DE202004018003U1

DE202004018003U1 - Positioniergerät

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Publication number: DE202004018003U1
Application number: DE200420018003
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2014-11-20

Abstract

Positioniergerät (P) für Werkzeuge (W) , insbesondere Bohrmaschinen,
a) mit einer Kontrollvorrichtung (K) zur Eingabe und Hinterlegung einer oder mehrerer mit dem Positioniergerät (P) einzunehmenden Positionen, und
b) einer Sensoreinheit (S) zur Messung wenigstens eines räumlichen Abstands in einer ersten Richtung (X),
c) wobei die Kontrollvorrichtung zur Ausgabe von in ihr verarbeiteten Messwerten oder Signalen ausgebildet ist, und
d) wobei das Positioniergerät (P) an dem Werkzeug (W) befestigt oder befestigbar ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Positioniergerät für Werkzeuge, insbesondere Bohrmaschinen.
Viele Werkzeuge werden nach gängiger Praxis verwendet, indem sie relativ zu dem zu bearbeitenden Werkstück eine Bewegung ausführen. Die Bestimmung des Bewegungsablaufs mit den Anfangs- und Endpunkten obliegt dabei dem Benutzer des Werkzeugs, der das Werkzeug in eine bestimmte Position relativ zum Werkstück bewegt, bevor die eigentliche Bearbeitung des Werkstücks beginnt. Bei von Hand bewegten Werkzeugen erfolgt die Festlegung der Bearbeitungsposition relativ zum Werkstück meist mit Hilfe von einfachen Messvorrichtungen, wie beispielsweise einem Meterstab. Die Bearbeitungsposition des Werkzeugs relativ zu seinem Werkstück wird durch Erfassung einer räumlichen Größe relativ zu dem Werkstück bestimmt, so dass anhand des so ermittelten Messwerts die genaue Positionierung des Werkzeugs relativ zu dem Werkstück möglich wird.
Die recht umständliche Handhabung des Zollstocks oder vergleichbarer mechanischer Messgeräte steht einer einfachen und zügigen Bearbeitung der Werkstücke nachteilig entgegen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Positionierung von Werkzeugen anzubieten, die die Einnahme einer relativ zum Werkstück durch das Werkzeug einzunehmenden Position erleichtert und damit die Bearbeitung beschleunigt.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Positioniergerät nach Anspruch 1.
Die Erfindung geht von der Idee aus, dass durch die weitgehend automatische Bestimmung der Position des Werkzeugs im Raum und die Ausgabe dieser Position bzw. eines damit zusammenhängenden Signals an den Benutzer des Werkzeugs die Bearbeitung wesentlich erleichtert wird, indem die (gegebenenfalls mehrfache) Anwendung von umständlich einzusetzenden Messinstrumenten (beispielsweise Zollstock) umgangen wird. Bereits die automatische Erfassung des Abstands des Werkzeugs von einer ersten Referenzfläche erleichtert dem Benutzer des Werkzeugs dessen Positionierung, wenn diese Referenzfläche mit dem Werkstück in einem bekannten räumlichen Bezug steht.
Erfindungsgemäß ist eine einfachste Form des Positioniergeräts so ausgebildet, dass eine Kontrollvorrichtung zur Eingabe und Hinterlegung einer oder mehrerer mit dem Positioniergerät einzunehmender Positionen möglich ist. In diesem einfachsten Fall kann es sich beispielsweise um den Abstand von einer Wand handeln, in dem eine Bearbeitung erfolgen soll. Denkbar ist hier insbesondere die Einbringung einer Bohrung in eine vorzugsweise senkrechte Wand. Soll diese Bohrung in einem Abstand von einer mit der Wand in Zusammenhang stehenden Bezugsfläche eingebracht werden (Zimmerwand, Zimmerdecke), so soll erfindungsgemäß dieser Abstand in die Kontrollvorrichtung eingebbar sein.
Des Weiteren umfasst das Positioniergerät in dieser einfachsten Form eine Sensoreinheit, welche zur Messung dieses räumlichen Abstands ausgebildet ist. Die Abstandsmessung erfolgt dabei in einer ersten Richtung, die sich beispielsweise horizontal auf eine Zimmerwand zu oder senkrecht nach oben zur Zimmerdecke bzw. senkrecht nach unten zum Zimmerboden erstreckt.
