DE102023107848A1

DE102023107848A1 - Elektrowerkzeug-Vorrichtung und Verfahren

Info

Publication number: DE102023107848A1
Application number: DE102023107848.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Seiler; Stefan Scharpf
Original assignee: Festool GmbH
Current assignee: Festool GmbH
Priority date: 2023-03-28
Filing date: 2023-03-28
Publication date: 2024-10-02
Also published as: WO2024199879A1; EP4688328A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10), insbesondere eine Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, umfassend eine Antriebseinheit (1) zum Drehantrieb eines Werkzeugs (2), insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, eine Assistenzprozedur durchzuführen und im Rahmen der Assistenzprozedur während des Drehantriebs des Werkzeugs (2) eine mit dem Drehantrieb des Werkzeugs im Zusammenhang stehende Antriebsgröße wiederholt zu erfassen, um Antriebsgröße-Werte zu erhalten, die einen zeitlichen Verlauf der Antriebsgröße abbilden, eine kumulierte Summe auf Basis von Abweichungswerten zwischen den Antriebsgröße-Werten und einer Referenzgröße zu berechnen, und auf Basis der kumulierten Summe eine Antriebsänderungsaktion durchzuführen, um den Drehantrieb des Werkzeugs (2) zu ändern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrowerkzeug-Vorrichtung, insbesondere Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, umfassend eine Antriebseinheit zum Drehantrieb eines Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ist ausgebildet, eine Assistenzprozedur durchzuführen und im Rahmen der Assistenzprozedur während des Drehantriebs des Werkzeugs eine mit dem Drehantrieb des Werkzeugs im Zusammenhang stehende Antriebsgröße wiederholt zu erfassen, um Antriebsgröße-Werte zu erhalten, die einen zeitlichen Verlauf der Antriebsgröße abbilden. Die Antriebsgröße ist beispielsweise eine Drehgeschwindigkeit, ein Drehmoment und/oder eine elektrische Antriebsgröße, beispielsweise ein elektrischer Strom.
Bei einer konventionellen Elektrowerkzeug-Vorrichtung, beispielsweise einem konventionellen Akku-Schrauber, kann der Benutzer eine Drehmomentbegrenzung einstellen, um das auf das Werkzeug wirkende Drehmoment zu begrenzen. Durch die Wahl des richtigen Werts für die Drehmomentbegrenzung kann der Benutzer bewirken, dass ein mit der Elektrowerkzeug-Vorrichtung ausgeführter Arbeitsvorgang, beispielsweise ein Einschraubvorgang und/oder ein Bohrvorgang, bei einem gewünschten Arbeitszustand gestoppt wird. Für einen Einschraubvorgang einer Schraube in ein Bearbeitungsobjekt ist es in der Regel erwünscht, die Drehmomentbegrenzung auf das Einschraubmoment des Schraubenkopfs einzustellen, so dass der Einschraubvorgang dann stoppt, wenn der Schraubenkopf die Oberfläche des Bearbeitungsobjekts erreicht hat oder flächenbündig zur Oberfläche des Bearbeitungsobjekts ist.
Die US 8,919,456 B2 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines Elektrowerkzeugs. Der dem Elektromotor des Elektrowerkzeugs zugeführte Strom wird periodisch abgetastet. Mittels linearer Regression wird eine Steigung einer Sequenz von Strommessungen bestimmt. Wenigstens teilweise basierend auf der Sequenz von Strommessungen wird eine Übertragung eines Drehmoments an eine Ausgangsspindel unterbrochen.
Die WO 2021/244790 A1 beschreibt eine Elektrowerkzeug-Vorrichtung, die während eines Drehantriebs eines Werkzeugs ein Wechselkriterium auf Basis wenigstens einer erfassten Antriebsgröße bestimmt und den Drehantrieb des Werkzeugs in Ansprechen darauf ändert, dass die erfasste Antriebsgröße das Wechselkriterium erfüllt.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, es einem Benutzer zu erleichtern, beim Arbeiten mit der Elektrowerkzeug-Vorrichtung ein gewünschtes Resultat zu erzielen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Elektrowerkzeug-Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ist ausgebildet, eine kumulierte Summe auf Basis von Abweichungswerten zwischen den Antriebsgröße-Werten und einer Referenzgröße zu berechnen, und auf Basis der kumulierten Summe eine Antriebsänderungsaktion durchzuführen, um den Drehantrieb des Werkzeugs zu ändern.
Ein mit der Elektrowerkzeug-Vorrichtung durchzuführender Arbeitsvorgang, beispielsweise ein Einschraubvorgang oder ein Bohrvorgang, umfasst zweckmäßigerweise mehrere (insbesondere wenigstens zwei) aufeinander folgende Arbeitsvorgang-Phasen. Ein Einschraubvorgang kann beispielsweise eine Gewinde-Einschraub-Phase umfassen, in der ein Gewinde einer Schraube in ein Bearbeitungsobjekt geschraubt wird, während sich ein Schraubenkopf der Schraube noch außerhalb des Bearbeitungsobjekts befindet, sowie eine Schraubenkopf-Einschraub-Phase, in der der Schraubenkopf in das Bearbeitungsobjekt getrieben wird. Ein Bohrvorgang umfasst als aufeinander folgende Arbeitsvorgang-Phasen beispielsweise eine erste Arbeitsvorgang-Phase, bei der ein Bohrer in einen ersten Dichtebereich und/oder ein erstes Material eines Bearbeitungsobjekts bohrt, und/oder eine zweite Arbeitsvorgang-Phase, bei der der Bohrer in einen zweiten Dichtebereich und/oder ein zweites Material des Bearbeitungsobjekts bohrt. Der zweite Dichtebereich weist zweckmäßigerweise eine andere Dichte auf als der erste Dichtebereich. Das zweite Material ist zweckmäßigerweise ein anderes Material als das erste Material.
Ein Wechsel von einer Arbeitsvorgang-Phase zu einer anderen Arbeitsvorgang-Phase, insbesondere ein Wechsel von der Gewinde-Einschraub-Phase zu der Schraubenkopf-Einschraub-Phase, und/oder das Vorliegen einer bestimmten Arbeitsvorgang-Phase, insbesondere der Schraubenkopf-Einschraub-Phase, führt zu einem bestimmten Verhalten, insbesondere einer bestimmten Änderung, der Antriebsgröße. Auf Basis der kumulierten Summe der Abweichungswerte zwischen den Antriebsgröße-Werten und der Referenzgröße kann dieses Verhalten, insbesondere diese Änderung, der Antriebsgröße von der Elektrowerkzeug-Vorrichtung detektiert werden, und damit durch die Elektrowerkzeug-Vorrichtung festgestellt werden, dass eine bestimmte Arbeitsvorgang-Phase, beispielsweise die Schraubenkopf-Einschraub-Phase, vorliegt.
