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Die Erfindung betrifft ein Handgerät, eine Anordnung, ein Verfahren, ein computerlesbares Speichermedium und ein Software-Programm.
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Im Rahmen des Setzens von Dübeln in einem Untergrund ist die Kenntnis des Untergrunds, in den gesetzt werden soll, von Relevanz für die Planung des Setzvorgangs. Insbesondere bei Sanierungen oder bei unbekannten Untergründen liegen häufig keinerlei Kenntnisse über den Untergrund vor.
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Anhand einer Betrachtung von Bohrmehl kann ein geschulter Benutzer grobe Informationen über den Untergrund ableiten. Weißes Bohrmehl kann unter Umständen auf eine Gipsplatte oder Kalkstein schließen lassen, rotes Bohrmehl auf einen Untergrund aus Ziegel, etc. Anhand bestimmter Ereignisse beim Erstellen des Bohrlochs lassen sich ebenfalls gewisse Rückschlüsse ziehen: Kaum Bohrfortschritt könnte auf Beton schließen lassen, Sprünge beim Bohren auf einen Hohlkammerstein, ein normaler Bohrfortschritt könnte auf einen stetigen Untergrund hindeuten.
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Die beschriebenen Hilfsmaßnahmen lassen allerdings in vielen Fällen keine exakte Schlussfolgerung hinsichtlich des tatsächlich vorliegenden Untergrunds zu und erfordern Erfahrung und technische Sachkenntnis, die bei manchen Benutzern fehlt. Dies begünstigt Setzfehler und reduziert die Verlässlichkeit und Sicherheit beim Setzen von Schrauben und dergleichen in einem unbekannten Untergrund.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bearbeiten eines Untergrunds, insbesondere ein Bilden eines Bohrlochs und/oder ein Setzen eines Befestigungselements in einem Untergrund, in einfacher und fehlerrobuster Weise zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Handgerät zum manuellen Betätigen durch einen Benutzer geschaffen, wobei das Handgerät eine Bearbeitungseinrichtung, die zum Bearbeiten eines Untergrunds ausgebildet ist, und eine Sensoreinrichtung aufweist, die zum Detektieren von für eine Beschaffenheit des Untergrunds indikative Sensordaten vor, während und/oder nach dem Bearbeiten des Untergrunds ausgebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung bereitgestellt, die ein Handgerät mit den oben beschriebenen Merkmalen und ein Kommunikationsgerät aufweist, das mit dem Handgerät zum Übermitteln der Sensordaten von dem Handgerät an das Kommunikationsgerät kommunizierfähig gekoppelt oder koppelbar ist, und eine Ermittlungseinrichtung aufweist, die zum Ermitteln einer für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information basierend auf den übermittelten Sensordaten ausgebildet ist, wobei das Kommunikationsgerät zum Übermitteln der Information an das Handgerät und das Handgerät zum Empfangen der Information von dem Kommunikationsgerät ausgebildet sind.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines durch einen Benutzer manuell betätigbaren Handgeräts (insbesondere eines Handgeräts mit den oben beschriebenen Merkmalen) zum Bearbeiten eines Untergrunds bereitgestellt, wobei das Verfahren mittels des Handgeräts ein Detektieren von für eine Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Sensordaten vor, während und/oder nach Bearbeiten des Untergrunds mittels des Handgeräts, und ein Ermitteln, insbesondere an dem Handgerät oder an einer mit dem Handgerät kommunizierfähig gekoppelten Kommunikationseinrichtung, einer für eine Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information basierend auf den Sensordaten aufweist.
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In einem computerlesbaren Speichermedium gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Programm zum Betreiben eines durch einen Benutzer manuell betätigbaren Handgeräts zum Bearbeiten eines Untergrunds gespeichert, welches Programm, wenn es von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird, die oben beschriebenen Verfahrensschritte aufweist bzw. durchführt.
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Ein Software-Programm (zum Beispiel gebildet durch ein oder mehrere Computerprogramm-Elemente) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Betreiben eines durch einen Benutzer manuell betätigbaren Handgeräts zum Bearbeiten eines Untergrunds weist die oben beschriebenen Verfahrensschritte auf (bzw. führt diese durch oder steuert diese), wenn es von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können sowohl mittels eines Computerprogramms, das heißt einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, das heißt in Hardware, oder in beliebig hybrider Form, das heißt mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.
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Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „Handgerät“ insbesondere eine portable Vorrichtung verstanden werden, die von einem Benutzer händisch betätigt und getragen werden kann und mit dem eine Bearbeitung eines Untergrunds ermöglicht ist. Insbesondere kann mittels eines Handgeräts und durch Aufbringen einer Antriebskraft ein Loch in dem Untergrund gebohrt werden und/oder kann eine Antriebskraft auf ein in einem Untergrund zu setzendes Befestigungselement aufgebracht werden. Die Antriebskraft kann insbesondere eine drehende oder rotatorische Antriebskraft sein, optional überlagert mit einer translatorischen Antriebskraft. Anders ausgedrückt kann das Handgerät zum Drehantreiben einer Bearbeitungseinrichtung und somit eines Bohrers und/oder eines Befestigungselements ausgebildet sein. Die Antriebskraft kann alternativ aber auch eine rein translatorische Antriebskraft sein. Eine Antriebskraft eines Handgeräts kann eine pneumatische, eine hydraulische oder eine elektrische Antriebskraft sein, die beispielsweise von einer Pneumatikeinrichtung, einer Hydraulikeinrichtung oder einem Elektromotor erzeugt wird, oder kann eine Muskelkraft eines Benutzers sein. Beispiele für Handgeräte sind ein Akkuschrauber, ein Akku-Bohrschrauber, ein Drehschrauber, ein Impulsschrauber, ein Ratschenschrauber, eine Bohrmaschine, ein Schlagschrauber und ein Hammerbohrer. Weitere Beispiele für Handgeräte sind ein Schraubendrehergriff, ein abgewinkelter Griff, eine Ratsche oder ein Drehmomentschlüssel.
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Im Rahmen dieser Anmeldung kann unter dem Begriff „Bearbeitungseinrichtung“ insbesondere ein Mechanismus oder eine Baugruppe verstanden werden, der oder die eine Bearbeitung, insbesondere eine materialabtragende bzw. bohrlocherzeugende Bearbeitung, des Untergrunds ermöglicht. Insbesondere kann die Bearbeitungseinrichtung einen in einem Futter untergebrachten Bohrer zum Bohren eines Bohrlochs in einem Untergrund aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass die Bearbeitungseinrichtung ein in dem Futter untergebrachtes Bit zum Betätigen eines Antriebs in einem Kopf eines Befestigungselements zum Einbringen (mit oder ohne Vorbohrung) des Befestigungselements in den Untergrund mittels des Handgeräts aufweist. Nach Bearbeiten des Untergrunds mit der Bearbeitungseinrichtung kann ein Befestigungselement, optional in Kombination mit einem Dübel, in das gebildete Bohrloch gesetzt werden.
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Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „Befestigungselement“ insbesondere ein Körper verstanden werden, der mittels des Handgeräts in einen Untergrund oder Verankerungsgrund eingebracht werden kann, insbesondere drehend. Vorzugsweise ist das Befestigungselement eine Schraube, zum Beispiel eine Holzschraube zum Einbringen in einen Verankerungsgrund aus Holz. Alternativ kann das Befestigungselement aber auch beispielsweise ein Nagel oder ein Niet sein. Das Befestigungselement kann ausgebildet sein, vorbohrungsfrei oder nach Ausbilden einer Vorbohrung in den Verankerungsgrund eingebracht werden zu können. Ein drehend eingebrachtes Befestigungselement kann ein selbstschneidendes oder selbstfurchendes Außengewinde aufweisen. Das Einbringen eines Befestigungselements in den Untergrund kann mit oder ohne Dübel erfolgen. Ein Dübel kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn der Untergrund Hohlkammern aufweist und eine Auszugskraft eines Befestigungselements aufgrund der Hohlkammern ohne Dübel nicht ausreichend groß ist.
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Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Untergrund“ insbesondere ein zum Verankern eines Befestigungselements geeigneter Verankerungsgrund verstanden werden. Ein solcher Verankerungsgrund kann insbesondere eine Wand, weiter insbesondere eine vertikale Wand, sein oder aufweisen. Materialien für einen solchen Verankerungsgrund sind insbesondere Holz oder Holzbaustoffe, oder aber auch Beton- und Mauerwerksbaustoffe, Metall oder Kunststoffbauteile. Ferner kann ein solcher Untergrunds auch ein beliebiger Kompositwerkstoff aus mehreren unterschiedlichen Materialkomponenten sein. Der Untergrund kann Hohlräume aufweisen oder kann massiv (d.h. von Hohlräumen frei) sein.
