DE20120529U1

DE20120529U1 - Projektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE20120529U1
Application number: DE20120529U
Authority: DE
Original assignee: Laser Optoelektronik Z GmbH
Current assignee: Laser Optoelektronik Z GmbH
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2011-12-20

Description

MAUCHER, BÖRJES & KOLLEGEN

PATENT- UND RECHTSANWALTSSOZIETÄT

Patentanwalt Dipl.-Ing. W. Maucher · Patent- und Rechtsanwalt H.Börjes-Pestalozza

Z - L a S e r Dreikönigstraße 13

Optoelektronik GmbH D-79102 Freiburg i. Br.

Bertoldstraße 47 _Telefon (07 61)79174 0

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Projektionsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung zum optischen Markieren einer mit Hilfe eines Arbeitsgeräts zu bearbeitenden Bearbeitungsstelle eines Werkstücks, wobei die Projektionsvorrichtung eine Lichtquelle zum Erzeugen eines auf die Bearbeitungsstelle gerichteten .Lichtbündels aufweist.

Eine derartige Projektionsvorrichtung für ein als Tischkreissäge ausgebildetes Arbeitsgerät ist aus der Praxis bekannt. Die Projektionsvorrichtung weist einen Laser zum Erzeugen eines auf 0 das Werkstück gerichteten Lichtstrahls auf, in dessen Strahlengang eine Strahlformungsoptik zum Umformen des Lichtstrahls in ein Lichtbündel mit linienförmigen Querschnitt angeordnet ist. In Gebrauchsstellung der Projektionsvorrichtung ist das Lichtbündel auf das Werkstück gerichtet, um auf diesem eine Bearbeitungslinie, entlang welcher das Werkstück gesägt werden soll, optisch zu markieren. Obwohl sich die Projektionsvorrichtung in der Praxis bewährt hat, weil sie ein einfaches Markieren der Bearbeitungslinie auf einem Werkstück ermöglicht, weist sie

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dennoch Nachteile auf. So ist die Handhabung der Projektionsvorrichtung noch relativ umständlich, weil die Benutzer des Arbeitsgeräts zum Bearbeiten des Werkstücks zunächst den Laser und dann das Arbeitsgerät einschalten müssen. Auch nach Beendigung des Arbeitungsvorgangs müssen Laser und Arbeitsgerät getrennt abgeschaltet werden. Dabei kommt es in der Praxis immer wieder vor, dass ein Benutzer nach Beendigung des Bearbeitungsvorgangs vergisst den Laser der Projektionsvorrichtung abzuschalten. Der Laser verbraucht dadurch unnötig Strom, so dass

sich die Batterie der Projektionsvorrichtung vorzeitig entlädt. I

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Projektionsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einfache Handhabung ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Projektionsvorrichtung zur Detektion der In- und/oder Außerbetriebnahme des Arbeitsgeräts einen Sensor aufweist, der zum Ein- und/oder Ausschalten der Lichtquelle über eine Steuereinrichtung mit der Lichtquelle verbunden ist.

In vorteilhafter Weise ermöglicht der über die Steuereinrichtung mit der Lichtquelle verbundene Sensor ein automatisches Einschalten der Lichtquelle bei der Inbetriebnahme und/oder ein automatisches Abschalten der Lichtquelle bei Außerbetriebnahme des Arbeitsgeräts. Somit ergibt sich eine entsprechend einfache Handhabung des Arbeitsgeräts. Wenn die Steuereinrichtung zum Abschalten der Lichtquelle bei der Außerbetriebnahme des Arbeitsgeräts ausgebildet ist, ermöglicht die Projektionsvorrichtung geringe Einschaltdauern der Lichtquelle und somit eine entsprechend lange Lebensdauer einer als Stromversorgung für die Projektionsvorrichtung vorgesehenen Batterie. In entsprechender Weise können bei einer aus einem Akku gespeisten Pro-