Weiterhin ist die Kontrollvorrichtung zur Ausgabe von in ihr verarbeiteten Messwerten oder Signalen ausgebildet. Insbesondere soll also die Ausgabe des von der Sensoreinheit ermittelten räumlichen Abstands zu der Bezugsfläche möglich sein. Alternativ oder ergänzend ist die Ausgabe eines geeigneten Signals denkbar, welches dem Benutzer die erfolgreiche Positionierung des Positioniergeräts in der vorgegebenen Position (also dem Abstand zur Bezugsfläche) signalisiert.
Auf diese Weise lässt sich auf einfache und damit vorteilhafte Weise das Positioniergerät in einer in wenigstens einer Dimension festgelegten Position anordnen, in dem der Benutzer das Positioniergerät unter fortwährender Erfassung des relevanten Abstands durch die Sensoreinheit so lange bewegt, bis dieser vorgegebene Abstand erreicht wurde. Die Kontrollvorrichtung signalisiert diese erfolgreiche Positionierung und zeigt dem Benutzer damit an, dass an dieser Stelle die Bearbeitung des Werkstücks (beispielsweise die Einbringung einer Bohrung) erfolgen soll.
Erfindungsgemäß ist das Positioniergerät an dem Werkzeug befestigbar oder fest angeordnet bzw. einteilig damit ausgebildet. So kann das Positioniergerät insbesondere auf eine Bohrmaschine aufsteckbar sein, um mit dieser die entsprechende Bewegung zur Einnahme des vorgegebenen Abstands bzw. der vorgegebenen Position auszuführen. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Positioniergeräts gestaltet sich daher etwa wie folgt:
Ein festlegbarer Abstand des auf das Werkzeug (Bohrmaschine) aufgesetzten Positioniergeräts zu einer Bezugsfläche ist durch die Kontrollvorrichtung in das Positioniergerät eingebbar. Durch fortlaufende oder periodisch wiederkehrende Messungen der Sensoreinheit wird der vorgenannte Abstand bzw. dessen Veränderung erfasst und über die Kontrollvorrichtung dem Benutzer angezeigt, wenn dieser das Werkzeug in die Hand nimmt bzw. sich im Bereich des Werkstücks zur bevorstehenden Bearbeitung bewegt. Deckt sich der tatsächliche Abstand (innerhalb vorgebbarer Toleranzen) mit dem vorgegebenen Abstand, so kann die Kontrolleinrichtung dies gegebenenfalls separat signalisieren, um so dem Benutzer des Werkzeugs die korrekte Position anzuzeigen. Die Bearbeitung des Werkstücks kann erfolgen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit zur Erfassung von wenigstens einem weiteren räumlichen Abstand in einer zweiten Richtung ausgebildet ist. Auf diese Weise ist vorteilhaft eine in zwei Dimensionen festlegbare Positionierung des mit dem Positioniergerät verbundenen Werkzeugs möglich. So ist insbesondere die Position einer Bohrung in einer Wand sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung vorgebbar bzw. leicht auffindbar. Sinnvollerweise verlaufen die beiden von der Sensoreinheit erfassten Richtungen senkrecht zueinander, um die Dimensionen eines klassischen Koordinatensystems abzubilden. Selbstverständlich ist auch die Messung von Abständen in eine oder mehrere weitere Richtungen möglich, so z. B. in eine zu den beiden vorgenannten Richtungen senkrechten dritten Richtung. Eine solche Ausführungsform hätte insbesondere für die Anwendung einer Bohrmaschine den Vorteil, dass nicht nur die genaue Position der Bohrung in horizontaler und vertikaler Richtung (also in den Abständen zu den jeweiligen Bezugsflächen) festlegbar ist, sondern auch in axialer Richtung der Bohrung, also hinsichtlich der Bohrtiefe, so dass auch diese erfassbar ist.
