert ist. Für unterschiedliche Zwecke können unterschiedliche Schwellenwerte vorgegeben werden. Wird das Handwerkzeug beispielsweise im Rettungsdienst verwendet, so kann der Schwellenwert niedriger gewählt werden als wenn das Handwerkzeug für den Gebrauch eines Heimwerkers bestimmt ist.A user of the hand tool can be warned early against an imminent failure of the hand tool. A repair or maintenance measure can be initiated early, so that the availability of the hand tool is improved. Different thresholds can be set for different purposes. For example, if the hand tool is used in ambulance service, the threshold may be set lower than if the hand tool is intended for home improvement use.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Ausfallwahrscheinlichkeit bezüglich einer vorbestimmten statistischen Nutzbarkeit bestimmt wird. Die Nutzbarkeit kann angeben, welche Leistung von dem elektrischen Handwerkzeug erbracht wird. Die Nutzbarkeit kann beispielsweise eine mechanische Leistung umfassen. Beispielsweise kann ein Hinweis ausgegeben werden, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass die Nutzbarkeit kleiner als 80 % ist, über 95 % liegt. Durch Berücksichtigung der Nutzbarkeit kann ein üblicher Verschleißprozess des Handwerkzeugs verbessert abgebildet werden.It is particularly preferred that the default probability is determined with respect to a predetermined statistical usability. The usability may indicate what power is provided by the electrical hand tool. Usability may include, for example, mechanical performance. For example, an indication may be issued if the likelihood of usability being less than 80% is over 95%. By considering the usability, a common wear process of the hand tool can be imaged improved.

Es können insbesondere unterschiedliche Nutzbarkeiten vorbestimmt sein und unterschiedliche Hinweise ausgegeben werden, wenn die zugeordnete Nutzbarkeit mit der bestimmten Ausfallwahrscheinlichkeit nicht mehr erfüllt ist. Beispielsweise können nacheinander eine Vorankündigung, eine Ankündigung und ein Hinweis darauf ergehen, dass das Handwerkzeug einer Wartung unterzogen werden sollte.In particular, different usabilities can be predetermined and different indications can be output if the assigned usability is no longer met with the specific failure probability. For example, an advance notice, an announcement, and an indication that the hand tool should be serviced may be successively received.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Ausfallwahrscheinlichkeit eines Elements des elektrischen Handwerkzeugs bestimmt und die Ausfallwahrscheinlichkeit des elektrischen Handwerkzeugs wird auf der Basis der bestimmten Ausfallwahrscheinlichkeit bestimmt. Das Element kann insbesondere eine Baugruppe oder ein Bauelement umfassen. In einer weiteren Ausführungsform können auch die Ausfallwahrscheinlichkeiten mehrerer Elemente betrachtet und miteinander verknüpft werden.In a further preferred embodiment, the probability of failure of an element of the electric hand tool is determined and the probability of failure of the electric hand tool is determined on the basis of the determined probability of failure. The element may in particular comprise an assembly or a component. In a further embodiment, the failure probabilities of several elements can also be considered and linked together.

Auf diese Weise kann einem Benutzer des Handwerkzeugs auf der Basis der Ausfallwahrscheinlichkeit eines oder mehrerer Elemente eine Empfehlung gegeben werden, welche Wartungs- oder Reparatureingriffe erforderlich sind. Die Wahrscheinlichkeit eines unerwarteten Ausfalls kann so deutlich gesenkt werden. Reparaturkosten können gesenkt werden. Insbesondere kann verhindert werden, dass durch die Verwendung des bereits teilweise verschlissenen oder beschädigten Handwerkzeugs ein Folgeschaden eintritt, der zu zusätzlichen Aufwänden führen kann. So können insbesondere Schäden an nicht direkt sichtbaren Teilen oder Schäden durch unsichtbaren Verschleiß (z. B. Rissbildung) berücksichtigt werden.In this way, a user of the hand tool on the basis of the probability of failure of one or more elements can be given a recommendation, which maintenance or repair interventions are required. The probability of an unexpected failure can be lowered so much. Repair costs can be reduced. In particular, it can be prevented that through the use of the already partially worn or damaged hand tool, a consequential damage occurs, which can lead to additional expenses. In particular, damage to parts which are not directly visible or damage due to invisible wear (eg cracking) can be taken into account.