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Im Rahmen dieser Anmeldung kann unter dem Begriff „Sensoreinrichtung“ insbesondere ein oder mehrere Sensorelemente zum Erzeugen von Sensordaten verstanden werden, die einen Rückschluss auf mindestens eine Eigenschaft des mittels des Handgeräts bearbeiteten Untergrunds zulassen. Eine solche Sensoreinrichtung kann ausgebildet sein, eine optische Detektion, eine Kraftdetektion, eine Temperaturdetektion, eine Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsdetektion, eine akustische Detektion, eine haptische Detektion, eine elektrische, magnetische oder elektromagnetische Detektion, etc. zu ermöglichen. Es ist besonders vorteilhaft möglich, mehrere der genannten und anderer Detektionsmechanismen miteinander zu kombinieren.
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Im Rahmen dieser Anmeldung kann unter dem Begriff „Beschaffenheit des Untergrunds“ insbesondere jede Eigenschaft des Untergrunds verstanden werden, die für die Bearbeitung des Untergrunds mit dem Handgerät maßgeblich ist. Insbesondere kann eine solche Beschaffenheit des Untergrunds im Zusammenhang mit der Bearbeitung durch das Handgerät oder einen Setzvorgang zum Setzen eines Befestigungselements in dem Untergrund stehen. Beispiele für Beschaffenheitsinformationen hinsichtlich des Untergrunds sind dessen Material, dessen Vollkörper- oder Hohlkörper-Eigenschaft, dessen Härte, dessen Feuchtigkeitsgrad, etc.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Handgerät bereitgestellt, das mit einer Sensoreinrichtung zum Detektieren von für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Sensordaten ausgestattet ist. Auf diese Weise kann das Handgerät vor, während bzw. nach Bearbeitung des Untergrunds Sensordaten erfassen, die einen Rückschluss auf die Untergrundbeschaffenheit zulassen. Auf diese Weise kann ein Vorgang zum Bearbeiten des Untergrunds mittels des Handgeräts durch einen Benutzer und/oder eine entsprechende Nachbehandlung des bearbeiteten Untergrunds (zum Beispiel ein Setzvorgang zum Setzen eines Befestigungselements in ein zuvor gebildetes Bohrloch) auf eine ermittelte Untergrundbeschaffenheit hin angepasst werden. Dadurch kann ein Bearbeiten des Untergrunds, zum Beispiel ein Bilden eines Bohrlochs bzw. ein Setzen eines Befestigungselements in dem Untergrund, in vereinfachter und fehlerrobuster Weise auf Basis objektiver Sensordaten ermöglicht werden. Besondere Fachkenntnisse oder Erfahrungen eines Benutzers sind dabei entbehrlich. Indem die Sensoreinrichtung in das Handgerät zum Bearbeiten des Untergrunds integriert ist, braucht ein Benutzer nur das Handgerät zu bedienen, um zusätzlich zum Bearbeiten des Untergrunds mit dem Handgerät durch dieses auch die Sensordaten zur Charakterisierung des Untergrunds einzuholen.
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Im Weiteren werden zusätzliche exemplarische Ausführungsbeispiele des Handgeräts, der Anordnung, des Verfahrens, des computerlesbaren Speichermediums und des Software-Programms beschrieben.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Handgerät eine Ermittlungseinrichtung aufweisen, die zum Ermitteln einer für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information basierend auf den Sensordaten ausgebildet ist. Das Handgerät selbst kann gemäß der beschriebenen Ausgestaltung also die Sensordaten autonom auswerten und hieraus Schlüsse über die Beschaffenheit des Untergrunds ziehen. Eine Weiterbearbeitung des Untergrunds kann dann unter Berücksichtigung der ermittelten Untergrundbeschaffenheit durchgeführt werden.
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Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Handgerät eine Kommunikationseinrichtung zum (insbesondere drahtlosen oder drahtgebundenen) Kommunizieren mit einem kommunizierfähig koppelbaren und von dem Handgerät separaten Kommunikationsgerät zum Übermitteln der Sensordaten an das Kommunikationsgerät aufweisen, wobei die Kommunikationseinrichtung zum Empfangen einer für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information von dem Kommunikationsgerät ausgebildet ist, die basierend auf den übermittelten Sensordaten am Kommunikationsgerät ermittelbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung werden an dem Handgerät die Sensordaten lediglich erfasst und an einem kommunizierfähig gekoppelten Kommunikationsgerät zentral ausgewertet. Auf diese Weise kann das Handgerät kompakt und leichtgewichtig gestaltet werden und kann die Datenauswertung zum Ermitteln der Untergrundbeschaffenheit aus den am Handgerät erfassten Sensordaten zentral für viele Handgeräte an einem gemeinsam genutzten Kommunikationsgerät durchgeführt werden.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Bearbeitungseinrichtung als Bohreinrichtung zum Bohren eines Lochs in dem Untergrund und/oder als Setzeinrichtung zum Setzen eines Befestigungselements in den Untergrund ausgebildet sein. Insbesondere kann die Bearbeitungseinrichtung zum zumindest teilweisen Eindringen in den Untergrund ausgebildet sein. Die Bearbeitungseinrichtung kann insbesondere ein Futter zum Aufnehmen eines Bohrers aufweisen, welcher Bohrer ebenfalls der Bearbeitungseinrichtung zugehörig sein kann. Somit kann das Handgerät bevorzugt als Bohrmaschine mit integrierter Sensorik zum Charakterisieren des zu bohrenden Untergrunds ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, dass statt des Bohrers am Futter ein Bit aufgenommen wird, um ein Befestigungselement (zum Beispiel in ein zuvor gebildetes Bohrloch) im Untergrund einzuschrauben.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinrichtung eine optische Sensoreinrichtung, insbesondere eine Kamera, zum Erfassen von optischen Sensordaten von dem Untergrund und/oder von der Bearbeitungseinrichtung, insbesondere von Material aus einem Inneren des Untergrunds, weiter insbesondere von Bohrmehl aus einem Inneren des Untergrunds, aufweisen. In entsprechender Weise kann die Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information auf Basis einer aus den optischen Sensordaten ermittelten Farbe des Inneren des Untergrunds ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine solche optische Sensoreinrichtung ein Bild des Äußeren und/oder des Inneren des Bohrlochs aufnehmen. Dadurch kann die Bohrqualität im Untergrund ermittelt werden. Ferner kann durch Analyse von Bohrmehl und/oder einer Bohrlochwandung mittels einer optischen Sensoreinrichtung das Material des Untergrunds charakterisiert oder ermittelt werden. Eine solche optische Sensoreinrichtung kann insbesondere zur Farbbestimmung des Bohrmehls verwendet werden. Die Farbe des Bohrmehls lässt Rückschlüsse auf das Material des Untergrunds zu. So kann zum Beispiel weißes Bohrmehl auf Kalksandstein oder Porenbeton, graues Bohrmehl auf Beton oder Betonsteine hinweisen, rotes Bohrmehl kann auf Ziegel hinweisen, etc. Die Bohrmehlanalyse mittels einer optischen Sensoreinrichtung kann auch Informationen hinsichtlich eines Feuchtegrads des Untergrunds liefern, insbesondere eine Bestimmung, ob trockenes oder feuchtes Bohrmehl vorhanden ist. Denn der Feuchtegrad eines Untergrundmaterials beeinflusst dessen Farbe und ist daher einer optischen Detektion zugänglich.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Fehlerzustands der Bearbeitungseinrichtung aus den optischen Sensordaten ausgebildet sein.