Der besondere Vorteil des Positioniergeräts zeigt sich sowohl bei der Abstandsmessung in einer als auch in mehreren Richtungen insbesondere darin, dass die Abstandsmessung berührungslos und zeitgleich mit der Bewegung des Werkzeugs erfolgt. Für den Benutzer ist dadurch eine separate Ausmessung des Bearbeitungsortes und dessen Markierung (etwa die Stelle des Bohrlochs an einer Wand) nicht mehr nötig, da sie quasi mit Handhabung bzw. Bewegung des Werkzeugs selber geschieht.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kontrollvorrichtung des Positioniergeräts zur Eingabe mehrerer, gegebenenfalls nacheinander einzunehmende Positionen ausgebildet ist. Auf diese Weise kann vor Bearbeitungsbeginn die Eingabe der Koordinaten der jeweils einzunehmenden Positionen in das Kontrollgerät erfolgen, um anschließend eine Bearbeitungsposition nach der anderen gemäß den Angaben aus der Kontrollvorrichtung einnehmen zu können. Erfindungsgemäß ist die Kontrollvorrichtung zur Speicherung der eingegebenen Daten ausgebildet. Darüber hinaus kann nach erfolgreicher Positionierung des Positioniergeräts bzw. des damit verbundenen Werkzeugs in einer ersten eingegebenen Position durch Quittierung die Einnahme der nächsten Bearbeitungsposition eingeleitet bzw. die Ausgabe entsprechender dahinführender Signale veranlasst werden. So lässt sich – jeweils nur durch eine kurze Quittierung unterbrochen – die Anordnung des Werkzeugs in einer ganzen Reihe von zuvor eingegebenen Positionen leicht ermöglichen, ohne dass das Werkzeug zwischenzeitlich abgesetzt werden müsste, und insbesondere ohne zuvor erforderliche Markierungsarbeiten an dem Werkstück oder der Wand und ohne die Positionierung von eine Bewegung des Werkzeugs begrenzenden Anschlägen.
Die Eingabe der Daten kann über geeignete Eingabeelemente (Tastaturen, berührungsgesteuerte Bildschirme, Taster, Schalter etc.) ebenso erfolgen wie bspw. auch durch einen Sprachsteuerung, bei der Sollwerte oder andere Daten der Kontrolleinheit durch Sprechen übermittelt werden. Dies erlaubt eine einfache Handhabung, die in mehrsprachiger Ausführung einen länderübergreifenden Einsatz erlaubt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kontrollvorrichtung Signalelemente aufweist, um dem Benutzer bestimmte Informationen zu übermitteln. Insbesondere soll es sich dabei um Signalelemente von vorzugsweise optischer Art handeln, die die Bewegungsrichtung andeuten, in die das Positioniergerät zur Einnahme einer vorgegebenen Position zu bewegen wäre. Dabei kann es sich um in verschiedene Richtungen weisende Pfeile handeln, die entsprechend aktiviert/beleuchtet werden könnten. Denkbar ist auch der Einsatz eines Displays oder von LEDs, die die erforderlichen Angaben über die aktuelle bzw. die einzunehmende Position vermitteln können. Ein Display kann dabei vorteilhaft zur Ausgabe verschiedenster Informationen in graphischer oder Textform herangezogen werden. Dies erweitert den Einsatzbereich innerhalb des Positioniergeräts und erleichtert zugleich die Handhabung. Auch die tatsächlich erfolgte "erfolgreiche" Einnahme einer vorgegebenen Position soll erfin- dungsgemäß signalisierbar sein. Dies könnte etwa durch einen etwa im Zentrum der vorgenannten Pfeile angeordneten Punkt realisiert werden, der bei Erreichen der gewünschten Position aufleuchtet. Eine solche Darstellung wäre kostengünstig realisierbar. Alternativ ist auch hier eine Information über das vorgenannte Display ausgebbar, was die Vielzahl der Signalkomponenten vorteilhaft reduziert.
Ebenfalls denkbar ist erfindungsgemäß die Ausgabe von Sprachsignalen, die dem Benutzer die Einnahme von Positionen anzeigt, zur Meldung der Überschreitung oder Erreichung von Soll- oder Grenzwerten dient bzw. generell zur Ausgabe von Signalen Verwendung findet, welche in der Kontrolleinheit verarbeitet werden. Dies erleichtert die Benutzerführung und Bedienung bei ungünstigen Lichtverhältnissen. Eine mehrsprachige Ausgabemöglichkeit solcher Sprachsignale erlaubt den Einsatz des Gerätes entsprechend der jeweiligen Sprache ggfls. weltweit
Alternativ oder ergänzend ist auch die Verwendung von akustischen oder mechanischen Signalgebern denkbar. So könnte die periodische oder permanente Ausgabe von Signaltönen oder Vibrationen auch unterschiedlicher Frequenz als Anleitung zur Bewegung des Positioniergeräts in die erforderliche Bewegungsrichtung verwendet werden. Die Art oder Intensität der Signale kann erfindungsgemäß dabei in Abhängigkeit von der jeweils zu erfassenden Dimension variieren, also bspw. eine Bewegung oder Position in X-Richtung anders signalisieren als eine Bewegung oder Position in Y-Richtung.