Mittels der Antriebsänderungsaktion kann dann die Elektrowerkzeug-Vorrichtung den Drehantrieb des Werkzeugs insbesondere derart ändern, dass der geänderte Drehantrieb zu der festgestellten Arbeitsvorgang-Phase, insbesondere der Schraubenkopf-Einschraub-Phase, passt und es dem Benutzer zweckmäßigerweise in dieser Arbeitsvorgang-Phase erleichtert, ein gewünschtes Resultat zu erzielen. Beispielsweise wird mittels der Antriebsänderungsaktion eine Drehzahl des Drehantriebs reduziert, so dass es dem Benutzer erleichtert wird, das gewünschte Resultat - beispielsweise eine gewünschte Einschraubtiefe - zu erzielen, beispielsweise indem der Benutzer den Einschraubvorgang bei der gewünschten Einschraubtiefe manuell - also durch eine entsprechende Bedienung der Elektrowerkzeug-Vorrichtung - beendet.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Elektrowerkzeug-Vorrichtung, insbesondere einer Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, mit einer Antriebseinheit zum Drehantrieb eines Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge, umfassend die Schritte: Starten des Drehantriebs des Werkzeugs, Durchführen einer Assistenzprozedur, und, im Rahmen der Assistenzprozedur: während des Drehantriebs des Werkzeugs, wiederholtes Erfassen einer mit dem Drehantrieb des Werkzeugs im Zusammenhang stehenden Antriebsgröße um Antriebsgröße-Werte zu erhalten, die einen zeitlichen Verlauf der Antriebsgröße abbilden, Berechnen einer kumulierten Summe auf Basis von Abweichungswerten zwischen den Antriebsgröße-Werten und einer Referenzgröße, und auf Basis der kumulierten Summe, Durchführen einer Antriebsänderungsaktion, um den Drehantrieb des Werkzeugs zu ändern.
Zweckmäßigerweise wird das Verfahren mit der beschriebenen Elektrowerkzeug-Vorrichtung durchgeführt und/oder ist in Entsprechung zu einer Weiterbildung der Elektrowerkzeug-Vorrichtung ausgebildet.
Weitere exemplarische Details sowie beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei zeigt

1 eine schematische Darstellung einer Elektrowerkzeug-Vorrichtung,
2 eine Schraube in drei verschiedenen Einschraub-Zuständen,
3 ein Schaubild mit einem Drehmomentsignal, einem Stromsignal und einem Drehgeschwindigkeitssignal,
4 die Elektrowerkzeug-Vorrichtung mit einem Vorsatzgerät,
5 die Elektrowerkzeug-Vorrichtung mit einem Mobilgerät und
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Elektrowerkzeug-Vorrichtung.

Die 1 zeigt eine Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, die exemplarisch als Schraub- und/oder Bohrvorrichtung ausgeführt ist.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 umfasst ein Antriebsgerät 6 sowie exemplarisch ein am Antriebsgerät 6 angebrachtes Werkzeug 2. Das Antriebsgerät 6 ist als Handgerät ausgeführt. Das Antriebsgerät 6 ist beispielsweise ein Bohrschrauber, insbesondere ein Akku-Bohrschrauber. Exemplarisch ist das Antriebsgerät 6 T-förmig ausgeführt. Ferner kann das Antriebsgerät pistolenförmig ausgeführt sein.
Das Antriebsgerät 6 verfügt über einen Griffabschnitt 14, den der Benutzer mit seiner Hand greifen kann, um das Antriebsgerät 6 zu tragen und zu führen. Der Griffabschnitt 14 ist mit seiner Längsachse zweckmäßigerweise vertikal ausgerichtet.
Das Antriebsgerät 6 verfügt ferner über einen Schaftabschnitt 15. Am vorderen Ende des Schaftabschnitts 15 ist das Werkzeug 2 angeordnet. Durch den Schaftabschnitt 15 verläuft zweckmäßigerweise eine Welle 9. Der Schaftabschnitt 15 ist mit seiner Längsachse exemplarisch horizontal ausgerichtet.
Das Antriebsgerät 6 umfasst ferner einen Energiespeicherabschnitt 16, der exemplarisch unten am Griffabschnitt 14 angeordnet ist. Der Energiespeicherabschnitt 16 umfasst einen Energiespeicher 17, beispielsweise einen Akku.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 umfasst eine Antriebseinheit 1 zum Drehantrieb des Werkzeugs 2. Die Antriebseinheit 1 umfasst beispielsweise einen Elektromotor zum Drehantrieb des Werkzeugs 2. Das Werkzeug 2 ist exemplarisch eine Schraubendreherklinge. Alternativ kann das Werkzeug 2 auch ein Bohrer sein. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 umfasst exemplarisch die Welle 9, über die das Werkzeug 2 mit der Antriebseinheit 1, insbesondere dem Elektromotor, gekoppelt ist, sodass das Werkzeug 2 durch die Antriebseinheit 1 über die Welle 9 in eine Drehbewegung versetzt werden kann. Zweckmäßigerweise befindet sich eine Wandlungseinheit, beispielsweise ein Getriebe, zwischen der Antriebseinheit 1 und dem Werkzeug 2.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere das Antriebsgerät 6, umfasst eine Bedieneinrichtung 18, die exemplarisch ein erstes Bedienelement 21 und/oder optional ein zweites Bedienelement 22 umfasst. Die Bedieneinrichtung 18, insbesondere das erste Bedienelement 21, dient zweckmäßigerweise dazu, den mittels der Antriebseinheit 1 bereitgestellten Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu steuern, insbesondere zu starten und/oder zu stoppen. Das erste Bedienelement 21 ist vorzugsweise als Abzugstaste ausgeführt und zweckmäßigerweise am Griffabschnitt 14 angeordnet. Das optional vorhandene zweite Bedienelement 22 ist zweckmäßigerweise als Drehschalter ausgeführt.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 umfasst eine Steuereinheit 19, die beispielsweise einen Microcontroller umfasst. Die Steuereinheit 19 dient insbesondere dazu, eine mittels der Bedieneinrichtung 18, insbesondere mittels des ersten Bedienelements 21 und/oder des zweiten Bedienelements 22, eingegebene Benutzereingabe zu erfassen. Die Steuereinheit 19 ist ausgebildet, die Antriebseinheit 1 anzusteuern, so dass diese den Drehantrieb des Werkzeugs 2 bereitstellt. Die Steuereinheit 19 ist insbesondere ausgebildet, die Ansteuerung der Antriebseinheit 1 unter Berücksichtigung der erfassten Benutzereingabe durchzuführen.
