DE102020207023A1

DE102020207023A1 - Elektrowerkzeug-Vorrichtung und Verfahren

Info

Publication number: DE102020207023A1
Application number: DE102020207023.7A
Authority: DE
Inventors: Christoph Dieter; Moritz Keller; Peter Seiler
Original assignee: Festool GmbH
Current assignee: Festool GmbH
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2021-12-09
Also published as: WO2021244790A1; JP2023528631A; CN115697637A; US20230219204A1; EP4161737A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10), insbesondere eine Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, umfassend eine Antriebseinheit (1) zum Drehantrieb eines Werkzeugs (2), insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, während des Drehantriebs des Werkzeugs (2) wenigstens eine Antriebsgröße (AG) zu erfassen, wobei die Antriebsgröße (AG) das auf das Werkzeug (2) wirkende Drehmoment und/oder eine mit diesem Drehmoment im Zusammenhang stehende Antriebsgröße ist, beispielsweise eine elektrische Antriebsgröße der Antriebseinheit (1), und wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, während des Drehantriebs des Werkzeugs (2) ein Wechselkriterium auf Basis der wenigstens einen erfassten Antriebsgröße (AG) zu bestimmen und den Drehantrieb des Werkzeugs (2) in Ansprechen darauf zu ändern, dass die erfasste Antriebsgröße (AG) das Wechselkriterium erfüllt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrowerkzeug-Vorrichtung, insbesondere eine Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, umfassend eine Antriebseinheit zum Drehantrieb eines Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ist ausgebildet, während des Drehantriebs des Werkzeugs wenigstens eine Antriebsgröße zu erfassen. Die Antriebsgröße ist das auf das Werkzeug wirkende Drehmoment und/oder eine mit diesem Drehmoment im Zusammenhang stehende Antriebsgröße, beispielsweise eine elektrische Antriebsgröße der Antriebseinheit.
Bei einer konventionellen Elektrowerkzeug-Vorrichtung, beispielsweise einem konventionellen Akku-Schrauber, kann der Benutzer eine Drehmomentbegrenzung einstellen, um das auf das Werkzeug wirkende Drehmoment zu begrenzen. Durch die Wahl des richtigen Werts für die Drehmomentbegrenzung kann der Benutzer bewirken, dass ein mit der Elektrowerkzeug-Vorrichtung ausgeführter Arbeitsvorgang, beispielsweise ein Einschraubvorgang und/oder ein Bohrvorgang, bei einem gewünschten Arbeitszustand gestoppt wird. Für einen Einschraubvorgang einer Schraube in ein Bearbeitungsobjekt ist es in der Regel erwünscht, die Drehmomentbegrenzung auf das Einschraubmoment des Schraubenkopfs einzustellen, so dass der Einschraubvorgang dann stoppt, wenn der Schraubenkopf die Oberfläche des Bearbeitungsobjekts erreicht hat oder flächenbündig zur Oberfläche ist.
Die US 8,919,456 B2 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines Elektrowerkzeugs. Der dem Elektromotor des Elektrowerkzeugs zugeführte Strom wird periodisch abgetastet. Mittels linearer Regression wird eine Steigung einer Sequenz von Strommessungen bestimmt. Wenigstens teilweise basierend auf der Sequenz von Strommessungen wird eine Übertragung eines Drehmoments an eine Ausgangsspindel unterbrochen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, es einem Benutzer zu erleichtern, beim Arbeiten mit der Elektrowerkzeug-Vorrichtung ein gewünschtes Resultat zu erzielen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Elektrowerkzeug-Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ist ausgebildet, während des Drehantriebs des Werkzeugs ein Wechselkriterium auf Basis der wenigstens einen erfassten Antriebsgröße zu bestimmen und den Drehantrieb des Werkzeugs in Ansprechen darauf zu ändern, dass die erfasste Antriebsgröße das Wechselkriterium erfüllt.
Um ein gewünschtes Resultat zu erzielen, ist es während eines Arbeitsvorgangs mit der Elektrowerkzeug-Vorrichtung erforderlich, zum richtigen Zeitpunkt den Drehantrieb des Werkzeugs zu ändern, beispielsweise zu reduzieren, zu beenden und/oder in einen gepulsten Betrieb zu ändern. Bei dem Arbeitsvorgang handelt es sich insbesondere um einen Einschraubvorgang oder einen Bohrvorgang. Beispielsweise ist es bei einem Einschraubvorgang in der Regel erforderlich, zum richtigen Zeitpunkt den Drehantrieb zu ändern, beispielsweise zu reduzieren, zu beenden und/oder in einen gepulsten Betrieb zu versetzen, so dass eine von dem Werkzeug angetriebene Schraube nicht weiter in ein Bearbeitungsobjekt eingeschraubt wird. Der richtige Zeitpunkt ist beispielsweise dann gegeben, wenn die Oberseite des Schraubenkopfs eine gewünschte Position relativ zur Oberfläche des Bearbeitungsobjekts aufweist, beispielsweise dann, wenn die Oberseite des Schraubenkopfs flächenbündig zur Oberfläche des Bearbeitungsobjekts ist.
Bei der eingangs genannten konventionellen Elektrowerkzeug-Vorrichtung muss der Benutzer im Vorfeld wissen, welche Drehmomentbegrenzung er für einen jeweiligen Arbeitsvorgang einstellen muss, damit das gewünschte Resultat erzielt wird. Welche Drehmomentbegrenzung das gewünschte Resultat erzielt, hängt beispielsweise von dem Bearbeitungsobjekt, insbesondere dessen Material, von dem Werkzeug und/oder von der einzuschraubenden Schraube ab. Es besteht das Risiko, dass sich der Benutzer bei der Wahl der Drehmomentbegrenzung irrt, was zur Folge haben kann, dass der Arbeitsvorgang nicht zum richtigen Zeitpunkt gestoppt wird, so dass auch nicht das gewünschte Resultat - beispielsweise eine gewünschte Einschraubtiefe - erzielt wird.
Wie vorstehend bereits erwähnt, wird bei der vorliegenden Elektrowerkzeug-Vorrichtung das Wechselkriterium, auf dessen Basis der Drehantrieb geändert wird, während des Drehantriebs - also während des aktuellen Arbeitsvorgangs, beispielsweise während des aktuellen Einschraubvorgangs - bestimmt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass für den aktuellen Arbeitsvorgang, beispielsweise für das aktuelle Bearbeitungsobjekt, für das aktuelle Werkzeug und/oder die aktuell einzuschraubende Schraube, das passende Wechselkriterium gewählt wird. Die während des Drehantriebs erfasste Antriebsgröße hängt von dem Bearbeitungsobjekt, dem Werkzeug und/oder der Schraube ab, so dass auf Basis dieser erfassten Antriebsgröße das für den aktuellen Arbeitsvorgang passende Wechselkriterium bestimmt werden kann. Das passende Wechselkriterium kann folglich automatisch von der Elektrowerkzeug-Vorrichtung bestimmt werden, wodurch es dem Benutzer erleichtert werden kann, beim Arbeiten mit der Elektrowerkzeug-Vorrichtung das gewünschte Resultat zu erzielen.
