CN102666024A

CN102666024A - 手持式工具机

Info

Publication number: CN102666024A
Application number: CN2010800546699A
Authority: CN
Inventors: H.瓦内克; T.加布里尔
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2030-11-04
Also published as: CN102666024B; US9233457B2; WO2011067066A1; DE102009047443B4; DE102009047443A1; US20120312570A1

Abstract

本发明涉及一种手持式工具机（12）、尤其是拧紧设备（10），其具有用于控制和/或调节工具容纳部（30）和/或工具的工具运动的控制装置（32）。根据本发明规定，所述手持式工具机（12）具有用于与外部的调整装置（42）进行通信的接口（40），其中所述接口（40）与所述控制装置（32）在信号技术上连接以为至少一个包含多个连续进行的工具运动的工具运动流程设定参数。本发明还涉及相应的方法。

Description

手持式工具机

技术领域

本发明涉及一种手持式工具机、尤其是一种带有用于控制和/调节工具容纳部和/或工具的工具运动的控制装置的拧紧设备。

背景技术

由文献DE 2005 056 264 A1公开了一种这样的手持式工具机作为带有用于调节工具容纳部或者说容纳在其中的工具的转速的控制装置的拧紧设备。

一种这样的拧紧设备不仅适合将螺纹紧固件快速旋入，而且适合利用预先确定的转矩将旋紧部拧紧。因此作为这些性能的组合能够实现螺纹紧固件在旋紧开始时的快速旋入，以及在旋紧部的端部上尽可能准确的拧紧扭矩。为此根据转速对彼此不同的转速级进行调节，其中，调节装置使用由转速推导出的值作为触发参数以改变转速。

由于对工具运行参量，即工具的转速、也就是工具（角）速度的调节，产生了较高的测量技术费用和调节技术费用。

发明内容

根据本发明的、具有在权利要求1中提到的特征的手持式工具机提供了以下优点：其提供了一种价格低廉并且可舒适地操作的机器以进行流畅且精确的旋紧、尤其是用于完成预知的旋紧过程。

根据本发明的手持式工具机为此具有用于与外部的调整装置进行通信的接口，其中所述接口与控制装置在信号技术上连接以为至少一个包含多个连续进行的工具运动的工具运动流程设定参数。所谓工具运动流程是指工具运动的顺序，所述顺序通过相应的参数预先确定或者可预先确定。参数设定是确定运动流程的参数的预先确定。根据本发明的、工具运动流程的参数设定并不直接在该手持式工具机上进行，而是借助外置于机器的调整装置来进行。该调整装置在此尤其具有计算装置（计算机）。

构造为拧紧设备的手持式工具机的工具运动流程的工具运动尤其是所谓的拧紧级。

其得出了以下优点：

－利用最简单的机构通过加快旋紧过程降低制造时间；

－能够集成操作者引导装置，也就是例如对于预先确定的旋紧顺序和/或旋紧部的数量来说能够对用户进行支持性的引导；并且

－能够仅应用粗略的调节装置以调节工具运行参量或完全放弃这种调节。

在预知的旋紧过程中该手持式工具机支持其用户，因为其已经“了解”所述流程（操作者引导或者说操作者支持）。所述接口优选也与控制装置在信号技术上连接以调整工具运行参量。

根据本发明的一种优选的设计方案，所述接口是用于借助外部的调整装置进行无线的参数设定的无线电接口。通过该无线电接口可省略繁琐的且不实用的线缆连接。该无线电接口尤其是无线电接口或者红外接口。这些接口将所述手持式工具机与调整装置的相应的无线电接口无线地连接。

根据本发明的一种有利的改进方案，该手持式工具机具有用于产生工具运动的驱动装置，其中控制装置与驱动装置在信号技术上连接以控制和/或调节工具运动流程。所述工具运动流程、也就是工具运动的顺序可以由控制装置进行控制和调节。

