WO2011067066A1 - Handwerkzeugmaschine - Google Patents

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WO2011067066A1
WO2011067066A1 PCT/EP2010/066802 EP2010066802W WO2011067066A1 WO 2011067066 A1 WO2011067066 A1 WO 2011067066A1 EP 2010066802 W EP2010066802 W EP 2010066802W WO 2011067066 A1 WO2011067066 A1 WO 2011067066A1
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WO
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tool
hand
control device
movement
interface
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PCT/EP2010/066802
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Wanek
Thomas Gabriel
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/141—Mechanical overload release couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/147—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for electrically operated wrenches or screwdrivers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a hand tool, in particular a screwdriver, with a control device for controlling and / or regulating the tool movement of a tool holder and / or a tool.
  • Such a hand tool machine is known as a screwdriver with a control device for speed control of a tool holder or a tool incorporated therein from DE 2005 056 264 A1.
  • Such a screwdriver is suitable both for quick screwing in, as well as for tightening screws with a predetermined torque.
  • a quick screwing in of the screw at the beginning of the screwing and the most accurate tightening torque at the end of the screwing can be achieved.
  • successively different speed levels are adjusted speed-dependent, wherein a control device uses a value derived from the speed value as a trigger parameter for changing the speed.
  • the hand tool of the invention with the features mentioned in claim 1 offers the advantage of a low-priced and convenient to use To provide a machine for rapid and precise screwing, in particular for previously known screwing processes.
  • the handheld power tool has an interface for communication with an external setting device, wherein the interface for the parameterization of at least one tool movement sequence comprising a plurality of sequentially executed tool movements is signal-technically connected to the control device.
  • a tool movement sequence is to be understood as a sequence of tool movements which are predetermined or predefinable by corresponding parameters.
  • the specification of the parameters determining the movement sequence is the parameterization.
  • This parameterization according to the invention of the tool movement sequence does not take place directly on the handheld power tool, but by means of a machine-external adjusting device.
  • the adjusting device in particular has a computing device (computer).
  • the hand tool machine supports its operator since it already “knows” the process (worker guidance or worker support). Position of a tool operating variable with the control device signal connected.
  • the interface is an air interface for wireless parameterization by means of the external adjustment device.
  • the air interface can be dispensed with a cumbersome and unpractical cable connection.
  • the air interface is in particular a radio interface or an infrared interface. This connects the hand tool wirelessly with a corresponding air interface of the adjusting device.
  • the handheld power tool has a drive device for generating the tool movement, wherein the control device for controlling and / or regulating the tool movement sequence is signal-technically connected to the drive device.
  • the tool movement sequence ie the sequence of tool movements, can both be controlled and regulated by the control device.
  • control device and the drive device are signal-technically connected to the drive device in a controller-free system for controlling at least one tool operating variable.
  • "Controller-free" system in this context means that - even if it is one of the drive device No control loop for controlling this tool operating variable is produced, since a control unit evaluating the deviation of the recirculated variable from a reference variable to determine a manipulated variable or comparing the controller is not present.
  • control device recycled signals of the tool operating variables are particularly ere as "trigger signals” for determining a time within the tool movement sequence, so only for the parameterization used.
  • the complex control of tool operating size is omitted in this embodiment.
  • the trigger signals can result from tool operating variables. From the time determined by the trigger signal in particular results in a time of a change between two tool movements or the end of the tool movement sequence.
  • the tool operating variable is a position and / or a direction of movement and / or a speed and / or an acceleration of the tool.
  • Position, direction of movement, speed and acceleration of the tool and / or the tool holder are tool movement variables.
  • These tool movement variables are in particular rotational movement variables (tool rotation movement variables), that is to say an angular position and / or an angular velocity and / or an angular acceleration.
  • the tool operating variable is a switch-off force and / or a switch-off torque of the tool.
  • These tool operating variables can be adjusted, in particular, by means of a clutch designed as a cut-off clutch.
  • Another tool operating variable is an instantaneous current of the current for supplying the drive device.
  • the power tool has a between the output of the electric machine and the tool and / or the tool holder intermediate coupling, wherein the control device for controlling and / or regulating the tool movement sequence is connected by signal technology.