Bevorzugt umfasst das Wechselkriterium einen Wechselschwellenwert. Beispielsweise erfüllt die Antriebsgröße dann das Wechselkriterium, wenn die Steigung der Antriebsgröße den Wechselschwellenwert erreicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ausgebildet, während des Drehantriebs des Werkzeugs 2 einen Steigungswert der erfassten Antriebsgröße zu berechnen, auf Basis des Steigungswerts den Wechselschwellenwert zu berechnen, beispielsweise durch Multiplikation mit einem Faktor, und eine aktuelle Steigung der Antriebsgröße kontinuierlich mit dem Wechselschwellenwert zu vergleichen. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ist bevorzugt ausgebildet, in Ansprechen darauf, dass der Vergleich ergibt, dass die aktuelle Steigung den Wechselschwellenwert erreicht hat, den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu ändern, beispielsweise zu beenden, zu reduzieren oder zu einem gepulsten Betrieb zu ändern. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ist insbesondere ausgebildet, für jeden Arbeitsvorgang, insbesondere jeden Einschraubvorgang, beispielsweise jeden Drehantrieb, einen eigenen, für diesen Arbeitsvorgang individuellen Wechselschwellenwert neu zu berechnen. Vorzugsweise bestimmt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung den Wechselschwellenwert nur ein einziges Mal pro Arbeitsvorgang, beispielsweise pro Einschraubvorgang, und zwar vorzugsweise auf Basis des eines einzigen Steigungswerts, der während des Arbeitsvorgangs bestimmt wird. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ist insbesondere ausgebildet, erst nach der Bestimmung des Wechselschwellenwerts den Vergleich mit der aktuellen Steigung durchzuführen. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, den Wechselschwellenwert für jeden Einschraubvorgang individuell - also neu - zu bestimmen.
Bevorzugt erfolgt die Berechnung des Wechselkriteriums, insbesondere des Wechselschwellenwerts auf Basis einer oder mehrerer erfasster Antriebsgrößen.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Elektrowerkzeug-Vorrichtung, insbesondere einer Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, mit einer Antriebseinheit zum Drehantrieb eines Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge, umfassend die Schritte: Starten des Drehantriebs des Werkzeugs, Erfassen wenigstens einer Antriebsgröße während des Drehantriebs des Werkzeugs, wobei die Antriebsgröße das auf das Werkzeug wirkende Drehmoment und/oder eine mit diesem Drehmoment im Zusammenhang stehende Antriebsgröße ist, beispielsweise eine elektrische Antriebsgröße der Antriebseinheit, Bestimmen eines Wechselkriteriums auf Basis der erfassten wenigstens einen Antriebsgröße während des Drehantriebs des Werkzeugs, und Ändern des Drehantriebs in Ansprechen darauf, dass die erfasste Antriebsgröße das Wechselkriterium erfüllt.
Zweckmäßigerweise wird das Verfahren mit der beschriebenen Elektrowerkzeug-Vorrichtung durchgeführt und/oder ist in Entsprechung zu einer Weiterbildung der Elektrowerkzeug-Vorrichtung ausgebildet.
Weitere exemplarische Details sowie beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei zeigt

1 eine schematische Darstellung einer Elektrowerkzeug-Vorrichtung,
2 einen zeitlichen Verlauf einer Antriebsgröße und einen zeitlichen Verlauf der Steigung der Antriebsgröße,
3 ein Bearbeitungsobjekt und drei Schrauben, die in unterschiedlichen Einschraubmodi in das Bearbeitungsobjekt eingeschraubt wurden,
4 die Elektrowerkzeug-Vorrichtung mit einem Vorsatzgerät,
5 die Elektrowerkzeug-Vorrichtung mit einem Mobilgerät und
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Elektrowerkzeug-Vorrichtung

Die 1 zeigt eine Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, die exemplarisch als Schraub- und/oder Bohrvorrichtung ausgeführt ist.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 umfasst ein Antriebsgerät 6 sowie exemplarisch ein am Antriebsgerät 6 angebrachtes Werkzeug 2. Das Antriebsgerät 6 ist als Handgerät ausgeführt. Das Antriebsgerät 6 ist beispielsweise ein Bohrschrauber, insbesondere ein Akku-Bohrschrauber. Exemplarisch ist das Antriebsgerät 6 T-förmig ausgeführt. Alternativ kann das Antriebsgerät pistolenförmig ausgeführt sein.
Das Antriebsgerät 6 verfügt über einen Griffabschnitt 14, den der Benutzer mit seiner Hand greifen kann, um das Antriebsgerät 6 zu tragen und zu führen. Der Griffabschnitt 14 ist mit seiner Längsachse zweckmäßigerweise vertikal ausgerichtet.
Das Antriebsgerät 6 verfügt ferner über einen Schaftabschnitt 15. Am vorderen Ende des Schaftabschnitts 15 ist das Werkzeug 2 angeordnet. Durch den Schaftabschnitt 15 verläuft zweckmäßigerweise eine Welle 9. Der Schaftabschnitt 15 ist mit seiner Längsachse exemplarisch horizontal ausgerichtet.
Das Antriebsgerät 6 umfasst ferner einen Energiespeicherabschnitt 16, der exemplarisch unten am Griffabschnitt 14 angeordnet ist. Der Energiespeicherabschnitt 16 umfasst einen Energiespeicher 17, beispielsweise einen Akku.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 umfasst eine Antriebseinheit 1 zum Drehantrieb eines Werkzeugs 2. Die Antriebseinheit 1 umfasst beispielsweise einen Elektromotor zum Drehantrieb des Werkzeugs 2. Das Werkzeug 2 ist exemplarisch eine Schraubendreherklinge. Alternativ kann das Werkzeug 2 auch ein Bohrer sein. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 umfasst exemplarisch die Welle 9, über die das Werkzeug 2 mit der Antriebseinheit 1, insbesondere dem Elektromotor, gekoppelt ist, sodass das Werkzeug 2 durch die Antriebseinheit 1 über die Welle 9 in eine Drehbewegung versetzt werden kann.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere das Antriebsgerät 6, umfasst eine Bedieneinrichtung 18, die exemplarisch ein erstes Bedienelement 21 und/oder optional ein zweites Bedienelement 22 umfasst. Die Bedieneinrichtung 18, insbesondere das erste Bedienelement 21, dient zweckmäßigerweise dazu, den mittels der Antriebseinheit 1 bereitgestellten Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu steuern, insbesondere zu starten und/oder zu stoppen. Das erste Bedienelement 21 ist vorzugsweise als Abzugstaste ausgeführt und zweckmäßigerweise am Griffabschnitt 14 angeordnet. Das optional vorhandene zweite Bedienelement 22 ist zweckmäßigerweise als Drehschalter ausgeführt. Das zweite Bedienelement 22 dient beispielsweise dazu, einen der nachstehend noch erläuterten Einschraubmodi zu wählen.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 umfasst eine Steuereinheit 19, die beispielsweise einen Microcontroller umfasst. Die Steuereinheit 19 dient insbesondere dazu, eine mittels der Bedieneinrichtung 18, insbesondere mittels des ersten Bedienelements 21 und/oder des zweiten Bedienelements 22, eingegebene Benutzereingabe zu erfassen. Die Steuereinheit 19 ist ausgebildet, die Antriebseinheit 1 anzusteuern, so dass diese den Drehantrieb des Werkzeugs 2 bereitstellt. Die Steuereinheit 19 ist insbesondere ausgebildet, die Ansteuerung der Antriebseinheit 1 unter Berücksichtigung der erfassten Benutzereingabe durchzuführen.