Es ist besonders bevorzugt, dass mehrere Arten von Belastungsinformationen aufgenommen werden. Dabei können die Wahrscheinlichkeit wenigstens eines konkreten Schadens des Handwerkzeugs bestimmt und die Ausfallwahrscheinlichkeit des Handwerkzeugs auf der Basis dieser Wahrscheinlichkeit bestimmt werden. It is particularly preferred that multiple types of load information be included. In this case, the probability of at least one concrete damage of the hand tool can be determined and the probability of failure of the hand tool can be determined on the basis of this probability.

In unterschiedlichen bevorzugten Ausführungsformen können beispielsweise ein irreversibel entmagnetisierter Motor, ein Bruch eines Sperrkörpers, eine Verbiegung oder ein Bruch einer Schaltscheibe in einer Werkzeugverriegelung, ein Verschleiß eines eingepressten Ritzels, ein übermäßiges Kupplungsmoment, ein Verschleiß eines Kontakthalters, eine Entladung einer Batterie in einem Kommunikationsmodul, ein Ausfall eines Sensors, ein alternder oder defekter Energiespeicher oder ein Fehler im Gesamtsystem des elektrischen Handwerkzeugs berücksichtigt werden.In various preferred embodiments, for example, an irreversibly demagnetized motor, a breakage of a locking body, a deflection or a breakage of a switching disc in a tool lock, wear of a pressed-in pinion, excessive clutch torque, wear of a contact holder, a discharge of a battery in a communication module, a failure of a sensor, an aging or defective energy storage or a fault in the overall system of the electric hand tool are taken into account.

Es ist besonders bevorzugt, dass Belastungs- und Funktionsinformationen des elektrischen Handwerkzeugs an eine zentrale Instanz übermittelt werden, wobei die Ausfallwahrscheinlichkeit des elektrischen Handwerkzeugs auf der Basis von Belastungs- und Funktionsinformationen einer Vielzahl vergleichbarer Elektrowerkzeuge bestimmt wird.It is particularly preferred that load and function information of the electric hand tool be transmitted to a central authority, the probability of failure of the electric hand tool on the basis of load and function information of a variety of comparable power tools is determined.

Anders ausgedrückt sollen am elektrischen Handwerkzeug möglichst mehrere unterschiedliche Belastungsinformationen aufgenommen werden und ein Ausfall eines Elements des Handwerkzeugs erfasst werden. Derartige Erfassungen werden über eine möglichst große Vielzahl von vergleichbaren Handwerkzeugen durchgeführt. Dadurch kann eine statistische Grundgesamtheit vergrößert werden, auf deren Basis zuverlässige Bestimmungen der Ausfallwahrscheinlichkeiten einzelner Elektrowerkzeuge möglich sind. Insbesondere kann verbessert ein Zusammenhang zwischen einer spezifischen Form einer Belastung und einem Ausfall eines Elements des elektrischen Handwerkzeugs modelliert werden.In other words, as many different load information as possible should be recorded on the electric hand tool and a failure of an element of the hand tool should be detected. Such detections are carried out over as large a variety of comparable hand tools. Thereby, a statistical population can be increased on the basis of which reliable determinations of the failure probabilities of individual power tools are possible. In particular, a relationship between a specific form of a load and a failure of an element of the electric hand tool can be modeled improved.

Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.A computer program product comprises program code means for carrying out the method described above when the computer program product runs on a processor or is stored on a computer-readable medium.

Eine Steuervorrichtung für ein elektrisches Handwerkzeug umfasst eine Abtasteinrichtung zur Erfassung einer Belastung des elektrischen Handwerkzeugs; eine Verarbeitungseinrichtung zur Bestimmung einer Ausfallwahrscheinlichkeit des elektrischen Handwerkzeugs auf der Basis der Belastung; und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines Hinweises, falls die Ausfallwahrscheinlichkeit einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.A control device for an electric hand tool comprises a scanning device for detecting a load of the electric hand tool; processing means for determining a probability of failure of the electric hand tool based on the load; and output means for outputting an indication if the probability of default exceeds a predetermined threshold.