Auch die erfolgreiche Einnahme einer vorgegebenen Position kann in geeigneter Weise akustisch oder mechanisch (Vibration etc.) angezeigt werden. Der Vorteil liegt hier darin, dass der Blick auf die vorgenannten Signalgeber während der Verwendung nicht zwingend erforderlich ist und ungünstige Licht- oder Sichtverhältnisse der uneingeschränkten Verwendung des erfindungsgemäßen Positioniergeräts nicht im Weg stehen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kontrollvorrichtung zum Austausch von Daten über eine Schnittstelle mit einer Datenverarbei- tungsvorrichtung verbindbar ist. Insbesondere kann der Anschluss an einen vorzugsweise mobilen Computer vorn Interesse sein, über den Daten mit dem Positioniergerät austauschbar sind. So können die Daten von einer oder mehreren einzunehmenden Positionen auch über diese Schnittstelle an das Positioniergerät übertragen werden. Im umgekehrten Sinne ist auch die Protokollierung der durchgeführten Arbeiten an den einzelnen Positionen leicht möglich, indem die im Positioniergerät hinterlegten Daten – gegebenenfalls noch nach jedem Bearbeitungsschritt zusätzlich quittiert – an die Datenverarbeitungsvorrichtung übermittelbar sind. Auf diese Weise lassen sich Arbeitsabläufe bzw. Bearbeitungsprotokolle leicht und automatisch erstellen, archivieren, ausdrucken etc. Selbstverständlich kann die vorgenannte Schnittstelle auch als Funk-Schnittstelle ausgebildet sein, so dass das Positioniergerät über seine Kontrollvorrichtung drahtlos mit einer entsprechenden Datenerarbeitungsvorrichtung kommunizieren kann.
Denkbar ist ebenfalls die Hinterlegung von Daten in der Kontrolleinheit mittels eines auswechselbaren Datenträgers, bspw. eines Speicherchips bzw. USB-Sticks. Dann erübrigt sich die dauerhafte Anbindung an ein (entferntes) Datenverarbeitungsgerät, wobei die Kontrolleinrichtung sowohl zum Auslesen als auch zur Ablage von Daten auf dem Datenträger ausgebildet sein kann.
Erfindungsgemäß können die Kontrollvorrichtung und die Sensoreinheit voneinander beabstandet angeordnet sein, je nachdem, wie die Verwendung des jeweiligen Werkzeugs dies erfordert. So ist insbesondere für die Verwendung einer Bohrmaschine denkbar, dass die Sensoreinheit im vorderen Bereich der Bohrmaschine, etwa in der Nähe des Bohrfutters angeordnet ist, um die genaue Positionierung des unmittelbar benachbarten Bohrers zu gewährleisten. Die Kontrolleinrichtung, welche zur Eingabe und Ausgabe von Positionsdaten vorgesehen sein soll, befindet sich dagegen vorteilhaft am anderen (proximalen) Ende der Bohrmaschine. Denkbar ist hier auch die Einarbeitung der Kontrollvorrichtung und insbesondere des Displays in den rückwärtigen Bereich der Bohrmaschine, etwa oberhalb des hinteren unteren Griffbereichs. Durch diese räumliche Trennung können die einzelnen Komponenten des Positioniergeräts optimal am jeweiligen Werkzeug angeordnet werden. Selbstverständlich ist jedoch auch die kombinierte Ausbildung von Kontrollvorrichtung und Sensoreinheit in einem Gehäuse denkbar, welches an dem Werkzeug ausgebildet oder auf dieses aufsteckbar sein soll. Eine solche Ausführungsform erleichtert die Verwendung für verschiedene Werkzeuge nacheinander und erlaubt eine einfache Bauweise.