Das Antriebsgerät 6 umfasst ein Außengehäuse 12, in dem exemplarisch die Steuereinheit 19 und die Antriebseinheit 1 angeordnet sind. Der Griffabschnitt 14 ist exemplarisch Teil des Außengehäuses 12.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere das Antriebsgerät 6, ist ausgebildet, während des Drehantriebs des Werkzeugs 2 wenigstens eine Antriebsgröße AG zu erfassen. Die Erfassung der Antriebsgröße AG erfolgt beispielsweise mittels der Steuereinheit 19.
Die 2 zeigt einen exemplarischen, während eines Einschraubvorgangs erfassten, zeitlichen Verlauf 3 der Antriebsgröße AG sowie einen zeitlichen Verlauf 23 der Steigung der Antriebsgröße AG. Die Antriebsgröße AG ist eine mit diesem Drehmoment im Zusammenhang stehende Antriebsgröße. Insbesondere ist die Antriebsgröße AG eine mit dem auf das Werkzeug 2 wirkenden Drehmoment korrelierte Größe. Beispielsweise ist die Antriebsgröße AG eine elektrische Antriebsgröße der Antriebseinheit 1. Insbesondere ist die Antriebsgröße AG der elektrische Strom, der der Antriebseinheit 1 zugeführt wird. Beispielsweise ist die Antriebsgröße AG ein Motorstrom. Ferner kann die Antriebsgröße AG das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment sein.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist ausgebildet, den zeitlichen Verlauf 3 der Antriebsgröße AG zu erfassen. Beispielsweise ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, ausgebildet, die Antriebsgröße AG mehrmals hintereinander, insbesondere periodisch, zu erfassen, um den zeitlichen Verlauf 3 der Antriebsgröße AG aufzunehmen. Der zeitliche Verlauf 3 umfasst eine Vielzahl an sukzessive erfassten Werten der Antriebsgröße AG. Der zeitliche Verlauf 3 kann auch als Antriebsgröße-Kurve oder als Antriebsgröße-Kennlinie bezeichnet werden. Die Erfassung der Antriebsgröße AG erfolgt exemplarisch mittels der Steuereinheit 19.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist insbesondere ausgebildet, auf Basis des zeitlichen Verlaufs 3 die Steigung zu berechnen. Beispielsweise ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, die zeitliche Ableitung dAG/dt der Antriebsgröße AG zu berechnen, um die Steigung zu erhalten. Die Berechnung der Steigung erfolgt exemplarisch mittels der Steuereinheit 19.
Der in der 2 gezeigte zeitliche Verlauf 3 kann sich während eines mit der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 durchgeführten Einschraubvorgangs ergeben. Der Einschraubvorgang beginnt zu einem ersten Zeitpunkt t1, an dem beispielsweise der Benutzer den Drehantrieb des Werkzeugs 2 auslöst, beispielsweise durch Betätigung des ersten Bedienelements 21. Das Werkzeug 2 steht zu diesem Zeitpunkt in Eingriff mit dem Schraubenkopf einer Schraube, die in ein Bearbeitungsobjekt, beispielsweise ein Werkstück, eingeschraubt werden soll. In einem ersten Zeitbereich vom ersten Zeitpunkt t1 bis zu einem zweiten Zeitpunkt t2 steigt die Antriebsgröße AG mit einer ersten Steigung ST1 an, die zweckmäßigerweise in einem ersten Steigungsbereich liegt. Der erste Zeitbereich kann auch als erster Steigungsabschnitt 31 bezeichnet werden. Bei dem ersten Steigungsabschnitt 31 taucht die Schraube in das Material des Bearbeitungsobjekt ein und spaltet das Material. Exemplarisch steigt im ersten Steigungsabschnitt 31 das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment - und insbesondere die mit dem Drehmoment korrelierte Antriebsgröße AG - stetig an. Der erste Steigungsabschnitt 31 weist eine näherungsweise lineare Steigung auf. Rein exemplarisch ist die Steigung im ersten Steigungsabschnitt 31 konstant.
An den ersten Zeitbereich schließt sich ein zweiter Zeitbereich von dem zweiten Zeitpunkt t2 bis zu einem dritten Zeitpunkt t3 an. Der zweite Zeitbereich kann auch als zweiter Steigungsabschnitt 32 bezeichnet werden. Im zweiten Zeitbereich steigt die Antriebsgröße AG mit einer zweiten Steigung ST2 an, die zweckmäßigerweise in einem zweiten Steigungsbereich liegt. Die zweite Steigung ST2 ist exemplarisch geringer als die erste Steigung ST1. Insbesondere ist der zweite Steigungsbereich geringer als der erste Steigungsbereich. Beispielsweise ist die durchschnittliche Steigung des zweiten Steigungsbereichs geringer als die durchschnittliche Steigung des ersten Steigungsbereichs. Im zweiten Steigungsabschnitt 32 wird die Schraube mit ihrem Gewinde in das Bearbeitungsobjekt eingeschraubt. Exemplarisch steigt im zweiten Steigungsabschnitt 32 das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment - und insbesondere die mit dem Drehmoment korrelierte Antriebsgröße AG - stetig an. Der zweite Steigungsabschnitt 32 weist eine näherungsweise lineare Steigung auf. Rein exemplarisch ist die Steigung im zweiten Steigungsabschnitt 32 konstant.
Der erste Zeitbereich und der zweite Zeitbereich bilden zusammen einen ersten Verlaufsabschnitt 4, der sich von dem ersten Zeitpunkt t1 bis zu dem dritten Zeitpunkt t3 erstreckt.
An den zweiten Zeitbereich schließt sich ein dritter Zeitbereich von dem dritten Zeitpunkt t3 bis zu einem vierten Zeitpunkt t4 an. Der dritte Zeitbereich kann auch als dritter Steigungsabschnitt 33 bezeichnet werden. Im dritten Zeitbereich steigt die Antriebsgröße AG mit einer dritten Steigung ST3 an, die zweckmäßigerweise in einem dritten Steigungsbereich liegt. Die dritte Steigung ST3 ist exemplarisch größer als die erste Steigung ST1. Insbesondere ist der dritte Steigungsbereich höher als der erste Steigungsbereich. Beispielsweise ist die durchschnittliche Steigung des dritten Steigungsbereichs größer als die durchschnittliche Steigung des ersten Steigungsbereichs. Im dritten Steigungsabschnitt 33 wird der Schraubenkopf in das Material des Bearbeitungsobjekts getrieben. Exemplarisch steigt im dritten Steigungsabschnitt 32 das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment - und insbesondere die mit dem Drehmoment korrelierte Antriebsgröße AG - stetig an. Der dritte Steigungsabschnitt 33 weist eine näherungsweise lineare Steigung auf. Rein exemplarisch ist die Steigung im dritten Steigungsabschnitt 33 konstant.
Exemplarisch steigt die Antriebsgröße AG nach dem dritten Zeitbereich nicht weiter an und fällt dann ab, z.B. weil der Drehantrieb des Werkzeugs 2 beendet wurde.