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jektionsvorrichtung die Abstände zwischen den Lagezyklen des Akkus vergrößert werden. Auch dadurch wird die Handhabung der Projektionsvorrichtung vereinfacht. Die Projektionsvorrichtung weist vorzugsweise eine Strahlformungsoptik zum Umformen des Laserstrahls auf. Die Strahlformungsoptik kann beispielsweise zur Projektion einer durchgehenden oder unterbrochenen Linie, eines Lichtpunkts, eines Fadenkreuzes oder dergleichen optischen Markierung auf dem Werkstück ausgebildet sein. Dabei ist es sogar möglich, dass die Markiervorrichtung zur wechselweisen 0 Darstellung mehrerer unterschiedlicher optischer Markierungen ausgebildet ist, um eine vorgegebene Reihenfolge von Arbeitsschritten zu markieren. Die Projektionsvorrichtung kann aber auch einen Scanner aufweisen, mittels der ein auf das Werkstück projizierter Lichtpunkt an unterschiedliche Stellen der zu erzeugenden optischen Markierung bewegt wird. Der Scanner (flexibler 2D-Projektor) wird dann zusammen mit der Lichtquelle ein- und ausgeschaltet.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor ein Schallsensor ist, der zur Detektion von dem Arbeitsgerät ausgesandter Schallwellen ausgebildet ist. ' Die Lichtquelle wird dann beim Einschalten des Arbeitsgeräts durch dessen Betriebsgeräusch Ein- und/oder beim Ausschalten des Arbeitsgeräts ausgeschaltet, wodurch sich die Einschaltdauer der Lichtquelle auf den Bearbeitungsvorgang reduziert. Der Schallsensor kann beispielsweise eine Mikrofon, ein Ultraschall-Sensor oder ein Erschütterungssensor sein. Gegebenenfalls kann dem Schallsensor zum Unterdrücken von Fremdschall ein auf das Betriebsgeräusch des Arbeitsgeräts abgestimmtes Signalfilter nachgeschaltet sein, das beispielsweise bestimmte Frequenzbereiche aus dem von dem Schallsensor abgegebenen Messsignal verstärkt oder abschwächt. Der Schallsensor ist zweckmäßigerweise unmittelbar an dem Arbeitsgerät angeordnet, wodurch

die Störunerapfindlichkeit gegenüber Fremdgeräuschen zusätzlich verbessert wird.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor ein Bewegungsmelder ist, insbesondere ein Infrarot-Bewegungsmelder. Die Lichtquelle wird dann beispielsweise durch die Bewegung eines an dem Arbeitsgerät befindlichen Benutzers bereits vor der Inbetriebnahme des Arbeitsgeräts eingeschaltet, so dass das Werkstück mit der Bearbeitungsstelle an dem Bearbeitungswerkzeug des Arbeitsgerät vorpositioniert werden kann. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass der Sensor zur Detektion der Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs des Arbeitsgeräts ausgebildet beziehungsweise angeordnet ist. In diesem Fall ist der Bewegungsmelder vorzugsweise ein Ultraschall-Bewegungsmelder. Gegebenenfalls kann vor während oder nach dem Einschalten des Arbeitsgeräts mittels der Markiervorrichtung . zunächst eine blinkende Markierung auf das Werkstück oder dergleichen projiziert werden, um den Benutzer vor der Betriebsgefahr des Arbeitsgeräts zu warnen. Danach kann dann gegebenenfalls eine kontinuierlich leuchtende Markierung auf die Bearbeitungsstelle • projiziert werden.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuereinrichtung einen Zeitgeber zum Abschalten der Lichtquelle nach einer vorgegebenen Einschaltdauer auf. Die Einschaltdauer der Lichtquelle und somit auch deren Stromverbrauch können dadurch zusätzlich reduziert werden.

