專利名稱：具有優(yōu)選工作范圍的手操作式電動(dòng)工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手操作式電動(dòng)工具及用于手操作式電動(dòng)工具運(yùn)行操作的方法。
背景技術(shù)：
手操作式電動(dòng)工具例如作為鉆機(jī)、鉆孔旋擰機(jī)、磨削機(jī)及偏心式磨削機(jī)已經(jīng)公開。這種手操作式電動(dòng)工具通常具有一個(gè)用于刀具的可轉(zhuǎn)動(dòng)的刀具接收裝置。刀具接收裝置被一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。簡單結(jié)構(gòu)的手操作式電動(dòng)工具設(shè)置一個(gè)用于空載運(yùn)行的固定的轉(zhuǎn)速。手操作式電動(dòng)工具的稍微改進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式具有可視應(yīng)用情況而定調(diào)節(jié)不同的轉(zhuǎn)速的可能性。在電子調(diào)節(jié)的手操作式電動(dòng)工具中，在工作過程期間、即在負(fù)載下恒定地保持在空載運(yùn)行中一次調(diào)節(jié)出的轉(zhuǎn)速。在工作過程中使用者使手操作式電動(dòng)工具以它的刀具壓在待加工的物體上。在偏心式磨削機(jī)中，例如一個(gè)構(gòu)成刀具的磨料基件壓在待磨削的工件上。每個(gè)使用者在工作過程期間視結(jié)構(gòu)和/或握持形式(Tagesform)而定施加一個(gè)不同的壓緊壓力。加工結(jié)果根據(jù)所施加的壓緊壓力而不同。在偏心式磨削機(jī)的所述例子中，磨削品質(zhì)、即工件在磨削之后的表面特性對(duì)于用不同的壓緊壓力所進(jìn)行的磨削過程具有不同的質(zhì)量。另外，材料去除率與壓緊壓力相關(guān)地也波動(dòng)。非常大的可能性是，壓緊壓力在工作過程的持續(xù)期間被使用者不是恒定地保持并且由此工作過程不是同樣地進(jìn)行。此外，值得期望的是，可再現(xiàn)地施加壓緊壓力，即在中斷工作過程的情況下又以同一個(gè)壓緊壓力開始該工作過程。尤其重要的是，在工作過程相同的情況下與對(duì)應(yīng)的使用者無關(guān)地達(dá)到壓緊壓力的相同的合適的值。熟練的使用者能夠在公差范圍之內(nèi)施加合適的壓緊壓力并且也能夠在整個(gè)工作過程期間恒定地保持該壓緊壓力。不太熟練的使用者僅將獲得不太令人滿意的加工結(jié)果。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明的、具有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)刀具的電動(dòng)機(jī)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，一個(gè)檢測該刀具作用在一個(gè)工件上的壓緊壓力的傳感器單元與一個(gè)信號(hào)發(fā)生器共同作用。所使用的壓緊壓力對(duì)于使用者可借助于該信號(hào)發(fā)生器看到，由此使用者可以確定，他是否施加了一個(gè)在優(yōu)選工作范圍中的壓緊壓力。該優(yōu)選工作范圍保證理想的加工結(jié)果。如果壓緊壓力高于優(yōu)選工作范圍中的壓緊壓力，則使用者可根據(jù)通過信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)降低壓緊壓力。而如果指示出所施加的壓緊壓力的過低的值，則使用者可提高壓緊壓力。對(duì)上述的指示附加地，通過信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)也可是這樣的，使得指示出是否壓緊壓力的值在工作過程期間被保持恒定或者是否使用者無意地改變了壓緊壓力。由此可通過根據(jù)本發(fā)明的手操作式電動(dòng)工具監(jiān)視壓緊壓力并且可通過使用者的合適的措施使壓緊壓力在工作過程期間保持在一個(gè)合適的值，尤其是保持恒定。另外，通過根據(jù)本發(fā)明的手操作式電動(dòng)工具創(chuàng)造了這樣的前提條件，即在中斷之后以相同的壓緊壓力繼續(xù)工作過程。
