專利名稱：工具機、特別是手持式工具機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求I或2的前序部分的工具機、特別是手持式工具機。
背景技術：
上述類型的工具機在實踐中(特別是也作為刺鋸)經(jīng)常被使用并且為了其工作工具沿著工作軌跡(該工作軌跡與相對于工具機側向錯開延伸的預設路徑具有偏置量)的工作而配備一個輔助裝置。輔助裝置包括一個相對于機器側向突出地設置的導向靴，該導向靴布置在一個相對于工具機可調的支架上，并且其可沿著與工作軌跡平行的預設路徑移動導向地貼靠。例如，工件邊緣、導向板等可作為預設路徑使用。在操作中，這種機械輔助裝置在其使用范圍上易受限制，常常很繁瑣并且時常在工作運行時造成不便。其在工具機的使用者這邊要求額外注意，因為為了引導作業(yè)機，使用者也必須監(jiān)控預設路徑和通過導向靴對預設路徑的準確跟蹤。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在于，為跟蹤與相對于偏向工具機側向錯開地延伸的預設路徑具有偏置量的工作軌跡提供簡單條件。該任務根據(jù)本發(fā)明通過權利要求I的特征來實現(xiàn)，因此，通過一個無接觸地工作的距離測量單元來檢測預設路徑的行進區(qū)段和工作工具在行進區(qū)段中至預設路徑的距離，并且通過一個顯示裝置來顯示以預設距離與預設路徑相應的工作軌跡，該工作軌跡由工作工具進行跟蹤。相對于工具機側向錯開的預設路徑在其走向上和在其至工作工具的距離上的無接觸檢測可以在光學上例如通過傳感裝置、特別是攝像機或激光器形式的傳感裝置，但是也可以通過聲學裝置、例如通過超聲波測量單元進行。也可以使用其它無接觸地工作的測量裝置，例如以無線電波為基礎工作的測量裝置。與預設路徑相應的工作軌跡的顯示可以在光學上實現(xiàn)，即通過將工作軌跡顯示為定向光束或通過將與工作軌跡相應的工作線投影到各工件上。因此為使用者提供了以下可能性，即工具機以其工作工具與工作軌跡對齊并且沿著工作軌跡加工工件。另外，在工具機的相應配設中，虛擬地預設的工作軌跡(為定向光束或通過在工件上的投影)可用于在特別是半自動的工作運行中在工具機的相應基本定向中使工作工具(特別是刺鋸中的鋸條)與工作軌跡對齊并且沿著工作軌跡導向，從而由相對于預設路徑具有偏置的工作軌跡的顯示出發(fā)間接通過在機器側對工作工具的調整來跟蹤工作軌跡，并且在工具機的使用者這邊也能觀察到對工作軌跡的跟蹤。在需要時，這種觀察也可以通過工作工具相對于工作軌跡的位置方面的提示例如在顯示器顯示中實現(xiàn)和/或加強。根據(jù)權利要求2，上述任務的另一種解決方案在于，除了用于無接觸地檢測相對于工具機側向錯開地延伸的預設路徑和工作工具至預設路徑的距離的距離測量裝置外，還布置一個用于使工作工具與工作軌跡對齊和/或用于沿著工作軌跡引導工作工具的調節(jié)裝置作為輔助裝置，該工作軌跡以相對于預設路徑的預設距離在工件側延伸。該方案的出發(fā)點在于，在描述工作路徑的與預設路徑相應的走向的數(shù)據(jù)方面以及在描述工作路徑至預設路徑的距離的數(shù)據(jù)方面直接利用工作軌跡路線和工作軌跡來這樣控制調節(jié)裝置，使得工作工具能跟蹤工作軌跡，這也能夠實現(xiàn)半自動運行。因此被證明適宜的是，與預設路徑相應的工作軌跡也通過顯示裝置(如上所述)地顯示，這導致盡管在偏置中工作，但是在工件側出現(xiàn)在使用者面前的圖像最終與以下情況相應，該情況在工件上作為標記線繪出的工作軌跡圖像時在使用者前面。根據(jù)本發(fā)明提供的工具機結構特別對于電動運行的手持式刺鋸被證明是適宜的，其配備有可繞其往復運動軸線旋轉運動的、作為工作工具的鋸條，并且其中傳感地、例如通過攝像機檢測到的工作軌跡被鋸條通過對旋轉位置的相應機械調節(jié)來跟蹤，對此，傳感地檢測到的數(shù)據(jù)在計算器的支持下通過分析單元轉換為用于扭轉鋸條的調節(jié)裝置的調節(jié)指令。因此，在根據(jù)本發(fā)明設計的工具機中，也可以在跟蹤相對于預設路徑具有偏移的工作軌跡時實現(xiàn)半自動的運行，并且這樣不用在工件上做任何附加標記。