Der dritte Zeitbereich bildet einen zweiten Verlaufsabschnitt 5, der sich von dem dritten Zeitpunkt t3 bis zu dem vierten Zeitpunkt t4 erstreckt. Der zweite Verlaufsabschnitt 5 ist zeitlich nach dem ersten Verlaufsabschnitt 4 angeordnet.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 19, ist ausgebildet, während des Drehantriebs des Werkzeugs 2 ein Wechselkriterium auf Basis der wenigstens einen erfassten Antriebsgröße AG zu bestimmen und den Drehantrieb des Werkzeugs 2 in Ansprechen darauf zu ändern, dass die erfasste Antriebsgröße AG das Wechselkriterium erfüllt.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 19, ausgebildet, das Wechselkriterium für jeden Arbeitsvorgang, insbesondere jeden Einschraubvorgang und/oder jeden Bohrvorgang, individuell zu bestimmen. Insbesondere wird für jeden Arbeitsvorgang ein eigenes Wechselkriterium bestimmt, das zweckmäßigerweise in diesem Arbeitsvorgang, insbesondere nur in diesem Arbeitsvorgang, verwendet wird. Zweckmäßigerweise wird jedes Wechselkriterium nur für den jeweiligen Arbeitsvorgang verwendet, in dem es bestimmt wurde. Bei jedem neuen Arbeitsvorgang wird ein neues Wechselkriterium bestimmt und zweckmäßigerweise verwendet.
Mit einem Arbeitsvorgang ist insbesondere ein Einschraubvorgang oder ein Bohrvorgang gemeint. Ein jeweiliger Arbeitsvorgang beginnt beispielsweise mit dem Starten des Drehantriebs des Werkzeugs 2 und/oder mit einer Benutzerbetätigung des ersten Bedienelements 21. Ein jeweiliger Arbeitsvorgang dauert zweckmäßigerweise solange an, wie die Antriebseinheit 1 den Drehantrieb des Werkzeugs 2 bereitstellt und/oder solange wie das erste Bedienelement 21 betätigt bleibt. Zweckmäßigerweise dauert ein jeweiliger Arbeitsvorgang solange an, bis (nach einem Stoppen des Drehantriebs des Werkzeugs 2) ein weiteres Starten des Drehantriebs des Werkzeugs 2 erfolgt und/oder bis (nach einem Stoppen der Benutzerbetätigung des ersten Bedienelements 21) eine weitere Benutzerbetätigung des ersten Bedienelements 21 erfolgt. Mit dem weiteren Starten und/oder der weiteren Benutzerbetätigung beginnt ein neuer Arbeitsvorgang. Der vorherige Arbeitsvorgang endet spätestens bei Beginn eines neuen Arbeitsvorgangs. Ein Arbeitsvorgang kann insbesondere solange andauern, wie ein kontinuierlicher Drehantrieb des Werkzeugs 2 und/oder eine kontinuierliche Benutzerbetätigung des ersten Bedienelements 21 vorliegt und endet vorzugsweise mit dem Ende des kontinuierlichen Drehantriebs und/oder der kontinuierlichen Benutzerbetätigung. Zweckmäßigerweise kann in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 eine Mindest-Zeitdauer definiert sein, die vergangen sein muss, damit ein Arbeitsvorgang als beendet gilt. Optional kann der Benutzer über die Bedieneinrichtung 18 eingeben, dass der aktuelle Arbeitsvorgang beendet ist.
Bevorzugt umfasst das Wechselkriterium einen Wechselschwellenwert WSW und die erfasste Antriebsgröße AG erfüllt das Wechselkriterium dann, wenn die Steigung der erfassten Antriebsgröße AG den Wechselschwellenwert WSW erreicht. Der Wechselschwellenwert WSW ist exemplarisch größer als die erste Steigung ST1 und/oder kleiner als die dritte Steigung ST3.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 19, ist dementsprechend vorzugsweise ausgebildet, während des Drehantriebs des Werkzeugs 2 den Wechselschwellenwert WSW auf Basis der wenigstens einen erfassten Antriebsgröße AG zu bestimmen und den Drehantrieb des Werkzeugs 2 in Ansprechen darauf zu ändern, dass die aktuelle Steigung der erfassten Antriebsgröße AG den Wechselschwellenwert WSW erreicht. Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 19 ausgebildet, den Wechselschwellenwert WSW für jeden Arbeitsvorgang, insbesondere jeden Einschraubvorgang und/oder jeden Bohrvorgang, individuell zu bestimmen. Insbesondere wird für jeden Arbeitsvorgang ein eigener Wechselschwellenwert WSW bestimmt. Zweckmäßigerweise wird jeder Wechselschwellenwert WSW nur für den jeweiligen Arbeitsvorgang verwendet, in dem er bestimmt wurde. Bei jedem neuen Arbeitsvorgang wird ein neuer Wechselschwellenwert WSW bestimmt und zweckmäßigerweise verwendet.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere das Antriebsgerät 6, vorzugsweise die Steuereinheit 19, ausgebildet, das Wechselkriterium auf Basis der Steigung, insbesondere eines Steigungswerts, der erfassten Antriebsgröße AG zu bestimmen. Der Steigungswert ist beispielsweise eine durchschnittliche Steigung. Ferner kann der Steigungswert eine maximale Steigung sein.
Beispielsweise ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, als das Wechselkriterium den Wechselschwellenwert WSW auf Basis, insbesondere durch Multiplikation, der Steigung, insbesondere des Steigungswerts, der Antriebsgröße AG und eines Faktors zu bestimmen und den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu ändern, wenn die aktuelle Steigung der erfassten Antriebsgröße AG den Wechselschwellenwert WSW erreicht. Der Wechselschwellenwert WSW ist also zweckmäßigerweise das Produkt der Steigung, insbesondere des Steigungswerts, der Antriebsgröße und des Faktors.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 19, ausgebildet, das Wechselkriterium, insbesondere den Wechselschwellenwert WSW, auf Basis einer Steigung, insbesondere eines Steigungswerts, des ersten Verlaufsabschnitts 4, insbesondere des ersten Steigungsabschnitts 31, vorzugsweise nur des ersten Steigungsabschnitts 31, zu bestimmen. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 bestimmt den Wechselschwellenwert WSW insbesondere auf Basis eines berechneten Steigungswerts des ersten Steigungsabschnitts 31. Der Steigungswert ist beispielsweise die durchschnittliche Steigung des ersten Steigungsabschnitts 31. Ferner kann der Steigungswert die maximale Steigung des ersten Steigungsabschnitts 31 sein. Der Steigungswert beruht zweckmäßigerweise ausschließlich auf der Steigung des ersten Steigungsabschnitts 31 und insbesondere nicht auf einer Steigung des zweiten Steigungsabschnitts 32 und/oder nicht auf einer Steigung des dritten Steigungsabschnitts 33.