根據(jù)本發(fā)明還附加地或替換地設(shè)計(jì)了，手操作式電動(dòng)工具具有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)刀具的電動(dòng)機(jī)及一個(gè)用于運(yùn)行操作該電動(dòng)機(jī)的控制和/或調(diào)節(jié)單元，該控制和/或調(diào)節(jié)單元與檢測該刀具作用在工件上的壓緊壓力的傳感器單元共同作用。該控制和/或調(diào)節(jié)單元以此方式能夠使對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行操作與由使用者當(dāng)前使用的壓緊壓力相匹配?？赏ㄟ^手操作式電動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)的加工結(jié)果的質(zhì)量通過多個(gè)工作參數(shù)確定。這些工作參數(shù)主要是壓緊壓力及受電動(dòng)機(jī)影響的工作參數(shù)，如刀具的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速。為了進(jìn)行最佳工作過程必須彼此協(xié)調(diào)這些工作參數(shù)。通過根據(jù)本發(fā)明的手操作式電動(dòng)工具，為借助于控制和/或調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)屬于當(dāng)前所使用的壓緊壓力的最佳的工作參數(shù)、轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速創(chuàng)造了前提條件。手操作式電動(dòng)工具的使用者由此可全神貫注地投入到工作過程、例如磨削過程或鉆孔過程，并且盡管如此仍有把握，工作過程至少就所檢測/測量的參量而言在優(yōu)選工作范圍中進(jìn)行。如果使用者改變壓緊壓力，則控制和/或調(diào)節(jié)單元通過例如轉(zhuǎn)矩的再調(diào)節(jié)反應(yīng)，由此，工作過程保持在期望的范圍中并且獲得最佳加工結(jié)果。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該手操作式電動(dòng)工具的特征在于，該傳感器單元具有一個(gè)應(yīng)變計(jì)和/或一個(gè)壓電傳感器。由此可直接測量刀具作用在工件上的壓緊壓力。此外，該壓緊壓力可被很精密地測量。附加地，這些傳感器具有小的結(jié)構(gòu)尺寸。由此，它們可以無問題地集成到該手操作式電動(dòng)工具中。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該手操作式電動(dòng)工具的特征在于，該傳感器單元具有一個(gè)電流測量裝置，該電流測量裝置測量該電動(dòng)機(jī)的電機(jī)電流。從當(dāng)前的電機(jī)電流可導(dǎo)出在這個(gè)時(shí)刻所使用的壓緊壓力。在負(fù)載下將出現(xiàn)一個(gè)確定的與電機(jī)電流相關(guān)的轉(zhuǎn)矩。只要電動(dòng)機(jī)沒有飽和，這尤其在空載運(yùn)行中會(huì)是這種情況，轉(zhuǎn)矩就與電機(jī)電流的平方成比例。而如果電動(dòng)機(jī)由于載荷工作在飽和中，則轉(zhuǎn)矩基本上與電機(jī)電流成比例。如果壓緊壓力提高，則電動(dòng)機(jī)的電機(jī)電流提高。如果壓緊壓力降低，則電機(jī)電流下降得更低。由此可通過確定電機(jī)電流通過相對(duì)測量來確定壓緊壓力。這是有利的，因?yàn)樗砹舜_定壓緊壓力的成本低廉的可能性，而無需在手操作式電動(dòng)工具上進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的變化(如在使用力傳感器時(shí)所必需的)。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該手操作式電動(dòng)工具具有一個(gè)電流測量裝置，該電流測量裝置包括一個(gè)被電機(jī)電流流過的分流器及一個(gè)分析處理電子單元。借助于分流器進(jìn)行的電流測量是非常精確的。測量在分流器上下降的電壓，該電壓借助于分流器的已知的電阻值在分析處理電子單元中轉(zhuǎn)換成一個(gè)電流值或一個(gè)關(guān)于壓緊壓力的說明。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器和/或一個(gè)聲信號(hào)發(fā)生器和/或一個(gè)使觸覺產(chǎn)生反應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器。有利的是，設(shè)置使使用者的不同感覺產(chǎn)生反應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器，因?yàn)槭植僮魇诫妱?dòng)工具使用在不同的工作環(huán)境中。例如有利的是，在嘈雜的工作環(huán)境中使用光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器或使觸覺產(chǎn)生反應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器及非聲信號(hào)發(fā)生器。在具有多種光刺激的工作環(huán)境中或者當(dāng)工作過程要求使用者仔細(xì)地觀察工作過程時(shí)，使用一個(gè)聲信號(hào)發(fā)生器會(huì)是有意義的。