Die Steuervorrichtung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, das oben beschriebene Verfahren teilweise oder vollständig auszuführen. Insbesondere kann die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer umfassen und das oben beschriebene Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts zur Ausführung auf der Verarbeitungseinrichtung vorliegen. Merkmale und Vorteile des Verfahrens können daher auch für die Steuervorrichtung gelten und umgekehrt.In particular, the control device may be configured to partially or completely execute the method described above. In particular, the processing means may comprise a programmable microcomputer, and the method described above may be in the form of a computer program product for execution on the processing means. Features and advantages of the method can therefore also apply to the control device and vice versa.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Steuervorrichtung eine Kommunikationseinrichtung zur Koppelung mit einem weiteren Gerät aufweist. Insbesondere kann das weitere Gerät die oben erwähnte zentrale Instanz umfassen. Ein Teil der Bestimmung der Ausfallwahrscheinlichkeit kann seitens der zentralen Instanz durchgeführt werden.It is particularly preferred that the control device has a communication device for coupling with another device. In particular, the further device may comprise the above-mentioned central instance. Part of the determination of the probability of default can be carried out by the central authority.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das weitere Gerät beispielsweise ein Mobiltelefon, einen tragbaren oder festinstallierten Computer. Das weitere Gerät kann zur Verbindung mit der zentralen Instanz eingerichtet sein. In einer Ausführungsform wird der Hinweis auf dem weiteren Gerät ausgegeben. Dazu kann ein Teil des oben beschriebenen Verfahrens, insbesondere das Bestimmen der Ausfallwahrscheinlichkeit, seitens des weiteren Geräts durchgeführt werden.In a further embodiment, the further device comprises, for example, a mobile telephone, a portable or permanently installed computer. The further device can be set up to connect to the central instance. In one embodiment, the hint is output on the other device. For this purpose, part of the method described above, in particular the determination of the probability of failure, can be carried out by the further device.

Eine zentrale Instanz ist dazu eingerichtet, Belastungs- und Funktionsinformationen einer Vielzahl einander vergleichbarer elektrischer Handwerkzeuge zu empfangen und auf der Basis der empfangenen Informationen und der Belastung eines elektrischen Handwerkzeugs dessen Ausfallwahrscheinlichkeit zu bestimmen.A central instance is adapted to receive load and function information of a plurality of comparable electric hand tools and to determine the probability of their failure on the basis of the received information and the load of an electric hand tool.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Handwerkzeugs;
2 ein System mit einem elektrischen Handwerkzeug;
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überprüfen eines elektrischen Handwerkzeugs; und
4 ein Diagramm mit Ausfallwahrscheinlichkeiten

darstellt.The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:

1 a schematic representation of an electric hand tool;
2 a system with an electric hand tool;
3 a flowchart of a method for checking an electric hand tool; and
4 a diagram with default probabilities

represents.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Handwerkzeugs 100. Das Handwerkzeug 100 umfasst vorzugsweise ein handgehaltenes Werkzeug und ist elektrisch betreibbar. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Handwerkzeug 100 einen elektrischen Energiespeicher 105, in einer anderen Ausführungsform kann jedoch auch eine Kabelverbindung mit einem elektrischen Versorgungsnetz vorgesehen sein. Rein exemplarisch ist das dargestellte Handwerkzeug 100 als handgehaltener elektrischer Bohrhammer ausgeführt. Andere mögliche Elektrowerkzeuge umfassen etwa einen Akkuschrauber, eine Säge, eine Rasenkantenschere, eine Heckenschere, eine Handlampe oder ein elektrisches Küchenwerkzeug wie einen elektrischen Mixer. 1 shows a schematic representation of an electric hand tool 100 , The hand tool 100 preferably comprises a hand-held tool and is electrically operable. In the illustrated embodiment includes the hand tool 100 an electrical energy storage 105 However, in another embodiment, a cable connection may be provided with an electrical supply network. By way of example only, the illustrated hand tool 100 designed as a hand-held electric hammer drill. Other possible power tools include, for example, a cordless screwdriver, a saw, a lawn edge shears, a hedge trimmer, a flashlight, or an electric kitchen tool such as an electric mixer.

Das Handwerkzeug 100 umfasst in der dargestellten Ausführungsform einen Elektromotor 110, der über ein Getriebe 115 auf ein Bohrfutter 120 wirkt. In das Bohrfutter 120 können ein Bohrer oder ein Meißel eingespannt werden. Das Getriebe 115 kann eine Kupplung oder ein Schlagwerk umfassen. In einer Ausführungsform handelt es sich um ein Schaltgetriebe mit mehreren einlegbaren Gangstufen. Eine Steuervorrichtung 125 ist dazu eingerichtet, die Funktion des Handwerkzeugs 100, insbesondere einen Stromfluss durch den Elektromotor 110, in Abhängigkeit einer Benutzersteuerung zu steuern.The hand tool 100 includes in the illustrated embodiment, an electric motor 110, which via a transmission 115 on a chuck 120 acts. In the chuck 120, a drill or a chisel can be clamped. The transmission 115 may include a clutch or impactor. In one embodiment, it is a manual transmission with multiple insertable gear stages. A control device 125 is set to the function of the hand tool 100 in particular to control a current flow through the electric motor 110 in dependence on a user control.