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Beispielsweise kann mittels Sensordaten einer optischen Sensoreinrichtung in Verbindung mit einer Mustererkennung oder dergleichen ermittelt werden, ob Abnutzungsmarkierungen bei einem Betonbohrer freigelegt sind.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinrichtung eine Abstandsmesseinrichtung, insbesondere einen Lasersensor oder einen Ultraschallsensor, zum Erfassen von Abstandsdaten zwischen dem Handgerät und dem Untergrund aufweisen. In entsprechender Weise kann die Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information auf Basis eines aus den Abstandsdaten ermittelten Eindringfortschritts (zum Beispiel eines Bohrers der Bearbeitungseinrichtung), insbesondere einer Zeitabhängigkeit des Eindringfortschritts, in den Untergrund ausgebildet sein. Ein Abstandsensor kann zum Beispiel einen Abstand zwischen der Handmaschine und dem Untergrund messen und auf diese Weise Informationen über einen Bohrfortschritt liefern. Dringt ein Bohrer beispielsweise in eine Hohlkammer eines Hohlkammersteins ein, kann es zu einer sprunghaften Reduktion des Abstands kommen, bis der Bohrer zu einem nächsten Steg des Hohlkammersteins vorgedrungen ist. Das sensorisch erfasste Auftreten sprunghafter Abstandsänderungen kann also als Indikator für das Vorliegen eines Untergrunds mit Hohlkammern verwendet werden. Die zeitliche Länge eines Sprungs kann als Maß für die Größe einer Hohlkammer dienen.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Handgerät eine Antriebseinrichtung zum Bereitstellen von Antriebsenergie zum Antreiben der Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten des Untergrunds aufweisen. Die Sensoreinrichtung kann eine Antriebsenergiemesseinrichtung, insbesondere einen Drehzahlmesser eines Motors der Antriebseinrichtung, zum Erfassen der Antriebsenergie zum Antreiben der Bearbeitungseinrichtung aufweisen. Korrespondierend kann die Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information, insbesondere einer Härte des Untergrunds und/oder des Vorliegens oder einer Dimension mindestens eines makroskopischen Hohlraums in dem Untergrund, auf Basis der erfassten Antriebsenergie, insbesondere einer Zeitabhängigkeit der erfassten Antriebsenergie, ausgebildet sein. Je härter ein Untergrund, desto stärker muss der Motor arbeiten, und desto größer kann die Antriebsenergie sein. Ein sprunghafter, vorübergehender Abfall der Antriebsenergie über einen bestimmten Zeitraum hinweg kann Informationen über Existenz und/oder Größe von Hohlkammern liefern. Motorstrom, Motordrehmoment und/oder Motorleistung kann oder können als Informationsquellen reduziert werden.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinrichtung eine Andruckkraftmesseinrichtung zum Erfassen einer Andruckkraft der Bearbeitungseinrichtung an den Untergrund aufweisen. Insbesondere kann die Ermittlungseinrichtung dann zum Ermitteln der für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information, insbesondere einer Härte des Untergrunds und/oder des Vorliegens oder einer Dimension mindestens eines makroskopischen Hohlraums in dem Untergrund, auf Basis der erfassten Andruckkraft, insbesondere einer Zeitabhängigkeit der erfassten Andruckkraft, ausgebildet sein. Die Andruckkraft bzw. der Anpressdruck können beispielsweise durch einen kapazitiven Sensor gemessen werden. Je härter der Untergrund, desto höher der erforderliche Anpressdruck. Während einem Durchdringen von Hohlräumen in dem Untergrund sinkt die Andruckkraft sprunghaft und zeitweise ab.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinrichtung eine Temperaturmesseinrichtung, insbesondere einen Infrarotsensor, zum Erfassen einer Temperatur der Bearbeitungseinrichtung bei und/oder nach einem Eindringen in den Untergrund aufweisen. Insbesondere kann die Ermittlungseinrichtung dann zum Ermitteln einer Härte des Untergrunds und/oder eines Fehlerzustands der Bearbeitungseinrichtung auf Basis der Temperatur ausgebildet sein. Zum Beispiel kann eine solche Temperaturmesseinrichtung die Temperatur eines Bohrers nach Bilden eines Bohrlochs in dem Untergrund erfassen. Je heißer der Bohrer nach dieser Bohraufgabe ist, umso härter ist der Untergrund. Auch kann mittels einer solchen Temperaturmesseinrichtung eine Überhitzung des Bohrers gemessen werden. Wird der zuletzt genannte Fehlerfall erkannt, kann eine entsprechende Maßnahme ergriffen werden (zum Beispiel Ausgabe einer Warnung, Notstopp, etc.).
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinrichtung eine Feuchtigkeitsmesseinrichtung zum Erfassen einer Feuchtigkeit bzw. eines Feuchtegrads des Untergrunds aufweisen. In entsprechender Weise kann dann die Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information auf Basis der erfassten Feuchtigkeit ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine optische Sensoreinrichtung zur Feuchtemessung eingesetzt werden, da sich die Farbe von Untergrundmaterial im feuchten Zustand und im trockenen Zustand unterscheidet. Es ist aber auch möglich, einen Flüssigkeitssensor oder einen chemischen Sensor zur Feuchtemessung einzusetzen. Je feuchter ein Untergrund ist, desto delikater kann ein Setzvorgang eines Befestigungselements sein. Bei einem feuchteren Untergrund kann es zum Beispiel erforderlich sein, ein längeres Befestigungselement zu verwenden oder zusätzlich einen Dübel zu verwenden, um eine ausreichende Setzkraft sicherzustellen.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Ermittlungseinrichtung ausgebildet sein, die Information mittels eines Abgleichs der Sensordaten mit vorbekannten Datensätzen aus einer Datenbank zu ermitteln. Bevorzugt können in der Datenbank für unterschiedliche Handgeräte und unterschiedliche Untergründe und/oder Untergrundeigenschaften charakteristische Sensordaten enthalten sein. Beispielsweise können empirische Daten aus Experimenten, Daten aus Modellrechnungen, Expertenregeln und/oder Elemente künstlicher Intelligenz eingesetzt werden, um sensorisch ermittelten Parameterwerten des Untergrunds (zum Beispiel Farbe von Bohrmehl, Anpressdruck, Sprünge bei der Motorleistung) Eigenschaften des Untergrunds (zum Beispiel Material, Härte, Hohlraumgröße) zuzuordnen. Dann können durch einen Datenbankabgleich, zum Beispiel mittels Durchsuchens einer Nachschlagetabelle (Lookup-Table), mittels der Sensoreinrichtung detektierten Sensordaten Eigenschaften des Untergrunds zugeordnet werden.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Handgerät eine Speichereinrichtung aufweisen, in der die Datensätze der Datenbank gespeichert sind. Besagte Datensätze können also in einer Speichereinrichtung, zum Beispiel einem elektronischen Massenspeicher wie beispielsweise einer Festplatte, des Handgeräts selbst gespeichert sein. Der Datenbankabgleich zum Ermitteln der Information kann dann auf dem Handgerät autark durchgeführt werden.
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Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Handgerät eine Kommunikationseinrichtung zum (insbesondere drahtlosen oder drahtgebundenen) Kommunizieren mit einer kommunizierfähig koppelbaren und von dem Handgerät separaten anderen Kommunikationseinrichtung aufweisen, an der die Datensätze der Datenbank gespeichert sind. Gemäß dieser Ausgestaltung kann das Handgerät selbst nur Sensordaten erfassen, zum Ermitteln der daraus resultierenden Information über den Untergrund aber auf ein kommunizierfähig gekoppeltes Kommunikationsgerät zurückgreifen. Die Kopplung zwischen der Kommunikationseinrichtung des Handgeräts und dem Kommunikationsgerät kann zum Beispiel über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise das öffentliche Internet, erfolgen. Auch ist eine solche drahtlose Kommunikation direkt möglich, zum Beispiel mittels Bluetooth. Ferner ist es möglich, eine solche Kommunikation drahtgebunden durchzuführen. Gemäß der beschriebenen Ausgestaltung können durch ein einziges Kommunikationsgerät viele Handgeräte simultan oder sequenziell beim Datenbankabgleich unterstützt werden. Eine einzige zentrale Intelligenz kann dann mit vielen einfach ausgebildeten dezentralen Handgeräten zusammenwirken.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Handgerät eine Steuereinrichtung zum Steuern des Handgeräts (insbesondere der Bearbeitungseinrichtung und/oder einer Antriebseinrichtung des Handgeräts) basierend auf der ermittelten, für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information aufweisen. Die Ergebnisse der ermittelten Untergrundbeschaffenheit können dann die Basis für einen nachfolgenden Betrieb des Handgeräts zum Bearbeiten des Untergrunds bilden. So kann die Härte des Untergrunds ein Maß dafür sein, welche Motorleistung von der Steuereinrichtung eingestellt wird. Es ist auch möglich, dass ein Drehmoment eines Antriebsmotors bei Erreichen der nächsten Hohlkammer des Untergrunds zeitweise reduziert wird.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Handgerät eine Benutzerschnittstelle zum Ausgeben einer Betriebsempfehlung für das Handgerät - insbesondere einer Empfehlung für eine Verwendung eines Dübels für den Untergrund und/oder eines Befestigungselements - basierend auf der ermittelten, für die Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Information aufweisen. Beispielsweise kann die Benutzerschnittstelle eine grafische Benutzerschnittstelle mit einer grafischen Anzeigeeinrichtung aufweisen, zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige. Dort kann eine Empfehlung für die Bearbeitung des zuvor hinsichtlich seiner Beschaffenheit charakterisierten Untergrunds ausgegeben werden. Wird beispielsweise erkannt, dass es sich bei dem Untergrund um einen Untergrund mit großen Hohlräumen handelt, kann die Verwendung eines entsprechend dimensionierten Dübels in Kombination mit einem zugehörigen Befestigungselement (beispielsweise einer passenden Schraube) vorgeschlagen werden. Dadurch kann einem Benutzer in intuitiver Weise eine auf den zuvor unbekannten Untergrund zugeschnittene Betriebsweise an die Hand gegeben werden.