在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中，可以通過工件側的輪廓(如邊緣)、在工件上預設的 標記或特征化的表面結構來形成預設路徑。預設路徑也可以在相應定位工件時由與工件相鄰的部件(如壁等)構成，這樣可以例如在工件與壁相鄰定位并且壁面作為預設路徑使用時，工件的邊緣相應地與壁輪廓相交，并且這樣即使在不規(guī)則的壁面和壁輪廓的情況下也通過與預設路徑相應的工作軌跡達到最佳匹配。在工具機的多種多樣的用途方面，即便預設路徑和工作軌跡的走向在空間上錯開，例如工件相對于相鄰的壁，被證明適宜的是，距離測量單元相對于工具機可調節(jié)地布置，并且例如以其用于預設路徑的檢測傳感裝置可以不同地定位。在需要時，距離測量單元在柔性連接中特別是其檢測傳感裝置相對于工具機位置錯開地特別是與工具機殼體相連(例如通過插接)，以達到相對于各個預設路徑的各個優(yōu)化位置。這里被證明有利的是，在需要時與接側傳感裝置結合地實現(xiàn)對至少預設路徑的各個被檢測的行進區(qū)段的照明，特別是通過一個在空間上配設給檢測傳感裝置的照明單元。


其它優(yōu)點和有針對性的實施例由其它的權利要求
和附圖得出。其示出圖I作為手持式工具機的例子以立體視圖示出刺鋸，其安放在工件上，和圖2至6在刺鋸的具有設置在刺鋸上的距離測量單元的不同局部示意圖的不同視圖。
具體實施例方式圖I首先示出了一種作為工具機I的例子的手持式刺鋸2的基本結構。該刺鋸2具有殼體3，該殼體通過底板4可移動地支撐在工件5的表面上。刺鋸2具有一個作為工作工具7 (對于該工作工具通過它的造型預設加工平面)的鋸條8。鋸條8保持在工具接收裝置9中并且在箭頭10的方向上可往復運動地被驅動。鋸條8的往復運動軸線在該圖中與旋轉軸線12重合,鋸條8 (如由箭頭11所示)可繞該旋轉軸線(參考所述實施例)旋轉。通過鋸條8的轉動位置可以將相應的鋸割方向設置為工作方向。由箭頭6表示的工作方向對應刺鋸2的直線工作方向，其在鋸條的中間位置中、即在鋸條8未轉動時與鋸條8的工作平面相對應?；诖啼?的基本結構和鋸條8的按照根據(jù)箭頭6的直線工作方向(作為正常工作狀態(tài))的定向，鋸條8繞旋轉軸線12按照箭頭11的可旋轉性可以實現(xiàn)刺鋸2在另外的運行方式中的運行、即作為所述的“卷動刺鋸”。在該運行方式中，刺鋸2也可以在鋸條8的與直線工作方向不同的轉動位置的方向上工作，即相對于作為正常工作位置的直線工作方向偏轉一個與鋸條8的轉動位置相應的角度。這可以通過以下方式半自動地實現(xiàn)鋸條8機械地與分別預設的、直線的或彎曲的、待跟蹤的工作軌跡對齊地跟隨該工作軌跡，其中，使用者基本上只承擔對由工作運行產(chǎn)生的反作用力的支撐以及刺鋸2的進給。在需要時，在圖I所示的配置中，刺鋸2也可以在所述的擺動模式中運行。在此，鋸條通過一個擺動驅動裝置13在其作為相應的工作平面的鋸條平面的方向上與往復運動 驅動疊加地、擺動地被調節(jié)。不同的運行方式在使用者側可以通過開關裝置15調節(jié)。刺鋸2的開和關通過一個設置在殼體3把手區(qū)域中的開關裝置14進行。上述的、至少半自動的具有在機器側跟蹤(待跟蹤的工作軌跡)的工作方式以該工作軌跡的相應預設值以及用于預設和/或檢測該工作軌跡的裝置為條件。按照圖I的視圖關于機器側的結構在這方面基于這樣的、通過工件表面27上的標記預設的工作軌跡通過光學檢測單元30識別和檢測。該光學檢測單元在殼體3的正面區(qū)域16中與鋸條8的工件側的工作區(qū)域對齊地并且由此與工作軌跡對齊地示出。光學檢測單元30包括至少一個傳感裝置18，在需要時也呈攝像機的形式，其與鋸條8的在工件側的工作區(qū)域和經(jīng)過該工作區(qū)域的工作軌跡對齊。在需要時，也可以(如上所述)特別是在傳感裝置18的區(qū)域中布置另一個傳感裝置和/或一個與鋸條8的工作區(qū)域和經(jīng)過該工作區(qū)域的工作軌跡對齊的照明裝置24，大致呈定向發(fā)射器的形式。