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器包括至少一個(gè)LED和/或一個(gè)LED-區(qū)和/或一個(gè)顯示器和/或一個(gè)條形圖指示器。所述的光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器具有小的能量消耗并且結(jié)構(gòu)形式小。LED能夠以不同的彩色實(shí)施形式來使用并且由此通過顏色過渡的、“有/無”-功能的和/或亮度變化的顏色使得可以對(duì)壓緊壓力有區(qū)別地表達(dá)。通過顯示器-指示可附加地指示具體的測量值。借助于條形圖指示不僅可指示壓緊壓力的瞬時(shí)的值，還可作出趨向表達(dá)。如果期望的壓緊壓力例如位于條形圖指示器的中間，則可通過與中間的明顯的指示偏差簡單地確定過大或過小的壓緊壓力。
在另一個(gè)實(shí)施例中，手操作式電動(dòng)工具設(shè)置有一個(gè)聲信號(hào)發(fā)生器，該聲信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)揚(yáng)聲器和/或鈴和/或一個(gè)蜂鳴器或類似裝置。聲信號(hào)，如鈴聲或通過揚(yáng)聲器輸出的聲音可以作為信號(hào)。優(yōu)選這樣使用它們，使得在信號(hào)鳴響時(shí)該信號(hào)向使用者指示，在操作手操作式電動(dòng)工具中使用者工作在非優(yōu)選工作范圍中。也可隨著壓緊壓力偏差改變聲音大小，由此使用者可非常容易地辨別。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中提出，給揚(yáng)聲器配置一個(gè)具有語音輸出的裝置。在此有利的是，除了一個(gè)簡單的信號(hào)外還可附加地輸出語音指示、例如用于使用者的工作指令。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中提出，控制和/或調(diào)節(jié)單元根據(jù)刀具作用在工件上的壓緊壓力控制和/或調(diào)節(jié)刀具的或刀具接收裝置的轉(zhuǎn)矩。在工作過程中在刀具上施加一個(gè)載荷，該載荷由刀具與工件的相互作用引起。在偏心式磨削機(jī)中，由于磨削面與工件的表面之間的摩擦，驅(qū)動(dòng)裝置/電動(dòng)機(jī)承受載荷。該載荷與壓緊壓力相關(guān)并且當(dāng)施加一個(gè)更大的壓緊壓力時(shí)變大。在所使用的用于手操作式電動(dòng)工具的電動(dòng)機(jī)中，制動(dòng)造成刀具的轉(zhuǎn)速降低并且同時(shí)造成轉(zhuǎn)矩提高。這可導(dǎo)致差的加工結(jié)果，例如導(dǎo)致工件的表面的材料塑變。在這種情況下有意義的是，這樣地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)，使得轉(zhuǎn)矩不被提高。由此有利的可以是，使轉(zhuǎn)矩與由使用者瞬時(shí)施加的壓緊壓力相匹配，以保持在優(yōu)選工作范圍中或達(dá)到優(yōu)選工作范圍。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，附加地或作為上述轉(zhuǎn)矩的替換方案提出，手操作式電動(dòng)工具借助于控制和/或調(diào)節(jié)單元根據(jù)刀具作用在工件上的壓緊壓力控制和/或調(diào)節(jié)刀具的或刀具接收裝置的轉(zhuǎn)速。刀具的轉(zhuǎn)速在負(fù)載下通常降低。另一方面，在手操作式電動(dòng)工具的很多使用范圍中對(duì)于良好的加工結(jié)果重要的是，在一個(gè)確定的轉(zhuǎn)速情況下工作。由此有利的是，根據(jù)壓緊壓力控制和/或調(diào)節(jié)刀具的轉(zhuǎn)速，以便例如恒定地保持轉(zhuǎn)速。
在手操作式電動(dòng)工具的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中提出，該控制和/或調(diào)節(jié)單元在轉(zhuǎn)速預(yù)給定的情況下根據(jù)刀具作用在工件上的壓緊壓力控制和/或調(diào)節(jié)刀具的或刀具接收裝置的轉(zhuǎn)矩。在轉(zhuǎn)速被電子地調(diào)節(jié)的手操作式電動(dòng)工具中，恒定地保持在工作過程開始時(shí)由使用者調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速。由此轉(zhuǎn)矩是與當(dāng)前施加的壓緊壓力自動(dòng)匹配的參數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的、用于運(yùn)行操作一個(gè)具有電動(dòng)機(jī)的手操作式電動(dòng)工具的方法中，該手操作式電動(dòng)工具尤其具有一個(gè)傳感器單元及一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，在第一步驟中自動(dòng)地確定刀具作用在工件上的壓緊壓力，以便在下一個(gè)步驟中通過輸出壓緊壓力為使用者提供改變壓緊壓力的可能性。