Exemplarisch ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, das Ende des ersten Steigungsabschnitts 31 zu detektieren, beispielsweise auf Basis der Steigung des zeitlichen Verlaufs 3. Beispielsweise ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, kontinuierlich die Steigung des zeitlichen Verlaufs 3 zu berechnen und das Ende des ersten Steigungsabschnitts 31 auf Basis der kontinuierlich berechneten Steigung zu detektieren, beispielsweise daran, dass die kontinuierlich berechnete Steigung sinkt. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, in Ansprechen darauf, dass sie das Ende des ersten Steigungsabschnitts 31 detektiert hat, den Steigungswert, auf deren Basis sie das Wechselkriterium, insbesondere den Wechselschwellenwert WSW berechnet, und/oder das Wechselkriterium, insbesondere den Wechselschwellenwert WSW, zu berechnen. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 berechnet den Steigungswert zweckmäßigerweise erst dann, nachdem der Steigungsabschnitt 31 beendet ist. Beispielsweise berechnet die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 den Steigungswert, auf deren Basis sie das Wechselkriterium berechnet, als durchschnittliche oder als maximale Steigung des ersten Steigungsabschnitts 31.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, vorzugsweise die Steuereinheit 19, ausgebildet, den Drehantrieb des Werkzeugs 2 in Ansprechen darauf zu ändern, dass eine Steigung des zweiten Verlaufsabschnitts 5 das Wechselkriterium erfüllt. Das Wechselkriterium wird exemplarisch dann erfüllt, wenn die Steigung des zweiten Verlaufsabschnitts 5 den Wechselschwellenwert WSW erreicht.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, in Ansprechen darauf, dass die erfasste Antriebsgröße AG das Wechselkriterium erfüllt, den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu reduzieren, zu beenden und/oder zu einem gepulsten Betrieb zu ändern. Die Änderung des Drehantriebs des Werkzeugs 2 ist insbesondere derart, dass die mit dem Werkzeug 2 angetriebene Schraube nicht weiter in das Bearbeitungsobjekt eingeschraubt wird. Die Änderung des Drehantriebs des Werkzeugs 2 erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, dass die Steuereinheit 19 ihre Ansteuerung der Antriebseinheit 1 ändert, beispielsweise so dass der Motorstrom der Antriebseinheit 1 reduziert wird.
Beispielsweise wird bei der Änderung des Drehantriebs das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment reduziert, beispielsweise auf null oder auf einen Wert größer als null. Bei dem gepulsten Betrieb erfolgen (mittels der Antriebseinheit 1) beispielsweise zeitlich beabstandete Drehmomentpulse auf das Werkzeug 2. Zwischen den Drehmomentpulsen kann das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment auf null reduziert sein.
Sofern die Änderung des Drehantriebs darin besteht, dass der Drehantrieb abgeschaltet wird, kann das Wechselkriterium auch als Abschaltkriterium bezeichnet werden und der Wechselschwellenwert kann als Abschaltschwellenwert bezeichnet werden.
Bevorzugt verfügt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 über mehrere verschiedene Einschraubmodi. Durch den Benutzer ist ein Einschraubmodus aus den verfügbaren Einschraubmodi auswählbar, zweckmäßigerweise mittels der Bedieneinrichtung, insbesondere mittels des zweiten Bedienelements 22. Beispielsweise ist das zweite Bedienelement 22 in eine Mehrzahl von verschiedenen Stellungen, insbesondere Drehstellungen, versetzbar, und verschiedenen Stellungen sind verschiedene Einschraubmodi zugeordnet.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist ausgebildet, das Wechselkriterium, insbesondere den Wechselschwellenwert WSW, unter Berücksichtigung des ausgewählten Einschraubmodus zu bestimmen. Beispielsweise ist jedem Einschraubmodus ein jeweiliger Faktor zugeordnet, der bei der Berechnung des Wechselschwellenwerts WSW verwendet wird. Exemplarisch ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, in Abhängigkeit von dem gewählten Einschraubmodus den Faktor zu bestimmen, auf dessen Basis der Wechselschwellenwert WSW berechnet wird - also denjenigen Faktor, der zur Berechnung des Wechselschwellenwerts WSW mit dem Steigungswert des zeitlichen Verlaufs 3 multipliziert wird.
Unter Bezugnahme auf die 3 sollen nachstehend drei exemplarische Einschraubmodi erläutert werden.
Die 3 zeigt ein Bearbeitungsobjekt 34 und drei Schrauben 35, 36, 37, die in unterschiedlichen Einschraubmodi eingeschraubt wurden.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 verfügt exemplarisch über einen ersten Einschraubmodus. Der erste Einschraubmodus wurde verwendet, um die erste Schraube 35 in das Bearbeitungsobjekt 34 einzuschrauben. Der erste Einschraubmodus dient dazu, eine Schraube so einzuschrauben, dass sie bei Beendigung des Arbeitsvorgangs mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 flächenbündig zur Oberfläche 41 des Bearbeitungsobjekts 34 ist. Bei dem ersten Einschraubmodus wird der Drehantrieb des Werkzeugs 2 geändert, insbesondere reduziert, beendet und/oder zu dem gepulsten Betrieb geändert, wenn die Schraube 35 mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 flächenbündig zur Oberfläche 41 des Bearbeitungsobjekts 34 ist. Insbesondere ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, im ersten Einschraubmodus den Wechselschwellenwert WSW so zu wählen, dass die Steigung des zeitlichen Verlaufs 3 den Wechselschwellenwert WSW dann erreicht, wenn die Schraube 35 mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 flächenbündig zur Oberfläche 41 des Bearbeitungsobjekts 34 ist. Zweckmäßigerweise verwendet die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 im ersten Einschraubmodus zur Berechnung des Wechselschwellenwerts WSW einen ersten Faktor, der so gewählt ist, dass die Steigung des zeitlichen Verlaufs 3 den Wechselschwellenwert WSW dann erreicht, wenn die Schraube 35 mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 flächenbündig zur Oberfläche 41 des Bearbeitungsobjekts 34 ist. Der erste Faktor ist zweckmäßigerweise vorbestimmt und/oder im Voraus - also vor Durchführung des jeweiligen Arbeitsvorgangs - in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 hinterlegt. Der erste Faktor ist beispielsweise empirisch bestimmt.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 verfügt exemplarisch über einen zweiten Einschraubmodus. Der zweite Einschraubmodus wurde verwendet, um die zweite Schraube 36 in das Bearbeitungsobjekt 34 einzuschrauben. Der zweite Einschraubmodus dient dazu, eine Schraube so einzuschrauben, dass sie bei Beendigung des Arbeitsvorgangs mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 über die Oberfläche 41 hervorsteht. Bei dem zweiten Einschraubmodus wird der Drehantrieb des Werkzeugs 2 geändert, insbesondere reduziert, beendet und/oder zu dem gepulsten Betrieb geändert, wenn die Schraube 36 mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 über die Oberfläche 41 hervorsteht. Insbesondere ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, im zweiten Einschraubmodus den Wechselschwellenwert WSW so zu wählen, dass die Steigung des zeitlichen Verlaufs 3 den Wechselschwellenwert WSW dann erreicht, wenn die Schraube 36 mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 über die Oberfläche 41 hervorsteht, wobei zweckmäßigerweise der Schraubenkopf 39 teilweise in das Bearbeitungsobjekt 34 eingetaucht ist. Zweckmäßigerweise verwendet die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 im zweiten Einschraubmodus zur Berechnung des Wechselschwellenwerts WSW einen zweiten Faktor, der so gewählt ist, dass die Steigung des zeitlichen Verlaufs 3 den Wechselschwellenwert WSW dann erreicht, wenn die Schraube 35 mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 über die Oberfläche 41 hervorsteht, wobei zweckmäßigerweise der Schraubenkopf 39 teilweise in das Bearbeitungsobjekt 34 eingetaucht ist. Der zweite Faktor ist zweckmäßigerweise vorbestimmt und/oder im Voraus - also vor Durchführung des jeweiligen Arbeitsvorgangs - in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 hinterlegt. Der zweite Faktor ist beispielsweise empirisch bestimmt. Der zweite Faktor ist exemplarisch kleiner als der erste Faktor. Im zweiten Einschraubmodus ist der Wechselschwellenwert WSW exemplarisch kleiner als im ersten Einschraubmodus.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 verfügt exemplarisch über einen dritten Einschraubmodus. Der dritte Einschraubmodus wurde verwendet, um die dritte Schraube 37 in das Bearbeitungsobjekt 34 einzuschrauben. Der dritte Einschraubmodus dient dazu, eine Schraube so einzuschrauben, dass sie bei Beendigung des Arbeitsvorgangs mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 unter die Oberfläche 41 versenkt ist. Bei dem dritten Einschraubmodus wird der Drehantrieb des Werkzeugs 2 geändert, insbesondere reduziert, beendet und/oder zu dem gepulsten Betrieb geändert, wenn die Schraube 37 mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 unter die Oberfläche 41 versenkt ist. Insbesondere ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, im dritten Einschraubmodus den Wechselschwellenwert WSW so zu wählen, dass die Steigung des zeitlichen Verlaufs 3 den Wechselschwellenwert WSW dann erreicht, wenn die Schraube 36 mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 unter die Oberfläche 41 versenkt ist. Zweckmäßigerweise verwendet die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 im dritten Einschraubmodus zur Berechnung des Wechselschwellenwerts WSW einen dritten Faktor, der so gewählt ist, dass die Steigung des zeitlichen Verlaufs 3 den Wechselschwellenwert WSW dann erreicht, wenn die Schraube 35 mit der Oberseite 38 ihres Schraubenkopfs 39 unter die Oberfläche 41 versenkt ist. Der dritte Faktor ist zweckmäßigerweise vorbestimmt und/oder im Voraus - also vor Durchführung des jeweiligen Arbeitsvorgangs - in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 hinterlegt. Der dritte Faktor ist beispielsweise empirisch bestimmt. Der dritte Faktor ist exemplarisch größer als der erste Faktor. Im dritten Einschraubmodus ist der Wechselschwellenwert WSW exemplarisch größer als im ersten Einschraubmodus.