  • the clutch is in particular a shut-off clutch
  • the handheld power tool has at least one actuating element for actuating the handheld power tool and / or for selecting one of the tool movement sequences and / or one of the tool operating variables.
  • the actuating element is signal-wise with the control device connected is.
  • the actuating element preferably also serves to actuate the handheld power tool.
  • the invention further relates to a method for the parameterization of at least one tool movement sequence comprising a plurality of sequentially proceeding tool movements of a hand tool machine, in particular a screwdriver, the parameterization being carried out remotely via an interface of the hand tool machine by means of a separate adjusting device.
  • a tool movement sequence is to be understood as a sequence of tool movements which are predetermined or predefinable by corresponding parameters.
  • the specification of the parameters determining the movement sequence is the parameterization.
  • This parameterization does not take place directly on the handheld power tool, but by means of a machine-external setting device.
  • the adjusting device in particular has a computing device.
  • the parameterization by means of the separate adjustment device takes place wirelessly via an air interface of the handheld power tool.
  • At least one tool operating variable is used as "trigger signals" for determining a point in time within the tool movement sequence.
  • This tool operating variable is preferably only activated
  • signals of the tool operating variables returned to the control device are used, in particular, as “trigger signals” for determining a point in time within the tool movement sequence, ie only for their parameterization. These trigger signals can result from tool operating variables.
  • the tool operating variable is a position and / or a direction of movement and / or a speed and / or an acceleration of the tool.
  • Position, direction of movement, speed and acceleration of the tool and / or the tool holder are tool movement variables.
  • These tool movement variables are, in particular, rotational movement variables (tool rotation movement variables), that is to say a rotation angular position and / or angular velocity and / or angular acceleration.
  • the tool operating variable is a switch-off force and / or a switch-off torque of the tool.
  • These tool operating variables are adjustable, in particular, by means of a clutch designed as shut-off clutch.
  • Another tool operating variable is an instantaneous current of the current for supplying the drive device.
  • FIG. 1 shows a system according to the invention with an adjusting device and a handheld power tool.
  • the screwdriver 10 is formed like a gun and has a housing 14 which is divided into a main part for receiving a drive means 16, and in a handle part, at its lower end an accumulator module 18th is interchangeable added.
  • the hand tool 12 is thus designed as an accumulator-operated electric hand tool, more precisely as an electric screwdriver.
  • the drive device 16 of the power tool 12 has an electric motor 20 designed as an electric motor, a downstream gear 22 and a clutch 24 (slip clutch) designed as a clutch 24, which in turn is connected downstream of the transmission 22 on.
  • the trained as an electric motor electric machine 20, the gear 22 and the clutch 24 are arranged along a drive shaft 26, wherein the output of a corresponding drive shaft 28 protrudes at one end of the housing 14 for driving a tool holder 30 disposed outside of the housing 14 from the housing 14 ,
  • the tool holder 30 serves to receive the tool (not shown here), which is a screwdriver bit in a screwdriver 10.
  • the electric machine 20 drives over the downstream Gear 22 and the gear 22 downstream coupling 24, the tool holder 30 at.
  • the control of the at least one tool operating variable in particular of the tool movement or the movement of the tool holder 30 determining tool movement size, by means of a control device 32.
  • the control device 32 and the drive means 16 are in a controller-free system for controlling the at least one tool operating variable with the drive means 16 signal technology connected.
  • the controller 32 includes a calculator (CPU) and a data storage device (not shown).
  • the control of the at least one tool operating variable can also be carried out by means of a first control device and the control and / or regulation of the tool movement sequence by a second control device.
  • the lines 34 for this signaling connection connect the control device 32 with the electric machine 20, preferably also with the coupling 24 and in particular also with the transmission 22.
  • the hand tool 12 has an actuating element 36 for actuating the hand tool 12.
  • the actuator 36 is used to select tool operating variables (speed of the tool and / or right / left rotation).
  • the actuating element 36 is signal-technically connected to the control device 32.
  • control device 32 and actuator 36 is a unit.
  • the handheld power tool 12 further has an interface 40 embodied as an air interface 38 for communication with an external setting device 42, the interface 40 for parameterizing at least one tool movement sequence and / or setting at least one tool operating variable with the control device 32 by means of a further line (not shown) is technically connected.