有利的是，用該手操作式電動(dòng)工具工作的使用者在操作中得到輔助。得到輔助在此意味著，使用者在整個(gè)工作過程期間得到這樣的信號(hào)使用者是否施加了優(yōu)選工作范圍中的壓緊壓力和/或是否他保持該壓緊壓力恒定。使用者能夠根據(jù)信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)改變壓緊壓力并且得到這樣的信號(hào)該改變是否已足夠。一旦使用者無意地改變了壓緊壓力，則這被指示給使用者并且使用者可跟蹤控制該壓緊壓力。例如作為信號(hào)發(fā)生器可使用條形圖指示器，使用者僅須注意，對(duì)于由他施加的壓緊壓力所說明的值保持在指示區(qū)的正確的范圍中。如果使用者改變壓緊壓力，他立即看到并且可作出反應(yīng)。
在另一個(gè)優(yōu)選的用于運(yùn)行操作一個(gè)具有電動(dòng)機(jī)的手操作式電動(dòng)工具的方法中，該手操作式電動(dòng)工具尤其具有一個(gè)傳感器單元及一個(gè)控制和/或調(diào)節(jié)單元，在自動(dòng)地確定刀具作用在工件上的壓緊壓力之后借助于該控制和/或調(diào)節(jié)單元尤其是在考慮一個(gè)預(yù)給定的轉(zhuǎn)速的情況下控制和/或調(diào)節(jié)刀具接收裝置的和/或刀具的轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選在此將必需的最佳的工作參數(shù)存儲(chǔ)在該控制和/或調(diào)節(jié)單元的一個(gè)存儲(chǔ)器中。轉(zhuǎn)矩的控制和/或調(diào)節(jié)則可在考慮瞬時(shí)施加的壓緊壓力的情況下快速且精確地進(jìn)行。以此方式，工作過程始終在優(yōu)選工作范圍中進(jìn)行。由此，不僅加工結(jié)果被優(yōu)化，而且工作過程的持續(xù)時(shí)間也被優(yōu)化。


下面借助于附圖用多個(gè)實(shí)施例描述本發(fā)明。附圖表示圖1一個(gè)構(gòu)造成偏心式磨削機(jī)的、具有傳感器單元及信號(hào)發(fā)生器的手操作式電動(dòng)工具的示意圖，圖2至圖6不同地表示光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器的例子，
圖7一個(gè)構(gòu)造成偏心式磨削機(jī)的、具有傳感器單元及控制和/或調(diào)節(jié)單元的手操作式電動(dòng)工具，圖8一個(gè)手操作式電動(dòng)工具的電動(dòng)機(jī)的電機(jī)電流的電流測量裝置的原理電路，圖9用于操作運(yùn)行一個(gè)手操作式電動(dòng)工具的方法的流程框圖，及圖10用于自動(dòng)地操作運(yùn)行一個(gè)手操作式電動(dòng)工具的方法的流程框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一個(gè)構(gòu)造成偏心式磨削機(jī)的手操作式電動(dòng)工具1。該手操作式電動(dòng)工具具有一個(gè)殼體2、一個(gè)輸電電纜3及一個(gè)握持手把4。另外，圖1示出了一個(gè)帶有刀具6的刀具接收裝置6′，通過該刀具可加工工件7。刀具6的驅(qū)動(dòng)通過電動(dòng)機(jī)8進(jìn)行。在運(yùn)行中以確定的轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩工作的電動(dòng)機(jī)8驅(qū)動(dòng)該構(gòu)造成磨料基件(Schleifmttelsubstrat)的刀具6。視手操作式電動(dòng)工具1的結(jié)構(gòu)形式而定，或者預(yù)給定一個(gè)固定的轉(zhuǎn)速，或者可調(diào)節(jié)出轉(zhuǎn)速的不同的值。在電子調(diào)節(jié)的手操作式電動(dòng)工具的情況下，在工作過程期間、即在負(fù)載下恒定地保持一次調(diào)節(jié)出的轉(zhuǎn)速。傳感器單元9測定由使用者在操作手操作式電動(dòng)工具1時(shí)使刀具6作用在工件7上的壓緊壓力。傳感器單元9具有一個(gè)在該圖中未示出的應(yīng)變計(jì)，或者在一個(gè)替換的實(shí)施例中具有一個(gè)壓電傳感器。該傳感器單元也可如圖8中詳細(xì)說明的那樣具有一個(gè)用于測量電動(dòng)機(jī)8的電機(jī)電流的電流測量裝置23。對(duì)于傳感器單元9的電流測量裝置23的說明，參閱對(duì)圖8的說明。傳感器單元9與一個(gè)信號(hào)發(fā)生器10通過電連接11共同作用。信號(hào)發(fā)生器10可以是一個(gè)光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12和/或一個(gè)聲信號(hào)發(fā)生器13。也可附加地或替換地設(shè)計(jì)，信號(hào)發(fā)生器是使觸覺產(chǎn)生反應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器14，后者振動(dòng)地作用在手把4上，以便給使用者一個(gè)信號(hào)。聲信號(hào)發(fā)生器13可構(gòu)造成鈴、蜂鳴器或揚(yáng)聲器。尤其是可給揚(yáng)聲器配置一個(gè)用于語音輸出的裝置。信號(hào)發(fā)生器10的所有三個(gè)實(shí)施形式既可以替換地又可以以不同組合設(shè)置。