由傳感裝置18、在需要時也由另一個傳感裝置檢測到的數(shù)據(jù)可以單個或者一起依次被分析并且此外為了處理相應的信號而設有計算單元21、控制單元22和至少一個調節(jié)裝置23，其中通過后者尤其是將鋸條8形式的工作工具7調節(jié)到其相應的轉動位置中和/或保持在其相應的轉動位置中。檢測到的數(shù)據(jù)此外也可以進一步作為給使用者的其它輔助以圖表方式被處理并且轉換為供使用者使用的信息，這在圖I中通過顯示屏20的圖像顯示。例如，能夠顯示鋸條8相對于相應的工作軌跡的定向，并且因此為使用者給出提示，在哪個方向上支撐或者移動刺鋸2。在最后描述的具有計算單元21的刺鋸2的配置中，其已經(jīng)具備了前提條件之一，以便能夠以少的耗費實現(xiàn)其應用范圍的顯著擴展，其方式是它裝備有一個距離測量單元29作為用于無接觸地檢測預設路徑31的行進區(qū)段的輔助裝置，預設路徑相對于刺鋸2側向地錯開并且能夠與顯示裝置32結合顯示出相對于預設路徑31偏移一定距離并且要通過作為工作工具7的鋸條8跟蹤的工作軌跡33(圖2至4)。通過相應的方式，尤其是在使用在計算單元21中處理的數(shù)據(jù)的條件下能夠根據(jù)由距離測量單元求出的工作軌跡33的預設值來控制調節(jié)裝置23，使得鋸條8沿著相對于預設路徑31偏移的工作軌跡33跟蹤和/或對準該工作軌跡地工作，由此即便在偏置中工作時仍實現(xiàn)至少是半自動的工作模式。
例如定向發(fā)射器或照明源形式的照明裝置24可以用作顯示裝置32，這未詳細示出，該照明源與虛擬的定向光束類似地在光學上形成與預設路徑31平行的工作軌跡33。距離測量單元29在圖3至6的示意圖中示意地通過檢測裝置34表示，該檢測裝置參考該實施例出于簡化簡圖的目的僅布置在正面并且優(yōu)選在正面在縱向中心地被示出。但是其它的布置可能性，例如布置在中心以外在正面或者也側向布置在殼體3上，也是可以的并且針對專門的情況有時也是適宜的。但是尤其正面縱向中心的布置提供了與各種需求匹配的多方面的匹配可能性，特別是當檢測裝置34 (如例如在圖3中所示)可圍繞刺鋸2的縱向相對于經(jīng)過的軸線35擺動時。這種可擺動的布置不難實現(xiàn)并且在需要時也可以與相對于殼體側面的基本部件36可繞軸35擺動并且可固定在不同擺動位置中的、特別是可卡鎖的接收部件37 —起設置，檢測裝置34優(yōu)選可取出地相對于該接收部件固定。一種簡單的相關可能性在于，接收部件37構造有用于檢測裝置34的燕尾形的插入導向裝置。其它相關于此的設計方案落在本發(fā)明的范圍內。另外，由基本部件36和接收部件37構成的 用于檢測裝置34的支架也可以在在需要時附加地布置在其它位置上，例如布置在殼體3的側面，從而涉及準備工作，以便在不同的固定位置上相對于刺鋸2固定檢測裝置34。因此，在檢測裝置34 (其優(yōu)選通過柔性的并且在需要時通過抽拉使其長度變化的電纜連接裝置連接和供電)的安裝方面刺鋸2具有相同的設計方案時，可以檢測相對于工件5和相對于刺鋸2在真正不同位置上的預設路徑31，其中，預設路徑31可以設置在工件側設置，也可以相對于工件5退縮地設置，例如可以由與工件5相鄰的壁39(見圖6)構成。在按照圖3的視圖中，單獨的參考部件40(其構造為具有刻度的止擋)用作預設路徑31，使得在計算單元21和/或控制單元22中進行相應的依次處理時，可以通過檢測裝置34的測量束41傳輸關于沿著按照預設路徑31的工作軌跡33走過的路程的尺寸預設值。與圖3類似，在圖4中也給出了工具側的預設路徑31，確切地說即通過工件5的邊緣42給出，作為工作工具7的鋸條8應當跟蹤相對于該邊緣以偏置量側向錯開的工作軌跡33。在此，也可以在行進區(qū)段43上檢測預設路徑31，其由邊緣42的縱向區(qū)段構成，這可以例如在使用攝像機的情況下通過檢測裝置34實現(xiàn)，并且按照行進區(qū)段43在鋸條8的定向上的延伸長度跟蹤希望的、相對于由邊緣42構成的預設路徑31具有偏置量的工作軌跡33。為了減輕刺鋸2的使用者的導向工作，特別是為了減輕使用者對待跟蹤的工作軌跡33的走向的控制和對齊，可能適宜的是，(如上所述)工作導軌33對于使用者在視覺上是可見的，例如通過在工件5表面上的相應的定向光束或投影。