Das Antriebsgerät 6 umfasst ein Außengehäuse 12, in dem exemplarisch die Steuereinheit 19 und die Antriebseinheit 1 angeordnet sind. Der Griffabschnitt 14 ist exemplarisch Teil des Außengehäuses 12.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist ausgebildet, eine Assistenzprozedur durchzuführen. Die Assistenzprozedur wird insbesondere durch die Steuereinheit 19 gesteuert. Die Assistenzprozedur dient dazu, einen Benutzer der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 bei einem Arbeitsvorgang, insbesondere einem Einschraubvorgang oder einem Bohrvorgang, zu unterstützen, insbesondere derart, dass die Assistenzprozedur den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu einem geeigneten Zeitpunkt ändert, insbesondere stoppt oder in der Drehgeschwindigkeit reduziert. Der Arbeitsvorgang umfasst beispielsweise mehrere aufeinander folgende Arbeitsvorgang-Phasen und die Assistenzprozedur dient insbesondere dazu, einen Wechsel von einer Arbeitsvorgang-Phase zu einer anderen Arbeitsvorgang-Phase und/oder das Vorliegen einer bestimmten Arbeitsvorgang-Phase zu detektieren und zweckmäßigerweise in Ansprechen auf diese Detektion den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu ändern.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 soll im Folgenden ein Einschraubvorgang als ein Beispiel für einen Arbeitsvorgang erläutert werden.
Die 2 zeigt eine Schraube 35 in drei verschiedenen Einschraub-Zuständen während des Einschraubvorgangs, mit dem die Schraube 35 in ein Bearbeitungsobjekt 34, beispielsweise ein Werkstück oder eine Wand, geschraubt wird.
Die 3 zeigt ein Schaubild mit einem Drehmomentsignal 43, einem Stromsignal 44 und einem Drehgeschwindigkeitssignal 45. Das Drehmomentsignal 43 ist ein zeitlicher Verlauf eines Drehmoments während des Einschraubvorgangs. Das Drehmoment ist beispielsweise das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment. Das Stromsignal 44 ist ein zeitlicher Verlauf eines elektrischen Stroms während des Einschraubvorgangs. Der elektrische Strom ist beispielsweise der elektrische Strom, der der Antriebseinheit 1 zugeführt wird. Beispielsweise ist der elektrische Strom ein Motorstrom des Elektromotors der Antriebseinheit 1. Das Drehgeschwindigkeitssignal 45 ist ein zeitlicher Verlauf einer Drehgeschwindigkeit, insbesondere einer Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs 2. Das Drehmoment, der elektrische Strom und die Drehgeschwindigkeit sind jeweilige Beispiele für eine Antriebsgröße, die im Zusammenhang mit dem Drehantrieb des Werkzeugs 2 steht.
Der Einschraubvorgang umfasst als Arbeitsvorgang-Phasen exemplarisch eine Beschleunigungs-Phase 45, eine Gewinde-Einschraub-Phase 46 und/oder eine Schraubenkopf-Einschraub-Phase 47.
Während der Beschleunigungs-Phase 45 wird die Drehgeschwindigkeit (insbesondere ausgehend von Null) auf eine Arbeits-Drehgeschwindigkeit 48 beschleunigt. Zweckmäßigerweise wird die Schraube 35 während der Beschleunigungs-Phase 45 mit einem Teil ihres Gewindes 36 in das Bearbeitungsobjekt 43 geschraubt.
Die Gewinde-Einschraub-Phase 46 folgt auf die Beschleunigungs-Phase 45. Während der Gewinde-Einschraub-Phase 46 wird die Schraube mit ihrem Gewinde 36 in das Bearbeitungsobjekt 34 geschraubt. Während der Gewinde-Einschraub-Phase 46 ist die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs 2 gleich der Arbeits-Drehgeschwindigkeit 48, insbesondere (im Wesentlichen) konstant, insbesondere im Rahmen einer Regelgenauigkeit einer von der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 durchgeführten Regelung, insbesondere einer Drehgeschwindigkeitsregelung. Zweckmäßigerweise ist während der Gewinde-Einschraub-Phase 46 das Drehmoment und/oder der elektrische Strom (im Wesentlichen) konstant, insbesondere im Rahmen einer Regelgenauigkeit einer von der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 durchgeführten Regelung. In der 2 ist die Schraube 35 links in einem ersten Einschraub-Zustand gezeigt, der während der Gewinde-Einschraub-Phase 46 vorliegt und in dem die Schraube 35 mit einem Teil ihres Gewindes bereits in das Bearbeitungsobjekt 34 eingeschraubt ist und der Schraubenkopf 39 noch nicht in Kontakt mit dem Bearbeitungsobjekt 34 ist.
Die Schraubenkopf-Einschraub-Phase 47 folgt auf die Gewinde-Einschraub-Phase 46. In der Schraubenkopf-Einschraub-Phase 47 wird der Schraubenkopf 39 in das Bearbeitungsobjekt 34 getrieben. In der Schraubenkopf-Einschraub-Phase 47 sinkt die Drehgeschwindigkeit und/oder steigt das Drehmoment und/oder der elektrische Strom. In der 2 ist die Schraube 35 in der Mitte in einem zweiten Einschraub-Zustand gezeigt, der während der Schraubenkopf-Einschraub-Phase 47 vorliegt und in dem die Schraube 35 mit einem Teil ihres Schraubenkopfs bereits in das Bearbeitungsobjekt 34 eingedrungen ist.
Ferner ist in der 2 die Schraube rechts in einem dritten Einschraub-Zustand gezeigt, der nach Ende der Schraubenkopf-Einschraub-Phase 47 vorliegt und in dem der Schraubenkopf 39 mit seiner Oberseite 38 flächenbündig zur Oberfläche 41 des Bearbeitungsobjekts 34 ist.
Exemplarisch dient die Assistenzprozedur dazu, die Schraubenkopf-Einschraub-Phase 47 zu detektieren und in Ansprechen auf die Detektion der Schraubenkopf-Einschraub-Phase 47 den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu ändern, beispielsweise derart, dass es einem Benutzer erleichtert wird, den dritten Einschraub-Zustand zu erzielen.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 19, ist zweckmäßigerweise ausgebildet, im Rahmen der Assistenzprozedur während des Drehantriebs des Werkzeugs 2 (insbesondere während eines Arbeitsvorgangs) eine mit dem Drehantrieb des Werkzeugs 2 im Zusammenhang stehende Antriebsgröße wiederholt zu erfassen, um Antriebsgröße-Werte zu erhalten, die einen zeitlichen Verlauf der Antriebsgröße abbilden. Die Antriebsgröße umfasst vorzugsweise die Drehgeschwindigkeit, das Drehmoment und/oder eine elektrische Antriebsgröße, beispielsweise den elektrischen Strom, der Antriebseinheit 1.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist ausgebildet, eine kumulierte Summe auf Basis von Abweichungswerten zwischen den Antriebsgröße-Werten und einer Referenzgröße zu berechnen. Vorzugsweise berechnet die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 die kumulierte Summe als kumulierte Summer der Abweichungswerte. Vorzugsweise berechnet die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 die Abweichungswerte als Differenz zwischen den Antriebsgröße-Werten und der Referenzgröße. Die Berechnungen der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 werden zweckmäßigerweise von der Steuereinheit 19 durchgeführt. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist insbesondere ausgebildet, die kumulierte Summe gemäß einem CUSUM-Verfahren zu berechnen. CUSUM steht für „cumulative sum“.