Es wird vorgeschlagen, Belastungsinformationen und Funktionsinformationen einzelner Elemente 105 bis 125 des Handwerkzeugs 100 abzutasten und weiterzuverarbeiten. Dazu kann eine dedizierte Steuervorrichtung vorgesehen sein, oder die Steuervorrichtung 125 kann diese Aufgabe übernehmen. Dazu umfasst die Steuervorrichtung 125 bevorzugt eine Verarbeitungseinrichtung 130, die insbesondere einen programmierbaren Mikrocomputer oder Microcontroller umfassen kann. Außerdem ist die Verarbeitungseinrichtung 130 mit wenigstens einem Sensor 135 verbunden, der dazu eingerichtet ist, Belastungsinformationen des Handwerkzeugs 100 bereitzustellen. Der Sensor 135 kann insbesondere einen Temperatursensor, einen Beschleunigungssensor oder einen Stromsensor umfassen. Mittels des einen oder der mehreren Sensoren 135 können beispielsweise eine Laufzeit, ein Lastzyklus, ein Ladezyklus, eine Leistungsaufnahme, ein Lastprofil, ein Temperaturprofil oder sonstige geeignete Belastungsdaten im Handwerkzeug 100 erfasst werden. Die Steuervorrichtung 125 ist bevorzugt dazu eingerichtet, die erfassten Informationen abzuspeichern und/oder weiterzuverarbeiten bzw. zu interpretieren.It is proposed load information and functional information of individual elements 105 to 125 of the hand tool 100 to scan and further process. For this purpose, a dedicated control device may be provided, or the control device 125 can take on this task. This includes the control device 125 preferably a processing device 130 which may in particular comprise a programmable microcomputer or microcontroller. In addition, the processing device 130 with at least one sensor 135 connected, which is adapted to load information of the hand tool 100 provide. The sensor 135 may in particular comprise a temperature sensor, an acceleration sensor or a current sensor. By means of the one or more sensors 135 For example, a running time, a load cycle, a charging cycle, a power consumption, a load profile, a temperature profile or other suitable load data in the hand tool 100 be recorded. The control device 125 is preferably set up to store the acquired information and / or further process or interpret.

Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Steuervorrichtung 125 dazu eingerichtet ist, auf der Basis der Belastungsinformationen und vorbestimmten Nutzbarkeitsinformationen einzelner Elemente des Handwerkzeugs 100 eine Ausfallwahrscheinlichkeit eines Bauelements, einer Baugruppe oder des gesamten Handwerkzeugs 100 zu bestimmen. Dabei können insbesondere statistische Methoden verwendet werden, die eine konkrete Belastung des Handwerkzeugs 100 mit empirisch oder anderweitig erfassten Korrelationen zwischen Belastungen und Ausfällen vergleichbarer Handwerkzeuge 100 in Relation setzt. Anders ausgedrückt kann eine Ausfallwahrscheinlichkeit eines Elements oder des gesamten Handwerkzeugs 100 auf der Basis erfasster Belastungsinformationen bestimmt werden, indem verglichen wird, wie viele andere elektrische Handwerkzeuge 100 unter ähnlichen Belastungen ausreichend funktionsfähig geblieben sind. Dabei kann variiert werden, was genau unter ausreichend funktionsfähig verstanden werden soll. Beispielsweise kann eine Abnahme einer bereitstellbaren mechanischen Leistung am Bohrfutter 120 um einen vorbestimmten Anteil mit einer weiterhin vorbestimmten Wahrscheinlichkeit auf einen Wartungsbedarf des Handwerkzeugs 100 hinweisen. Ferner kann auf der Basis von bekannten, zu ertragenden Belastungen von Elementen des Handwerkzeugs 100 oder des gesamten Handwerkzeugs 100, beispielsweise in Form von statistischen Ausfallwahrscheinlichkeiten B1, B10, median und so weiter eine Ausfallwahrscheinlichkeit des elektrischen Handwerkzeugs 100 bestimmt werden. Insbesondere können sukzessive eindringlicher werdende Warnungen ausgegeben werden, wenn die Ausfallwahrscheinlichkeit nacheinander aufsteigende Schwellenwerte übersteigt oder absteigende statistische Nutzbarkeiten unterschritten werden.It is especially suggested that the control device 125 is arranged on the basis of the load information and predetermined usability information of individual elements of the hand tool 100 a probability of failure of a component, an assembly or the entire hand tool 100 to determine. In particular, statistical methods can be used which represent a specific load on the hand tool 100 with empirically or otherwise recorded correlations between loads and failures of comparable hand tools 100 sets in relation. In other words, a probability of failure of an element or the entire hand tool 100 are determined on the basis of detected load information by comparing how many other electric hand tools 100 have remained sufficiently functional under similar loads. It can be varied, which is to be understood as sufficiently functional. For example, there may be a decrease in deliverable mechanical power to the chuck 120 by a predetermined proportion with a further predetermined probability to a maintenance requirement of the hand tool 100 clues. Furthermore, on the basis of known, to be borne loads of elements of the hand tool 100 or the entire hand tool 100, for example in the form of statistical failure probabilities B1, B10, median and so on a probability of failure of the electric hand tool 100 be determined. In particular, successively more urgent warnings can be output if the probability of default exceeds successively rising threshold values or if the statistical usabilities fall below the threshold.