如果使用者使用手操作式電動(dòng)工具1，則他在手把4上握住該手操作式電動(dòng)工具并且使該手操作式電動(dòng)工具以它的刀具6壓在待加工的工件7上。傳感器單元9測定由使用者施加的、刀具6作用在工件7上的壓緊壓力并且將相應(yīng)的值報(bào)告給信號(hào)發(fā)生器10，該信號(hào)發(fā)生器將一個(gè)關(guān)于壓緊壓力的大小的信息傳送給使用者。如果使用者施加一個(gè)過小的壓緊壓力，則他通過信號(hào)發(fā)生器10獲得提高壓緊壓力的信息。如果使用者施加的壓緊壓力過大，則他也從傳感器單元9獲得一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)，由此他可減小壓緊壓力，以便可以以此方式方法施加對(duì)于磨削過程所需的準(zhǔn)確的壓緊壓力。
圖2至圖6中示出了光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12的例子。根據(jù)圖2，光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12在最簡單的情況下是一個(gè)具有例如綠顏色的發(fā)射光的二極管15(LED)。如果對(duì)于壓緊壓力所確定的值處于優(yōu)選工作范圍中，則光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器發(fā)光。如果超過或低于優(yōu)選工作范圍中的壓緊壓力，則LED熄滅。由此向使用者指示他何時(shí)施加了優(yōu)選工作范圍中的壓緊壓力。當(dāng)然也可考慮，該LED是一個(gè)例如紅色的LED并且光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12的顯示邏輯是這樣的，僅僅當(dāng)壓緊壓力沒有處于優(yōu)選工作范圍中時(shí)LED才發(fā)光。在此情況下向使用者指示他何時(shí)施加了沒有處于優(yōu)選工作范圍中的壓緊壓力?？梢愿郊拥鼗蛱鎿Q地改變LED的亮度，以便使當(dāng)前的壓緊壓力用信號(hào)表示。也可以考慮，在偏離優(yōu)選工作范圍的壓緊壓力時(shí)LED閃爍。如果該壓緊壓力被提高，則閃爍頻率提高，如果該壓緊壓力被降低，則閃爍頻率被降低。
在圖3中，光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12具有兩個(gè)發(fā)光二極管16，這些發(fā)光二極管允許有差別的輸出。一個(gè)LED是紅色的LED，另一個(gè)LED是綠色的LED。如果壓緊壓力處于優(yōu)選工作范圍中，則綠色的LED發(fā)光。如果壓緊壓力處于優(yōu)選工作范圍之外，則紅色的LED發(fā)光。如果壓緊壓力變化，但仍然處于最佳范圍中，則除了綠色的LED之外紅色的LED也發(fā)光。如果壓緊壓力不再處于優(yōu)選工作范圍中，則綠色的LED熄滅并且僅紅色的LED仍然發(fā)光。
如圖4中所示，通過LED-區(qū)17可附加地實(shí)現(xiàn)趨向信號(hào)或趨勢信號(hào)。LED-區(qū)17由多個(gè)發(fā)射光的設(shè)置成一排的二極管16組成。如果壓緊壓力例如在工作過程開始時(shí)具有最佳范圍中的值，則中間的LED發(fā)光。如果在該中間的LED右側(cè)的一個(gè)LED閃光，則這意味著，壓緊壓力的值高于最佳的值。壓緊壓力離最佳的值越遠(yuǎn)，則發(fā)光的LED離中間越遠(yuǎn)。類似地，在該中間的LED左側(cè)的發(fā)光的LED意味著，使用者施加的壓緊壓力的值過小。由此向使用者附加地指示偏差的種類(過高或過低的壓緊壓力)以及與最佳的值的偏差的大小。也可用不同顏色的LED建立LED-區(qū)17并且以此方式實(shí)現(xiàn)一目了然的輸出。當(dāng)然也可用兩個(gè)或多個(gè)排建立LED-區(qū)17。
如圖5中所示，條形圖指示器18的輸出類似于LED-區(qū)17的輸出。附加地借助于條的長度指示壓緊壓力的高低。
如果光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12如圖6所示是一個(gè)顯示器19，則指示壓緊壓力的值并且用“更大”或“更小”符號(hào)指示超過或低于壓緊壓力的最佳的值。