Exemplarisch berechnet die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 die kumulative Summe gemäß den folgenden Formeln als S_n: $S_{0} = 0$
$S_{n} = max (0, S_{n - 1} + x_{n} - ω_{n})$
x_n ist der jeweilige Antriebsgröße-Wert und ω_n ist die Referenzgröße. Mit dem Index n werden insbesondere die Antriebsgröße-Werte referenziert. Zweckmäßigerweise erfolgt sukzessive für jeden Antriebsgröße-Wert eine entsprechende Berechnung von S_n. Beispielsweise wird (insbesondere zu Beginn der Assistenzprozedur) die kumulative Summe zunächst auf Null gesetzt. Dann wird im Rahmen der Assistenzprozedur sukzessive für jeden Antriebsgröße-Wert x_n ein jeweiliger Abweichungswert x_n - ω_n berechnet und dieser Abweichungswert zu der unmittelbar davor berechneten kumulativen Summe S_n-1 addiert. Der so berechnete Summenwert S_n-1 + x_n - ω_n wird dann mit Null verglichen (exemplarisch mittels einer max-Funktion). Ist der Summenwert größer als Null, wird die kumulative Summe S_n auf diesen Summenwert gesetzt. Ist der Summenwert kleiner gleich null, wird die kumulative Summe S_n auf null gesetzt.
Bevorzugt basiert die Referenzgröße ω_n auf einem auf die Antriebsgröße bezogenen Mittelwert µ_n und einem Rauschparameter k. Beispielsweise ist die Referenzgröße ω_n eine Summe aus dem auf die Antriebsgröße bezogenen Mittelwert µ_n und dem Rauschparameter k. Der Mittelwert µ_n wird beispielsweise während der Assistenzprozedur anhand der bislang erfassten Antriebsgröße-Werte x_n berechnet, beispielsweise auf Basis von „Welford's online algorithm“. Ferner kann für den Mittelwert µ_n ein fester Wert, beispielsweise ein in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 gespeicherter Wert, verwendet werden. Der Rauschparameter k ist zweckmäßigerweise über die Bedieneinrichtung 18, insbesondere das zweite Bedienelement 22, von einem Benutzer einstellbar. Ferner kann für den Rauschparameter k ein fester Wert, insbesondere ein in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 gespeicherter Wert, verwendet werden.
Optional werden der jeweilige Antriebsgröße-Wert x_n, die Referenzgröße ω_n, der Mittelwert µ_n, der Rauschparameter k, der jeweilige Abweichungswert und/oder die kumulative Summe S_n normiert, beispielsweise auf eine Standardabweichung s. Die Standardabweichung s wird beispielsweise während der Assistenzprozedur anhand der bislang erfassten Antriebsgröße-Werte x_n berechnet, beispielsweise auf Basis von „Welford's online algorithm“. Ferner kann für die Standardabweichung s ein fester Wert, beispielsweise ein in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 gespeicherter Wert, verwendet werden.
Beispielsweise wird die kumulative Summe S_n gemäß den folgenden Formeln berechnet: $S_{0} = 0$
$S_{n} = max (0, S_{n - 1} + \frac{1}{s} (x_{n} - μ_{n}))$
Ferner kann die kumulative Summe S_n auch gemäß den folgenden Formeln berechnet werden: $S_{0} = 0$
$S_{n} = max (0, S_{n - 1} + \frac{x_{n}}{s} - \frac{μ_{n}}{s} - k)$
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist ausgebildet, auf Basis der kumulierten Summe eine Antriebsänderungsaktion durchzuführen, um den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu ändern. Der durch die Antriebsänderungsaktion eingenommene Modus der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 soll auch als Unterstützungsmodus bezeichnet werden.
Bevorzugt vergleicht die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 die kumulative Summe S_n (insbesondere jede berechnete kumulative Summe S_n) mit einem Grenzwert und führt in Ansprechen darauf, dass die kumulative Summe S_n den Grenzwert erreicht oder überschreitet, die Antriebsänderungsaktion durch. Zweckmäßigerweise nimmt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 auf Basis der kumulierten Summe, insbesondere in Ansprechen darauf, dass die kumulative Summe S_n den Grenzwert erreicht oder überschreitet, den Unterstützungsmodus ein. Der Grenzwert ist zweckmäßigerweise in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 gespeichert und/oder über die Bedieneinrichtung 18 einstellbar und/oder wird von der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 berechnet, beispielsweise als ein Vielfaches des Mittelwerts.
Bevorzugt setzt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung den Mittelwert und/oder die Standardabweichung in Ansprechen darauf zurück, dass die kumulative Summe den Grenzwert erreicht oder überschreitet.
Bevorzugt ist über die Bedieneinrichtung 18 wenigstens ein Benutzerparameter für die Assistenzprozedur einstellbar. Der wenigstens eine Benutzerparameter umfasst insbesondere den Rauschparameter k für die Berechnung der kumulierten Summe und/oder den Grenzwert, auf dessen Basis die Elektrowerkzeug-Vorrichtung die Antriebsänderungsaktion durchführt.
Optional ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung ausgebildet, im Rahmen der Assistenzprozedur während des Drehantriebs des Werkzeugs 2 mehrere mit dem Drehantrieb des Werkzeugs 2 im Zusammenhang stehende Antriebsgrößen (beispielsweise das Drehmoment, die Drehgeschwindigkeit und/oder den elektrischen Strom) wiederholt zu erfassen, um für jede der Antriebsgrößen jeweilige Antriebsgröße-Werte zu erhalten, die einen jeweiligen zeitlichen Verlauf der jeweiligen Antriebsgröße abbilden. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist insbesondere ausgebildet, für jede der Antriebsgrößen eine jeweilige kumulierte Summe auf Basis von jeweiligen Abweichungswerten zwischen den jeweiligen Antriebsgröße-Werten und einer jeweiligen Referenzgröße zu berechnen, und auf Basis der berechneten kumulierten Summen eine Antriebsänderungsaktion durchzuführen, um den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu ändern. Die Berechnung der jeweiligen kumulierten Summen erfolgt zweckmäßigerweise jeweils gemäß der vorstehenden (auf die Berechnung einer kumulierten Summe bezogenen) Erläuterungen. Bevorzugt vergleicht die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 jede der kumulierten Summen mit einem jeweiligen Grenzwert und führt die Antriebsänderungsaktion in Ansprechen darauf aus, dass eine, mehrere oder alle kumulierten Summen ihren jeweiligen Grenzwert erreichen oder überschreiten.