Eine Ausgabeeinrichtung 140 kann zur optischen, akustischen und/oder haptischen Benachrichtigung eines Benutzers eingerichtet sein, wenn die bestimmte Ausfallwahrscheinlichkeit unter den gewählten Bedingungen einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.An output device 140 may be adapted for visual, audible and / or haptic notification of a user when the determined probability of default under the selected conditions exceeds a predetermined threshold.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein Kommunikationsmodul 145 zur Kopplung mit einem externen Gerät vorgesehen.In a further embodiment, a communication module 145 intended for coupling with an external device.

2 zeigt ein System 200 mit einem elektrischen Handwerkzeug 100. Exemplarisch sind mehrere Handwerkzeuge 100 dargestellt, hier beispielhaft ein Bohrhammer und ein Akkuschrauber. Mittels eines Kommunikationsmoduls 145 ist das elektrische Handwerkzeug 100 drahtlos mit einem weiteren Gerät gekoppelt. Das weitere Gerät kann insbesondere ein vom Benutzer des Handwerkzeugs 100 steuerbares Gerät umfassen, beispielsweise ein Mobiltelefon („smartphone“), einen tragbaren Computer („tablet Computer“, „laptop“) oder einen feststehenden Computer („desktop Computer“) umfassen. Eine Kommunikation zwischen dem Handwerkzeug 100 und dem Benutzercomputer 205 kann insbesondere mittels WLAN, Bluetooth, WiMAX, NFC oder einer ähnlichen Technologie erfolgen. Der Benutzercomputer 205 kann mit einer zentralen Instanz 210 in Kommunikationsverbindung stehen. Die zentrale Instanz 210 ist bevorzugt dazu eingerichtet, Belastungs- und Funktionsinformationen einer Vielzahl Handwerkzeuge 100 zu erfassen und in einem Datenspeicher 215 abzulegen. 2 shows a system 200 with an electric hand tool 100 , Exemplary are several hand tools 100 shown here, for example, a hammer drill and a cordless screwdriver. By means of a communication module 145 is the electric hand tool 100 wirelessly coupled with another device. In particular, the further device may comprise a device controllable by the user of the hand tool 100, for example a mobile phone ("smartphone"), a portable computer ("tablet computer", "laptop") or a stationary computer ("desktop computer"). A communication between the hand tool 100 and the user computer 205 can be done in particular by means of WLAN, Bluetooth, WiMAX, NFC or similar technology. The user computer 205 can with a central instance 210 in communication. The central instance 210 is preferably configured to load and function information a variety Hand Tools 100 to capture and in a data store 215 store.