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Benutzerschnittstelle zum Ausgeben der Betriebsempfehlung für das Handgerät - insbesondere der Empfehlung für die Verwendung des Dübels und/oder des Befestigungselements für den Untergrund - zusätzlich basierend auf einer benutzerseitig vorgegebenen Lastanforderung für eine Verankerung eines Befestigungselements in dem Untergrund ausgebildet sein. Der Benutzervorschlag zur Bearbeitung des hinsichtlich seiner Beschaffenheit charakterisierten Untergrunds kann mit Vorteil dahingehend verfeinert werden, dass außer der ermittelten Untergrundbeschaffenheit auch noch eine benutzerseitig vorgegebene Lastanforderung (zum Beispiel eine garantierte Traglast oder Auszugskraft) berücksichtigt wird. Auf diese Weise kann ein Versagen eines Befestigungselements in dem Untergrund mit hoher Wahrscheinlichkeit unterbunden werden, da sowohl eine im Betrieb anfallende Last als auch die tatsächliche Untergrundbeschaffenheit in den Benutzervorschlag eingehen kann.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinrichtung zum Detektieren oder Erkennen eines zu setzenden Befestigungselements ausgebildet sein. Mit Vorteil kann das Handgerät eine Steuereinrichtung aufweisen, die zum Steuern der Bearbeitungseinrichtung zum Setzen des Befestigungselements basierend auf einem Ergebnis des Detektierens oder Erkennens ausgebildet ist. Beispielsweise mittels einer optischen Sensoreinrichtung, vorteilhaft kombiniert mit Mustererkennung auf einem Kamerabild, kann ein mit dem Handgerät verwendetes Befestigungselement sensorisch erkannt werden (zum Beispiel M8 Schraube der Länge 100 mm mit Torx-Antrieb). In Kombination mit sensorisch ermittelter Information über die Beschaffenheit des Untergrunds kann das erkannte Befestigungselement in einen Algorithmus eingehen, der beispielsweise unter Verwendung von Datenbankinformation aus den zugeführten Eingangsdaten das Setzen des erkannten Befestigungselements entsprechend berechnet und nachfolgend steuert.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Handgerät eine Bohrmaschine sein. Alternativ oder ergänzend kann das Handgerät ein Akkuschrauber, ein Akku-Bohrschrauber, ein Drehschrauber, ein Impulsschrauber, ein Ratschenschrauber, ein Schlagschrauber und/oder ein Hammerbohrer sein oder eine entsprechende Funktionalität aufweisen.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinrichtung mindestens zwei unterschiedliche Sensortypen aufweisen, die unabhängig voneinander und gemäß unterschiedlicher Sensorprinzipien zum Detektieren von für eine Beschaffenheit des Untergrunds indikativen Sensordaten ausgebildet sind. Die Ermittlungseinrichtung kann dann zum Ermitteln der Information basierend auf den Sensordaten derart ausgebildet sein, dass eine ermittelte Information nur dann akzeptiert oder weiterverwendet wird, wenn sie von den mindestens zwei unterschiedlichen Sensortypen unabhängig voneinander und in Einklang miteinander bereitgestellt wird. Unterschiedliche Sensortypen können zum Beispiel die oben beschriebene optische Sensoreinrichtung und ein Kraftsensor sein. Aufgrund der diesen zugeordneten unterschiedlichen Sensorprinzipien können die von ihnen gelieferten Sensordaten als komplementär bzw. unabhängig voneinander angesehen werden. Nur wenn eine bestimmte Eigenschaft des Untergrunds, beispielsweise eine Charakterisierung von Hohlräumen des Untergrunds, von beiden oder sogar allen eingesetzten Sensortypen einvernehmlich und übereinstimmend angezeigt wird, wird die ermittelte Beschaffenheit des Untergrunds bestätigt oder weiterverwendet, andernfalls kann sie als nicht ausreichend zuverlässig verworfen werden. Auf diese Weise können Fehlausgaben wirksam unterdrückt werden.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann bei der Anordnung das Handgerät zum Übermitteln und kann das Kommunikationsgerät zum Empfangen und Speichern von Information ausgebildet sein, die ein tatsächliches Bohren von Bohrlöchern und ein tatsächliches Setzen von Befestigungselementen in dem Untergrund dokumentiert, d.h. einen Ist-Zustand der Untergrundbearbeitung angibt. Ein Soll-Zustand der Untergrundbearbeitung kann vordefiniert sein und mit dem ermittelten Ist-Zustand verglichen werden. Beispielsweise ist ein Hinterlegen gespeicherter Daten für eine Bauwerksdokumentation möglich. Die Bauwerksdokumentation gibt an, welche Befestigungselemente in welchen Bohrlöchern an welchen Positionen des Untergrunds gesetzt sind. Indem diese Daten zur Dokumentation einer tatsächlichen Bauwerksbearbeitung gespeichert werden, kann überprüft werden, ob Soll-Setzdaten entsprechend einer vorgegebenen Planung mit der Realität übereinstimmen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Verfahren ein Bearbeiten des Untergrunds mittels eines Roboters aufweisen, wobei der Roboter das Bearbeiten des Untergrunds mittels des Handgeräts unter Verwendung zumindest eines Teils der Sensordaten durchführt. Beispielsweise kann ein Roboter unter Verwendung des Handgeräts und der mittels des Handgeräts erfassten Sensordaten ein vorgegebenes Untergrundbearbeitungsprotokoll selbsttätig abarbeiten. Indem ein Handgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Sensoren ausgestattet ist, eignet er sich besonders gut für eine roboterbetriebene Durchführung von Untergrundbearbeitungsaufgaben. Beispielsweise können dem Roboter die Sensordaten übermittelt werden. Der Roboter kann beispielsweise ein vorgegebenes Untergrundbearbeitungsprotokoll an dem Untergrund unter Verwendung des Handgeräts abarbeiten, beispielsweise eine Sequenz von Bohrlöchern erzeugen und in diese ein jeweiliges Befestigungselement setzen. Die Sensordaten können dem Roboter einen besonders fehlerrobusten Betrieb des Handgeräts ermöglichen. Beispielsweise kann eine im Widerspruch zu dem Untergrundbearbeitungsprotokoll (beispielsweise: „setze Holzschraube vorbohrungsfrei“) stehende, sensorisch erfasste Beschaffenheit des Untergrunds (beispielsweise: „Untergrund ist Vollbeton“) erkannt werden. In diesem Fall kann eine entsprechende Maßnahme ergriffen werden (beispielsweise Abbruch der Untergrundbearbeitung, Ausgabe einer Fehlermeldung, etc.).
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Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figuren detailliert beschrieben.
- 1 zeigt ein als Bohrmaschine ausgebildetes Handgerät mit integrierter Sensoreinrichtung und Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Beschaffenheit eines Untergrunds gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2 zeigt eine Anordnung aus einem als Bohrmaschine ausgebildeten Handgerät mit integrierter Sensoreinrichtung und einem damit kommunizierfähig gekoppelten Kommunikationsgerät mit einer Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Beschaffenheit eines Untergrunds gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 3 bis 5 zeigen in einem Labor vermessene Untergründe, die mittels eines Handgeräts bearbeitet wurden, zum Befüllen einer Datenbank mit Datensätzen zum Korrelieren von Beschaffenheiten von Untergründen mit Sensordaten und Charakteristika einer Bearbeitung solcher Untergründe mit einem Handgerät gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
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Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sollen noch einige allgemeine Aspekte von Ausführungsbeispielen der Erfindung erläutert werden:
- Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein Handgerät (insbesondere eine Bohrmaschine) bereitgestellt werden, das einen von ihr bearbeiteten oder zu bearbeitenden Untergrund sensorisch erkennt und daher dessen Charakterisierung erlaubt. Mittels des Handgeräts detektierte Sensordaten können von dem Handgerät oder einem damit zum Datenaustausch gekoppelten Kommunikationsgerät weiterverarbeitet werden, um den Untergrund charakterisierende Information aus den Sensordaten abzuleiten. Dies erlaubt es, einem Benutzer Informationen über einen zuvor unbekannten oder nur teilweise bekannten Untergrund zu geben bzw. um einen Bearbeitungsvorgang zum Bearbeiten des Untergrunds mittels des Handgeräts zu steuern bzw. zu verfeinern.
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Insbesondere kann eine Kombination aus Bohrmaschine und Bohrer mit mindestens einem Sensor zum Messen der Bohrlochtiefe und/oder des Bohrfortschrittes ausgestattet werden. Beispielsweise kann ein ruckartiger bzw. gleichmäßiger Bohrfortschritt ein Indikator für das Vorliegen eines Hohlkammersteins bzw. Vollsteins in dem Untergrund sein. Wird alternativ oder ergänzend ein Sensor zur Bestimmung der zum Bohren eines Bohrlochs oder zum Setzen eines Befestigungselements in den Untergrund benötigten Kraft vorgesehen, kann sensorisch ermittelt werden, wie schwer das Handgerät für den Bohr- bzw. den Setzvorgang arbeiten muss. Dies lässt wiederum Rückschlüsse auf den Untergrund zu, insbesondere auf dessen Härte und/oder Material. Liegt zum Beispiel Porenbeton vor, kann dies durch mittels einer optischen Sensorik erfasstes weißes Bohrmehl und eine nur geringe Kraft bzw. Energie zum Erstellen des Bohrlochs angezeigt werden. Ein Untergrund aus Kalksandvollstein kann anhand eines weißen Bohrmehls und einer erhöhten Kraftanstrengung zum Erstellen des Bohrlochs erkannt werden. Somit ist die Kombination einer sensorisch erkannten Bohrmehlfarbe und einer sensorisch erkannten Bohrkraft ein besonders zuverlässiger Indikator für die Beschaffenheit des Untergrunds.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Kommunikation eines Handgeräts mit einem Kommunikationsgerät möglich, mit dem ein Bohr- und/oder Setzplan für ein Gebäude oder einen Untergrund verwaltet wird. In diesem Zusammenhang können vorteilhaft Daten für die Bauwerksdokumentation hinterlegt werden. Es kann dann überprüft werden, ob die Daten von einem solchen Plan mit der Realität in dem Untergrund übereinstimmen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auch eine Kommunikation mit einem Schrauber möglich. Der Schrauber kann anhand von Daten der Bohrmaschine und Ergebnissen aus Laborversuchen (die zum Beispiel in einer Datenbank hinterlegt sein können) zumindest ein Drehmoment für das zukünftige Setzen von Mauerwerksschrauben vorschlagen.