Bevorzugt kann der Faktor, insbesondere der erste Faktor, zweite Faktor und/oder dritte Faktor und/oder der Wechselschwellenwert WSW durch einen Benutzer manipuliert werden, beispielweise mittels der Bedieneinrichtung 18, und/oder ist fest vorgegeben.
Optional kann der Einschraubmodus mittels eines zusätzlich zu dem Antriebsgerät 6 vorhandenen Geräts, beispielsweise eines IoT-Geräts, also eines Internet-of-Things-Geräts, gewählt werden, insbesondere durch den Benutzer.
Wie vorstehend erläutert, multipliziert die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 zur Berechnung des Wechselschwellenwerts WSW den Steigungswert des zeitlichen Verlaufs 3 mit einem Faktor. Vorzugsweise passt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 den Faktor gemäß dem gewählten Einschraubmodus an. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 vergleicht den Wechselschwellenwert WSW mit der weiteren Steigung des zeitlichen Verlaufs 3 und wenn die weitere Steigung den Wechselschwellenwert WSW erreicht, ändert die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 den Drehantrieb des Werkzeugs 2, insbesondere so, dass die Schraube nicht weiter eingeschraubt wird.
Bevorzugt ist das Wechselkriterium, der Wechselschwellenwert WSW und/oder der Faktor durch einen Benutzer vorgebbar. Beispielsweise ist das Wechselkriterium, der Wechselschwellenwert WSW und/oder der Faktor über die Bedieneinrichtung 18, insbesondere das zweite Bedienelement 22, eingebbar. Beispielsweise kann das Wechselkriterium, der Wechselschwellenwert WSW und/oder der Faktor durch den Benutzer manipuliert werden oder fest vorgegeben sein.
Optional kann das Wechselkriterium, der Wechselschwellenwert WSW und/oder der Faktor mittels eines zusätzlich zu dem Antriebsgerät 6 vorhandenen Geräts, beispielsweise eines IoT-Geräts, also eines Internet-of-Things-Geräts, eingegeben werden, insbesondere durch den Benutzer.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ferner ausgebildet, bei der Bestimmung des Wechselkriteriums vorherige Arbeitsvorgänge, insbesondere Einschraubvorgänge und/oder Bohrvorgänge zu berücksichtigen. Beispielsweise ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, bei einem jeweiligen Arbeitsvorgang Arbeitsdaten zu erfassen und zu speichern, und diese Arbeitsdaten bei der Bestimmung des Wechselkriteriums, insbesondere des Wechselschwellenwerts, vorzugsweise des Faktors, bei einem nachfolgenden Arbeitsvorgang zu verwenden. Die Arbeitsdaten umfassen beispielsweise die erfasste Antriebsgröße AG, insbesondere den zeitlichen Verlauf 3. Die Arbeitsdaten können ferner eine Information über eine durch den Benutzer erfolgte Korrekturbetätigung insbesondere des ersten Bedienelements 21, beispielsweise nach der Änderung des Drehantriebs, umfassen.
Beispielsweise ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet zu erfassen, dass der Benutzer nach der in Ansprechen auf die Erfüllung des Wechselkriteriums erfolgten Änderung des Drehantriebs das erste Bedienelement 21 betätigt hat, um die Schraube weiter in das Bearbeitungsobjekt einzuschrauben. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, auf Basis dieser Erfassung als die Arbeitsdaten eine Korrekturinformation bereitzustellen und auf Basis der Korrekturinformation die Berechnung eines Wechselschwellenwerts WSW für einen nachfolgenden Arbeitsvorgang derart anzupassen, dass der Wechselschwellenwert WSW größer gewählt wird, als er gewählt worden wäre, wenn die Korrekturinformation nicht vorläge.
Zweckmäßigerweise verfügt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 über eine KI-Komponente, beispielsweise ein künstliches neuronales Netz, und ist ausgebildet, das Wechselkriterium, insbesondere den Wechselschwellenwert, vorzugsweise den Faktor, unter Verwendung der KI-Komponente zu berechnen, beispielsweise unter Berücksichtigung von Arbeitsdaten insbesondere aus vorherigen Arbeitsvorgängen.
Wie vorstehend erwähnt, handelt es sich bei der Antriebsgröße AG insbesondere um eine elektrische Größe, beispielweise den Motorstrom des Elektromotors der Antriebseinheit 1. Alternativ oder zusätzlich kann als Antriebsgröße AG auch ein erfasstes Drehmoment verwendet werden. Optional umfasst die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 eine am Wirkort des Drehmoments, insbesondere an einer Welle 9, angeordnete Sensoreinrichtung 11 zum direkten Erfassen des Drehmoments, das als Antriebsgröße AG verwendet werden kann. Die Sensoreinrichtung 11 umfasst beispielsweise einen Dehnungsmessstreifen, einen Sensor zu Messung von mechanischen Spannungen, eine Magnetostriktion-Einheit und/oder eine Piezosensoreinheit zur Erfassung einer mechanischen Deformation. Die Sensoreinrichtung 11 ist ausgebildet, das Drehmoment an der Welle 9, insbesondere einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle und/oder einer Motorwelle zu erfassen. Ferner kann die Sensoreinrichtung 11 Teil des nachstehend erläuterten Vorsatzgeräts 7 sein.
Optional ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, anhand der erfassten Antriebsgröße AG, insbesondere anhand eines/des zeitlichen Verlaufs der Antriebsgröße AG zu erkennen, dass das Werkzeug 2 oder eine von dem Werkzeug angetriebene Schraube auf ein unerwünschtes Hindernis, beispielsweise eine elektrische Leitung, stößt und auf Basis dieser Erkennung den Drehantrieb zu ändern, insbesondere zu beenden, zu reduzieren und/oder in einen gepulsten Betrieb zu ändern. Beispielsweise ist in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 eine Hindernis-Charakteristik hinterlegt und die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist ausgebildet, den erfassten zeitlichen Verlauf 3 der Antriebsgröße AG mit der Hindernis-Charakteristik zu vergleichen und auf Basis des Vergleichs des Drehantrieb zu ändern, beispielsweise wenn der zeitliche Verlauf 3 der Hindernis-Charakteristik entspricht.