  • the interface 40 is further connected to a signaling device 44 of the power tool 12.
  • the signaling device 44 shows a user of the handheld power tool 12, for example, information regarding the data transmission between setting device 42 and hand tool 12 and / or which movement is currently parameterized.
  • the resulting system consisting of adjusting device 42 and hand tool 12 makes it possible to carry out a method for parameterizing at least one tool movement sequence and / or setting at least one tool function of the power tool 12, wherein the parameterization and / or setting by means of the separate setting device remotely via the interface 40th the power tool 12 is done.
  • the tool movement sequence of a screwdriver device 12 can be, for example, a screwing task with a plurality of screwed-on fittings. Such a screwing results, for example, at a manufacturing station in a complex assembly (for example in the automotive industry).
  • - Setting / parameterization is wireless (for example via radio);
  • a speed change ramp is permanently programmed, also for safety reasons (worker protection), automatic pause function when the direction of rotation is changed (worker protection);
  • shut-off screwdriver for example with the following screw stages: threading stage, then quick threading, then slow tightening
  • trigger functions Shutdown signal of the mechanical shutdown clutch as a trigger for switching to a new tightening step; Screwing time as trigger for switching to a new tightening step; Number of revolutions (at the output) as a trigger for switching to a new tightening step; and angle measurement as trigger for switching to a new tightening step.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine (12), insbesondere ein Schraubgerät (10), mit einer Steuereinrichtung (32) zur Steuerung und/oder Regelung der Werkzeugbewegung einer Werkzeugaufnahme(30) und/oder eines Werkzeugs. Es ist vorgesehen, das die Handwerkzeugmaschine (12) eine Schnittstelle (40) zur Kommunikation mit einer externen Einstelleinrichtung (42) aufweist, wobei die Schnittstelle (40) zur Parametrisierung mindestens eines mehrere sequenziell ablaufende Werkzeugbewegungen umfassenden Werkzeugbewegungsablaufs mit der Steuereinrichtung (32) signaltechnisch verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Verfahren.

Description

Beschreibung Titel
Handwerkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere ein Schraubgerät, mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Werkzeugbewegung einer Werkzeugaufnahme und/oder eines Werkzeugs.
Stand der Technik
Eine derartige Handwerkzeugmaschine ist als Schraubgerät mit einer Steuereinrichtung zur Drehzahlregelung einer Werkzeugaufnahme beziehungsweise eines darin aufgenommenen Werkzeugs aus der DE 2005 056 264 A1 bekannt.
Ein derartiges Schraubgerät ist sowohl zum schnellen Eindrehen von Schrauben, als auch zum Anziehen von Verschraubungen mit vorbestimmtem Drehmoment geeignet. Somit kann - als Kombination dieser Eigenschaften - ein schnelles Eindrehen der Schraube zu Beginn der Verschraubung und ein möglichst genaues Anzugsmoment am Ende der Verschraubung erreicht werden. Dazu werden nacheinander unterschiedliche Drehzahlstufen drehzahlabhängig eingeregelt, wobei eine Regeleinrichtung einen von der Drehzahl abgeleiteten Wert als Trigger-Parameter zur Veränderung der Drehzahl nutzt.
Aufgrund der Regelung einer Werkzeugbetriebsgröße - nämlich der Drehzahl des Werkzeugs, also einer Werkzeug(winkel)geschwindigkeit - ergibt sich ein hoher Mess- und Regeltechnischer Aufwand.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, eine preisgünstige und bequem bedienbare Maschine zur zügigen und präzisen Verschraubung, insbesondere für vorbekannte Verschraubungsprozesse bereitzustellen.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine weist dazu eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einer externen Einsteileinrichtung auf, wobei die Schnittstelle zur Parametrisierung mindestens eines mehrere sequenziell ablaufende Werkzeugbewegungen umfassenden Werkzeugbewegungsablaufs mit der Steuereinrichtung signaltechnisch verbunden ist. Unter einem Werkzeugbewegungsablauf ist eine Abfolge von Werkzeugbewegungen zu verstehen, die durch entsprechende Parameter vorgegeben oder vorgebbar sind. Die Vorgabe der den Bewegungsablauf bestimmenden Parameter ist die Parametrisierung. Diese erfindungsgemäße Parametrisierung des Werkzeugbewegungsablaufs erfolgt nicht an der Handwerkzeugmaschine direkt, sondern mittels einer maschinenexternen Einsteileinrichtung. Die Einsteileinrichtung weist dabei insbesondere eine Recheneinrichtung (Rechner) auf.