Denkbar ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der lediglich die Sensoreinheit als Teil des Positioniergeräts an dem Werkzeug befestigt wird, während die Kontrollvorrichtung (beispielsweise über eine Kabel- oder Funkverbindung) losgelöst vom Werkzeug mit der Sensoreinheit in Verbindung steht. In diesem Fall könnte die Kontrollvorrichtung etwa an einem räumlich festen Ort in der Nähe der Werkstückbearbeitung angebracht werden, wo dann die aktuelle Positionierung oder auch die weiteren einzunehmenden Positionen abzulesen bzw. einzugeben wären. Eine solche Trennung minimiert den apparativen Aufwand an dem Werkzeug und erleichtert die Eingabe bzw. Prüfung der Positionsdaten an der ortsfesten Kontrollvorrichtung.
Als besonders vorteilhaft einzusetzende Typen von Sensoren sind für die Sensoreinheit in einer weiteren Ausführungsform Ultraschallsensoren, Laser- oder auch Radarsensoren vorgesehen. Solche Sensoren sind einfach und klein und damit vielseitig einsetzbar. Erfindungsgemäß umfasst die Sensoreinheit zumindest die eigentlichen Sensoren. Dies gilt dann, wenn der Emitter der Signale getrennt von den Receivern und bspw. lokal unbewegt angeordnet ist. Sind die Sensoren bzw. die Kontrolleinheit zur Ermittlung eines räumlichen Abstandes alleine durch den Empfang und Auswertung der Signale ausgebildet, so kann der Signalgeber auch getrennt von dem Positioniergerät und raumfest angeordnet sein.
Andererseits kann die Sensoreinheit neben den eigentlichen Sensoren auch die für die jeweiligen Sensoren erforderlichen Signalgeber umfassen, also etwa eine Ultraschall-, Laser- oder Radarquelle.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zur Kontrolle der Ausrichtung des Positioniergeräts im Raum wenigstens ein Lagesensor, insbesondere eine Libelle vorgesehen ist. Bei dieser Libelle kann es sich auch um eine elektronische Form handeln, deren Signale der Kontrollvorrichtung zuführbar sein sollen. Ein solcher Lagesensor erleichtert dem Benutzer die genaue Ausrichtung seines Werkzeugs (etwa die horizontale Haltung der Bohrmaschine).
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Sensoreinheit einen elektronischen Kompass, der eine Drehbewegung des Positioniergeräts erfasst und in geeigneter Signalform an die Kontrollvorrichtung übermitteln kann. Auf diese Weise lässt sich neben der gewünschten Positionierung des Geräts im Raum auch dessen Ausrichtung im Hinblick auf eine Himmelsrichtung vorgeben bzw. kontrollieren. Ergänzend oder alternativ ist darüber hinaus auch der Einsatz eines elektronischen Neigungsmessers in der Sensoreinheit denkbar, so dass die Haltung des Positioniergeräts bzw. des damit verbundenen Werkzeugs unter einem bestimmten Winkel relativ zur Horizontalen vorgebbar bzw. überprüfbar ist.
Ebenfalls denkbar ist die Ausbildung eines Lagesensors zur Ermittlung eine Lage im Raum durch wenigstens zwei voneinander beanstandete Sensoren, von denen wenigstens zwei Sensoren die gleiche Bezugsfläche anpeilen. Insbesondere kann dadurch die Lage des Positioniergeräts bzw. des daran angeordneten Werkzeugs zur einer Bezugsfläche ermittelt und kontrolliert werden. Dafür können zwei beanstandete Sensoren vorgesehen sein, die zueinander parallelgerichtete Signale in eine Signalrichtung aussenden bzw. empfangen. Sind diese Signale gegen eine Bezugsfläche, wie bspw. eine Wand, in die eine Bohrung einzubringen ist, gerichtet, so können die durch jeden Sensor ermittelten (ggfls unterschiedlichen) Abstände zu dieser Wand zur Ermittlung eines Winkel verarbeitet werden, welchen die Wand zu der gemeinsamen Signalrichtung und damit zum Positioniergerät einnimmt.
