WO2010072485A2 - Werkzeugmaschine, insbesondere handwerkzeugmaschine - Google Patents

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WO2010072485A2
WO2010072485A2 PCT/EP2009/065567 EP2009065567W WO2010072485A2 WO 2010072485 A2 WO2010072485 A2 WO 2010072485A2 EP 2009065567 W EP2009065567 W EP 2009065567W WO 2010072485 A2 WO2010072485 A2 WO 2010072485A2
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sensor
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observation
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Thilo Koeder
Joachim Platzer
Ulli Hoffmann
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Robert Bosch Gmbh
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    • B23D51/00—Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends
    • B23D51/02—Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends of beds; of guiding arrangements for work-tables or saw carriers; of frames
    • B23D51/025—Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends of beds; of guiding arrangements for work-tables or saw carriers; of frames of arrangements for guiding the saw blade
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/828—With illuminating or viewing means for work
    • Y10T83/839—Mirror or lens

Definitions

  • Machine tool in particular hand tool
  • the invention relates to a machine tool, in particular an electrically operated hand tool, according to the preamble of claim 1.
  • Machine tools in particular electrically driven hand tool machines, are known especially in training as jigsaws with a liftable driven saw blade as a working tool in various configurations and stages also in terms of auxiliary equipment that the user zer working with the machine tool and in particular their leadership along a predetermined working line to facilitate.
  • hand-held machine tools are known, among other things in the form of jigsaws, circular saws, hand planers or routers with mechanical guide devices, in which the guide along a reference edge by means of a guide shoe which is connected via a boom transversely to the direction of the machine ,
  • machine tools in particular in the form of electrically operated hand-held jigsaws, for example, from DE 10 2006 052 808 A1, in which each to be followed, workpiece side working line via a sensor, in particular an optical sensor in the form of a camera, to track and where On the basis of the workpiece-side conditions thus detected, the user of the machine tool in the guidance thereof along the working line is supported computer-assisted by an evaluation unit. This is done, for example, by giving the user the position of the working tool for working with supplementary guidance, if appropriate.
  • the machine is equipped as jigsaw with rotatable about its stroke axis saw blade as a working tool, so the sensory recorded working line is traced by the saw blade by adjusting its rotational position in such a known solution, including the sensor-recorded data computerized via an evaluation in setting commands for a saw blade twisting adjusting device are implemented.
  • the user only has to apply the feed forces for the jigsaw, and thus use the jigsaw roughly aligned with the respective working line.
  • the invention has for its object to provide the conditions for early and possibly also improved management information.
  • an embodiment of the machine tool according to the features of claim 1, according to which a plurality of observation fields, in particular a detection surface and at least one probing surface, are detected via the observation device, in particular in different resolutions.
  • At least one probing surface is located in front of the detection surface in the direction of the working line.
  • the probing surface is detected with a coarser resolution than the detection surface. This makes it possible, on the one hand, to provide a degree of resolution for the detection surface which enables accurate detection of the working line in the access area of the working tool, and thus in particular of the saw blade, which is advantageous for the quality of the saw cut.
  • Data is available that can be used to secure and / or supplement the data obtained in the detection area.
  • the coarser recording of the workpiece-side conditions, including the working line makes it possible to provide information to the user at such an early stage that, if necessary, it can intervene in good time, for example from the semi-autonomous mode of operation to manual guidance
  • the jigsaw can go over, this may also switch off before damage to the workpiece arise.
  • An embodiment which is particularly expedient according to the invention consists of detecting a plurality of observation fields, including the detection surface and the at least one probing surface, with only one sensor, in particular a camera, via an upstream optical system, in particular a lens system.
  • the probing surface is expediently expanded in particular in width compared to the detection surface, which additional opportunities for accident prevention, such as the detection of living matter, in particular of body parts result.
  • a solution which is particularly expedient in the context of the invention is therefore to provide only one sensor system, in particular a camera system and a lens system connected thereto, which preferably has lenses with respect to the different resolution desired for the detection surface and the probing surface is formed with different focal lengths.
  • this is in particular a lens training in question, which, according to the structure of a progressive lens of glasses, for the near area, that is for the detection area a lens aligned therewith smaller
  • Focal length provides as for the probing surface aligned lens.
  • line sensors can have two or more line regions with different refractions.