Die Werkzeugbewegungen eines Werkzeugbewegungsablaufs einer als
Schraubgerät ausgebildeten Handwerkzeugmaschine sind insbesondere sogenannte Schraubstufen.
Es ergeben sich folgende Vorteile:
- Senkung der Fertigungszeiten durch Beschleunigung der Verschraubungsprozesse mit einfachsten Mitteln,
- Möglichkeit zur Integration einer Werkerführung, also zum Beispiel dem unterstützenden Leiten des Bedieners bei einer vorgegebenen Verschraubungsreihen- folge und/oder Anzahl von Verschraubungen, und - Möglichkeit zur Verwendung einer nur groben Regelungseinrichtung zur Regelung von Werkzeugbetriebsgrößen oder gänzlicher Verzicht auf eine solche Regelung.
Bei vorbekannten Verschraubungsprozessen unterstützt die Handwerkzeugma- schine ihren Bediener, da sie den Ablauf bereits„kennt" (Werkerführung beziehungsweise Werkerunterstützung). Bevorzugt ist die Schnittstelle auch zur Ein- Stellung einer Werkzeugbetriebsgröße mit der Steuereinrichtung signaltechnisch verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schnittstelle eine Luftschnittstelle zur kabellosen Parametrisierung mittels der externen Einsteileinrichtung. Durch die Luftschnittstelle kann auf eine umständliche und unpraktische Kabelverbindung verzichtet werden. Die Luftschnittstelle ist insbesondere eine Funkschnittstelle oder eine Infrarotschnittstelle. Diese verbindet die Handwerkzeugmaschine kabellos mit einer entsprechenden Luftschnittstelle der Einsteileinrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Handwerkzeugmaschine eine Antriebseinrichtung zum Erzeugen der Werkzeugbewegung aufweist, wobei die Steuereinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Werkzeugbewegungsablaufs mit der Antriebseinrichtung signaltechnisch verbunden ist. Der Werkzeugbewegungsablauf, also die Abfolge von Werkzeugbewegungen kann von der Steuereinrichtung sowohl gesteuert als auch geregelt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung und die Antriebseinrichtung in einem reglerfreien System zur Steuerung mindestens einer Werkzeugbetriebsgröße mit der Antriebseinrichtung signaltechnisch verbunden ist.„Reglerfreies" System bedeutet in diesem Zusammenhang, dass - selbst wenn es eine von der Antriebseinrichtung zur Steuereinrichtung verlaufende Signalleitung zur Rückführung der entsprechenden Werkzeugbetriebsgröße gibt - kein Regelkreis zur Regelung dieser Werkzeugbetriebsgröße entsteht, da ein die Abweichung der rückgeführten Größe von einer Führungsgröße zur Ermittlung einer Stellgröße bewertender bzw. vergleichender Regler nicht vorhanden ist. Die Steuereinrichtung steuert die Werkzeug- betriebsgrößein) somit lediglich, wobei aufwendige mess- und regeltechnische Einrichtungen entfallen können. Zur Steuereinrichtung rückgeführte Signale der Werkzeugbetriebsgrößen werden jedoch insbesondere als„Triggersignale" zur Bestimmung eines Zeitpunkts innerhalb des Werkzeugbewegungsablaufs, also lediglich für deren Parametrisierung, benutzt. Die aufwendige Regelung von Werkzeugbetriebsgröße entfällt bei dieser Ausführungsform.