根据本发明的另一种有利的改进方案规定，控制装置和驱动装置在无调节器（reglerfrei）的系统中与驱动装置在信号技术上连接以控制至少一个工具运行参量。“无调节器”的系统在这里意味着：即使存在具有从驱动装置到控制装置延伸的信号导线以反馈相应的工具运行参量，也不会产生用于调节所述工具运行参量的调节回路，因为不存在对用于求得调整参量的、反馈的参量与指令参量之间的偏差进行评估或者说比较的调节器。该控制装置因此仅仅对工具运行参量（们）进行控制，其中可以省去昂贵的测量技术装置和调节技术装置。然而，工具运行参量的、反馈至控制装置的信号尤其作为“触发信号”使用以确定工具运动流程内的时刻、也就是仅仅用于参数设定。

在这种实施方式中省去了工具运行参量的昂贵的调节装置。

在此触发信号可以由工具运行参量得出。从由触发信号所确定的时刻中尤其可以得出两种工具运动之间的转换的时刻或者工具运动流程结束的时刻。尤其规定，工具运行参量是工具的位置和/或运动方向和/或速度和/或加速度。工具和/或工具容纳部的位置、运动方向、速度和加速度是工具运动参量。这种工具运动参量尤其是旋转运动参量（工具旋转运动参量）、也就是角度位置和/或角速度和/或角加速度。

替代地或附加地具有以下优点：所述工具运行参量是工具的断开力和/或断开转矩。这种工具运行参量尤其可借助构造为断开联轴器的联轴器进行调整。

另一种工具运行参量是用于向驱动装置供电的电流的瞬时电流强度。

根据本发明的一种有利的改进方案规定，所述手持式工具机具有在电机的从动端与工具和/或工具容纳部之间中间连接的联轴器，其中控制装置与所述联轴器在信号技术上连接以控制和/调节工具运动流程。该联轴器尤其是断开联轴器。

根据本发明的另一种有利的改进方案规定，所述手持式工具机具有至少一个操纵元件以操纵所述手持式工具机和/或选择工具运动流程和/或工具运行参量其中之一。所述操纵元件尤其与控制装置在信号技术上连接。所述操纵元件优选也用于操纵所述手持式工具机。

本发明还涉及一种为手持式工具机、尤其为拧紧设备的至少一个包含多个连续进行的工具运动的工具运动流程设定参数的方法，其中借助单独的调整装置通过所述手持式工具的接口遥控地设定参数。所谓工具运动流程是指工具运动的顺序，所述顺序通过相应的参数预先确定或者可预先确定。这种参数设定是确定运动流程的参数的预先确定。所述参数设定并不直接在该手持式工具机上进行，而是借助外置于机器的调整装置来进行。该调整装置在此尤其具有计算装置。

所述参数设定尤其借助单独的调整装置通过手持式工具机的无线电接口无线地进行。

有利地规定，至少一个工具运行参量作为“触发信号”使用以确定工具运动流程内的时刻。优选仅仅触发所述工具运行参量。因此该手持式工具机的相应的控制装置仅仅控制所述工具运行参量（们），其中可以省去昂贵的测量技术装置和调节技术装置。然而，工具运行参量的、反馈至控制装置的信号尤其作为“触发信号”使用以确定工具运动流程内的时刻、也就是仅仅用于参数设定。这种触发信号在此可以从工具运行参量中得出。

尤其规定，工具运行参量是工具的位置和/或运动方向和/或速度和/或加速度。工具和/或工具容纳部的位置、运动方向、速度和加速度是工具运动参量。这种工具运动参量尤其是旋转运动参量（工具旋转运动参量）、也就是角度位置和/或角速度和/或角加速度。替代地或附加地具有以下优点：所述工具运行参量是工具的断开力和/或断开转矩。这种工具运行参量尤其可借助构造为断开联轴器的联轴器进行调整。另一种工具运行参量是用于向驱动装置供电的电流的瞬时电流强度。