  • the detection surface and the probing surface can also be spatially merged.
  • a sliding transition is not absolutely necessary for the invention, so that even a spaced-apart position between the detection surface and the probing surface can be expedient, in particular in the case of a probing surface which projects further in the direction of the work line, in order to limit the size of the probing surface to such an extent still achieve a sufficiently good resolution.
  • FIG. 1 is a perspective view of a jigsaw, which is to operate semi-autonomously and has a saw blade which is rotatable about its stroke axis and adjustable via an adjusting device in its rotational position - in dependence on sensed via a workpiece side
  • Fig. 2 in perspective a plan view of the front foot portion of the jigsaw of FIG. 1 with a detection surface by the of
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a side view of the front area partially shown in FIG. 2 with additional representation of the observation device comprising a sensor system
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a side view of the front area partially shown in FIG. 2 with additional representation of the observation device comprising a sensor system
  • FIG. 4 in a schematic plan view of the manner of a Gleichsichtglases a
  • Fig. 1 designed as a jigsaw 2 machine tool 1 is shown.
  • Whose housing 3 is slidably supported on a workpiece 5 on a base plate 4.
  • this has a saw blade 8 as a working tool 7.
  • the saw blade 8 is held in a tool holder 9 and driven in a liftable manner in the direction of the arrow 10.
  • the saw blade 8, as indicated by the arrow 12, rotatable about a only symbolically illustrated adjusting device 13.
  • a drive device 14, via which the saw blade 8 is pivotable about a pivot axis (not shown) extending transversely to the axis of rotation, is located on the rear side of the saw blade 8.
  • the jigsaw 2 can be operated in different operating modes. Once in normal operation with a saw blade 8 aligned in the working direction 6 for the passage of saw cuts while maintaining the alignment of the saw blade 8 in FIG
  • Another mode of operation is the said pendulum lifting operation, in which the saw blade 8 superimposed on the lifting movement according to arrow 10 about the not shown, transverse to the axis of rotation 1 1 pivot axis by means of the drive device 14 is pendulum movable.
  • a third mode of operation use is made of the rotatability of the saw blade 8 about its axis of rotation 11 and the jigsaw can be used as a so-called "scrolling jigsaw.”
  • the jigsaw 2 can do so, if necessary superposed to one or the other of the two other modes of operation, operate as semi-autonomous jigsaw 2. This means that the
  • Jigsaw 2 holding user essentially only takes on the direction of work roughly aligned support and the corresponding feed, the exact, on a line 15, as indicated in Fig. 2, aligned and this corresponding positioning of the jigsaw 2 but by the rotation Adjustment of the saw blade 8, which follows the working line 15.
  • the individual operating modes are to be set via a switching device 16. Furthermore, a switching arrangement 17 for switching on and off the jigsaw is indicated.
  • the adjusting device 13 is controlled via an electronic unit 32 and a computing unit 33 on the basis of the acquired data, wherein in addition a representation of operational data, so in particular guide notes for the jigsaw 2, in a display 34 is appropriate.
  • a recess 19 is provided enclosing the saw blade 8, which bounds the working field of the saw blade 8 and which is extended in the working direction 6 to the front by a recess 20. Parts of the recess 19 and the recess 20 are used as a detection surface 21, to which the direction indicated in Fig. 1 observation device 22 is aligned, which is a
  • Sensor system 23 in particular in the form of a camera comprises.
  • a lighting arrangement 24 is provided in the region of the observation device, which is aligned with the work area.
  • FIGS. 2 and 3 schematically illustrate that the sensor 23 of the observation device 22 on the detection surface 21 and in addition to a to this upstream probing surface 25 is aligned as observation fields. Its surface is substantially larger than that of the detection surface 21, and in particular also has a large width than the detection surface 21. Splitting into more than two fields is possible within the scope of the invention.
  • Fig. 3 shows in addition to Fig. 2 the beam path 26 from the sensor 23 to the detection surface 21 and the beam path 27 from the sensor 23 to the probe surface 25.
  • the probe surface 25 is separated from the detection surface 21 in the illustration of FIG. 2, both surfaces But they can also merge into one another.
  • a lens system 28 is provided, which is illustrated in a schematic and enlarged plan view in Fig. 4 in principle.