Die Projektionsvorrichtung kann in das Arbeitsgerät integriert sein. Eine solche Integration ist vor allem dann zweckmäßig, wenn die Projektionsvorrichtung bereits bei der Fertigung des Arbeitsgeräts werksseitig in dieses eingebaut wird. So kann

beispielsweise der Sensor in die Schutzabdeckung eines Kreissägeblatts einer Tischkreissäge oder in das Griffstück einer Handkreissäge integriert sein.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Projektionsvorrichtung als Anbaugerät ausgebildet ist und wenn zum Verbinden der Projektionsvorrichtung mit dem Arbeitsgerät eine Haltevorrichtung vorgesehen ist. Die Projektionsvorrichtung kann dadurch auf einfache Weise an vorhandenen Arbeitsgeräten nachgerüstet werden. Die Projektionsvorrichtung kann eine Batterie oder ein Akku als Stromversorgung aufweisen, so dass eine nachträgliche störanfällige und umständliche Verkabelung an dem Arbeitsgerät entfallen kann. In vorteilhafter Weise braucht dann bei der Montage der Projektionsvorrichtung auch keine Veränderung an dem Arbeitsgerät vorgenommen zu werden, insbesondere nicht an der elektrischen Stromversorgung oder anderen sicherheitsrelevanten Teilen des Arbeitsgeräts. Selbstverständlich kann die Markiervorrichtung aber auch aus dem Stromnetz mit Strom versorgt werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand ' der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen zum Teil stärker schematisiert:

Fig. 1 ein als Tischkreissäge ausgebildetes elektrisches Arbeitsgerät mit einer einen Schallsensor aufweisenden Projektionsvorrichtung zum optischen Markieren einer Bearbeitungsstelle auf einem Werkstück, wobei vom dem Arbeitsgerät abgegebene Schallwellen strichliniert dargestellt sind,

Fig. 2 ein Arbeitsgerät ähnlich Fig. 1 , wobei jedoch anstelle des Schallsensors ein Bewegungsmelder vorgese-

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hen ist und wobei der Detektionsbereich des Bewegungsmelders durch punktierte Linien angedeutet ist,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilausschnitt gemäß Fig. 1 und 2, welcher die Projektionsvorrichtung besonders gut er

kennen lässt,

Fig. 4 eine Vorderansicht auf das in Fig. 3 gezeigte Arbeitsgerät, wobei dieses nur teilweise dargestellt ist,

Fig. 5 eine Teilseitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Arbeitsgeräts,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer einen Bewegungsdetektor aufweisenden Projektionsvorrichtung und

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer einen Schallsensor aufweisenden Projektionsvorrichtung.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Projektionsvorrichtung zum optischen Markieren einer mit einem Arbeitsgerät 2 zu bearbeitenden Bearbeitungsstelle 3 eines in Fig. 1 und 2 nur teilweise dargestellten Werkstücks 4 weist eine als Halbleiterlaser mit 5 einer Laserdiode ausgebildete Lichtquelle 5 zum Erzeugen auf die Bearbeitungsstelle 3 gerichteten Laserstrahls auf. Im Strahlengang des Laserstrahls ist eine Strahlformungsoptik 6 angeordnet, die zum Umformen des Laserstrahls in ein Lichtbündel 7 mit linsenförmigem Querschnitt ausgebildet ist.

In Fig. 1 und 2 sind die Begrenzungsränder des Lichtbündels jeweils strichpunktiert markiert. Deutlich ist erkennbar, dass die Projektionsvorrichtung 1 eine optische Linie auf dem Werk-

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stück 4 beziehungsweise auf dem Werktisch 8 des als Tischkreissäge ausgebildeten Arbeitsgeräts 2 markiert. Selbstverständlich ist es auch denkbar, in entsprechender Weise andere optische Markierungen auf dem Werkstück 4 zu erzeugen, beispielsweise eine unterbrochene Linie, einen Lichtpunkt oder ein Fadenkreuz.