Die 4 zeigt eine exemplarische Konfiguration der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, bei der die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ein Vorsatzgerät 7 umfasst. Das Vorsatzgerät 7 ist abnehmbar an das Antriebsgerät 6 angebracht, exemplarisch an dessen Schaftabschnitt 15. Das Vorsatzgerät 7 ist kommunikativ mit dem Antriebsgerät 6 verbunden. Das Vorsatzgerät 7 kann beispielsweise als Zusatzgriff ausgeführt sein. Das Vorsatzgerät 7 ist zweckmäßigerweise nicht dafür erforderlich, um mittels der Antriebseinheit 1 den Drehantrieb des Werkzeugs 2 bereitzustellen. Das Vorsatzgerät 7 ist vorzugsweise ausgebildet, die Antriebsgröße AG zu erfassen, das Wechselkriterium, insbesondere den Wechselschwellenwert WSW und/oder den Faktor zu berechnen und/oder zu prüfen, ob die erfasste Antriebsgröße AG das Wechselkriterium erfüllt, beispielsweise, ob die Steigung der Antriebsgröße AG den Wechselschwellenwert erreicht. Vorzugsweise umfasst das Vorsatzgerät 7 eine Vorsatzgerät-Sensoreinheit zur Erfassung der Antriebsgröße AG und/oder eine Vorsatzgerät-Steuereinheit. Die Vorsatzgerät-Steuereinheit ist zweckmäßigerweise kommunikativ mit der Steuereinheit 19 verbunden, insbesondere drahtlos, beispielsweise über Bluetooth, und/oder drahtgebunden. Das Vorsatzgerät 7 kann ferner Teil der Bedieneinrichtung 18 sein, insbesondere das zweite Bedienelement bereitstellen.
Die 5 zeigt eine exemplarische Konfiguration der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, bei der die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ein Mobilgerät 8, beispielsweise ein Smartphone, umfasst, das kommunikativ mit dem Antriebsgerät 6, insbesondere der Steuereinheit 19, verbunden ist, insbesondere drahtgebunden und/oder drahtlos, beispielsweise über Bluetooth. Das Mobilgerät 8 ist separat von dem Antriebsgerät 6 vorhanden. Das Mobilgerät 8 ist vorzugsweise ausgebildet, die Antriebsgröße AG zu erfassen, das Wechselkriterium, insbesondere den Wechselschwellenwert WSW und/oder den Faktor zu berechnen und/oder zu prüfen, ob die erfasste Antriebsgröße AG das Wechselkriterium erfüllt, beispielsweise, ob die Steigung der Antriebsgröße AG den Wechselschwellenwert erreicht. Vorzugsweise umfasst das Mobilgerät 8 eine Mobilgerät-Sensoreinheit zur Erfassung der Antriebsgröße AG und/oder eine Mobilgerät-Steuereinheit. Die Mobilgerät-Steuereinheit ist zweckmäßigerweise kommunikativ mit der Steuereinheit 19 verbunden, insbesondere drahtlos und/oder drahtgebunden. Das Mobilgerät 8 kann ferner Teil der Bedieneinrichtung 18 sein, insbesondere das zweite Bedienelement bereitstellen. Exemplarisch umfasst das Mobilgerät 8 einen Touchscreen 42, der Teil der Bedieneinrichtung 18 bildet und beispielsweise das zweite Bedienelement darstellt.
Die 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt S1, bei dem der Drehantrieb des Werkzeugs 2 gestartet wird. Beispielsweise betätigt der Benutzer bei dem ersten Schritt die Bedieneinrichtung 18, insbesondere das erste Bedienelement 21, um zu bewirken, dass die Antriebseinheit 1 damit beginnt, den Drehantrieb des Werkzeugs 2 bereitzustellen. Exemplarisch steht das Werkzeug 2 zu diesem Zeitpunkt in Eingriff mit einem Schraubenkopf einer in ein Bearbeitungsobjekt einzuschraubenden ersten Schraube.
Das Verfahren umfasst einen zweiten Schritt S2, bei dem während des Drehantriebs des Werkzeugs 2 wenigstens eine Antriebsgröße AG erfasst wird, wobei die Antriebsgröße AG das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment und/oder eine mit diesem Drehmoment im Zusammenhang stehende Antriebsgröße AG ist, beispielsweise eine elektrische Antriebsgröße der Antriebseinheit 1. Beispielsweise erfasst die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 nacheinander eine Vielzahl von Werten der Antriebsgröße AG und nimmt so insbesondere den zeitlichen Verlauf 3 der Antriebsgröße AG auf. Die Erfassung der Antriebsgröße AG wird zweckmäßigerweise während des dritten Schritts S3 und/oder vierten Schritts S4 fortgesetzt. Während des zweiten Schritts S2 wird die erste Schraube in das Bearbeitungsobjekt eingeschraubt.
Das Verfahren umfasst ferner einen dritten Schritt S3, bei dem während des Drehantriebs des Werkzeugs 2, ein Wechselkriterium auf Basis der erfassten wenigstens einen Antriebsgröße AG bestimmt wird. Beispielsweise bestimmt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 einen Steigungswert für den ersten Steigungsabschnitt 31, wobei der Steigungswert beispielsweise die durchschnittliche oder die maximale Steigung des ersten Steigungsabschnitts 31 ist. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 multipliziert den Steigungswert mit einem Faktor, um als das Wechselkriterium einen Wechselschwellenwert WSW zu berechnen. Während des dritten Schritts wird die erste Schraube in das Bearbeitungsobjekt eingeschraubt.
Das Verfahren umfasst ferner einen vierten Schritt S4, bei dem der Drehantriebs in Ansprechen darauf geändert wird, dass die erfasste Antriebsgröße AG das Wechselkriterium erfüllt. Beispielsweise prüft die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 kontinuierlich, ob die aktuelle Steigung der Antriebsgröße AG den Wechselschwellenwert WSW erreicht hat - also beispielsweise größer gleich dem Wechselschwellenwert WSW ist. Wenn die aktuelle Steigung den Wechselschwellenwert WSW erreicht hat, bestimmt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, dass das Wechselkriterium erfüllt ist und ändert den mittels der Antriebseinheit 1 bereitgestellten Drehantrieb des Werkzeugs 2, insbesondere derart, dass die erste Schraube nicht weiter in das Bearbeitungsobjekt eingeschraubt wird. Beispielsweise beendet oder reduziert die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 den Drehantrieb oder ändert ihn zu einem gepulsten Betrieb.
Die vorstehend genannten Schritte S1 bis S4 stellen exemplarisch einen ersten Arbeitsvorgang, insbesondere einen ersten Einschraubvorgang dar. Der erste Arbeitsvorgang beginnt mit dem Schritt S1 und endet mit dem Schritt S4. Optional kann der erste Arbeitsvorgang nach dem Schritt S4 einen weiteren Schritt umfassen, bei dem der Benutzer insbesondere innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters, eine Korrekturbetätigung des ersten Bedienelements 21 durchführt, um die erste Schraube weiter in das Bearbeitungsobjekt einzuschrauben.