  • the lens system 28 is designed flat, covers the sensor side on the output side and is one of the type of the sight glass 29
  • Progressive lenses designed with areas of different focal lengths. These areas are formed in each case by a lens 30 or 31, the detection surface 21 being acted upon starting from the lens 30 corresponding to the beam path 26 and, starting from the lens 31 corresponding to the beam path 27, the probing surface 25.
  • the lens system 28 may also have more than two lenses.
  • the partial surfaces formed by the lenses 30 and 31 preferably merge into one another.
  • the solution described and described represents a preferred solution, since in the desired manner, the detection surface 21 covers only a small area of about 2x2 cm to the saw blade 8 in a jigsaw 2 and there to achieve a high precision as large a number of measurement points required is why the active area of the sensor system, which operates in particular as a line sensor and is shown as a camera, focuses on a small area, namely the small detection area 21, which is small compared to the area 25 for probing.
  • the invention thus makes it possible to detect different areas altogether with only one observation device 22, consisting of a sensor system 23 and a downstream lens system 28, and thus to provide early feedback to the user about the work situation without significant additional expenditure.

Abstract

Eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Werkzeugmaschine wird zur Erfassung eines werkstückseitigen Beobachtungsbereiches in unter-schiedlicher Auflösung mit einer Sensorik (23) versehen, zu der vorgelagert ein Linsensystem (28) mit Linsen (30, 31) unterschiedlicher Brennweite angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine elektrisch betriebene Handwerkzeugmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Werkzeugmaschinen, insbesondere elektrisch angetriebene Handwerkzeugmaschinen, sind vor allem in der Ausbildung als Stichsägen mit einem hubbeweglich angetriebenen Sägeblatt als Arbeitswerkzeug in verschiedenen Ausgestaltungen und Ausbaustufen auch hinsichtlich Hilfseinrichtungen bekannt, die dem Benut- zer das Arbeiten mit der Werkzeugmaschine und insbesondere deren Führung längs einer vorgegebenen Arbeitslinie erleichtern sollen.
So sind aus der Praxis handgeführte Werkzeugmaschinen unter anderem in Form von Stichsägen, Kreissägen, Handhobeln oder Oberfräsen mit mechani- sehen Führungseinrichtungen bekannt, bei denen die Führung längs einer Bezugskante mittels eines Führungsschuhs erfolgt, der über einen Ausleger quer zur Arbeitsrichtung mit der Maschine verbunden ist.
Ferner sind Werkzeugmaschinen, insbesondere in Form elektrisch betriebener handgeführter Stichsägen beispielsweise aus der DE 10 2006 052 808 A1 bekannt, bei denen eine jeweils zu verfolgende, werkstückseitige Arbeitslinie über eine Sensorik, insbesondere eine optische Sensorik in Form einer Kamera, zu verfolgen ist und bei denen auf Basis der so erfassten werkstückseitigen Gegebenheiten über eine Auswerteeinheit rechnergestützt der Benutzer der Werk- zeugmaschine in deren Führung längs der Arbeitslinie unterstützt wird. Dies beispielsweise dadurch, dass dem Benutzer die Lage des Arbeitswerkzeugs zur Ar- beitslinie veranschaulicht wird, gegebenenfalls mit ergänzenden Führungshinweisen. Ist die Maschine als Stichsäge mit um seine Hubachse drehbeweglichem Sägeblatt als Arbeitswerkzeug ausgestattet, so wird bei einer solchen bekannten Lösung die sensorisch erfasste Arbeitslinie vom Sägeblatt durch entsprechende Einstellung seiner Drehlage nachgefahren, wozu die sensorisch erfassten Daten rechnergestützt über eine Auswerteeinheit in Stellbefehle für eine das Sägeblatt verdrehende Stelleinrichtung umgesetzt werden. Der Benutzer hat in diesem halbautonomen Betrieb nur noch die Vorschubkräfte für die Stichsäge aufzubringen, und damit die Stichsäge grob auf die jeweilige Arbeitslinie ausgerichtet ab- zustutzen.