圖4在檢測裝置34相對于刺鋸2的殼體3布置方面示出正面?zhèn)认蝈e開并且傾斜地對準與工作軌跡33側向錯開的預設路徑31的布置，該布置在計算單元21中也在預設路徑31和工作軌跡33之間的預設的距離方面對于工作軌跡33的顯示和鋸條8在工作軌跡33上的對準被考慮。圖5示出一種在機器側與圖4相對應的視圖，其中，在工件5上通過鋸條8對一個倒圓的、由工件5的邊緣42構成的預設路徑31作為工作軌跡33進行跟蹤。在此，還要考慮在預設路徑31和待跟蹤的工作軌跡33之間給定的、在圖I中所示的鋸條8的旋轉軸線的高度上垂直于邊緣42或垂直于邊緣42上的切線的偏移量。圖6在向著壁39的方向定向的相對于工作方向的橫向位置中示出檢測裝置34，其可以例如通過繞軸線35的擺動進行調節(jié)。檢測裝置34橫向于刺鋸2的豎直軸線與側壁39對齊并且壁39構成用于通過鋸條9跟蹤的工作軌跡33的側向間隔開的預設路徑31。由此可以通過特別簡單的方式預設在行進過程中跟蹤壁39的工作軌跡 33。
權利要求
1.工具機、特別是手持式工具機(I)，具有工作工具(7)和輔助裝置，所述工具機(I)以其工作工具(7)通過輔助裝置借助相對于工具機(I)側向錯開延伸的預設路徑(31)定向地沿著在工件側有待跟蹤的工作軌跡(33)導向，其特征在于，所述輔助裝置具有一個用于無接觸地檢測預設路徑(31)的行進區(qū)段(43)和工作工具(7)在該行進區(qū)段(43)中至預設路徑(31)的距離的距離測量單元(29)以及一個用于有待通過工作工具(7)以相對于預設路徑(31)的預設距離跟蹤的工作軌跡(33)的顯示裝置(32)。
2.工具機、特別是手持式工具機(I)，尤其是根據(jù)權利要求I的工具機，其具有工作工具(7)和輔助裝置，所述工具機(I)以其工作工具(7)通過輔助裝置借助相對于工具機(I)側向錯開延伸的預設路徑(31)定向地與在工件側有待跟蹤的工作軌跡(33)對齊，其特征在于，所述輔助裝置具有一個用于無接觸地檢測預設路徑(31)的行進區(qū)段(43)和工作工具(7)在該行進區(qū)段(43)中至預設路徑(31)的距離的距離測量單元(29)以及一個用于使工作工具(7)與工作軌跡(33)對齊和/或用于沿著工作軌跡(33)對工作工具(7)導向的調節(jié)裝置(23)，所述工作軌跡以相對于預設路徑(31)的預設距離在工件側延伸。
3.根據(jù)權利要求I或2的工具機，其特征在于，所述距離測量單元(29)被構造為通過光學裝置工作的測量單元，特別是通過傳感裝置、優(yōu)選攝像機形式的傳感器裝置構成。
4.根據(jù)權利要求I或2的工具機，其特征在于，所述距離測量單元(29)被構造為通過聲學裝置工作的測量單元，特別是基于超聲波工作的測量單元。
5.根據(jù)以上權利要求之一的工具機，其特征在于，所述距離測量單元(29)相對于工具機的殼體(3)通過其檢測裝置(34)特別是相對于工具機(I)的殼體(3)可調節(jié)地固定。
6.根據(jù)以上權利要求之一的工具機，其特征在于，所述工具機(I)被構造為刺鋸(2)，特別是被構造為具有鋸條(8)的半自動地工作的刺鋸(2)，所述鋸條繞在其縱向上延伸的旋轉軸線(12)通過調節(jié)裝置(23)與工作軌跡(33)對齊。
7.根據(jù)以上權利要求之一的工具機，其特征在于，所述工作軌跡(33)的與預設路徑(31)相應的走向通過計算單元(21)求出以及通過顯示裝置(32)可視化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是手持式工具機、優(yōu)選為刺鋸(2)的設計形式，其具有一個距離測量單元(29)，該距離測量單元用于無接觸地檢測預設路徑的行進區(qū)段(43)和用于在走向上與預設路徑(31)相應的工作軌跡(3)視覺化和/或用于使工具機(1)以其工作工具(7)通過調節(jié)裝置對齊于在走向上與預設路徑(31)相應的工作軌跡(33)。
文檔編號B23Q17/24GK102741016SQ201080057955
公開日2012年10月17日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權日2009年12月16日
發(fā)明者J·克格爾, J·普拉策, T·克爾德 申請人:羅伯特·博世有限公司