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Die hier schwerpunktmäßig für eine Bohrmaschine beschriebene Herangehensweise kann mit Vorteil auch auf andere Maschinen bzw. Handgeräte übertragen werden.
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Auf einen Einschraubvorgang eines als Schraube ausgebildeten Befestigungselements bezogen kann gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung das Anziehen der Schraube auf Basis der sensorisch erfassten und mittels Sensordatenverarbeitung ermittelten Beschaffenheit des Untergrunds gesteuert werden. Beispielsweise kann ein Drehmoment zum Setzen des Befestigungselements hoch oder runter gefahren werden, je nach Abstand vom Untergrund, etc.
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Es ist gemäß einem Ausführungsbeispiel auch möglich, Leistung, Strom, Drehmoment, etc., einer Antriebseinrichtung der Bohrmaschine oder eines anderen Handgeräts zu berücksichtigen, um Informationen über den Untergrund zu gewinnen.
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Im Rahmen des Setzens von Dübeln ist die Kenntnis des Untergrunds, in den gesetzt werden soll, entscheidend für den Verankerungserfolg. Insbesondere bei Sanierungen oder unbekannten Untergründen können gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung lückenhafte oder ganz fehlende Kenntnisse über den Untergrund durch sensorisch erfasste und ausgewertete Untergrundbeschaffenheitsinformationen verbessert bzw. erhalten werden. Beispielsweise kann eine Kamera selbsttätig das austretende Bohrmehl registrieren, sodass anhand der Bilddaten und deren Auswertung das Material des Untergrunds eingegrenzt werden kann. Ein Kraftsensor bzw. Drucksensor kann den beim Bohren ausgeübten Druck detektieren, was weitere Informationen über die Härte des Untergrunds liefert. Wenn insbesondere mindestens zwei oder mehr sensorisch erfasste Werte kombiniert werden bzw. in Kombination auf Konsistenz oder Diskrepanzen hin betrachtet werden, kann ein besonders zuverlässiger bzw. aussagekräftiger Rückschluss auf den Untergrund gezogen werden. Mögliche Ungenauigkeiten bzw. Unrichtigkeiten in Hinblick auf lediglich eine Sensormessung können durch die Kombination mehrerer unterschiedlicher Sensormessungen mit Vorteil vermieden werden.
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Datensätze in einer Datenbank, die mit sensorisch erfassten Sensordaten zum Ableiten von Informationen über die Beschaffenheit des Untergrunds abgeglichen werden können, können beispielsweise in einem Labor, weiter insbesondere in einem Dübellabor, generiert werden. In einem Dübellabor können (zum Beispiel als Basis für eine Zulassung einzelner Dübel) Dübel in verschiedenen Untergründen mit entsprechenden Probebohrungen gesetzt werden. Dabei können Bohrfortschritt, Farbe des Bohrmehls, etc., erfasst werden, und die Daten können zentral in einer Datenbank (zum Beispiel auf einem Server) hinterlegt werden.
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Wenn ein Benutzer (beispielsweise ein Handwerker) dann eine Bohrung erzeugt, erfasst seine Bohrmaschine entsprechende Sensordaten, übermittelt diese Sensordaten an besagten Server und bekommt von dort eine Rückmeldung bzw. Prognose, welcher Untergrund vorliegt oder wahrscheinlich vorliegt. Entsprechend kann der Handwerker dann einen Dübel wählen bzw. bekommt direkt einen Vorschlag unterbreitet, welcher Dübel für diesen Untergrund geeignet ist.
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Insbesondere kann ein als Bohrmaschine ausgebildetes Handgerät über einen Kraftsensor die aufgebrachte Kraft zum Erstellen des Bohrlochs erkennen. Dadurch können zum Beispiel Rückschlüsse auf die Festigkeit des Untergrundes (vor allem bei Mauerwerk) gezogen werden. Über einen Entfernungsmesser im Zusammenspiel mit einem Kraftsensor kann insbesondere ein Lochbild des Untergrundes (zum Beispiel Mauerwerk) erkannt werden. Mit einer Kamera zum Bestimmen der Farbe des Bohrmehls kann dann eine Charakterisierung des Untergrundes vorgenommen werden.
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Kommuniziert solch ein als Bohrmaschine ausgebildetes Handgerät zum Beispiel mit einem Tangential-Schrauber zum Setzen von Betonschrauben, kann der Tangential-Schrauber das richtige Drehmoment einstellen, das für den charakterisierten Untergrund geeignet ist, um beispielsweise ein Überdrehen der Betonschraube im Bohrloch und/oder ein Abscheren des Betonschraubenkopfes zu vermeiden.
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Somit kann ein oder können mehrere zusätzliche Sensoren in und/oder an der Bohrmaschine vorsehen werden, wobei je nach Anwendung eine beliebige Kombination möglich ist. Beispiele für vorteilhaft implementierbare Sensoreinrichtungen sind:
- - Entfernungsmesser zum Messen eines Abstands zwischen Untergrund und Bohrmaschine
- - Kraftsensor zum Messen des Anpressdrucks des Handgeräts an den Untergrund
- - Kamera zum Erfassen des Bohrmehls beim Bohren eines Lochs im Untergrund
- - Erfassen von Motordaten, beispielsweise Strom, Leistung, Drehmoment, Drehzahl
- - Beschleunigungssensoren, insbesondere dreidimensionale Beschleunigungssensoren
- - Infrarot-Sensor zum Erfassen von Infrarotstrahlung, die zum Beispiel von einem erhitzten Bohrer des Handgeräts ausgeht
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Ein Entfernungsmesser kann beispielsweise als Ultraschallsensor, Laserstrahlsensor oder 3D-Beschleunigungssensor ausgebildet sein. Über einen solchen Entfernungsmesser im Zusammenspiel mit einem Kraftsensor kann ein Lochbild des Untergrundes erkannt werden. Durch den Entfernungssensor kann der Bohrfortschritt erfasst werden, insbesondere ob es ruckartige Fortschritte gibt, was auf Hohlkammersteine schließen lässt.
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Ferner kann eine Bohrmaschine oder ein sonstiges Handgerät über einen Kraftsensor die aufgebrachte Kraft zum Erstellen des Bohrlochs erkennen. Dadurch können Rückschlüsse auf die Festigkeit des Untergrunds (vor allem bei Mauerwerk) gezogen werden.
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Die Erfassung von Motordaten lässt den Schluss zu, wie schwer das Handgerät zum Erfüllen der Bearbeitungsaufgabe (insbesondere einer Bohraufgabe) arbeiten muss. Dies lässt wiederum Rückschlüsse auf den Untergrund zu. Für das Beispiel von Porenbeton ist die Kombination aus weißem Bohrmehl und einer nur geringen Kraft bzw. Energie zum Erstellen des Bohrlochs zu erwarten. Bei Vorliegen von Kalksandvollstein tritt weißes Bohrmehl und eine erhöhte Kraftanstrengung zum Erstellen des Bohrlochs auf.
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Ein Infrarot-Sensor kann zum Erfassen der Temperatur des Bohrers nach dem Bohrvorgang vorgesehen werden.
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Mit einer Kamera oder dergleichen ist ein Bestimmen der Farbe des Bohrmehls möglich, und auf dieser Basis ist eine Charakterisierung des Untergrunds möglich. Eine Kamera registriert das austretende Bohrmehl und kann dann das Material des Untergrunds eingrenzen. Vorteilhaft kann dies mit einer Bestimmung kombiniert werden, ob trockenes oder feuchtes Bohrmehl vorhanden ist. Werden all diese Werte zusammenführt, sind Rückschlüsse auf den Untergrund möglich.
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Auch die Auswahl eines geeigneten Dübels kann anhand einer ermittelten Kenntnis der Untergrundbeschaffenheit vorgenommen werden. Mit Vorteil kann dies durch eine benutzerseitige Eingabe der benötigten Last ergänzt werden. Dadurch können bessere bzw. geeignete Vorschläge durch eine Software für den vorliegenden Anwendungsfall und für den vorliegenden Untergrund sowie die vom Benutzer gewünschte Last gezielt unterbreitet werden, beispielsweise mittels eines softwarebasiert vorgeschlagenen Dübelsystems.
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Zur Bereitstellung einer Kommunikation zwischen einem Handgerät (beispielsweise einer Bohrmaschine) und einem Kommunikationsgerät (zum Beispiel einem Computer) kann zum Beispiel eine WLAN-Verbindung oder ein Datenkabel eingesetzt werden.