Unabhängig davon, ob auf Basis der sensorisch erfassten Daten für den Benutzer nur Führungshinweise generiert werden, oder ob die Stichsäge halbautonom betrieben wird, ist in Anbetracht der bei Stichsägen relativ hohen Vorschubge- schwindigkeiten eine frühzeitige Information des Benutzers erforderlich, damit er
- bei Abweichungen von der gewünschten Arbeitslinie, bei Ausfall solcher Hinweise bzw. der halbautonomen Führung beispielsweise wegen Schwierigkeiten in der Erkennung einer Arbeitslinie oder bei Ausfall einer Arbeitslinie - rechtzeitig eingreifen kann, falls die Maschine nicht automatisch abgeschaltet wird.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Voraussetzungen für frühzeitige und gegebenenfalls auch verbesserte Führungsinformationen zu schaffen.
Gemäß der Erfindung wird dies durch eine Ausgestaltung der Werkzeugmaschine gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht, denen zufolge über die Beobachtungseinrichtung insbesondere in unterschiedlicher Auflösung mehrere Beobachtungsfelder, insbesondere eine Detektionsfläche und zumindest eine Sondierungsfläche erfasst werden. Zumindest eine Sondierungsfläche ist zur Detektionsfläche in Richtung der Arbeitslinie vorgelagert. Bevorzugt wird die Sondierungsfläche mit im Vergleich zur Detektionsfläche gröberer Auflösung erfasst. Das macht es einerseits möglich, für die Detektionsfläche einen Auflösungsgrad vorzusehen, der eine genaue Erfassung der Arbeitslinie im Zugriffsbereich des Arbeitswerkzeuges, und damit insbesondere des Sägeblattes ermöglicht, was für die Qualität des Sägeschnittes von Vorteil ist. Durch die zusätzliche Erfassung einer zur Detektionsfläche vorgelagerten Sondierungsfläche ergeben sich darüber hinaus, im Vorfeld zur Erfassung der Arbeitslinie in der Detektionsfläche, Hinweise auf den Verlauf der Arbeitslinie sowie auch auf etwaige Unregelmäßigkeiten in der Struktur des Werkstückes und auf Schwierigkeiten in der Lesbarkeit der Arbeitslinie, die für die Führung des Sägeblattes ergänzend zu den in der De- tektionsfäche erfassten Gegebenheiten genutzt werden können, sei es in der Ausrichtung des Werkzeuges, insbesondere des Sägeblattes, sei es in der Anpassung der Antriebsleistung für das Sägeblatt oder in der Anpassung von dessen Arbeitsgeschwindigkeit, also in der Hubzahl. Ferner auch dadurch, dass auf- grund der bereits in der Sondierungsfläche erfolgten Erfassung der Arbeitslinie
Daten vorliegen, die zur Absicherung und/oder Ergänzung der in der Detektionsfläche gewonnen Daten genutzt werden können. Insbesondere ermöglicht schon die gröbere Erfassung der werkstückseitigen Gegebenheiten, so auch der Arbeitslinie die Möglichkeit, Informationen für den Benutzer so frühzeitig zur Ver- fügung zu stellen, dass dieser im Bedarfsfall noch rechtzeitig eingreifen kann, so zum Beispiel von der halbautonomen Arbeitsweise auf eine händische Führung der Stichsäge übergehen kann, diese gegebenenfalls auch abschalten kann, bevor Schäden am Werkstück entstehen.
Eine erfindungsgemäß besonders zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, mit nur einem Sensor, insbesondere einer Kamera, über ein vorgeschaltetes optisches System, insbesondere ein Linsensystem, mehrere Beobachtungsfelder, so auch die Detektionsfläche und die zumindest eine Sondierungsfläche, zu erfassen.
Die Sondierungsfläche ist zweckmäßigerweise insbesondere auch in der Breite im Vergleich zur Detektionsfläche aufgeweitet, womit sich zusätzliche Möglichkeiten für den Unfallschutz, wie beispielsweise der Erkennung lebender Materie, insbesondere von Körperteilen, ergeben.
Grundsätzlich liegt es im Rahmen der Erfindung eine unterschiedliche Auflösung für die Detektionsfläche und die Sonderfläche mithilfe einer jeweils zugeordneten Sensorik zu erreichen, was im Hinblick auf die zur Verfügung stehenden Platzverhältnisse mit Schwierigkeiten verbunden sein kann, insbesondere aber einen erhöhten Aufwand bedeutet. Eine im Rahmen der Erfindung besonders zweckmäßige Lösung besteht deshalb darin, als Beobachtungseinrichtung lediglich eine, insbesondere durch eine Kamera gebildete Sensorik und ein zu dieser vorgeschaltetes Linsensystem vorzusehen, das im Hinblick auf die für die Detektionsfläche und die Sondierungsflä- che gewünschte unterschiedliche Auflösung bevorzugt mit Linsen unterschiedlicher Brennweiten ausgebildet ist.