也可將這些不同的光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12組合。一個(gè)例子可以是例如一個(gè)紅色的LED15與一個(gè)顯示區(qū)的組合。在此，當(dāng)壓緊壓力沒有處于最佳范圍中時(shí)LED指示并且顯示器19指示確定的值。光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12的所示出的實(shí)施形式應(yīng)僅理解為例子。當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的手操作式電動(dòng)工具也可包括用于光學(xué)地指示壓緊壓力的其它實(shí)施形式。
也可考慮將光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12與聲信號(hào)發(fā)生器13組合。一個(gè)例如綠色的LED在最佳的壓緊壓力的情況下發(fā)光，在超過或低于該壓緊壓力的情況下一個(gè)聲信號(hào)鳴響并且LED熄滅。
圖7中示出了一個(gè)構(gòu)造成偏心式磨削機(jī)的手操作式電動(dòng)工具1。相同的部件設(shè)置有與圖1中相同的參考標(biāo)號(hào)并且參閱對(duì)圖1的說明。代替信號(hào)發(fā)生器10，具有一個(gè)控制和/或調(diào)節(jié)單元20，后者與電動(dòng)機(jī)8共同作用。通過傳感器單元9測定的壓緊壓力借助于電連接導(dǎo)線21輸入給控制和/或調(diào)節(jié)單元20。電連接22建立控制和/或調(diào)節(jié)單元20與電動(dòng)機(jī)8之間的電接觸。如果根據(jù)圖7的偏心式磨削機(jī)被使用者使用，則得到下面的結(jié)果使用者以一定的壓緊壓力將偏心式磨削機(jī)的刀具6壓到待加工的工件7上。刀具6以一個(gè)轉(zhuǎn)速工作并且產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩。壓緊壓力借助于傳感器單元9確定并且傳輸給控制和/或調(diào)節(jié)單元20。該控制和/或調(diào)節(jié)單元與電動(dòng)機(jī)8共同作用并且這樣地改變該電動(dòng)機(jī)的參數(shù)、即轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速，使得轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)矩與所述壓緊壓力匹配并且偏心式磨削機(jī)在優(yōu)選工作范圍中工作。優(yōu)選工作范圍中的加工產(chǎn)生良好的加工結(jié)果并且引起優(yōu)化的工作時(shí)間。
對(duì)于用例如構(gòu)造成鉆孔旋擰機(jī)的手操作式電動(dòng)工具的工作，得到下面的結(jié)果該鉆孔旋擰機(jī)的刀具6是一個(gè)刀頭，通過該刀頭將螺釘旋入到工件7中。用于鉆孔旋擰機(jī)的優(yōu)選工作范圍的特征在于，刀頭不滑轉(zhuǎn)、即不在螺釘?shù)氖植凵洗蚧?。在運(yùn)行中尤其與螺釘及工件相關(guān)地產(chǎn)生一個(gè)確定的轉(zhuǎn)矩。如果由使用者施加的壓緊壓力對(duì)于一個(gè)確定的轉(zhuǎn)矩過低，則刀頭打滑并且螺釘不可再旋入。十字槽的側(cè)壁被損壞。在根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行中，傳感器單元9測定通過信號(hào)發(fā)生器10向使用者指示的壓緊壓力。因此，使用者可施加準(zhǔn)確的壓緊壓力，由此達(dá)到無滑出/擰壞的擰入。也可使用具有控制和/或調(diào)節(jié)單元20的鉆孔旋擰機(jī)，該控制和/或調(diào)節(jié)單元與電動(dòng)機(jī)8共同作用并且控制或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速。這尤其意味著，對(duì)于一個(gè)確定的壓緊壓力僅輸出一個(gè)處于限定的值范圍中的轉(zhuǎn)矩。由此可避免螺釘十字槽中的刀頭的滑出/擰壞。
圖8中示出了示意性表示的電動(dòng)機(jī)8的電路，具有電動(dòng)機(jī)的連接端子24和30、電連接導(dǎo)線25和29以及網(wǎng)路供電裝置27的連接端子26和28。具有連接端子32和33、分流器(Shunt)31及分析處理單元36的電流測量裝置23接入在連接導(dǎo)線29中。為了清楚表示，用虛線小框圈起這些屬于電流測量裝置23的部件。電連接導(dǎo)線34和35從連接端子32和33通到分析處理單元36。在該圖中構(gòu)造成光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器12的信號(hào)發(fā)生器10借助于電連接導(dǎo)線38和37與電流測量裝置23的分析處理單元36連接。