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Bei einer solchen Kommunikation kann hinterlegt werden, an welcher Stelle im Raum welches Befestigungselement gesetzt wurde. Ferner kann hinterlegt werden, ob beim Bohrvorgang in eine Bewehrung gebohrt wurde. Daten für eine Bauwerksdokumentation können ebenfalls hinterlegt werden. Es kann dann ermittelt werden, ob Daten gemäß Plan mit der Realität übereinstimmen.
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Eine weitere Anwendung einer Bohrmaschine gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft das Szenario, dass die Bohrmaschine ein zu setzendes Bauteil erkennt. Die Bohrmaschine kann dann anhand von den Daten der Bohrmaschine und den Ergebnissen aus Laborversuchen zumindest ein Drehmoment für zukünftige Mauerwerkschrauben vorschlagen und sogar den Einschraubvorgang entsprechend der ermittelten Untergrundbeschaffenheit steuern. Liegt eine Holzschraube vor, so kann das Drehmoment hoch und runter gefahren werden, je nach Abstand vom Untergrund, etc. Liegt hingegen eine Betonschraube oder ein Betonanker vor, kann das für diesen Untergrund richtige Drehmoment zum Setzen eingestellt werden.
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1 zeigt ein als Bohrmaschine ausgebildetes Handgerät 100 mit integrierter Sensoreinrichtung 106 und Ermittlungseinrichtung 108 zum Ermitteln einer Beschaffenheit eines Untergrunds 104 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Das dargestellte Handgerät 100, das als Bohrmaschine ausgebildet ist, weist einen Bohrer 160 auf, der an einem Futter 162 auswechselbar montiert ist. Das Futter 162 und folglich der Bohrer 160 werden mittels einer als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinrichtung 114 drehangetrieben, um in einem Untergrund 104 (zum Beispiel einer Betonwand oder einer Hohlziegelwand) ein Bohrloch zu erzeugen. Die Antriebseinrichtung 114 erhält Antriebsenergie von einem Akkumulator 164, oder alternativ einer Kabelverbindung zu einem Stromnetz. Die Antriebseinrichtung 114 wird von einer Steuereinrichtung 122 gesteuert, wobei ein Benutzer mittels Betätigens einer Betätigungseinrichtung 166 an einem Handgriff 170 auf die Steuerung des Handgeräts 100 mittels der Steuereinrichtung 122 Einfluss nehmen kann. Die genannten Komponenten sind an bzw. in einem Gehäuse 168 angebracht.
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Das in 1 dargestellte Handgerät 100 ist als portables Bohrgerät zum manuellen Betätigen durch einen Benutzer ausgebildet und weist eine Bearbeitungseinrichtung 102 auf, die zum bohrenden Bearbeiten des Untergrunds 104 ausgebildet ist, d.h. zum Bilden eines Bohrlochs in dem Untergrund 104. Die Bearbeitungseinrichtung 102 ist gebildet aus dem Bohrer 160 und dem Futter 162. Im Betrieb dringt die Bearbeitungseinrichtung 102 mit ihrem Bohrer 160 in den Untergrund 104 ein, wenn ein Bohrloch in dem Untergrund 104 gebohrt wird.
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Darüber hinaus enthält das Handgerät 100 eine gemäß 1 aus mehreren Einzelsensoren gebildete Sensoreinrichtung 106, die zum Detektieren von für eine Beschaffenheit des Untergrunds 104 indikativen Sensordaten vor, während und/oder nach dem Bearbeiten des Untergrunds 104 mittels der Bearbeitungseinrichtung 102 ausgebildet ist. Unter der Beschaffenheit des Untergrunds 104 wird zum Beispiel das Material des Untergrunds 104, die Härte des Untergrunds 104 sowie das Vorliegen oder Nichtvorliegen und gegebenenfalls die Größe von Hohlkammern im Untergrund 104 verstanden. Die Sensoreinrichtung 106 wird unten näher beschrieben.
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Überdies weist das Handgerät 100 eine zum Beispiel als Prozessor 128, als Mehrzahl von Prozessoren 128 oder als Teil eines Prozessors 128 ausgebildete Ermittlungseinrichtung 108 auf. Die Ermittlungseinrichtung 108 ist zum Ermitteln einer für die Beschaffenheit des Untergrunds 104 indikativen Information, d.h. eine die Beschaffenheit des Untergrunds 104 anzeigende Information, basierend auf den Sensordaten ausgebildet, die von den Sensoren der Sensoreinrichtung 106 detektiert und der Ermittlungseinrichtung 108 bereitgestellt werden.
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Wie in 1 gezeigt, weist die Sensoreinrichtung 106 eine optische Sensoreinrichtung 130 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als an dem Gehäuse 168 montierte Kamera ausgebildet ist. Diese dient zum Erfassen von optischen Sensordaten von dem Untergrund 104, d.h. nimmt ein Bild 198 von einem bearbeiteten Bereich des Untergrunds 104 auf. Die Kamera kann auch ein Bild des Bohrers 160 oder eines Teils davon aufnehmen. Besonders bevorzugt ist es, dass mittels der Kamera Bohrmehl, das beim Bohren eines Bohrlochs mittels der Bearbeitungseinrichtung 102 aus einem Inneren des Untergrunds 104 austritt, detektiert wird. In diesem Zusammenhang dient die Ermittlungseinrichtung 108 zum Ermitteln der für die Beschaffenheit des Untergrunds 104 indikativen Information auf Basis einer aus den optischen Sensordaten ermittelten Farbe des Bohrmehls aus dem Inneren des Untergrunds 104. Aus der Farbe des Bohrmehls kann auf das Material des Untergrunds 104 geschlossen werden, insbesondere wenn diesbezüglich vorgespeicherte Datensätze in einer Datenbank 120 (die beispielsweise auch gemäß 2 ausgebildet sein kann) enthalten sind. Die Datenbank 120 kann gemäß 1 in einer Speichereinrichtung 118 des Handgeräts 100 gespeichert sein.
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Es ist auch möglich, dass die Ermittlungseinrichtung 108 einen etwaigen Fehlerzustand der Bearbeitungseinrichtung 102 anhand der optischen Sensordaten erkennt. Beispielsweise kann aus einem mittels der Kamera aufgenommenen Bild erkannt werden, dass Abnutzungsmarkierungen des Bohrers 160 freigelegt sind, die eine Abnutzung des Bohrers 102 anzeigen. An einer beispielsweise als Anzeigeeinrichtung ausgebildeten Benutzerschnittstelle 124 kann dann ein Alarm an einen Benutzer ausgegeben werden, dass der Bohrer 160 abgenutzt ist und ausgetauscht werden sollte.
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Die Kamera kann auch als Feuchtigkeitsmesseinrichtung zum Erfassen einer Feuchtigkeit des Untergrunds 104 eingesetzt werden, da sich eine mittels der Kamera erfassbare Farbe des Bohrmehls im feuchten Zustand und im trockenen Zustand unterscheidet. Somit kann auch der Feuchtigkeitsgehalt des Untergrunds 104 anhand der Sensordaten der Kamera mittels der Ermittlungseinrichtung 108 ermittelt oder zumindest abgeschätzt werden.
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Ferner enthält die Sensoreinrichtung 106 eine Abstandsmesseinrichtung 132, die zum Beispiel als Lasersensor oder Ultraschallsensor ausgebildet ist. Diese dient zum Erfassen von Abstandsdaten zwischen dem Untergrund 104 und dem Handgerät 100. In entsprechender Weise fungiert die Ermittlungseinrichtung 108 zum Ermitteln der für die Beschaffenheit des Untergrunds 104 indikativen Information auf Basis eines aus den Abstandsdaten ermittelten Eindringfortschritts das Bohrers 160 in den Untergrund 104. Insbesondere eine Zeitabhängigkeit des Eindringfortschritts das Bohrers 160 in den Untergrund 104 ist von Interesse, da daraus die Existenz von Hohlräumen in dem Untergrund 104 ableitbar ist. Ändert sich der Abstand sprunghaft, ist der Bohrer 160 in einen neuen Hohlraum eingetaucht. Nach Erreichen des nächsten Stegs in dem Untergrund 104 reduziert sich der Abstand mit der Zeit sehr geringfügig, bis der nächste Hohlraum und damit die nächste sprunghafte Abstandsverringerung erreicht wird.
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Wie bereits angesprochen, enthält das Handgerät 100 eine hier als Elektromotor ausgebildete Antriebseinrichtung 114 zum Bereitstellen von Antriebsenergie zum Antreiben der Bearbeitungseinrichtung 102, insbesondere zum Antreiben des Futters 162 und folglich des damit drehfest verbundenen Bohrers 160. Wie in 1 dargestellt, weist die Sensoreinrichtung 106 ferner eine Antriebsenergiemesseinrichtung 134 auf, die zum Beispiel als Drehzahlmesser des Elektromotors der Antriebseinrichtung 114 ausgebildet sein kann. Die Antriebsenergiemesseinrichtung 134 dient zum Erfassen der Antriebsenergie zum Antreiben der Bearbeitungseinrichtung 102. Die Ermittlungseinrichtung 108 wiederum fungiert zum Ermitteln der für die Beschaffenheit des Untergrunds 104 indikativen Information in Form einer Härte des Untergrunds 104 und/oder des Vorliegens oder einer Dimension mindestens eines makroskopischen Hohlraums (siehe Bezugszeichen 116 in 3 bis 5) in dem Untergrund 104 auf Basis einer Zeitabhängigkeit der erfassten Antriebsenergie. Reduziert sich die Antriebsenergie sprunghaft, ist der Bohrer 160 in einen neuen Hohlraum eingetaucht. Nach Erreichen des nächsten Stegs in dem Untergrund 104 erhöht sich die Antriebsenergie wieder, bis der nächste Hohlraum erreicht wird und die Antriebsenergie zeitweise wieder absinkt.