In der Praxis kommt hierfür insbesondere eine Linsenausbildung in Frage, die, dem Aufbau eines Gleitsichtglases einer Brille entsprechend, für den Nahbereich, das heißt für die Detektionsfläche eine auf diese ausgerichtete Linse kleinerer
Brennweite vorsieht als für die auf die Sondierungsfläche ausgerichtete Linse. In entsprechender Weise können Zeilensensoren zwei oder auch mehr Linienbereiche mit unterschiedlichen Brechungen aufweisen.
Entsprechend den Sichtbereichen bei Gleitsichtbrillen können im Rahmen der Erfindung auch die Detektionsfläche und die Sondierungsfläche räumlich ineinander übergehen. Ein solch gleitender Übergang ist für die Erfindung aber nicht zwingend erforderlich, so dass auch eine beabstandete Lage zwischen Detektionsfläche und Sondierungsfläche insbesondere bei weiter in Richtung der Ar- beitslinie vorgreifender Sondierungsfläche zweckmäßig sein kann, um die Größe der Sondierungsfläche so weit zu beschränken, dass sich noch eine hinreichend gute Auflösung erreichen lässt.
Von besonderem Vorteil ist eine erfindungsgemäße Beobachtungseinrichtung insbesondere bei halbautonom betriebenen Werkzeugmaschinen, insbesondere
Stichsägen, da bei auf den halbautonomen Betrieb ausgerichtetem Verhalten des Benutzers sich dessen Aufmerksamkeitsgrad zumindest auf Dauer entsprechend verringert, so dass eine frühe „Vorwarnung" von Bedeutung ist. Andererseits steht nur eine relativ kleine, dem Bearbeitungsbereich des Werkzeuges entspre- chende Detektionsfläche im Regelfall zur Verfügung. Eine solche kleine Detektionsfläche ist aber von Vorteil, um bei dem arbeitsbedingt einzuhaltenden Mindestabstand, auch wenn dieser klein ist, eine angestrebte hohe Auflösung bei geringerer Qualität der eingesetzten Sensorik zu erreichen.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Stichsäge, die halbautonom zu betreiben ist und ein Sägeblatt aufweist, das um seine Hubachse verdrehbar und über eine Stelleinrichtung in seiner Drehlage einstellbar ist - in Abhängigkeit von über eine Sensorik erfassten werkstückseitigen
Gegebenheiten gesteuert -, wobei die Stichsäge auf ein Werkstück aufgesetzt dargestellt ist,
Fig. 2 in Perspektive eine Draufsicht auf den frontseitigen Fußbereich der Stichsäge gemäß Fig. 1 mit einer Detektionsfläche, die durch den vom
Sägeblatt durchsetzten Ausschnitt der Fußplatte teilweise begrenzt ist und zu der eine Sondierungsfläche vorgelagert ist,
Fig. 3 in schematisierter Darstellung eine Seitenansicht des teilweise in Fig. 2 gezeigten Frontbereiches mit zusätzlicher Darstellung der eine Sensorik umfassenden Beobachtungseinrichtung, und
Fig. 4 in schematisierter Draufsicht die nach Art eines Gleichsichtglases einer
Brille gestaltete, ausgangsseitig zur Sensorik vorgesehene Linsenan- Ordnung.
In Fig. 1 ist eine als Stichsäge 2 gestaltete Werkzeugmaschine 1 gezeigt. Deren Gehäuse 3 ist über eine Fußplatte 4 auf einem Werkstück 5 verschieblich abgestützt. Im in Arbeitsrichtung 6 vorderen Bereich der Stichsäge 2 weist diese ein Sägeblatt 8 als Arbeitswerkzeug 7 auf. Das Sägeblatt 8 ist in einer Werkzeugaufnahme 9 gehalten und hubbeweglich in Richtung des Pfeiles 10 angetrieben. Um eine in Richtung der Hubachse sich erstreckende Drehachse 1 1 ist das Sägeblatt 8, wie durch den Pfeil 12 angedeutet, über eine nur symbolisch dargestellte Stellvorrichtung 13 verdrehbar. Weiter liegt rückseitig zum Sägeblatt 8 eine An- triebsvorrichtung 14, über die das Sägeblatt 8 um eine nicht dargestellte, quer zur Drehachse verlaufende Schwenkachse verschwenkbar ist.