Optional umfasst das Verfahren den weiteren Schritt, dass nach dem ersten Arbeitsvorgang mit der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ein zweiter Arbeitsvorgang, insbesondere ein zweiter Einschraubvorgang durchgeführt wird, bei dem eine zweite Schraube eingeschraubt wird. Bei dem zweiten Arbeitsvorgang werden die Schritte S1 bis S4 und optional S5 erneut durchgeführt (mit der zweiten Schraube anstelle der ersten Schraube), wobei im Schritt S3 des zweiten Arbeitsvorgangs das Wechselkriterium, insbesondere der Wechselschwellenwert neu berechnet wird. Exemplarisch ist der Steigungswert beim zweiten Arbeitsvorgang von dem Steigungswert beim ersten Arbeitsvorgang verschieden, so dass sich beim zweiten Arbeitsvorgang ein anderes Wechselkriterium, insbesondere ein anderer Wechselschwellenwert WSW ergibt als beim ersten Arbeitsvorgang.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8919456 B2 [0003]

Claims

Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10), insbesondere Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, umfassend eine Antriebseinheit (1) zum Drehantrieb eines Werkzeugs (2), insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, während des Drehantriebs des Werkzeugs (2) wenigstens eine Antriebsgröße (AG) zu erfassen, wobei die Antriebsgröße (AG) das auf das Werkzeug (2) wirkende Drehmoment und/oder eine mit diesem Drehmoment im Zusammenhang stehende Antriebsgröße ist, beispielsweise eine elektrische Antriebsgröße der Antriebseinheit (1), und wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, während des Drehantriebs des Werkzeugs (2) ein Wechselkriterium auf Basis der wenigstens einen erfassten Antriebsgröße (AG) zu bestimmen und den Drehantrieb des Werkzeugs (2) in Ansprechen darauf zu ändern, dass die erfasste Antriebsgröße (AG) das Wechselkriterium erfüllt.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Wechselkriterium einen Wechselschwellenwert (WSW) umfasst und die erfasste Antriebsgröße (AG) das Wechselkriterium dann erfüllt, wenn die Steigung der erfassten Antriebsgröße (AG den Wechselschwellenwert erreicht.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, in Ansprechen darauf, dass die erfasste Antriebsgröße (AG) das Wechselkriterium erfüllt, den Drehantrieb des Werkzeugs (2) zu reduzieren, zu beenden und/oder zu einem gepulsten Betrieb zu ändern.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, das Wechselkriterium für jeden Arbeitsvorgang, insbesondere jeden Einschraubvorgang und/oder Bohrvorgang, individuell zu bestimmen.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, das Wechselkriterium auf Basis der Steigung der erfassten Antriebsgröße (AG) zu bestimmen.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, als das Wechselkriterium einen Wechselschwellenwert (WSW) auf Basis, insbesondere durch Multiplikation, der Steigung und eines Faktors zu bestimmen und den Drehantrieb des Werkzeugs (2) zu ändern, wenn die Steigung der erfassten Antriebsgröße (AG) den Wechselschwellenwert (WSW) erreicht.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei das Wechselkriterium, der Wechselschwellenwert (WSW) und/oder der Faktor durch einen Benutzer vorgebbar ist.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) über mehrere verschiedene Einschraubmodi verfügt, insbesondere einen ersten Einschraubmodus, bei dem der Drehantrieb geändert wird, wenn eine in die Oberfläche (41) einzuschraubende Schraube mit der Oberseite (38) ihres Schraubenkopfs (39) flächenbündig zur Oberfläche (41) ist, einen zweiten Einschraubmodus, bei dem der Drehantrieb geändert wird, wenn die Schraube mit der Oberseite (38) ihres Schraubenkopfs (39) über die Oberfläche (41) hervorsteht und/oder einen dritten Einschraubmodus, bei dem der Drehantrieb geändert wird, wenn die Schraube mit der Oberseite (38) ihres Schraubenkopfs (39) unter die Oberfläche (41) versenkt ist, wobei durch den Benutzer ein Einschraubmodus aus den Einschraubmodi auswählbar ist und die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, das Wechselkriterium unter Berücksichtigung des ausgewählten Einschraubmodus zu bestimmen.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ferner ausgebildet ist, bei der Bestimmung des Wechselkriteriums vorherige Einschraubvorgänge und/oder Bohrvorgänge zu berücksichtigen.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, den zeitlichen Verlauf (3) der Antriebsgröße (AG) zu erfassen.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei der zeitliche Verlauf (3) einen ersten Verlaufsabschnitt (4) und einen zeitlich nach dem ersten Verlaufsabschnitt angeordneten zweiten Verlaufsabschnitt (5) aufweist, und wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, das Wechselkriterium auf Basis einer Steigung des ersten Verlaufsabschnitts (4) zu bestimmen.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, den Drehantrieb des Werkzeugs (2) in Ansprechen darauf zu ändern, dass eine Steigung des zweiten Verlaufsabschnitts (5) das Wechselkriterium erfüllt.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, umfassend ein Antriebsgerät (6), das die Antriebseinheit (1) umfasst, und ein abnehmbar an das Antriebsgerät (6) angebrachtes Vorsatzgerät (7) zur Erfassung der Antriebsgröße (AG), Bestimmung des Wechselkriteriums und/oder Prüfung, ob die erfasste Antriebsgröße (AG) das Wechselkriterium erfüllt.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, umfassend ein/das Antriebsgerät (6), das die Antriebseinheit (1) umfasst, und ein Mobilgerät (8), beispielsweise ein Smartphone, das kommunikativ mit dem Antriebsgerät (6) verbunden ist und zur Erfassung der Antriebsgröße (AG), Bestimmung des Wechselkriteriums und/oder Prüfung, ob die erfasste Antriebsgröße (AG) das Wechselkriterium erfüllt, ausgebildet ist.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, ferner umfassend eine am Wirkort des Drehmoments, insbesondere an einer Welle (9), angeordnete Sensoreinrichtung (11) zum direkten Erfassen des Drehmoments.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, anhand der erfassten Antriebsgröße (AG), insbesondere anhand eines/des zeitlichen Verlaufs (3) der Antriebsgröße (AG) zu erkennen, dass das Werkzeug (2) oder eine von dem Werkzeug angetriebene Schraube auf ein unerwünschtes Hindernis, beispielsweise eine elektrische Leitung, stößt und auf Basis dieser Erkennung den Drehantrieb zu ändern.
Verfahren zum Betrieb einer Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10), insbesondere einer Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, mit einer Antriebseinheit (1) zum Drehantrieb eines Werkzeugs (2), insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge, umfassend die Schritte: - Starten (S1) des Drehantriebs des Werkzeugs (2), - während des Drehantriebs des Werkzeugs (2), Erfassen (S2) wenigstens einer Antriebsgröße (AG), wobei die Antriebsgröße (AG) das auf das Werkzeug (2) wirkende Drehmoment und/oder eine mit diesem Drehmoment im Zusammenhang stehende Antriebsgröße (AG) ist, beispielsweise eine elektrische Antriebsgröße der Antriebseinheit (1), - während des Drehantriebs des Werkzeugs (2), Bestimmen (S3) eines Wechselkriteriums auf Basis der erfassten wenigstens einen Antriebsgröße (AG), und - Ändern (S4) des Drehantriebs in Ansprechen darauf, dass die erfasste Antriebsgröße (AG) das Wechselkriterium erfüllt.