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Darüber hinaus weist die Sensoreinrichtung 106 eine Andruckkraftmesseinrichtung 136 zum, beispielsweise kapazitiven, Erfassen einer Andruckkraft der Bearbeitungseinrichtung 102 an den Untergrund 104 auf.
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Korrespondierend dient die Ermittlungseinrichtung 108 zum Ermitteln der für die Beschaffenheit des Untergrunds 104 indikativen Information, nämlich einer Härte des Untergrunds 104 und/oder des Vorliegens oder einer Dimension mindestens eines makroskopischen Hohlraums 116 in dem Untergrund 104 auf Basis einer Zeitabhängigkeit der erfassten Andruckkraft. Reduziert sich die Andruckkraft sprunghaft, ist der Bohrer 160 in einen neuen Hohlraum eingetaucht. Nach Erreichen des nächsten Stegs in dem Untergrund 104 erhöht sich die Andruckkraft wieder, bis der nächste Hohlraum erreicht wird.
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Ferner weist die Sensoreinrichtung 106 eine Temperaturmesseinrichtung 138 auf, die als Infrarotsensor ausgebildet sein kann. Daher dient die Temperaturmesseinrichtung 138 zum Erfassen einer Temperatur der Bearbeitungseinrichtung 102, genauer gesagt des Bohrers 160, bei und/oder nach einem Eindringen in den Untergrund 104. Entsprechend ist die Ermittlungseinrichtung 108 zum Ermitteln einer Härte des Untergrunds 104 und/oder eines Fehlerzustands der Bearbeitungseinrichtung 102 auf Basis der erfassten Temperatur ausgebildet. Je höher die Härte des Untergrunds 104, desto ausgeprägter die Temperaturerhöhung des Bohrers 160 beim Erzeugen des Bohrlochs in dem Untergrund 104. Wird eine Temperatur des Bohrers 160 oberhalb eines zulässigen Bereichs detektiert, kann mittels der Benutzerschnittstelle 124 eine Warnmeldung an einen Benutzer ausgegeben werden oder sogar der Betrieb des Handgeräts 100 mittels eines Notstopps gestoppt werden.
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Der Ermittlungseinrichtung 108 werden die Sensordaten der diversen Sensoren der Sensoreinrichtung 106 zugeführt. Die Ermittlungseinrichtung 108 ist ausgebildet, die Information mittels eines Abgleichs der Sensordaten mit vorbekannten Datensätzen aus der handgeräteigenen Datenbank 120 zu ermitteln. Wie bereits beschrieben, weist das Handgerät 100 zu diesem Zweck eine Speichereinrichtung 118 auf, in der die Datensätze der Datenbank 120 gespeichert sind. Die Datenbank 120 kann mit Datensätzen befüllt werden, die beispielsweise in einem Labor anhand von experimentellen Untergrundbearbeitungsvorgängen erhalten werden. Insbesondere kann die Datenbank 120 für unterschiedliche Handgeräte 100 und für unterschiedliche Sensoreinrichtungen 106 bzw. zugeordnete Sensordaten zugeordnete Eigenschaften von verschiedenen Untergründen 104 enthalten. Ein Datenabgleich zwischen den Sensordaten und den Daten in der Datenbank 120 erlaubt dann eine Charakterisierung des Untergrunds 104.
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Mit Vorteil ist die Steuereinrichtung 122 zum Steuern der Bearbeitungseinrichtung 102 basierend auf der ermittelten und für die Beschaffenheit des Untergrunds 104 indikativen Information ausgebildet. Mit anderen Worten kann die Steuereinrichtung 122 die sensorbasierte Charakterisierung des Untergrunds 104 zum Anlass nehmen, eine nachfolgende Bearbeitung des Untergrunds 104 mittels des Bohrers 160 oder mittels eines Bits zum Setzen eines Befestigungselements in ein Bohrloch entsprechend anzupassen. Hat die Charakterisierung des Untergrunds 104 beispielsweise das Vorliegen und die Dimension von Hohlräumen 116 ergeben, kann vor Erreichen des nächsten Hohlraums 116 durch den Bohrer 160 die Antriebsenergie der Antriebseinrichtung 114 runtergeregelt werden.
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Wie bereits beschrieben, weist das Handgerät 100 eine Anzeigeeinrichtung oder grafische Benutzerschnittstelle 124 zum Ausgeben einer Betriebsempfehlung für das Handgerät 100 auf. Dadurch kann insbesondere einer Empfehlung für eine Verwendung eines Dübels für einen hinsichtlich seiner Beschaffenheit charakterisierten Untergrund 104 an einen Benutzer in intuitiver Weise ausgegeben werden. Diese Empfehlung kann basierend auf der ermittelten und für die Beschaffenheit des Untergrunds 104 indikativen Information erstellt werden. Die Benutzerschnittstelle 124 kann zum Ausgeben der Betriebsempfehlung für das Handgerät 100 zusätzlich basierend auf einer benutzerseitig vorgegebenen Lastanforderung für eine Verankerung eines Befestigungselements in dem Untergrund 104 ausgebildet sein. Anders ausgedrückt kann ein Benutzer, beispielsweise mittels der Benutzerschnittstelle 124, eine Lastanforderung eingeben, die eine Setzaufgabe für ein Befestigungselement mindestens erreichen soll. Die Steuereinrichtung 122 kann den Betrieb des Handgeräts 100 dann so steuern, dass der sensorisch charakterisierte Untergrund 104 und die vorgegebene Lastanforderung bei dem ausgegebenen Vorschlag bzw. der unterbreiteten Empfehlung berücksichtigt werden.
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Wenn nach dem Bilden eines Bohrlochs ein Befestigungselement, zum Beispiel eine Schraube, in das Bohrloch gesetzt werden soll, kann die Sensoreinrichtung 106 zum Erkennen bzw. Detektieren des zu setzenden Befestigungselements ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung 122 kann dann zum Steuern der Bearbeitungseinrichtung 102 zum Setzen des Befestigungselements basierend auf einem Ergebnis des Detektierens oder Erkennens ausgebildet sein.
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Insbesondere die kombinatorische Detektion mehrerer unterschiedlicher oder komplementärer Sensordaten mittels einer Sensoreinrichtung 106, die unterschiedliche Sensortypen 130, 132, 134, 136, 138 (zum Beispiel optischer Sensor und Kraftsensor) einschließt, hat sich als kraftvoller Weg erwiesen, artifizielle und gegebenenfalls unrichtige Schlussfolgerungen hinsichtlich der Beschaffenheit des Untergrunds 104 auszuschließen oder zumindest stark zu unterdrücken, die bei Berücksichtigung lediglich eines Sensortyps unter ungünstigen Umständen zu Fehlausgaben führen kann. Beispielsweise kann die Ermittlungseinrichtung 108 ausgebildet sein, eine Schlussfolgerung über eine Beschaffenheit des Untergrunds 104 aufgrund von Sensordaten nur dann als korrekt zu akzeptieren, wenn mindestens zwei unterschiedliche Sensortypen 130, 132, 134, 136, 138 übereinstimmend diese Beschaffenheit des Untergrunds 104 anzeigen.
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2 zeigt eine Anordnung 126 aus einem als Bohrmaschine ausgebildeten Handgerät 100 mit integrierter Sensoreinrichtung 106 und einem damit kommunizierfähig gekoppelten Kommunikationsgerät 112 mit einer Ermittlungseinrichtung 108 zum Ermitteln einer Beschaffenheit eines Untergrunds 104 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die in 2 dargestellte Anordnung 126 weist also das als Bohrmaschine ausgebildete Handgerät 100 gemäß 2 und das Kommunikationsgerät 112 auf, das mit dem Handgerät 100 zum Übermitteln der Sensordaten von dem Handgerät 100 an das Kommunikationsgerät 112 kommunizierfähig gekoppelt ist. Ferner bildet gemäß 2 eine Ermittlungseinrichtung 108 Teil des Kommunikationsgeräts 112 (und nicht des Handgeräts 100). Besagte Ermittlungseinrichtung 108 ist zum Ermitteln einer für die Beschaffenheit des Untergrunds 104 indikativen Information basierend auf den übermittelten Sensordaten ausgebildet. Darüber hinaus ist das Kommunikationsgerät 112 zum Übermitteln der Information an das Handgerät 100 und ist das Handgerät 100 zum Empfangen der Information von dem Kommunikationsgerät 112 ausgebildet. Gemäß 2 ist das Handgerät 100 mit einer Kommunikationseinrichtung 110 ausgestattet, die beispielsweise über eine Sende-/Empfangs-Antenne 174 drahtlos mit einer Sende-/Empfangs-Antenne 176 des Kommunikationsgeräts 112 gekoppelt ist. Die Kommunikation zwischen Kommunikationsgerät 112 und Handgerät 100 kann drahtlos, d.h. mittels elektromagnetischer Wellen 178 erfolgen. Das Kommunikationsgerät 112 und das Handgerät 100 können mittels eines Kommunikationsnetzwerks 180, beispielsweise das öffentliche Internet, miteinander gekoppelt sein.