Die Stichsäge 2 ist in verschiedenen Betriebsarten zu betreiben. Einmal im Regelarbeitsbetrieb mit in Arbeitsrichtung 6 ausgerichtetem Sägeblatt 8 zur Durch- führung von Sägeschnitten unter Beibehalt der Ausrichtung des Sägeblattes 8 in
Richtung der Längsachse der Stichsäge 2. Eine weitere Betriebsweise ist der so- genannte Pendelhubbetrieb, in dem das Sägeblatt 8 überlagert zur Hubbewegung gemäß Pfeil 10 um die nicht gezeigte, quer zur Drehachse 1 1 verlaufende Schwenkachse mittels der Antriebsvorrichtung 14 pendelnd beweglich ist.
In einer dritten Betriebsweise wird von der Verdrehbarkeit des Sägeblattes 8 um seine Drehachse 11 Gebrauch gemacht und es ist die Stichsäge als sogenannte „Scrolling Jigsaw" zu nutzen. Eine entsprechende Ansteuerung des Sägeblattes 8 über die Stellvorrichtung 13 vorausgesetzt, kann die Stichsäge 2 so, gegebenenfalls überlagert zu der einen oder anderen der beiden anderen Betriebsarten, als halbautonome Stichsäge 2 betrieben werden. Dies bedeutet, dass der die
Stichsäge 2 haltende Benutzer im Wesentlichen nur die auf die Arbeitsrichtung grob ausgerichtete Abstützung und den entsprechenden Vorschub übernimmt, die exakte, auf eine Arbeitslinie 15, wie sie in Fig. 2 angedeutet ist, ausgerichtete und diese entsprechende Positionierung der Stichsäge 2 aber durch die Dreh- Verstellung des Sägeblattes 8 erfolgt, das der Arbeitslinie 15 folgt.
Die einzelnen Betriebsarten sind über eine Schalteinrichtung 16 einzustellen. Ferner ist eine Schaltanordnung 17 zum Ein- und Ausschalten der Stichsäge angedeutet.
Die Stellvorrichtung 13 wird über eine Elektronikeinheit 32 und eine Recheneinheit 33 auf Basis der erfassten Daten angesteuert, wobei zusätzlich eine Darstellung betriebsbezogener Daten, so insbesondere von Führungshinweisen für die Stichsäge 2, in einem Display 34 zweckmäßig ist.
In der Fußplatte 4 ist umschließend zum Sägeblatt 8 eine Ausnehmung 19 vorgesehen, die das Arbeitsfeld des Sägeblattes 8 umgrenzt und die in Arbeitsrichtung 6 nach vorne um eine Aussparung 20 erweitert ist. Teile der Ausnehmung 19 und der Aussparung 20 sind als Detektionsfläche 21 genutzt, auf die die in Fig. 1 angedeutete Beobachtungseinrichtung 22 ausgerichtet ist, welche eine
Sensorik 23, insbesondere in Form einer Kamera umfasst. Gegebenenfalls ist im Bereich der Beobachtungseinrichtung auch eine Beleuchtungsanordnung 24 vorgesehen, die auf den Arbeitsbereich ausgerichtet ist.
Fig. 2 und 3 veranschaulichen schematisiert, dass die Sensorik 23 der Beobachtungseinrichtung 22 auf die Detektionsfläche 21 und zusätzlich auf eine zu dieser vorgelagerte Sondierungsfläche 25 als Beobachtungsfelder ausgerichtet ist. Deren Fläche ist wesentlich größer als die der Detektionsfläche 21 , und sie weist insbesondere auch eine große Breite als die Detektionsfläche 21 auf. Eine Auf- splittung auf mehr als zwei Felder ist im Rahmen der Erfindung möglich.
Fig. 3 zeigt ergänzend zu Fig. 2 den Strahlengang 26 von der Sensorik 23 zur Detektionsfläche 21 und den Strahlengang 27 von der Sensorik 23 zur Sondierungsfläche 25. Die Sondierungsfläche 25 ist von der Detektionsfläche 21 in der Darstellung gemäß Fig. 2 abgetrennt, beide Flächen können aber auch ineinan- der übergehen.