Zur Detektion der In- und/oder Außerbetriebnahme des Arbeitsgeräts 2 weist die Projektionsvorrichtung 1 einen Sensor 9 auf, der zum automatischen Ein- und/oder Ausschalten der Lichtquelle 5 über eine Steuereinrichtung 10 mit der Lichtquelle 5 verbunden ist. Zur Stromversorgung der Lichtquelle 5, der Steuereinrichtung 10 und des Sensors 9 ist eine Batterie 11 vorgesehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 6 ist der Sensor 9 als Schallsensor ausgebildet, der zur Detektion von dem Arbeitsgerät 2 ausgesandter Schallwellen unmittelbar an dem Arbeitsgerät 2 angeordnet ist. In Fig. 6 ist außer der Projektionsvorrichtung 1 auch eine sich bewegende Bedienperson 17 angedeutet. In Fig. 7 ist erkennbar, dass der Messsignalausgang des Sensors 9 über eine Verbindungsleitung 12 mit einem Eingang der Steuereinrichtung 10 verbunden ist. In der Steuereinrichtung 10 wird das Messsignal mit einem Referenzsignal verglichen. Das Referenzsignal kann beispielsweise einen festen Signalpegel aufweisen. Wenn das Messsignal diesen Signalpegel überschreitet, wird die Lichtquelle 5 über die Stromversorgungsleitung 13 eingeschaltet. Es ist aber auch denkbar, das Messsignal in der Steuereinrichtung 10 mit Methoden der Signalverarbeitung auszuwerten. Dazu kann das Messsignal beispielsweise gefiltert werden, um für das Geräusch des Arbeitsgeräts 2 charakteristische Frequenzanteile auszuwerten.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Sensor 9 als Infrarot-Bewegungsmelder ausgebildet, der zum Detektieren von im Detektionsbereich des Sensors 9 befindlichen Objekten abgestrahlter Infrarot-Strahlung einen Infrarot-Detektor aufweist.

In Fig. 2 ist erkennbar, dass der Bewegungsmelder mit seiner Detektionsrichtung auf dem Werktisch 8 des Arbeitsgeräts 2 ausgerichtet ist. Bei einer Veränderung des Messsignals des Infrarot-Detektors wird eine Bewegung detektiert und über eine Verbindungsleitung 13 an die Steuereinrichtung 10 gemeldet. Diese schaltet dann die Lichtquelle 5 für eine vorbestimmte Zeitdauer ein. Die Steuereinrichtung 10 ist dazu mit einem Zeitgeber 14 verbunden, der ggf. auch softwaremäßig in die Steuereinrichtung 10 integriert sein kann.

Wie in Fig. 3 besonders gut erkennbar ist, ist die Projektionsvorrichtung 1 als Anbaugerät ausgebildet, das mit dem Arbeitsgerät 2 verbunden ist. Dazu ist eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte Haltevorrichtung vorgesehen, die an dem Arbeitsgerät 2 angreift. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Haltevorrichtung derart mit einer Schutzabdeckung 16 eines Kreissägeblatts 15 des Arbeitsgeräts 2 verbunden, dass die Projektionsvorrichtung 1 mit ihrem Detektionsbereich auf den Werktisch 8 ausgerichtet ist.

Erwähnt werden soll noch, dass die Steuereinrichtung 10 bevorzugt in CMOS-Technik aufgebaut ist und gegebenenfalls einen Mirkoprozessor aufweisen kann.

/Schutzansprüche

Claims

1. Projektionsvorrichtung (1) zum optischen Markieren einer mit Hilfe eines Arbeitsgeräts (2) zu bearbeitenden Bearbeitungsstelle (3) eines Werkstücks (4), wobei die Projektionsvorrichtung (1) eine Lichtquelle (5) zum Erzeugen eines auf die Bearbeitungsstelle (3) gerichteten Lichtbündels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsvorrichtung (1) zur Detektion der In- und/oder Außerbetriebnahme des Arbeitsgeräts (2) einen Sensor (9) aufweist, der zum Ein- und/oder Ausschalten der Lichtquelle (5) über eine Steuereinrichtung (10) mit der Lichtquelle (5) verbunden ist.

2. Projektionsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) ein Schallsensor ist, der zur Detektion von dem Arbeitsgerät (2) ausgesandter Schallwellen ausgebildet ist.

3. Projektionsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) ein Bewegungsmelder ist, insbesondere ein Infrarot-Bewegungsmelder.

4. Projektionsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) zum Abschalten der Lichtquelle (5) nach einer vorgegeben Einschaltdauer einen Zeitgeber (14) aufweist.

5. Projektionsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie in das Arbeitsgerät (2) integriert ist.

6. Projektionsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Anbaugerät ausgebildet ist, das zum Verbinden mit dem Arbeitsgerät (2) eine Haltevorrichtung aufweist.