附图说明

接下来借助实施例的附图对本发明进行详细解释。附图示出了：

按本发明的、带有调整装置和手持式工具机的系统。

具体实施方式

附图示出了构造为拧紧设备10的手持式工具机12。所述拧紧设备10构造成手枪形并且具有外壳14，该外壳被划分为用于容纳驱动装置16的主体部分以及在其下端可更换容纳蓄电池模块18的手柄部分。因此所述手持式工具机12构造为由蓄电池驱动的电动手持式工具机、更确切地说构造为电钻。该手持式工具机12的驱动装置16具有构造为电动机的电机20、后置的传动装置22以及构造为断开联轴器（滑动联轴器）的联轴器24，该联轴器从它这方面来看后置于传动装置22。

替代拧紧设备10的手枪形的结构，该拧紧设备也可以构造为棒状的拧紧设备或构造为角结构（Winkelbauform）的拧紧设备。

构造为电动机的电机20、传动装置22以及联轴器24沿驱动轴线26布置，其中在外壳14的一端，相应的驱动轴28的从动端从外壳14中凸出来以驱动布置在外壳14之外的工具容纳部30。该工具容纳部30用于容纳对于拧紧设备10来说是螺丝刀（Schrauberbit）的工具（此处未示出）。该电机20通过后置的传动装置22以及后置于传动装置22的联轴器24来驱动该工具容纳部30。

借助控制装置32来控制至少一个工具运行参量、尤其是控制确定工具运动或者说工具容纳部30的运动的工具运动参量。所述控制装置32和驱动装置16为此在无调节器的系统中在信号技术上与驱动装置16连接以控制至少一个工具运行参量。该控制装置32具有计算装置（CPU）和数据存储装置（未示出）。不言而喻地，也可以借助第一控制装置对至少一个工具运行参量进行控制，并且由第二控制装置实施对工具运动流程的控制和/或调节。

用于这种信号技术的连接的导线34将该控制装置32与电机20、优选也与联轴器24、尤其优选与传动装置22连接起来。

该手持式工具机12还具有用于操纵手持式工具机12的操纵元件36。所述操纵元件36附加地用于工具运行参量（工具的转速和/或右旋左旋）的选择。该操纵元件36与该控制装置32在信号技术上相连。在附图的实施例中，控制装置32与操纵元件36形成了一个单元。

该手持式工具机12还具有构造为无线电接口38的接口40以与外置的调整装置42进行通信，其中接口40借助另一条导线（未示出）与控制装置32在信号技术上相连接以设定至少一个工具运动流程的参数和/或调整至少一个工具运行参量。该接口40还与手持式工具机12的信号装置44相连接。该信号装置44向该手持式工具机12的用户显示了例如关于调整装置42和手持式工具机12之间的数据传递的信息和/或显示了当前对哪个运动流程进行了参数设定。

由调整装置42和手持式工具机12构成的系统能够实施一种用于为至少一个工具运动流程设定参数和/或用于调整手持式工具机12的至少一种工具功能的方法，其中借助单独的调整装置通过手持式工具机12的接口40遥控地进行所述参数设定和/或调整。

拧紧设备12的工具运动流程例如可以是带有多个相互协调的旋紧部的拧紧任务（Schraubaufgabe）。例如在复杂的装配时（例如在汽车制造中）在制造工位上产生这种拧紧任务。

以下得出了所述系统的优点：

－进行最简便的调整/参数设定，在应用无线电接口38时无需繁琐的线缆连接；

－利用具有构造为断开拧紧器（Abschaltschrauber）的拧紧设备10的、价格低廉的替代方案，完成过程关键的（prozesskritisch）旋紧（利用断开拧紧器的最简单的机构）;