Austrittsseitig zur Sensorik 23 ist ein Linsensystem 28 vorgesehen, das in einer schematisierten und vergrößerten Draufsicht in Fig. 4 im Prinzip veranschaulicht ist. In der gezeigten Form ist das Linsensystem 28 flach gestaltet, überdeckt aus- gangsseitig die Sensorik 23 und ist nach Art des Gleichsichtglases 29 einer
Gleitsichtbrille mit Bereichen unterschiedlicher Brennweite gestaltet. Gebildet werden diese Bereiche jeweils durch eine Linse 30 bzw. 31 , wobei ausgehend von der Linse 30 entsprechend dem Strahlengang 26 die Detektionsfläche 21 beaufschlagt ist und ausgehend von der Linse 31 entsprechend dem Strahlen- gang 27 die Sondierungsfläche 25. Die auf die näher liegende Detektionsfläche
21 ausgerichtete Linse 30 weist eine kleinere Brennweite auf als die auf die Sondierungsfläche 25 gerichtete Linse 31 . In entsprechender weise kann das Linsensystem 28 auch mehr als zwei Linsen aufweisen.
Abweichend von der Darstellung gemäß Fig. 4, die im Wesentlichen nur der Veranschaulichung dient, gehen die durch die Linsen 30 und 31 gebildeten Teilflächen bevorzugt fließend ineinander über. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung zusätzliche Beobachtungsflächen vorzusehen und/oder auch einzelnen der Beobachtungsflächen jeweils eine separate Sensorik zuzuordnen. Die dargestellte und vorbeschriebene Lösung stellt aber eine bevorzugte Lösung dar, da in gewünschter Weise die Detektionsfläche 21 nur einen kleinen Bereich von etwa 2x2 cm um das Sägeblatt 8 bei einer Stichsäge 2 abdeckt und da zum Erreichen einer hohen Präzision eine möglichst große Anzahl von Messpunkten erforderlich ist, weshalb die aktive Fläche der insbesondere als Zeilensensor arbei- tenden und als Kamera ausgestellten Sensorik auf einen kleinen Bereich, nämlich die im Vergleich zur Sondierungsfläche 25 kleine Detektionsfläche 21 fokus- siert werden muss. Mit zunehmender Fläche nimmt die Detektionsgenauigkeit ab, was im Bereich der Sondierungsfläche 25 aber nicht stört, da hier nicht die Erfassung der schmalen und gegebenenfalls auch nicht scharf abgegrenzte Arbeitslinie 15 im Vordergrund steht, sondern insbesondere Problemfelder wie Ast- löcher oder dergleichen erfasst werden sollen.
Entsprechend der für die Detektionsfläche 21 und die Sondierungsfläche 25 geforderten unterschiedlichen Auflösung, die über das Linsensystem 28 zu erreichen ist, kann bei der erfindungsgemäßen Lösung mit herkömmlichen digitalen und analogen Kameras gearbeitet werden, da deren Zeilen und Pixelzahlen bei der über die Linse 30 erreichten Fokussierung auch für die geforderte hohe Auflösung in der Detektionsfläche 21 ausreichend sind.
Die Erfindung ermöglicht es somit, insgesamt mit nur einer Beobachtungseinrich- tung 22, bestehend aus einer Sensorik 23 und einem nachgeordneten Linsensystem 28, unterschiedliche Bereiche zu detektieren und damit ohne wesentlichen Zusatzaufwand frühzeitig an den Benutzer Rückmeldungen über die Arbeitssituation zu vermitteln.

Claims

Ansprüche
1 . Werkzeugmaschine, insbesondere elektrisch angetriebene Handwerkzeugmaschine, mit einem Arbeitswerkzeug (8) und einer Beobachtungseinrichtung (22), die eine Sensorik (23) umfasst, welche auf einen werkstückseiti- gen Beobachtungsbereich insbesondere für eine zu verfolgende Arbeitslinie
(15), welcher mindestens eine einen Arbeitsbereich des Arbeitswerkzeuges (7) abdeckende Detektionsfläche (21 ) umfasst, ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinrichtung (22) eine auf mehrere, mindestens die Detektionsfläche (21 ) und eine Sondierungsfläche umfas- sende Beobachtungsfelder ausgerichtete Sensorik (23) aufweist.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (23) durch zumindest einen Sensor, insbesondere nur einen Sensor gebildet ist, bevorzugt in der Ausbildung als Kamera.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinrichtung (22) ein der Sensorik (23) vorgeschaltetes optisches System aufweist, welches vorzusgweise durch ein Linsensystem (28) gebildet ist, das insbesondere Linsen (30, 31 ) unterschiedlicher Brennweite oder eine Bifokal- oder Gleitfokuslinse aufweist.