Die Triggersignale können sich dabei aus Werkzeugbetriebsgrößen ergeben. Aus dem vom Triggersignal bestimmten Zeitpunkt ergibt sich insbesondere ein Zeitpunkt eines Wechsels zwischen zwei Werkzeugbewegungen oder des Endes des Werkzeugbewegungsablaufs.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Werkzeugbetriebsgröße eine Position und/oder eine Bewegungsrichtung und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Werkzeugs ist. Position, Bewegungsrichtung, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Werkzeugs und/oder der Werkzeugaufnahme sind Werkzeugbewegungsgrößen. Diese Werkzeugbewegungsgrößen sind insbesondere Drehbewegungsgrößen (Werkzeugdrehbewegungsgrößen), also eine Winkelposition und/oder eine Winkelgeschwindigkeit und/oder eine Winkelbeschleunigung.
Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Werkzeugbetriebsgröße eine Abschaltkraft und/oder ein Abschaltdrehmoment des Werkzeugs ist. Diese Werkzeugbetriebsgrößen sind insbesondere mittels einer als Abschalt- kupplung ausgebildeten Kupplung einstellbar.
Eine weitere Werkzeugbetriebsgröße ist eine momentane Stromstärke des Stroms zur Versorgung der Antriebseinrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Handwerkzeugmaschine eine zwischen den Abtrieb der elektrischen Maschine und das Werkzeug und/oder die Werkzeugaufnahme zwischengeschaltete Kupplung aufweist, wobei die Steuereinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Werkzeugbewegungsablaufs mit der Kupplung signaltechnisch verbunden ist. Die Kupplung ist insbesondere eine Abschaltkupplung
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Handwerkzeugmaschine mindestens ein Betätigungselement zur Betätigung der Handwerkzeugmaschine und/oder zur Auswahl eines der Werkzeugbewegungsabläufe und/oder einer der Werkzeugbetriebsgrößen aufweist. Insbesondere ist das Betätigungselement signaltechnisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Bevorzugt dient das Betätigungselement auch zur Betätigung der Handwerkzeugmaschine.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Parametrisierung mindestens eines mehrere sequenziell ablaufende Werkzeugbewegungen umfassenden Werkzeugbewegungsablaufs einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere eines Schraubgerätes, wobei die Parametrisierung mittels einer separaten Einsteileinrichtung ferngesteuert über eine Schnittstelle der Handwerkzeugmaschine erfolgt. Unter einem Werkzeugbewegungsablauf ist eine Abfolge von Werkzeugbewegungen zu verstehen, die durch entsprechende Parameter vorgegeben oder vorgebbar sind. Die Vorgabe der den Bewegungsablauf bestimmenden Parameter ist die Parametrisierung. Diese Parametrisierung erfolgt nicht an der Handwerkzeugmaschine direkt, sondern mittels einer maschinenexternen Ein- stelleinrichtung. Die Einsteileinrichtung weist dabei insbesondere eine Recheneinrichtung auf.
Insbesondere erfolgen die Parametrisierung mittels der separaten Einstelleinrich- tung kabellos über eine Luftschnittstelle der Handwerkzeugmaschine.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass mindestens eine Werkzeugbetriebsgröße als „Triggersignale" zur Bestimmung eines Zeitpunkts innerhalb des Werkzeugbewegungsablaufs genutzt wird. Diese Werkzeugbetriebsgröße wird bevorzugt lediglich angesteuert. Eine entsprechende Steuereinrichtung der Handwerkzeugmaschine steuert die Werkzeugbetriebsgröße(n) somit lediglich, wobei aufwendige mess- und regeltechnische Einrichtungen entfallen können. Zur Steuereinrichtung rückgeführte Signale der Werkzeugbetriebsgrößen werden jedoch insbesondere als„Triggersignale" zur Bestimmung eines Zeitpunkts innerhalb des Werkzeugbewegungsablaufs, also lediglich für deren Parametrisierung, benutzt. Diese Triggersignale können sich dabei aus Werkzeugbetriebsgrößen ergeben.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Werkzeugbetriebsgröße eine Position und/oder eine Bewegungsrichtung und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Werkzeugs ist. Position, Bewegungsrichtung, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Werkzeugs und/oder der Werkzeugaufnahme sind Werkzeugbewegungsgrößen. Diese Werkzeugbewegungsgrößen sind insbesondere Drehbewegungsgrößen (Werkzeugdrehbewegungsgrößen), also eine Win- kelposition und/oder eine Winkelgeschwindigkeit und/oder eine Winkelbeschleunigung. Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Werkzeugbetriebsgröße eine Abschaltkraft und/oder ein Abschaltdrehmoment des Werkzeugs ist. Diese Werkzeugbetriebsgrößen sind insbesondere mittels einer als Abschaltkupplung ausgebildeten Kupplung einstellbar. Eine weitere Werkzeugbetriebsgröße ist eine momentane Stromstärke des Stroms zur Versorgung der Antriebseinrichtung.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Abbildung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt die
Figur ein erfindungsgemäßes System mit einer Einsteileinrichtung und einer Handwerkzeugmaschine.