Bevorzugt umfasst die Antriebsänderungsaktion eine Reduzierung des Drehantriebs des Werkzeugs 2, eine Beendigung des Drehantriebs des Werkzeugs, eine Unterbrechung des Drehantriebs des Werkzeugs und/oder einen Wechsel des Drehantriebs des Werkzeugs 2 zu einem gepulsten Betrieb umfasst. Die Reduzierung des Drehantriebs umfasst beispielsweise eine Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs 2 und/oder eine Reduzierung des Drehmoments des Werkzeugs 2. Bei dem gepulsten Betrieb erfolgen (mittels der Antriebseinheit 1) beispielsweise zeitlich beabstandete Drehmomentpulse auf das Werkzeug 2. Zwischen den Drehmomentpulsen kann das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment auf null reduziert sein. Die Antriebsänderungsaktion wird insbesondere dadurch durchgeführt, dass die Steuereinheit 19 die Ansteuerung der Antriebseinheit 1 ändert.
Bevorzugt umfasst die Antriebsänderungsaktion eine Reduzierung eines maximalen Drehgeschwindigkeitswerts für den Drehantrieb. Der maximale Drehgeschwindigkeitswert definiert beispielsweise die maximal (beispielsweise mittels einer Betätigung des erste Betätigungselements 21) einstellbare Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs 2. Optional führt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 vor der Antriebsänderungsaktion eine Drehgeschwindigkeitsregelung des Werkzeugs 2 auf einen insbesondere festen Drehgeschwindigkeits-Sollwert durch, der exemplarisch (vor der Antriebsänderungsaktion) den maximalen Drehgeschwindigkeitswert darstellt, und der (nach der Antriebsänderungsaktion) reduzierte Drehgeschwindigkeitswert ist insbesondere gegenüber diesem Drehgeschwindigkeits-Sollwert reduziert.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, (insbesondere für die Reduzierung des maximalen Drehgeschwindigkeitswerts) den Drehantrieb für eine definierte Unterbrechungszeitspanne zu unterbrechen und im Anschluss an die Unterbrechung den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu beschleunigen bis der reduzierte maximale Drehgeschwindigkeitswert erreicht ist. Auf diese Weise kann die Elektrowerkzeug-Vorrichtung die Antriebsänderungsaktion für den Benutzer deutlich wahrnehmbar machen.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, in Ansprechen darauf, dass nach der im Rahmen der Antriebsänderungsaktion erfolgten Reduzierung des maximalen Drehgeschwindigkeitswerts ein mit dem Drehantrieb des Werkzeugs 2 im Zusammenhang stehender Strom einen Strom-Schwellenwert erreicht oder überschreitet, den maximalen Drehgeschwindigkeitswert zu erhöhen. Der Strom ist zweckmäßigerweise der Motorstrom des Elektromotors. Der Strom-Schwellenwert ist zweckmäßigerweise in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, insbesondere der Steuereinheit 19 gespeichert und beschreibt zweckmäßigerweise den maximal für die Antriebseinheit 1 bereitstellbaren elektrischen Strom. Nach der Durchführung der Antriebsänderungsaktion und der damit einhergehenden Reduzierung des maximalen Drehgeschwindigkeitswerts kann es vorkommen, dass für den durchzuführenden Arbeitsvorgang nicht genug Leistung und/oder Drehmoment zur Verfügung steht. Dies ist für die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 insbesondere daran erkennbar, dass der Strom den Strom-Schwellenwert erreicht. Durch die Erhöhung des maximalen Drehgeschwindigkeitswerts (gegenüber des zuvor herabgesetzten maximalen Drehgeschwindigkeitswerts) wird es ermöglicht, die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs 2 und damit die bereitgestellte Leistung und/oder das bereitgestellte Drehmoment zu erhöhen.
Wie vorstehend erwähnt, handelt es sich bei der Antriebsgröße beispielsweise um die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs 2, das auf das Werkzeug 2 wirkende Drehmoment oder um den elektrischen Strom der Antriebseinheit 1. Bevorzugt umfasst die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 eine (vorzugsweise am Wirkort des Drehmoments, insbesondere an einer Welle 9, angeordnete) Sensoreinrichtung 11 zum Erfassen des Drehmoments, das als Antriebsgröße verwendet werden kann. Die Sensoreinrichtung 11 umfasst beispielsweise einen Dehnungsmessstreifen, einen Sensor zu Messung von mechanischen Spannungen, eine Magnetostriktion-Einheit und/oder eine Piezosensoreinheit zur Erfassung einer mechanischen Deformation. Die Sensoreinrichtung 11 ist ausgebildet, das Drehmoment an der Welle 9, insbesondere einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle und/oder einer Motorwelle zu erfassen. Ferner kann die Sensoreinrichtung 11 Teil des nachstehend erläuterten Vorsatzgeräts 7 sein.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 verfügt vorzugsweise über das erste Bedienelement 21, das beispielsweise als Abzugtaste ausgeführt ist und zweckmäßigerweise durch eine Benutzerbedienung entlang eines Bedienwegs 49 positionierbar ist (beispielsweise relativ zum Außengehäuse 12), um den Drehantrieb des Werkzeugs 2 gemäß der Position des Bedienelements 21 entlang des Bedienwegs 49 einzustellen. Der Bedienweg 49 ist in der 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet. Beispielsweise ist das Bedienelement 21 von einem Benutzer entlang des Bedienwegs von einer ersten Endlage zu einer zweiten Endlage positionierbar, um den Drehantrieb des Werkzeugs 2, insbesondere die Drehgeschwindigkeit und/oder das Drehmoment des Werkzeugs 2, variabel einzustellen, insbesondere derart, dass in Richtung hin zu der zweiten Endlage der Drehantrieb, insbesondere die Drehgeschwindigkeit und/oder das Drehmoment, zunimmt. Durch eine Positionierung des Bedienelements 21 in die erste Endlage wird beispielsweise ein Drehantrieb, insbesondere ein Drehmoment und/oder eine Drehgeschwindigkeit, von Null eingestellt. Die erste Endlage kann zweckmäßigerweise auch als Aus-Position bezeichnet werden. Durch eine Positionierung des Bedienelements 21 in die zweite Endlage wird beispielsweise ein maximaler Drehantrieb, insbesondere ein maximales Drehmoment und/oder eine maximale Drehgeschwindigkeit, (beispielsweise gemäß dem maximalen Drehgeschwindigkeitswert) eingestellt.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, in Ansprechen darauf, dass das Bedienelement 21 eine vorbestimmte Position entlang des Bedienwegs erreicht oder überschreitet (insbesondere in Richtung hin zur zweiten Endlage), die Assistenzprozedur durchzuführen und/oder die Durchführung der Antriebsänderungsaktion auf Basis der kumulierten Summe freizugeben. Die vorbestimmte Position ist vorzugsweise beabstandet von der ersten Endlage und/oder beabstandet von der zweiten Endlage, beispielsweise befindet sich die vorbestimmte Position bei wenigstens 50% oder wenigstens 70% und/oder maximal 90% des Bedienwegs in Richtung hin zur zweiten Endlage. Zweckmäßigerweise wird die Assistenzprozedur in Ansprechen auf die Positionierung des Bedienelements 21 an der vorbestimmten Position ausgelöst, insbesondere unmittelbar danach oder zeitverzögert. Alternativ wird die Assistenzprozedur schon vorher gestartet, beispielsweise durch eine Betätigung des Bedienelements 21 und durch die Positionierung des Bedienelements 21 an der vorbestimmten Position wird dann die Durchführung der Antriebsänderungsaktion freigegeben.
Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist insbesondere ausgebildet, in Ansprechen darauf, dass das Bedienelement die vorbestimmte Position erreicht oder überschreitet, einen Automatikmodus einzunehmen. Die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, im Automatikmodus eine Möglichkeit einer manuellen variablen Einstellung des Drehantriebs über die Positionierung des Bedienelements entlang des Bedienwegs zu deaktivieren und/oder über die Positionierung des Bedienelements entlang des Bedienwegs nur ein Ausschalten des Drehantriebs zu ermöglichen. Zweckmäßigerweise verfügt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 über einen manuellen Modus, in dem die manuelle variable Einstellung des Drehantriebs, insbesondere der Drehgeschwindigkeit und/oder des Drehmoments des Werkzeugs 2, über die Positionierung des Bedienelements entlang des Bedienwegs möglich ist. Eine manuelle variable Einstellung des Drehantriebs bedeutet insbesondere, dass der Drehantrieb (insbesondere die Drehgeschwindigkeit und/oder das Drehmoment) kontinuierlich und/oder schrittweise auf eine Vielzahl von verschiedenen Werten einstellbar ist, und zwar gemäß, insbesondere proportional zu, der Positionierung des Bedienelements entlang des Bedienwegs. Im Automatikmodus ist diese Möglichkeit der manuellen variablen Einstellung zweckmäßigerweise deaktiviert. Beispielsweise stellt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 im Automatikmodus den Drehantrieb, insbesondere die Drehgeschwindigkeit und/oder das Drehmoment, auf einen festen Wert ein. Beispielsweise führt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 im Automatikmodus eine Drehgeschwindigkeitsregelung der Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs 2 auf einen konstanten (insbesondere fest vorgegebenen) Drehgeschwindigkeits-Sollwert durch. Zweckmäßigerweise kann der Benutzer im Automatikmodus den Drehantrieb ausschalten, insbesondere durch ein Positionieren des ersten Bedienelements 21 in die Aus-Position.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, auf Basis der kumulierten Summe von dem Automatikmodus in einen Unterstützungsmodus zu wechseln und im Unterstützungsmodus die Deaktivierung der Möglichkeit der manuellen variablen Einstellung zu beenden. Vorzugsweise wechselt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 in Ansprechen darauf von dem Automatikmodus in den Unterstützungsmodus, dass die kumulierte Summe den Grenzwert überschreitet. Als Unterstützungsmodus soll insbesondere derjenige Modus bezeichnet werden, der nach der Durchführung der Antriebsänderungsaktion vorliegt, also insbesondere ein Modus, bei dem der Drehantrieb geändert ist, beispielsweise durch eine Reduzierung des maximalen Drehgeschwindigkeitswerts. Im Unterstützungsmodus kann der Benutzer die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs wieder über die Positionierung des ersten Bedienelements 21 entlang des Bedienwegs 49 manuell variabel einstellen - und zwar insbesondere bis zum maximalen Drehgeschwindigkeitswert. Der Benutzer kann so die Schraube 35 mit einer frei wählbaren niedrigen Drehgeschwindigkeit weiter in das Bearbeitungsobjekt 34 schrauben, bis der Schraubenkopf 39 mit einer gewünschten Tiefe in das Bearbeitungsobjekt 34 getrieben ist.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, in Ansprechen darauf, dass das Bedienelement in eine Aus-Position versetzt wird, die kumulierte Summe zurückzusetzen und/oder die Assistenzprozedur zu beenden.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, einen Beginn der Assistenzprozedur zu verzögern, bis die Beschleunigungs-Phase 45 des Drehantriebs beendet ist. Beispielsweise ist in der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 eine vorbestimmte Zeitperiode definiert, die die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ab dem Beginn des Drehantriebs und/oder ab der Positionierung des ersten Bedienelements 21 an der vorbestimmten Position abwartet, bevor die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 die Assistenzprozedur beginnt, insbesondere bevor die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 die kumulierte Summe berechnet. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass eine sich in der Beschleunigungs-Phase aufgrund der Beschleunigung des Werkzeugs 2 ändernde Antriebsgröße auf die kumulierte Summe auswirkt und dazu führt, dass die Antriebsänderungsaktion zu früh oder zu spät ausgeführt wird.
Bevorzugt ist die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ausgebildet, bei der Assistenzprozedur während der Erfassung der Antriebsgröße bis zur Durchführung der Antriebsänderungsaktion das Werkzeug gemäß einem konstanten Drehgeschwindigkeits-Sollwert anzutreiben, insbesondere eine Drehgeschwindigkeits-Regelung der Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs 2 gemäß dem konstanten Drehgeschwindigkeits-Sollwert durchzuführen. Auf diese Weise kann erzielt werden, dass sich die Drehgeschwindigkeit - und damit zweckmäßigerweise die Antriebsgröße - nur wenig oder nicht ändert (insbesondere in der Gewinde-Einschraub-Phase), so dass dann ein durch die Schraubenkopf-Einschraub-Phase bewirkte Änderung der Antriebsgröße deutlich hervortritt und verlässlich erkannt werden kann.