Auf der Basis der gespeicherten Daten kann beispielsweise bestimmt werden, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Ausfall eines Handwerkzeugs 100 bei gegebenen Belastungsinformationen und eventuell einer vorbestimmten Nutzbarkeit des Handwerkzeugs 100 bevorsteht. Außerdem kann beispielsweise ein Ausfall eines Elements des Handwerkzeugs 100 auf der Basis der genannten Informationen prognostiziert werden. Weiter kann ein konkreter Schaden am Handwerkzeug 100 auf der Basis der empfangenen Informationen verbessert diagnostiziert oder prognostiziert werden. Ein Einfluss des Schadens auf eine Ausfallwahrscheinlichkeit oder Verwendbarkeit des Handwerkzeugs 100 kann entsprechend bestimmt werden. Diese Bestimmungen können in unterschiedlichen Ausführungsformen seitens der zentralen Instanz 210, seitens des Benutzercomputers 205 oder seitens des Handwerkzeugs 100 durchgeführt werden. In einer weiteren Ausführungsform ist das Handwerkzeug 100 direkt mit der zentralen Instanz 210 verbunden und der Benutzercomputer 205 entfällt. Unabhängig von der Verbindung zwischen dem Handwerkzeug 100 und der zentralen Instanz 210 kann die Ausgabe eines Bestimmungsergebnisses auch auf dem Benutzercomputer 205 erfolgen. Die Ausgabe kann einen optischen, akustischen oder haptischen Hinweis umfassen.On the basis of the stored data can be determined, for example, with what probability a failure of a hand tool 100 given loading information and possibly a predetermined usability of the hand tool 100 imminent. In addition, for example, a failure of an element of the hand tool 100 be predicted on the basis of the information mentioned. Further, concrete damage to the hand tool 100 may be better diagnosed or predicted based on the received information. An influence of the damage on a probability of failure or usability of the hand tool 100 can be determined accordingly. These provisions may be in different embodiments on the part of the central authority 210 , on the part of the user's computer 205 or part of the hand tool 100 be performed. In a further embodiment, the hand tool is 100 directly with the central instance 210 connected and the user computer 205 eliminated. Regardless of the connection between the hand tool 100 and the central instance 210 The output of a determination result can also be on the user computer 205 respectively. The output may include an optical, auditory or haptic indication.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Überprüfen eines elektrischen Handwerkzeugs 100. Das Verfahren 300 kann in unterschiedlichen Ausführungsformen teilweise oder vollständig seitens des Handwerkzeugs 100, des Benutzercomputers 205 oder der zentralen Instanz 210 durchgeführt werden. 3 shows a flowchart of a method 300 to check an electric hand tool 100 , The procedure 300 can in different embodiments partially or completely by the hand tool 100 , the user's computer 205 or the central instance 210 be performed.

In einem Schritt 305 werden Informationen über eine Belastung des Handwerkzeugs 100 erfasst. Das Erfassen kann das Abtasten von Informationen mittels des Sensors 135 oder das Abspeichern von Betriebsparametern seitens der Steuervorrichtung 125 umfassen. In einem Schritt 310 wird optional ein Verlauf von Belastungen über die Zeit bestimmt. In einem Schritt 315 kann eine Ausfallwahrscheinlichkeit eines Elements oder des gesamten Handwerkzeugs 100 bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann in einem Schritt 320 die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens eines vorbestimmten Schadens bestimmt werden.In one step 305 Information about a load of the hand tool 100 is recorded. The sensing may be the sensing of information by the sensor 135 or the storage of operating parameters by the control device 125 include. In one step 310 Optionally, a history of loads over time is determined. In one step 315 can be a probability of failure of an element or the entire hand tool 100 be determined. Alternatively or additionally, in one step 320 the likelihood of a predetermined damage being determined.

Der Schaden kann mehrere Elemente des Handwerkzeugs 100 betreffen. Beispielsweise können vorbestimmte Verschleißgrade verschiedener Elemente gemeinsam ein Schadensbild ergeben. Ein möglicher Schaden umfasst einen irreversibel entmagnetisierten Elektromotor 110. Dabei kann die magnetische Feldstärke eines Permanentmagneten des Elektromotors 110 absinken. Eine bereitstellbare mechanische Leistung am Bohrfutter 120 kann dadurch verringert sein. Ein weiterer Schaden kann den Bruch eines Sperrkörpers, ein Verbiegen oder ein Bruch einer Schaltscheibe oder eine sonstige mechanische Deformation oder einen Verschleiß eines Elements des Getriebes 115 oder des Bohrfutters 120 umfassen. Ein derartiger Schaden kann beispielsweise auf der Basis von Vibrationsinformationen während der Benutzung des Handwerkzeugs 100 bestimmt werden. Ein weiterer Schaden umfasst den Verschleiß eines eingepressten Ritzels, was ebenfalls auf der Basis von Vibrationsinformationen bestimmt werden kann, oder das Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwerts durch ein Kupplungsmoment. Dazu kann das Getriebe 115 eine Kupplung umfassen und ein Drehmoment, das über die Kupplung übertragen wird, kann beispielsweise mittels eines Drehmomentsensors 135 bestimmt werden.The damage can be multiple elements of the hand tool 100 affect. For example, predetermined degrees of wear of various elements together can give a damage image. Possible damage includes an irreversibly demagnetized electric motor 110 , In this case, the magnetic field strength of a permanent magnet of the electric motor 110 fall. A deliverable mechanical power to the drill chuck 120 can be reduced. Another damage can be the breakage of a locking body, a bending or breakage of a control disc or other mechanical deformation or wear of an element of the transmission 115 or the chuck 120 include. Such damage may be, for example, based on vibration information during use of the hand tool 100 be determined. Further damage includes the wear of a pressed-in pinion, which may also be determined on the basis of vibration information, or the exceeding of a predetermined threshold by a clutch torque. This can be the transmission 115 comprise a clutch and a torque which is transmitted via the clutch, for example by means of a torque sensor 135 be determined.