Die Figur zeigt eine als Schraubgerät 10 ausgebildete Handwerkzeugmaschine 12. Das Schraubgerät 10 ist pistolenartig ausgebildet und weist ein Gehäuse 14 auf, das in einen Hauptteil zur Aufnahme einer Antriebseinrichtung 16, und in einen Griffteil aufgeteilt ist, an dessen unteren Ende ein Akkumulator-Modul 18 auswechselbar aufgenommen ist. Die Handwerkzeugmaschine 12 ist somit als Akkumulator-betriebene Elektrohandwerkzeugmaschine, genauer gesagt als Ak- kuschrauber, ausgebildet. Die Antriebseinrichtung 16 der Handwerkzeugmaschine 12 weist eine als Elektromotor ausgebildete elektrische Maschine 20, ein nachgeschaltetes Getriebe 22 und eine als Abschaltkupplung (Rutschkupplung) ausgebildete Kupplung 24, die ihrerseits dem Getriebe 22 nachgeschaltet ist, auf.
Alternativ zur pistolenartigen Ausbildung des Schraubgerätes 10 kann dieses auch als stabförmiges Schraubgerät oder als Schraubgerät in Winkelbauform ausgebildet sein.
Die als Elektromotor ausgebildete elektrische Maschine 20, das Getriebe 22 und die Kupplung 24 sind entlang einer Antriebsachse 26 angeordnet, wobei der Abtrieb einer entsprechenden Antriebswelle 28 an einem Ende des Gehäuses 14 zum Antrieb einer außerhalb des Gehäuses 14 angeordneten Werkzeugaufnahme 30 aus dem Gehäuse 14 herausragt. Die Werkzeugaufnahme 30 dient der Aufnahme des Werkzeugs (hier nicht gezeigt), welches bei einem Schraubgerät 10 ein Schrauberbit ist. Die elektrische Maschine 20 treibt über das nachgeschal- tete Getriebe 22 und die dem Getriebe 22 nachgeschaltete Kupplung 24 die Werkzeugaufnahme 30 an.
Die Steuerung der mindestens einen Werkzeugbetriebsgröße, insbesondere der die Werkzeugbewegung beziehungsweise der Bewegung der Werkzeugaufnahme 30 bestimmende Werkzeugbewegungsgröße, erfolgt mittels einer Steuereinrichtung 32. Die Steuereinrichtung 32 und die Antriebseinrichtung 16 sind dazu in einem reglerfreien System zur Steuerung der mindestens einen Werkzeugbetriebsgröße mit der Antriebseinrichtung 16 signaltechnisch verbunden. Die Steuereinrichtung 32 weist eine Recheneinrichtung (CPU) und eine Datenspeichereinrichtung auf (nicht gezeigt). Selbstverständlich kann die Steuerung der mindestens einen Werkzeugbetriebsgröße auch mittels einer ersten Steuereinrichtung und die Steuerung und/oder Regelung des Werkzeugbewegungsablaufs von einer zweiten Steuereinrichtung durchgeführt werden.
Die Leitungen 34 für diese signaltechnische Verbindung verbinden die Steuereinrichtung 32 mit der elektrischen Maschine 20, vorzugsweise auch mit der Kupplung 24 und insbesondere auch mit dem Getriebe 22.