Wird der Lagesensor um einen weiteren, von den vorgenannten Sensoren ebenfalls beabstandeten, aber auch die gemeinsame Bezugsfläche anpeilenden Sensor ergänzt, so lässt sich über die erfolgende Abstandsmessung an drei Punkten (den drei Sensoren) die Winkelausrichtung im Raum bzw. relativ zur Bezugsfläche genau erfassen und darstellen. Dadurch lässt sich sehrt leicht automatisch ermitteln und anzeigen, ob bspw. eine Bohrmaschine unter einem (gewünschten oder unerwünschten) Winkel oder exakt lotrecht gegen die Wand geführt wird oder eine fehlerhafte Ausrichtung leicht korrigieren.
Durch Kombination einiger oder aller dieser Sensoren lässt sich vorteilhaft die Positionierung und Ausrichtung eines Werkzeugs im Raum exakt festlegen, ohne dass dazu Anschlaghilfen, vorausgehende Messungen mit einem Zollstock etc. erforderlich wären. Dies erleichtert den Einsatz eines Werkzeugs sowie ein präzises Arbeiten damit erheblich.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kontrolleinrichtung zur Ansteuerung eines elektrisch betriebenen Werkzeugs dahingehend ausgebildet ist, dass das Werkzeug bei Erreichen einer vorgebbaren Position ein- oder ausgeschaltet wird. So kann zum Beispiel bei Erreichen einer vorgebbaren Bohrtiefe die Bohrmaschine automatisch abgeschaltet werden. Die Bohrtiefe ergibt sich aus der Änderung des räumlichen Abstandes zu der Wand, in die die Bohrung eingebracht wird und kann somit durch einen Sensor der Sensoreinheit erfasst werden. In vergleichbarer Weise kann eine Zu- oder Abschaltung des Werkzeugs auch in Verbindung mit einer Positionsüberprüfungen in zwei verschiedenen Richtungen erfolgen. Bspw. kann eine Oberfräse, die in der Ebene auf einer Oberfläche zu bewegen ist, automatisch zu- oder abgeschaltet werden, sobald das an der Fräse befestigte Positioniergerät einen vorgegebenen Bereich der Bearbeitungsfläche erreicht oder verlässt. Dadurch erübrigt sich das Anzeichnen von Hilfslinien oder die Anwendung von mechanischen Anschlägen, und es wird automatisch sichergestellt, dass das Werkzeug nur in dem Bereich arbeitet, in dem die Bearbeitung auch vorgesehen ist und Ausschuss vermieden wird. Grundsätzlich erlaubt ein solches Positioniergerät die Steuerung des Werkzeugs in Abhängigkeit von der durch das Positioniergerät eingenommen Position oder Lage, wobei eine oder mehrere der erfassten Abstände bzw. Ausrichtungen im Raum für die Steuerung heranziehbar sind.
Diese elektrische Anbindung und Ansteuerung des Werkzeugs kann bei einstückig mit dem Werkzeug ausgebildetem Positioniergerät vollständig im Innern des Werkzeugs ausgebildet sein. Ein lösbares Positioniergerät könnte dagegen unmittelbar an eine Spannungsquelle (bspw. 12V-, 110 V~, 220 V~) angeschlossen sein und seinerseits eine elektrische Anbindung für das Werkzeug vorsehen (bspw. eine Steckdose), die dann wie vorgenannt durch die Kontrolleinrichtung positions- bzw. lageabhängig beschaltet wird.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kontrollvorrichtung wenigstens teilweise in dem Griff einer Bohrmaschine ausgebildet ist. Dabei soll es erfindungsgemäß möglich sein, Daten über einzunehmende Positionen oder auch die Quittierung der erfolgten Einnahme einer solchen Position durch Bewegen des Griffs einzugeben. Insbesondere soll es durch Drehen des Griffs – in eine erste und die dazu entgegengesetzte zweite Richtung – möglich sein, die Kontrollvorrichtung zu bedienen ohne das Werkzeug loszulassen. Beispielsweise kann eine Bohrmaschine einen Teil der Kontrollvorrichtung (das Display) in einem Bereich oberhalb der eigentlichen Bohrwelle aufweisen, während die Elemente zur Dateneingabe in dem vorderen, gegebenenfalls in die Waagerechte geschwenkten Bohrmaschinengriff angeordnet sind. Durch Drehen des Griffs sollen erfindungsgemäß Positionsdaten eingebbar sein, die über gegebenenfalls zusätzlich vorzusehende Bedienelemente quittierbar, löschbar oder veränderbar sein sollen. Auch jede andere Art der Anordnung von Bedienelementen der Kontrollvorrichtung im Bereich des Handgriffs von Werkzeugen erleichtert insgesamt die Bedienung des Positioniergeräts und vereinfacht und beschleunigt dabei vorteilhaft die Bearbeitung des Werkstücks.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachfolgend anhand eines Figurenbeispiels erläutert werden. Von den Figuren zeigen
1 eine Seitenansicht des an einer Bohrmaschine angeordneten Positioniergeräts, und
2 eine Rückansicht der Bohrmaschine gemäß 1.