－提高了断开拧紧器的过程安全性并且降低了制造时间；

－在没有系统连接（上一级的过程主导计算机（Prozessleitrechner））的情况下以最简便的类型和方式实现用于拧紧任务（多次单独旋紧）的监控功能；

－能够实现操作者引导或者说操作者支持；

－不需要利用昂贵的测量技术/调节技术进行主动的调节，而仅需要可调性、尤其是通过脉冲波调制装置的可调性以对工具运行参量进行调整。

还得出了以下的、用于有利的设计方案的可能性：

－无线地（例如通过无线电波）进行调整/参数设定；

－能够实现可调整的重复保护（例如通过在旋紧之后解除拧紧设备10的接通功能以避免二次冲击）；

－工作位置照明装置46的接通和断开；

－在手持式工具机12上定义信号装置44（例如定义为LED和/或蜂鸣器和/或显示器）；

－能够实现带有左旋螺纹或右旋螺纹的螺纹紧固件/螺母的最简单的转换；

－能够实现阻止左旋或右旋的可能性（阻止运动方向的其中之一）；

－构造为机械的断开联轴器的联轴器24的断开信号（时间、角度、转数、达到确定的拧紧级）作为扩展的“i.O.标准”（o.k.标准）使用；

－出于安全原因（操作者保护），转速改变的斜坡（Rampe）以及旋转方向改变时（操作者保护）的自动的暂停功能都是被固定编程的；

－在没有系统连接（上一级的过程主导计算机）的情况下以最简单的类型和方式实现用于拧紧任务（多次单独旋紧）的监控功能；并且

－借助以下的触发功能在断开拧紧器中（例如具有以下拧紧级：穿入级，然后快速地旋入，然后缓慢地扣紧末端（Endanzug））实现多级（1至n级）的拧紧方法：

1.）机械的断开联轴器的断开信号作为触发器用于新的拧紧级的转换；

2.）旋紧时间作为触发器用于新的拧紧级的转换；

3.）转数（在从动端上）作为触发器用于新的拧紧级的转换；以及

4.）角度测量作为触发器用于新的拧紧级的转换。

Claims

1. 手持式工具机、尤其是拧紧设备，其具有用于控制和/或调节工具容纳部和/或工具的工具运动的控制装置，其特征在于用于与外部的调整装置（42）进行通信的接口（40），其中所述接口（40）与所述控制装置（32）在信号技术上连接以为至少一个包含多个连续进行的工具运动的工具运动流程设定参数。

2. 根据权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述接口（40）是用于借助所述外部的调整装置（42）进行无线的参数设定的无线电接口（38）。

3. 根据上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于用于产生工具运动的驱动装置（16），其中所述用于控制和/或调节工具运动流程的控制装置（32）与所述驱动装置（16）在信号技术上连接。

4. 根据上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述控制装置（32）和所述驱动装置（16）在无调节器的系统中在信号技术上连接以控制至少一个工具运行参量。

5. 根据上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述工具运行参量是所述工具和/或工具容纳部（30）的位置和/或运动方向和/或速度和/或加速度。

6. 根据上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述工具运行参量是所述工具的断开力和/或断开转矩。

7. 根据上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述驱动装置（16）具有驱动所述工具容纳部（30）和/或工具的电机（20），其中所述控制装置（32）与所述电机（20）在信号技术上连接以控制和/或调节所述工具运动流程。

8. 根据上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于在所述电机（20）的从动端与所述工具和/或工具容纳部（30）之间中间连接的联轴器（24），其中所述控制装置（32）与所述联轴器（24）在信号技术上连接以控制和/或调节所述工具运动流程。

9. 根据上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于至少一个用于操纵手持式工具机（12）和/或用于选择工具运动流程和/或工具运行参量的其中之一的操纵元件（36）。

10. 用于为手持式工具机、尤其是为拧紧设备的至少一个包含多个连续进行的工具运动的工具运动流程设定参数的方法，其中借助单独的调整装置通过所述手持式工具的接口遥控地设定参数。