Weiterhin weist die Handwerkzeugmaschine 12 ein Betätigungselement 36 zur Betätigung der Handwerkzeugmaschine 12 auf. Zusätzlich dient das Betätigungselement 36 der Auswahl von Werkzeugbetriebsgrößen (Drehzahl des Werkzeugs und/oder Rechts-/Linkslauf). Das Betätigungselement 36 ist signaltechnisch mit der Steuereinrichtung 32 verbunden. Im Ausführungsbeispiel der Figur bilden Steuereinrichtung 32 und Betätigungselement 36 eine Einheit.
Die Handwerkzeugmaschine 12 weist weiterhin eine als Luftschnittstelle 38 ausgebildete Schnittstelle 40 zur Kommunikation mit einer externen Einstelleinrich- tung 42 auf, wobei die Schnittstelle 40 zur Parametrisierung mindestens eines Werkzeugbewegungsablaufs und/oder zur Einstellung mindestens einer Werkzeugbetriebsgröße mit der Steuereinrichtung 32 mittels einer weiteren Leitung (nicht gezeigt) signaltechnisch verbunden ist. Die Schnittstelle 40 ist weiterhin mit einer Signaleinrichtung 44 der Handwerkzeugmaschine 12 verbunden. Die Signaleinrichtung 44 zeigt einem Benutzer der Handwerkzeugmaschine 12 zum Beispiel Informationen bezüglich der Datenübertragung zwischen Einsteileinrichtung 42 und Handwerkzeugmaschine 12 an und/oder welcher Bewegungsablauf aktuell parametrisiert ist.
Das resultierende System bestehend aus Einsteileinrichtung 42 und Handwerkzeugmaschine 12 ermöglicht die Durchführung eines Verfahrens zur Parametri- sierung mindestens eines Werkzeugbewegungsablaufs und/oder zur Einstellung mindestens einer Werkzeugfunktion der Handwerkzeugmaschine 12, wobei die Parametrisierung und/oder Einstellung mittels der separaten Einsteileinrichtung ferngesteuert über die Schnittstelle 40 der Handwerkzeugmaschine 12 erfolgt.
Der Werkzeugbewegungsablauf eines Schraubergeräts 12 kann zum Beispiel eine Schraubaufgabe mit mehreren auf einander abzustimmenden Verschraubun- gen sein. Eine solche Schraubaufgabe ergibt sich zum Beispiel an einer Fertigungsstation bei einer komplexen Montage (Beispielsweise im Automobilbau).
Es ergeben sich folgende Vorteile des Systems:
- Einfachste Einstellung/Parametrierung, bei Verwendung von Luftschnittstellen 38 ohne umständliche Kabelverbindungen;
- Prozesskritische Verschraubungen mit der kostengünstigen Alternative eines als Abschaltschrauber ausgebildeten Schraubgerätes 10 zu erledigen (mit den einfachsten Mitteln eines Abschaltschraubers);
- Erhöhung der Prozesssicherheit von Abschaltschraubern und Senkung der Fertigungszeiten;
- Überwachungsfunktion für Schraubaufgaben (mehrere Einzelverschraubungen) ohne Systemanbindung (übergeordnete Prozessleitrechner) auf einfachste Art und Weise;
- Ermöglichen einer Werkerführung beziehungsweise Werkerunterstützung;
- zum Einstellen der Werkzeugbetriebsgrößen wird keine aktive Regelung mit aufwändiger Mess- und Regeltechnik benötigt, sondern nur die Einstellbarkeit, insbesondere über die PulsWellenModulation. Es ergeben sich folgende Möglichkeiten für vorteilhafte Ausgestaltungen:
- Einstellung/Parametrierung erfolgt kabellos (zum Beispiel über Funk);
- Ermöglichung eines einstellbaren Wiederholschutzes (zum Beispiel durch De- aktivierung der Einschaltfunktion des Schraubergeräts 10 nach einer Verschrau- bung zur Verhinderung von Doppelhits);
- Ein- und Ausschalten einer Arbeitsstellenbeleuchtung 46;
- Definition der Signaleinrichtungen 44 an der Handwerkzeugmaschine 12 ( zum Beispiel als LED und/oder Summer und/oder Display);
- Ermöglichen einer einfachsten Umstellung auf Schrauben/Muttern mit Linksoder Rechtsgewinde;
- Ermöglichen einer Sperrmöglichkeit von Links- oder Rechtslauf (Sperren einer der Bewegungsrichtungen);
- Nutzung als Erweitertes„i.O. -Kriterium" (o.k. -Kriterium) des Abschaltsignals der als mechanische Abschaltkupplung ausgebildeten Kupplung 24 (Zeit, Winkel, Anzahl Umdrehungen, Erreichen einer bestimmten Schraubstufe);