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Gemäß 2 sind also das Handgerät 100 und das Kommunikationsgerät 112 als separate Vorrichtungen ausgebildet, die an unterschiedlichen Orten frei einsetzbar sind. Das Handgerät 100 ermittelt mittels seiner Sensoreinrichtung 106, beispielsweise in der in 1 dargestellten Weise, Sensordaten, die zur Charakterisierung der Beschaffenheit des Untergrunds 104 dienen können. Diese werden gemäß 2 aber nicht in dem Handgerät 100 selbst ausgewertet. Stattdessen werden die Sensordaten drahtlos von dem Handgerät 100 an das Kommunikationsgerät 112 übertragen. Im Kommunikationsgerät 112 erfolgt die Auswertung der Sensordaten in der dort vorgesehenen Ermittlungseinrichtung 108. Die Ermittlungseinrichtung 108 des Kommunikationsgeräts 112 kann hierfür auch auf Datensätze in einer Datenbank 120 zurückgreifen, die in einer Speichereinrichtung 118 (beispielsweise eine Festplatte oder ein anderer elektronischer Massenspeicher) des Kommunikationsgeräts 112 gespeichert sind. Das Kommunikationsgerät 112 kann seine Schlussfolgerungen über die Beschaffenheit des Untergrunds 104 dann drahtlos an das Handgerät 100 übermitteln. Nachfolgend kann das Handgerät 100, beispielsweise in der in 1 beschriebenen Weise, mittels seiner Steuereinrichtung 122 den Betrieb des Handgeräts 100 unter Berücksichtigung der ermittelten Beschaffenheit des Untergrunds 104 steuern bzw. einstellen. Es ist auch möglich, dass das Handgerät 100 dann eine entsprechende Ausgabe über die Benutzerschnittstelle 124 einem Benutzer des Handgeräts 100 anzeigt.
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Gemäß 2 kann das Kommunikationsgerät 112 beispielsweise als zentraler Server ausgebildet sein, der mehrere dezentrale Handgeräte 100 bedienen kann. Auf diese Weise ist es möglich, eine zentrale Intelligenz und eine zentrale Datenbank 120 im Kommunikationsgerät 112 vorzusehen und die vielen portablen Handgeräte 100 in kompakter, leichtgewichtiger und hardwaretechnisch einfacher Weise auszubilden. Alle diese Handgeräte 100 können über einen einzigen zentralen Server in Form des Kommunikationsgeräts 112 mit Auswertelogik zum zentralen Ermitteln der Beschaffenheit des von ihnen jeweils bearbeiteten Untergrunds 104 auf Basis der von ihnen dezentral erfassten Sensordaten versorgt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann mittels der Anordnung 126 eine korrekte Abarbeitung eines Untergrund-Bearbeitungsplans mittels des in 2 dargestellten Handgeräts 100 sichergestellt werden. Ein solcher Plan kann in der Datenbank 120 des Kommunikationsgeräts 112 und somit an zentraler Stelle hinterlegt sein. Ferner kann ein solcher Plan einem Handwerker bekannt sein, der das Handgerät 100 an dezentraler Position zur Bearbeitung des in 2 dargestellten Untergrunds 104 betreibt. Ein solcher Plan kann beispielsweise für eine Vielzahl von Positionen am Untergrund 104 die Verankerung bestimmter Befestigungselemente (beispielsweise Schrauben) in vordefinierter Weise vorgeben. Aufgrund der kommunizierfähigen Kopplung zwischen dem dezentralen Handgerät 100 und dem als Zentralserver ausgebildeten Kommunikationsgerät 112 kann das Handgerät 100 dem Kommunikationsgerät 112 tatsächliche Positionen und Typen hierfür verwendeter Befestigungselemente (Schrauben, Dübel, etc.) übermitteln. Somit kann das Handgerät 100 zum Übermitteln und kann das Kommunikationsgerät 112 zum Empfangen und Speichern - in der Datenbank 120 - von Information ausgebildet sein, die ein Bohren von Bohrlöchern und ein Setzen von Befestigungselementen in dem Untergrund 104 dokumentiert. Durch Vergleich der Ist-Situation, d.h. der vom Handgerät 100 an das Kommunikationsgerät 112 übermittelten Daten, mit der Soll-Situation, die durch den in der Datenbank 120 gespeicherten Setzplan definiert ist, kann sichergestellt werden, dass der vorgegebene Plan am Untergrund 104 mittels des Handgeräts 100 korrekt umgesetzt wird.
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3, 4 und 5 zeigen in einem Labor vermessene Untergründe 104, die mittels eines Handgeräts 100 bearbeitet wurden. Die vermessenen Untergründe 104 dienen zum Befüllen einer Datenbank 120 mit Datensätzen zum Korrelieren von Beschaffenheiten des Untergrunds 104 und Charakteristika einer Bearbeitung solcher Untergründe 104 mit einem Handgerät 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Gemäß 3 ist eine Querschnittsansicht eines Untergrunds 104 mit Hohlräumen 116 und dazwischen angeordneten Stegen 190 dargestellt. Manche der Hohlräume 116 können beispielsweise mittels einer Dämmung 192 ausgefüllt sein. Mittels eines Meterstabs 194 oder dergleichen kann eine Geometrie des Untergrunds 104 vermessen werden, beispielsweise eine Ausdehnung der Hohlräume 116. Ferner kann mittels eines Bohrers 160 ein Bohrloch in dem Untergrund 104 gebildet werden und können währenddessen Sensordaten aufgenommen werden. 4 und 5 zeigen weitere entsprechende Ansichten.
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Gemäß 3 bis 5 können beispielsweise Bohrexperimente an den Untergründen 104 durchgeführt werden. Hierbei können Sensordaten unter Verwendung von Sensoreinrichtungen 106, wie in 1 und 2 dargestellt und beschrieben, aufgenommen werden. Gleichzeitig können die Test-Untergründe 104 messtechnisch charakterisiert werden, beispielsweise können den Sensordaten Informationen über die Anordnung der Hohlräume 116, die Positionen der Dämmung 192 sowie die Positionen der Stege 190 zugeordnet werden. All diese Informationen können eine Datenbank 120 mit Datensätzen befüllen, die dann gemäß 1 oder 2 zum Bestimmen der Beschaffenheit eines jeweiligen Untergrunds 104 durch einen Datenbankabgleich der Basis erfassbarer Sensordaten verwendet werden können.
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Da ein Handgerät gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem oder vorzugsweise mehreren Sensoren ausgestattet sein kann, ist das Handgerät für einen automatischen Betrieb, beispielsweise unter Verwendung eines Roboters, besonders geeignet. Ein entsprechender roboterunterstützter Betrieb des Handgeräts kann gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielsweise wie folgt durchgeführt werden:
- - Der Roboter fährt das Handgerät an einen vorgegebenen Ziel-Ort an dem Untergrund.
- - Der oder die Sensoren erfasst/erfassen einen Kontakt des Handgeräts mit dem Untergrund.
- - Der Untergrundbearbeitungsvorgang (beispielsweise ein Bohrvorgang) wird bei erkanntem Kontakt mittels des Roboters durchgeführt.
- - Der mindestens eine Sensor erfasst das Erreichen eines vorgegebenen Ziels des Untergrundbearbeitungsvorgangs (beispielsweise das Erreichen einer gewünschten Setztiefe), wodurch eine Beendigung des Untergrundbearbeitungsvorgangs (beispielsweise eines Setzvorgangs) ausgelöst wird.
- - Nachfolgend fährt der Roboter das Handgerät an einen nächsten Ziel-Ort (insbesondere an demselben Untergrund), um einen nachfolgenden
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Untergrundbearbeitungsvorgang durchzuführen. Auf dieser Weise kann der Roboter unter Verwendung des Handgeräts beispielsweise ein vorgegebenes Protokoll (beispielsweise ein Bohrprotokoll) mehrerer Untergrundbearbeitungsvorgänge abarbeiten.
- - Sollte sensorisch das Vorliegen eines für einen Untergrundbearbeitungsvorgang ungeeigneten oder falschen Untergrunds erkannt werden, in dem der Untergrundbearbeitungsvorgang nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden kann (beispielsweise das Erkennen eines Vollbeton-Untergrunds, wenn vorbohrungsfrei eine Holzschraube gesetzt werden soll), kann der Untergrundbearbeitungsvorgang unterbrochen, abgebrochen oder beendet werden und kann optional eine Fehlermeldung ausgegeben werden.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