Die 4 zeigt eine exemplarische Konfiguration der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, bei der die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ein Vorsatzgerät 7 umfasst. Das Vorsatzgerät 7 ist abnehmbar an das Antriebsgerät 6 angebracht, exemplarisch an dessen Schaftabschnitt 15. Das Vorsatzgerät 7 ist kommunikativ mit dem Antriebsgerät 6 verbunden. Das Vorsatzgerät 7 kann beispielsweise als Zusatzgriff ausgeführt sein. Das Vorsatzgerät 7 ist zweckmäßigerweise nicht dafür erforderlich, um mittels der Antriebseinheit 1 den Drehantrieb des Werkzeugs 2 bereitzustellen. Das Vorsatzgerät 7 dient vorzugsweise dazu, die Assistenzprozedur freizuschalten, die Antriebsgröße zu erfassen, die kumulative Summe zu berechnen und/oder zu prüfen, ob die Antriebsänderungsaktion durchzuführen ist, insbesondere, ob die kumulative Summe den Grenzwert erreicht oder übersteigt. Vorzugsweise umfasst das Vorsatzgerät 7 eine Vorsatzgerät-Sensoreinheit zur Erfassung der Antriebsgröße und/oder eine Vorsatzgerät-Steuereinheit. Die Vorsatzgerät-Steuereinheit ist zweckmäßigerweise kommunikativ mit der Steuereinheit 19 verbunden, insbesondere drahtlos, beispielsweise über Bluetooth, und/oder drahtgebunden. Das Vorsatzgerät 7 kann ferner Teil der Bedieneinrichtung 18 sein, insbesondere das zweite Bedienelement bereitstellen.
Die 5 zeigt eine exemplarische Konfiguration der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10, bei der die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ein Mobilgerät 8, beispielsweise ein Smartphone, umfasst, das kommunikativ mit dem Antriebsgerät 6, insbesondere der Steuereinheit 19, verbunden ist, insbesondere drahtgebunden und/oder drahtlos, beispielsweise über Bluetooth. Das Mobilgerät 8 ist separat von dem Antriebsgerät 6 vorhanden. Das Mobilgerät 8 dient vorzugsweise dazu, die Assistenzprozedur freizuschalten. Die Mobilgerät-Steuereinheit ist zweckmäßigerweise kommunikativ mit der Steuereinheit 19 verbunden, insbesondere drahtlos und/oder drahtgebunden. Das Mobilgerät 8 kann ferner Teil der Bedieneinrichtung 18 sein, insbesondere das zweite Bedienelement bereitstellen. Exemplarisch umfasst das Mobilgerät 8 einen Touchscreen 42, der Teil der Bedieneinrichtung 18 bildet und/oder beispielsweise das zweite Bedienelement darstellt.
Die 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt S1, bei dem der Drehantrieb des Werkzeugs 2 gestartet wird. Beispielsweise betätigt der Benutzer bei dem ersten Schritt die Bedieneinrichtung 18, insbesondere das erste Bedienelement 21, um zu bewirken, dass die Antriebseinheit 1 damit beginnt, den Drehantrieb des Werkzeugs 2 bereitzustellen. Exemplarisch steht das Werkzeug 2 zu diesem Zeitpunkt in Eingriff mit einem Schraubenkopf einer in ein Bearbeitungsobjekt einzuschraubenden Schraube.
Das Verfahren umfasst einen optionalen zweiten Schritt S2, bei dem der Benutzer eine Durchführung der Assistenzprozedur auslöst, indem der Benutzer mit dem ersten Bedienelement 21 die vorbestimmte Position entlang des Bedienwegs erreicht oder überschreitet, beispielsweise indem der Benutzer das erste Bedienelement 21 in die zweite Endlage versetzt. Alternativ kann die Assistenzprozedur auch auf andere Weise, beispielsweise automatisch, ausgelöst werden.
Das Verfahren umfasst einen optionalen dritten Schritt S3, in dem die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 den tatsächlichen Beginn der Assistenzprozedur verzögert, bis die Beschleunigungs-Phase 46 des Drehantriebs beendet ist. Beispielsweise wartet die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 ab dem Beginn des Drehantriebs und/oder ab der Positionierung des ersten Bedienelements 21 in der vorbestimmten Position eine vorbestimmte Zeitperiode ab, bevor die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 die Assistenzprozedur beginnt.
Das Verfahren fährt fort mit dem vierten Schritt S4, in dem die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 die Assistenzprozedur durchführt (insbesondere in der Gewinde-Einschraub-Phase) und, im Rahmen der Assistenzprozedur während des Drehantriebs des Werkzeugs 2, die mit dem Drehantrieb des Werkzeugs im Zusammenhang stehenden Antriebsgröße wiederholt erfasst, um Antriebsgröße-Werte zu erhalten, die einen zeitlichen Verlauf der Antriebsgröße abbilden, und die kumulierten Summe auf Basis der Abweichungswerte zwischen den Antriebsgröße-Werten und der Referenzgröße berechnet.
Optional nimmt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 im vierten Schritt S4 - also im Rahmen der Assistenzprozedur, den Automatikmodus ein und regelt im Automatikmodus die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs 2 auf einen konstanten Drehgeschwindigkeits-Sollwert und/oder sperrt die Möglichkeit der manuellen variablen Einstellung der Drehgeschwindigkeit über die Positionierung des ersten Bedienelements 21. Optional bewirkt der Benutzer, dass das erste Bedienelement 21 in die erste Endlage versetzt wird (beispielsweise indem der Benutzer seinen Finger von dem ersten Bedienelement 21 nimmt). In diesem Fall fährt das Verfahren mit dem siebten Schritt S7 fort.
Das Verfahren fährt fort mit dem fünften Schritt S5 (insbesondere in dem Fall, in dem der Benutzer das erste Bedienelement 21 in einer von der ersten Endlage verschiedenen Position lässt und/oder seinen Finger nicht von dem ersten Bedienelement 21 nimmt). In dem fünften Schritt S5 führt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 auf Basis der kumulierten Summe die Antriebsänderungsaktion durch, um den Drehantrieb des Werkzeugs 2 zu ändern (insbesondere in der Schraubenkopf-Einschraub-Phase). Insbesondere wechselt die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 in Ansprechen darauf, dass die kumulierte Summe den Grenzwert erreicht oder überschreitet von dem Automatikmodus in den Unterstützungsmodus, in dem zweckmäßigerweise der maximale Drehgeschwindigkeitswert des Werkzeugs 2 reduziert ist (insbesondere gegenüber dem Automatikmodus) und/oder die Möglichkeit der manuellen variablen Einstellung der Drehgeschwindigkeit über die Positionierung des ersten Bedienelements 21 (insbesondere bis zum reduzierten maximalen Drehgeschwindigkeitswert) wieder freigegeben ist.
Das Verfahren fährt fort mit dem optionalen sechsten Schritt, in dem sich die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 in dem Unterstützungsmodus befindet und der Benutzer durch Betätigung des ersten Bedienelements 21 bewirkt, dass die Schraube mit dem Schraubenkopf weiter in das Bearbeitungsobjekt geschraubt wird, insbesondere bis der Benutzer bewirkt, dass das erste Bedienelement 21 in die erste Endlage versetzt wird (beispielsweise indem der Benutzer seinen Finger von dem ersten Bedienelement 21 nimmt).