- Eine Rampe der Drehzahländerung ist fest programmiert, auch aus Sicherheitsgründen (Werkerschutz), automatische Pausenfunktion bei Drehrichtungsänderung (Werkerschutz);
- Überwachungsfunktion für Schraubaufgaben (mehrere Einzelverschraubungen) ohne Systemanbindung (übergeordnete Prozessleitrechner) auf einfachste Art und Weise und
- Mehrstufige (1 bis n-stufig) Schraubverfahren beim Abschaltschrauber (zum Beispiel mit folgenden Schraubstufen: Einfädelstufe, dann schnelles Eindrehen, dann langsamer Endanzug), mittels folgender Triggerfunktionen: Abschaltsignal der mechanischen Abschaltkupplung als Trigger für die Umschaltung auf eine neue Schraubstufe; Verschraubungszeit als Trigger für die Umschaltung auf eine neue Schraubstufe; Anzahl Umdrehungen (am Abtrieb) als Trigger für die Umschaltung auf eine neue Schraubstufe; und Winkelmessung als Trigger für die Umschaltung auf eine neue Schraubstufe.

Claims

Ansprüche
1 . Handwerkzeugmaschine, insbesondere Schraubgerät, mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Werkzeugbewegung einer Werkzeugaufnahme und/oder eines Werkzeugs, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (40) zur Kommunikation mit einer externen Einsteileinrichtung (42), wobei die Schnittstelle (40) zur Parametrisierung mindestens eines mehrere sequenziell ablaufende Werkzeugbewegungen umfassenden Werkzeugbewegungsablaufs mit der Steuereinrichtung (32) signaltechnisch verbunden ist.
2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (40) eine Luftschnittstelle (38) zur kabellosen Parametrisierung mittels der externen Einsteileinrichtung (42) ist.
3. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (16) zum Erzeugen der Werkzeugbewegung, wobei die Steuereinrichtung (32) zur Steuerung und/oder Regelung des Werkzeugbewegungsablaufs mit der Antriebseinrichtung (16) signaltechnisch verbunden ist.
4. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (32) und die Antriebseinrichtung (16) in einem reglerfreien System zur Steuerung mindestens einer Werkzeugbetriebsgröße signaltechnisch verbunden sind.
5. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugbetriebsgröße eine Position und/oder eine Bewegungsrichtung und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Werkzeugs und/oder der Werkzeugaufnahme (30) ist. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugbetriebsgröße eine Abschaltkraft und/oder ein Abschaltdrehmoment des Werkzeugs ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (16) eine die Werkzeugaufnahme (30) und/oder das Werkzeug antreibende elektrische Maschine (20) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (32) zur Steuerung und/oder Regelung des Werkzeugbewegungsablaufs mit der elektrischen Maschine (20) signaltechnisch verbunden ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zwischen den Abtrieb der elektrischen Maschine (20) und das Werkzeug und/oder die Werkzeugaufnahme (30) zwischengeschaltete Kupplung (24), wobei die Steuereinrichtung (32) zur Steuerung und/oder Regelung des Werkzeugbewegungsablaufs mit der Kupplung (24) signaltechnisch verbunden ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Betätigungselement (36) zur Betätigung der Handwerkzeugmaschine (12) und/oder zur Auswahl eines der Werkzeugbewegungsabläufe und/oder einer der Werkzeugbetriebsgrößen.
0. Verfahren zur Parametrisierung mindestens eines mehrere sequenziell ablaufende Werkzeugbewegungen umfassenden Werkzeugbewegungsablaufs einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere eines Schraubgerätes, wobei die Parametrisierung mittels einer separaten Einsteileinrichtung ferngesteuert über eine Schnittstelle der Handwerkzeugmaschine erfolgt.
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