1 zeigt in Seitenansicht eine Bohrmaschine W. An der Bohrmaschine W ist ein Positioniergerät P in verschiedenen Positionen P, P', P" angeordnet. An dem proximalen Ende der Bohrmaschine ist eine Kontrollvorrichtung K angeordnet. Die Kontrollvorrichtung K soll durch den Benutzer der Bohrmaschine leicht einzusehen und zu bedienen sein. Die Kontrollvorrichtung K weist ein Display D, über welches die in der Kontrolleinheit verarbeiteten Daten und Signale ausgebbar sind.
Am oberen Ende der Kontrolleinheit K ist eine Sensoreinheit S₁ angeordnet. Die Sensoreinheit S₁ ist zur Erfassung eines Abstands in einer vertikalen Richtung z ausgebildet, beispielsweise als Ultraschallquelle mit Ultraschallsensor. Eine weitere Sensoreinheit S₂ ist seitlich zur Bohrmaschine (in der Zeichnung 1 im Vordergrund) so angeordnet, dass diese einen Abstand in eine Richtung x zu erfassen vermag. Die Sensoreinheit S₂ ist ebenso wie die Sensoreinheit S₁ so mit der Kontrolleinrichtung K verbunden, dass die Messwerte der Sensoren in der Kontrolleinrichtung K verarbeitet und ausgegeben werden können.
Die Kontrolleinheit K umfasst weiterhin Eingabeelemente E, von denen in der Darstellung gemäß 1 zwei Taster oder Schalter zu erkennen sind. Die Eingabeelemente E sind zur Eingabe, Änderung oder Quittierung von Positionsdaten ausgebildet, die in der Kontrollvorrichtung verarbeitet werden.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kontrollvorrichtung K' mit ihrem Display D' und ihren Eingabeelementen E' im mittleren oberen Bereich der Bohrmaschine W angeordnet ist. Auch die Sensoren S₁' und S₂' sind entsprechend in den mittleren Bereich verschoben. Das Positioniergerät P', welches die Kontrollvorrichtung K' und die Sensoreinheiten S₁' und S₂' umfasst, kann insbesondere verschieblich oder auch vollständig lösbar von dem Werkzeug W ausgeführt sein, so dass seine Anordnung weitgehend beliebig an dem Werkzeug möglich sein soll.
Eine ebenfalls in 1 dargestellte weitere Anordnungsalternative zeigt das Positioniergerät P". Die Kontrolleinheit K" mit dem Display D" ist dabei seitlich (im Vordergrund der 1) an dem Werkzeug W angeordnet. Die Sensoreinheiten S₁" und S₂" sind etwas abgesetzt von der Kontrollvorrichtung K" wieder so angeordnet, dass sie einen Abstand in vertikaler Richtung z bzw. horizontaler Richtung x erfassen können. Ebenfalls abgesetzt von der Kontrollvorrichtung K" sind zwei Eingabeelemente E" vorgesehen, die in der Nähe des Bohrmaschinengriffs G angeordnet sind. Diese lassen sich vorteilhaft bedienen, während das Werkzeug W an seinem Griff G gehalten wird.
In 2 ist das Werkzeug W in der Rückansicht so dargestellt, dass eine rückwärtige Ansicht auf das Positioniergerät P gegeben ist. Zu sehen ist die Kontrollvorrichtung K im rückwärtigen Bereich der Bohrmaschine W, so dass sie vom Benutzer leicht eingesehen und bedient werden kann.
Die Kontrolleinrichtung K umfasst in ihrem oberen Bereich ein Display D zur Ausgabe von Daten. Oberhalb der Kontrollvorrichtung K ist die Sensoreinheit S₁ angeordnet, die in vertikaler Richtung z zur Abstandsmessung verwendet werden soll. Eine weitere Sensoreinheit S₂ ist seitlich links neben der Kontrollvorrichtung K angeordnet, um einen horizontalen Abstand in einer Richtung x zu erfassen.