Weitere Schäden können sich ergeben, wenn eine Batterie des Kommunikationsmoduls 145 nahezu entladen ist oder einer der Sensoren 135 ausfällt. Auch ein alternder oder defekter elektrischer Energiespeicher 105, dessen Kapazität aufgrund von Alterung oder Defekt verringert ist, kann als Fehlerbild bestimmt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann bestimmt werden, ob das Gesamtsystem 100 das Ende einer projektierten Lebensdauer erreicht hat. Die Lebensdauer kann zeitbasiert bestimmt werden oder es kann eine Belastung berücksichtigt werden. Ist das Handwerkzeug 100 beispielsweise häufigen Erschütterungen oder Beschleunigungen ausgesetzt, etwa wenn ein Benutzer das Handwerkzeug 100 unpräzise oder inkorrekt bedient, so kann die projektierte Lebensdauer rascher erreicht werden als unter geringer Belastung.Further damage may result if a battery of the communication module 145 is nearly discharged or one of the sensors 135 fails. Also an aging or defective electrical energy storage 105 , whose capacity is reduced due to aging or defect, can be determined as a defect image. In another embodiment, it may be determined whether the overall system 100 has reached the end of a projected life. The lifetime can be determined based on time or a load can be taken into account. Is the hand tool 100 For example, subject to frequent shocks or accelerations, such as when a user, the hand tool 100 operated imprecisely or incorrectly, the projected life can be achieved more quickly than under low load.

In einem Schritt 325 kann eine Ausfallwahrscheinlichkeit des Handwerkzeugs 100 bestimmt werden. Die Ausfallwahrscheinlichkeit kann insbesondere auf der Basis zuvor bestimmter Informationen und weiter bevorzugt auf der Basis statistischer Erkenntnisse über eine Vielzahl vergleichbarer Handwerkzeuge 100 bestimmt werden.In one step 325 can be a probability of failure of the hand tool 100 be determined. The probability of default can in particular be based on previously determined information and more preferably on the basis of statistical knowledge about a multiplicity of comparable hand tools 100 be determined.

Wird in einem Schritt 330 bestimmt, dass die Ausfallwahrscheinlichkeit oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt, so kann in einem Schritt 335 ein entsprechender Hinweis ausgegeben werden. Der Hinweis kann in unterschiedlichen Ausführungsformen seitens des Handwerkzeugs 100 oder des Benutzercomputers 205 dargeboten werden.Will be in one step 330 determined that the probability of failure is above a predetermined threshold, so can in one step 335 a corresponding note will be issued. The hint can in different embodiments on the part of the hand tool 100 or the user computer 205.

Wie erwähnt ist es besonders bevorzugt, dass das Bestimmen der Ausfallwahrscheinlichkeit auf der Basis möglichst vieler statistischer Informationen ähnlicher oder baugleicher Handwerkzeuge 100 erfolgt. Die in den Schritten 305 oder 310 erfassten Informationen können daher in einem Schritt 340 an die zentrale Instanz 210 übermittelt werden. In einem Schritt 345 können die Informationen mit seitens der zentralen Instanz 210 vorhandenen Informationen abgeglichen werden. Ein Ergebnis des Abgleichs kann in einem Schritt 350 zurückübermittelt werden. In einer anderen Ausführungsform können auch ausgewählte Informationen von der zentralen Instanz 210 an das Handwerkzeug 100 übermittelt werden und dieses kann die lokalen Informationen mit den empfangenen Informationen selbst abgleichen.As mentioned, it is particularly preferred that the determination of the probability of default on the basis of as much statistical information as possible of similar or identical hand tools 100 he follows. The steps 305 or 310 Therefore, collected information can be in one step 340 to the central instance 210 be transmitted. In one step 345 The information can be provided by the central authority 210 existing information. A result of the adjustment may be returned in step 350. In another embodiment, selected information may also be from the central entity 210 be transmitted to the hand tool 100 and this can match the local information with the received information itself.