In Ansprechen darauf, dass das erste Bedienelement 21 in die erste Endlage versetzt wird (beispielsweise im Schritt S4 oder im Schritt S6) fährt das Verfahren mit dem Schritt S7 fort, in dem die Elektrowerkzeug-Vorrichtung 10 den Drehantrieb des Werkzeugs stoppt und zweckmäßigerweise die Assistenzprozedur und damit insbesondere auch der Unterstützungsmodus beendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8919456 B2 [0003]
WO 2021244790 A1 [0004]

Claims

Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10), insbesondere Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, umfassend eine Antriebseinheit (1) zum Drehantrieb eines Werkzeugs (2), insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, eine Assistenzprozedur durchzuführen und im Rahmen der Assistenzprozedur während des Drehantriebs des Werkzeugs (2) eine mit dem Drehantrieb des Werkzeugs im Zusammenhang stehende Antriebsgröße wiederholt zu erfassen, um Antriebsgröße-Werte zu erhalten, die einen zeitlichen Verlauf der Antriebsgröße abbilden, eine kumulierte Summe auf Basis von Abweichungswerten zwischen den Antriebsgröße-Werten und einer Referenzgröße zu berechnen, und auf Basis der kumulierten Summe eine Antriebsänderungsaktion durchzuführen, um den Drehantrieb des Werkzeugs (2) zu ändern.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebsgröße eine Drehgeschwindigkeit, ein Drehmoment und/oder eine elektrische Antriebsgröße, beispielsweise einen elektrischen Strom, der Antriebseinheit (1) umfasst.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Antriebsänderungsaktion eine Reduzierung des Drehantriebs des Werkzeugs (2), eine Beendigung des Drehantriebs des Werkzeugs (2), eine Unterbrechung des Drehantriebs des Werkzeugs (2) und/oder einen Wechsel des Drehantriebs des Werkzeugs (2) zu einem gepulsten Betrieb umfasst.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Antriebsänderungsaktion eine Reduzierung eines maximalen Drehgeschwindigkeitswerts für den Drehantrieb umfasst, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) zweckmäßigerweise ausgebildet ist, den Drehantrieb für eine definierte Unterbrechungszeitspanne zu unterbrechen und im Anschluss an die Unterbrechung den Drehantrieb des Werkzeugs (2) zu beschleunigen bis der reduzierte maximale Drehgeschwindigkeitswert erreicht ist.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, in Ansprechen darauf, dass nach der im Rahmen der Antriebsänderungsaktion erfolgten Reduzierung des maximalen Drehgeschwindigkeitswerts ein mit dem Drehantrieb des Werkzeugs (2) im Zusammenhang stehender Strom einen Strom-Schwellenwert überschreitet, den maximalen Drehgeschwindigkeitswert zu erhöhen.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Referenzgröße auf einem auf die Antriebsgröße bezogenen Mittelwert und einem Rauschparameter basiert.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend eine Bedieneinrichtung (18), über die wenigstens ein Benutzerparameter für die Assistenzprozedur einstellbar ist, wobei der wenigstens eine Benutzerparameter einen/den Rauschparameter für die Berechnung der kumulierten Summe und/oder einen Grenzwert, auf dessen Basis die Elektrowerkzeug-Vorrichtung die Antriebsänderungsaktion durchführt, umfasst.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) über ein erstes Bedienelement (21), insbesondere eine Abzugtaste, verfügt, das durch eine Benutzerbedienung entlang eines Bedienwegs (49) positionierbar ist, um den Drehantrieb des Werkzeugs (2) gemäß der Position des Bedienelements (12) entlang des Bedienwegs (49) einzustellen, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, in Ansprechen darauf, dass das erste Bedienelement (21) eine vorbestimmte Position entlang des Bedienwegs (49) erreicht oder überschreitet, die Assistenzprozedur durchzuführen und/oder die Durchführung der Antriebsänderungsaktion auf Basis der kumulierten Summe freizugeben.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, in Ansprechen darauf, dass das erste Bedienelement (21) die vorbestimmte Position erreicht oder überschreitet, einen Automatikmodus einzunehmen und im Automatikmodus eine Möglichkeit einer manuellen variablen Einstellung des Drehantriebs über die Positionierung des Bedienelements (21) entlang des Bedienwegs (49) zu deaktivieren und/oder über die Positionierung des Bedienelements (21) entlang des Bedienwegs nur ein Ausschalten des Drehantriebs zu ermöglichen.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, auf Basis der kumulierten Summe von dem Automatikmodus in einen Unterstützungsmodus zu wechseln und im Unterstützungsmodus die Deaktivierung der Möglichkeit der manuellen variablen Einstellung zu beenden.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, in Ansprechen darauf, dass das erste Bedienelement (21) in eine Aus-Position versetzt wird, die kumulierte Summe zurückzusetzen und/oder die Assistenzprozedur zu beenden.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, einen Beginn der Assistenzprozedur zu verzögern, bis eine Beschleunigungsphase des Drehantriebs beendet ist.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) ausgebildet ist, bei der Assistenzprozedur während der Erfassung der Antriebsgröße bis zur Durchführung der Antriebsänderungsaktion das Werkzeug auf Basis eines konstanten Drehgeschwindigkeit-Sollwerts anzutreiben.
Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10) nach einem voranstehenden Anspruch, umfassend ein Antriebsgerät (6), das die Antriebseinheit (1) umfasst, und ein abnehmbar an das Antriebsgerät (6) angebrachtes Vorsatzgerät (7) zur Freischaltung der Assistenzprozedur, Erfassung der Antriebsgröße (AG), Berechnung der kumulierten Summe und/oder Prüfung, ob die Antriebsänderungsaktion durchzuführen ist.
Verfahren zum Betrieb einer Elektrowerkzeug-Vorrichtung (10), insbesondere einer Schraub- und/oder Bohrvorrichtung, mit einer Antriebseinheit (1) zum Drehantrieb eines Werkzeugs (2), insbesondere eines Bohrers oder einer Schraubendreherklinge, umfassend die Schritte: - Starten (S1) des Drehantriebs des Werkzeugs (2), - Durchführen einer Assistenzprozedur, und, im Rahmen der Assistenzprozedur: - während des Drehantriebs des Werkzeugs (2), wiederholtes Erfassen einer mit dem Drehantrieb des Werkzeugs im Zusammenhang stehenden Antriebsgröße (AG) um Antriebsgröße-Werte zu erhalten, die einen zeitlichen Verlauf der Antriebsgröße abbilden, - Berechnen einer kumulierten Summe auf Basis von Abweichungswerten zwischen den Antriebsgröße-Werten und einer Referenzgröße, und - auf Basis der kumulierten Summe, Durchführen einer Antriebsänderungsaktion, um den Drehantrieb des Werkzeugs (2) zu ändern.