電流測量裝置23具有的任務(wù)是，確定流過電動(dòng)機(jī)8的電機(jī)電流并且由此求出使用者施加在刀具6或刀具接收裝置6′上的壓緊壓力。電流測量裝置23的工作方式如下在分流器31上由于電機(jī)電流出現(xiàn)一個(gè)與分流器31的電阻值成比例的電壓降，由此在連接端子32與連接端子33之間產(chǎn)生電壓差。該電壓差在分析處理單元36中被換算成一個(gè)相應(yīng)于壓緊壓力的值。該處理方式由于下面的事實(shí)是可能的施加在刀具6或刀具接收裝置6′上的壓緊壓力導(dǎo)致一個(gè)確定的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩在以通常方式存在的飽和運(yùn)行中與電機(jī)電流大致成比例。在壓緊壓力高的情況下將產(chǎn)生高的轉(zhuǎn)矩并且由此將測得一個(gè)高的電機(jī)電流。低的壓緊壓力將導(dǎo)致一個(gè)低的轉(zhuǎn)矩并且由此將導(dǎo)致一個(gè)低的電機(jī)電流。由此存在壓緊壓力與電機(jī)電流之間的關(guān)系。因?yàn)殡姍C(jī)電流在分流器31上產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電壓降，該電壓降由分析處理單元36處理成壓緊壓力并且借助于信號(hào)發(fā)生器10指示給使用者，所以可由使用者進(jìn)行對(duì)手操作式工具的必要的運(yùn)行操作，即，使用者視他獲得什么信息而定能夠根據(jù)信號(hào)發(fā)生器10發(fā)送的信號(hào)增大、降低或者保持壓緊壓力。
圖9中作為流程框圖示出了用于運(yùn)行操作如圖1中所示的具有傳感器單元9及信號(hào)發(fā)生器10的手操作式電動(dòng)工具1的方法。第一方法步驟40包括壓緊壓力的確定，使用者以該壓緊壓力將手操作式電動(dòng)工具1的刀具6壓到待加工的工件7上。所求出的用于壓緊壓力的值輸入(用42表示)給第二方法步驟41。在第二方法步驟41中使使用者可看到，是否所求出的壓緊壓力的值處于一個(gè)優(yōu)選工作范圍中。在手操作式電動(dòng)工具1中在一個(gè)存儲(chǔ)器中保存為了進(jìn)行優(yōu)選工作范圍中的工作當(dāng)前必須施加什么樣的壓緊壓力。就這方面來說，手操作式電動(dòng)工具1能夠自動(dòng)地引導(dǎo)使用者。使用者通過本發(fā)明獲得由他施加的壓緊壓力的大小分類/評(píng)價(jià)。使用者的行為在圖9中通過表示反饋的線43示出。也可規(guī)定，該反饋過程持續(xù)地、即連續(xù)地進(jìn)行或者以確定的時(shí)間間隔進(jìn)行。
圖10中作為流程框圖示出了用于運(yùn)行操作如圖7中所示的具有傳感器單元9及控制和/或調(diào)節(jié)單元20的手操作式電動(dòng)工具1的方法。在方法步驟40中確定的壓緊壓力相應(yīng)于線42傳輸給第二方法步驟44。在第二方法步驟44中，這個(gè)值與電動(dòng)機(jī)8的存儲(chǔ)在手操作式電動(dòng)工具1中的最佳的工作參數(shù)建立聯(lián)系。控制和/或調(diào)節(jié)單元20的控制和/或調(diào)節(jié)指令45根據(jù)第三方法步驟46發(fā)送給電動(dòng)機(jī)8。該電動(dòng)機(jī)這樣地自動(dòng)地調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速和/或其轉(zhuǎn)矩，使得手操作式電動(dòng)工具在優(yōu)選工作范圍中工作。
權(quán)利要求
1.手操作式電動(dòng)工具，具有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)刀具的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具有一個(gè)檢測該刀具(6)作用在一個(gè)工件(7)上的壓緊壓力的傳感器單元(9)，該傳感器單元與一個(gè)信號(hào)發(fā)生器(10)共同作用。
2.手操作式電動(dòng)工具，具有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)刀具的電動(dòng)機(jī)，尤其是根據(jù)權(quán)利要求1，及一個(gè)用于運(yùn)行控制該電動(dòng)機(jī)的控制和/或調(diào)節(jié)單元，其特征在于，具有一個(gè)檢測該刀具(6)作用在一個(gè)工件(7)上的壓緊壓力的傳感器單元(9)，該傳感器單元與該控制和/或調(diào)節(jié)單元(20)共同作用。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，該傳感器單元(9)具有一個(gè)應(yīng)變計(jì)和/或一個(gè)壓電傳感器。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，該傳感器單元(9)具有一個(gè)電流測量裝置(23)，該電流測量裝置檢測該電動(dòng)機(jī)(8)的電機(jī)電流。