Die Kontrollvorrichtung K umfasst mehrere Eingabeelemente E, die zum einen seitlich des Displays D in Form von Tastern oder Schaltern ausgebildet sind. Weiterhin umfasst die Kontrollvorrichtung K als Eingabeelement E eine Tastatur, über die Daten beispielsweise in Zahlenform eingegeben werden können. Die Kontrollvorrichtung K mit den Eingabeelementen E ist vorteilhaft leicht zu bedienen, während das Werkzeug W an seinem unteren und auch seitlichen Griff G gehalten wird.

Claims

Positioniergerät (P) für Werkzeuge (W) , insbesondere Bohrmaschinen, a) mit einer Kontrollvorrichtung (K) zur Eingabe und Hinterlegung einer oder mehrerer mit dem Positioniergerät (P) einzunehmenden Positionen, und b) einer Sensoreinheit (S) zur Messung wenigstens eines räumlichen Abstands in einer ersten Richtung (X), c) wobei die Kontrollvorrichtung zur Ausgabe von in ihr verarbeiteten Messwerten oder Signalen ausgebildet ist, und d) wobei das Positioniergerät (P) an dem Werkzeug (W) befestigt oder befestigbar ausgebildet ist.
Positioniergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (S) zur Erfassung von wenigstens einem weiteren räumlichen Abstand in einer zweiten Richtung (Z) ausgebildet ist.
Positioniergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungen (X) und (Z) senkrecht zueinander verlaufen.
Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollvorrichtung Signalelemente (D) aufweist, die ausgebildet sind a) zur Signalisierung der Bewegungsrichtung, in die das Positioniergeräts zur Einnahme einer vorgegebenen Position zu bewegen ist, und/oder b) zur Signalisierung der tatsächlich erfolgten Einnahme einer Position.
Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollvorrichtung (K) a) als Eingabeelemente (E) zur Dateneingabe eine Tastatur und/oder Taster und/oder Schalter und/oder ein berührungsgesteuertes Display und/oder einen Multifunktions-Schaltknopf umfasst, und b) zur Datenausgabe wenigstens ein Display (D) und/oder LED's und/oder wenigstens einen akustischen oder mechanischen Signalgeber umfasst.
Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollvorrichtung (K) zum Austausch von Daten über eine Schnittstelle mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung verbindbar ist.
Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollvorrichtung (K) und die Sensoreinheit (S) von einander beabstandet angeordnet sind.
Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren der Sensoreinheit (S) als Ultraschall-, Laser- oder Radarsensoren ausgebildet sind.
Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten für mehrere nacheinander einzunehmende Positionen so hinterlegbar sind, dass nach erfolgter Einnahme einer dieser Positionen und Verarbeitung eines dieser Position zugehörigen Quittierungssignals die zur Einnahme der nächsten Position hinführenden Signale ausgebbar sind.
Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kontrolle der Ausrichtung des Positioniergeräts im Raum wenigstens ein Lagesensor, insbesondere eine Libelle- wahlweise auch in elektronischer Form – vorgesehen ist.
Positioniergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagesensor wenigstens zwei voneinander beabstandete Sensoren umfasst, von denen wenigstens zwei Sensoren die gleiche Bezugsfläche anpeilen.
Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit wenigstens einen Sensor umfasst, der an unterschiedlichen Steck-Positionen des Positioniergerätes einsteckbar und dadurch jeweils mit der Kontrolleinheit verbindbar ist.
Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit zur Ansteuerung des Werkzeugs ausgebildet ist, um dieses in Anhängigkeit von wenigstens einer vorgebbaren Position zu- oder abzuschalten.
Werkzeug, insbesondere handgeführtes Werkzeug, wie bspw. Bohrmaschine, mit einem Positioniergerät nach einem der vorigen Ansprüche.
Bohrmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit wenigstens teilweise so im Griff (G) der Bohrmaschine ausgebildet ist, dass Daten über einzunehmende Positionen oder die Quittierung der erfolgten Einnahme einer Position durch Bewegen – insbesondere Drehen – des Griffs eingebbar sind.