4 zeigt ein Diagramm 400. In horizontaler Richtung ist eine Zeit bis zu einem mechanischen Ausfall und in vertikaler Richtung eine Ausfallwahrscheinlichkeit angetragen. Die dargestellten Informationen sind als beispielhaft für ein gegebenes elektrisches Handwerkzeug 100 anzusehen. Die Zeitskala ist invers logarithmisch und die Wahrscheinlichkeitsskala logarithmisch unterteilt. Beide Skalen sind jeweils exemplarisch und nur zur qualitativen Veranschaulichung angegeben. Beispielhafte statistische Charakteristika umfassen: Form: 5,18 Skala: 86,58 Mittelwert: 79,66 StdAbw: 17,67 Median: 80,67 IQR: 24,15 Ausfall: 5 Zensieren: 1 AD* 9,19 Korrelation: 0,94 4 shows a diagram 400 , In the horizontal direction is a time to mechanical failure and in the vertical direction a probability of default plotted. The information presented is exemplary of a given electrical hand tool 100 to watch. The time scale is inversely logarithmic and the probability scale is logarithmic. Both scales are given as examples and only for qualitative illustration. Exemplary statistical characteristics include: Shape: 5.18 Scale: 86.58 Average: 79.66 StdDev: 17.67 Median: 80.67 IQR: 24.15 Failure: 5 Censor: 1 AD * 9.19 Correlation: 0.94

Es wird von einer Weibull-Verteilung von Ausfällen ausgegangen. An einem ersten Punkt 405 liegt die B10-Ausfallwahrscheinlichkeit bei ca. 47 Stunden bei einem Vertrauensbereich von 85%. Eine mittlere Lebensdauer (Median) liegt bei ca. 80 Stunden.It is assumed that a Weibull distribution of failures. At a first point 405 For example, the B10 probability of failure is approximately 47 hours with a confidence level of 85%. An average life span (median) is about 80 hours.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013016068 A1 [0004]

Claims

A method (300) of checking an electric hand tool (100), the method (300) comprising the steps of: - detecting (305) a load of the electric hand tool (100); - determining (325) a probability of failure of the electric hand tool (100) based on the load; and - outputting (335) an indication if the probability of default exceeds a predetermined threshold.

Method (300) according to Claim 1 , wherein the probability of default is determined with respect to a predetermined statistical usability.

Method (300) according to Claim 2 , wherein different levels of usability are predetermined and different hints are issued when the probability of default of each associated usability is reached.

A method (300) according to any one of the preceding claims, wherein the probability of failure of an element of the electrical hand tool (100) is determined and the probability of failure of the electrical hand tool (100) is determined (325) based on the determined probability of failure.

Method (300) according to one of the preceding claims, wherein a plurality of types of load information are recorded, the probability of default of at least one concrete damage of the hand tool (100) is determined (320), and the default probability of the hand tool (100) is determined on the basis of this default probability (325 ) becomes.

The method (300) of any one of the preceding claims, further comprising communicating (340) load and function information of the electrical hand tool (100) to a central entity (210), wherein the probability of failure of the electrical hand tool (100) is based on stress - And function information of a variety of comparable power tools (100) is determined.

Computer program product with program code means for carrying out the method (300) according to one of the preceding claims, when the computer program product runs on a processing device (130) or is stored on a computer-readable data carrier.

Control device (125) for a power hand tool (100) comprising: - A scanning device (135) for detecting a load of the electric hand tool (100); - processing means (130) adapted to determine a probability of failure of the electric hand tool (100) based on the load; and - An output device (140) for outputting an indication, if the probability of failure exceeds a predetermined threshold.

Control device (125) after Claim 8 and further comprising wireless communication means (145) for interfacing with another device (205), the indication being output on the coupled device (205).

Central instance (210) adapted to receive load and function information of a plurality of comparable electric hand tools (100) and to determine the probability of their failure on the basis of the received information and the load on an electrical hand tool (100).