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，該電流測量裝置(23)具有一個(gè)被電機(jī)電流流過的分流器(31)及一個(gè)分析處理電子單元(36)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生器(10)是一個(gè)光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器和/或一個(gè)聲信號(hào)發(fā)生器(12，13)和/或一個(gè)使觸覺產(chǎn)生反應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器(14)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，該光學(xué)的信號(hào)發(fā)生器(12)是至少一個(gè)LED(15，16)和/或一個(gè)LED-區(qū)(17)和/或一個(gè)顯示器(19)和/或一個(gè)條形圖指示器(18)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，該聲信號(hào)發(fā)生器(13)是一個(gè)揚(yáng)聲器和/或一個(gè)鈴。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，給該揚(yáng)聲器配置一個(gè)具有聲音輸出、尤其是語音輸出的裝置。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，該控制和/或調(diào)節(jié)單元(20)根據(jù)該刀具(6)作用在該工件(7)上的壓緊壓力控制和/或調(diào)節(jié)該刀具(6)的或一個(gè)刀具接收裝置(6′)的轉(zhuǎn)矩。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，該控制和/或調(diào)節(jié)單元(20)根據(jù)該刀具(6)作用在該工件(7)上的壓緊壓力控制和/或調(diào)節(jié)該刀具(6)的或一個(gè)刀具接收裝置(6′)的轉(zhuǎn)速。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的手操作式電動(dòng)工具，其特征在于，該控制和/或調(diào)節(jié)單元(20)在轉(zhuǎn)速預(yù)給定的情況下根據(jù)該刀具(6)作用在該工件(7)上的壓緊壓力控制和/或調(diào)節(jié)該刀具(6)的或該刀具接收裝置(6′)的轉(zhuǎn)矩。
13.用于運(yùn)行操作一個(gè)具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)的手操作式電動(dòng)工具的方法，該手操作式電動(dòng)工具尤其具有根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的一個(gè)傳感器單元及一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，該方法具有下面的步驟確定刀具作用在工件上的壓緊壓力；輸出壓緊壓力以便可實(shí)現(xiàn)通過使用者改變刀具的壓緊壓力。
14.用于運(yùn)行操作一個(gè)具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)的手操作式電動(dòng)工具的方法，該手操作式電動(dòng)工具尤其具有根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的一個(gè)傳感器單元及一個(gè)控制和/或調(diào)節(jié)單元，其特征在于，該方法具有下面的步驟確定刀具作用在工件上的壓緊壓力；尤其是在考慮一個(gè)預(yù)給定的轉(zhuǎn)速的情況下，根據(jù)該壓緊壓力自動(dòng)地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的、刀具的和/或刀具接收裝置的轉(zhuǎn)矩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手操作式電動(dòng)工具(1)，具有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)刀具(6)的電動(dòng)機(jī)(8)。該手操作式電動(dòng)工具(1)的特征在于，一個(gè)檢測該刀具(6)作用在一個(gè)工件(7)上的壓緊壓力的傳感器單元(9)與一個(gè)信號(hào)發(fā)生器(10)共同作用。
文檔編號(hào)B24B49/16GK1905995SQ200480040822
公開日2007年1月31日 申請日期2004年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月22日
發(fā)明者古斯塔夫·西貝爾, 烏爾里?！ば粮窭?申請人:羅伯特·博世有限公司