4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sondierungsfläche ein der Detektionsfläche (21 ) in rich- tung der Arbeitslinie (15) vorgelagertes, vorzugsweise gegenüber dieser auf- geweitete, insbesondere in der Breite aufgeweitetes Beobachtungsfeld der
Beobachtungseinrichtung (22) ist.
5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (23), insbesondere die Sensorik (23) mit vorge- schaltetem Linsensystem (28), für unterschiedliche Beobachtungsfelder mit unterschiedlicher optischer Auflösung arbeitet.
6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Detektionsfläche (21 ) ausgerichtete Linse (30) eine kleinere Brennweite als die auf die Sondierungsfläche (25) ausgerichtete Linse (31 ) aufweist.
7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinrichtung (22) jeweils eine insbesondere durch eine Kamera gebildete der Detektionsfläche (21 ) und eine der Sondie- rungsfläche (25) zugeordnete Sensorik aufweist.
8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsfläche (21 ) und die Sondierungsfläche (25) des Beobachtungsbereiches ineinander übergehen.
9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsfläche (21 ) und die Sondierungsfläche (25) des Beobachtungsbereiches zueinander beabstandet angeordnet sind.
10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Beobachtungseinrichtung (22) zumindest eine Auswerteeinheit, insbesondere eine Elektronikeinheit (32) und eine Recheneinheit (33) für im Bereich der Detektionsfläche (21 ) und/oder der Sondierungsfläche (25) erfasste Gegebenheiten nachgeordnet ist.
1 1 . Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteeinheit, insbesondere der Elektronikeinheit (32) und der Recheneinheit (33) ein Display (34) für Benutzerhinweise nachgeschaltet ist.
12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (1 ) mit einem Arbeitswerkzeug (7) versehen ist, das über eine Stellvorrichtung (13) auf die Arbeitslinie (15) auszurichten ist, und dass die Stellvorrichtung (13) über eine der Auswerteeinheit nachgeord- nete Steuereinheit angesteuert ist.
13. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Beobachtungseinrichtung (22) eine Beleuchtungseinrichtung (24) vorgesehen ist, die auf den Arbeitsbereich ausgerichtet ist.
14. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (1 ) als Stichsäge (2) mit einem hubbeweglich angetriebenen Sägeblatt (8) als Arbeitswerkzeug (7) ausgebildet ist.
15. Beobachtungseinrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, für Werkzeugmaschinen, vor allem handgehaltene Werkzeugmaschinen, die eine Sensorik zur Erfassung einer Detektionsflä- che umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (23), insbesondere in Form einer Kamera, zur Erfassung der Detektionsfläche (21 ) und einer zu dieser zumindest teilweise versetzten, insbesondere in einer Richtung vorgelagerte Sondierungsfläche (25) in unterschiedlicher optischer Auflösung eingesetzt ist und dass vorgelagert zur Sensorik (23) ein Linsensystem mit in Ausrichtung auf die Detektionsfläche (21 ) und die Sondierungsfläche (25) vorgesehenen Linsen (30, 31 ) unterschiedlicher Brennweiten angeordnet ist.
16. Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine mit einem Arbeitswerkzeug (8) und einer auf mehrere Beobachtungsfelder, vorzugsweise auf mindestens eine Detektionsfläche (21 ) und eine, vorzugsweise der Detektionsfläche (21 ) vorgelagerten Sondierungsfläche ausgerichteten Beobachtungseinrichtung (22) für eine zu verfolgende Arbeitslinie (15), insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grund der bereits in der Sondierungsfläche erfolgten Erfassung der Arbeitslinie (15) Daten vorliegen, die zu einer Absicherung und/oder Ergän- zung der in der Detektionsfläche (21 ) gewonnen Daten genutzt werden.
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