專利名稱：工具機、尤其是手操持式工具機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的工具機、尤其是手操持式工具機和用于該工具機的運行方法。
背景技術：
上述類型的工具機以作為刺鋸的構造由DE 10 2006 052 808 Al已知。通過將工具機的底板放置在工件上，該底板沿著工件的放置平面延伸。對于工作結果的質量重要的是，底板在運行中也維持該放置位置。這尤其適用于以下情況在工作運行中要跟蹤對于相應的工作情況預給定的、尤其在工件側預給定的工作線并且以機器側的支持裝置實現對工作線的跟蹤。這可能在于，在工作線的傳感器式檢測中為使用者提供導向和搬運提示，這些導向和搬運提示支持使用者沿著工作線對機器的工作刀具導向。此外，當機器半自動化地運行時，還能夠進一步減輕使用者的負擔。這意味著相應的工作線不僅被檢測并轉化為導向和搬運提示，而且由通過對工作線的檢測在工具機的導向方面獲得的數據也推導出調節指令，這些調節指令能夠實現對工作線的至少部分自動化的跟蹤。這在具有可往復運動地被驅動的鋸片作為工作刀具的刺鋸中通過如下方式發生鋸片能夠圍繞其往復軸線旋轉并且鋸片根據調節指令在其旋轉位置中在工作線上對齊并且跟蹤該工作線。在這樣的構型中，刺鋸被稱為‘Scrolling Jigsaw”。由此給出的用于刺鋸的半自動化工作運行僅表示這些運行方式中的一種，在該運行方式中刺鋸在必要時能夠運行。另外也能夠實現正常工作運行，在正常工作運行中當鋸片平面在刺鋸的筆直工作方向上延伸時鋸片僅能往復運動。第三運行方式表示所謂的搖擺往復模式，該搖擺往復模式疊加地使用并且在搖擺往復模式中鋸片向著鋸片平面的方向附加搖擺地被驅動。為了在工件側的工作線上的定向配設給工具機的光學檢測裝置在良好的導向結果方面導致工具機維持它的以底板坐置在相應的工件面上的工作位置作為額定位置。但是具有坐置在工件上的底板的這種工作位置不僅對于工作精度是重要的，而且對于工作安全性也是重要的，因為例如由于刀具的卡住而相對于工件抬起的工具機在有些情況下不能再被使用者控制并且由此危及使用者，也危及周圍環境。
發明內容
本發明的任務在于，進一步改善用于精確導向和可靠搬運工具機、尤其是手操持式工具機、尤其刺鋸形式的工具機的前提條件。這以權利要求1的特征實現，從屬權利要求給出合乎目的的擴展構型。對工具機底板相對于工件的放置位置的檢測根據本發明不僅被用于監控用于良好工作結果的前提條件而且被用于監控用于以工具機可靠工作的前提條件，當離開刀具底板相對于工件的穩定放置位置時，在需要時也干預機器運行、例如通過關斷機器。僅在放置位置中保證工件上的刀具在各個在機器側調節出的刀具相對于底板的角度位置中也切入工件中。也允許——尤其是補充地——以相應的方式通過檢測在底板(作為滑座)上設置的標記來監控工件和底板之間的角度位置，所述標記從作為初始位置的零點位置或者預給定的其它角度出發能夠實現對不同于初始位置的角度位置的檢測。這可能尤其有利于斜切。此外，底板相對于工件的放置位置也是使用者對工具機的必要的、穩定支持的導向的前提條件。如果離開放置位置，則對于使用者不僅失去了通過放置位置引起的相對于工件的定向，而且由此失去了他的用于工具機的保持力的施加。這也增加了以下風險刀具、例如刺鋸中的刺鋸鋸片相對于工件卡住，這在使用者側導致很難控制的反沖擊力并且由此也可能顯著地損害工作安全性。通過相應的檢測裝置對底板相對于工件的放置位置的檢測，由此形成一種良好并且也比較簡單的解決方案來影響工具機、尤其是手操持式工具機、例如刺鋸的工作結果，尤其是為此能夠利用機械的或光學的裝置作為檢測單元。如果使用光學檢測單元，則能夠通過設置在機器側的檢測單元在工件側的控制圖像的顯示中識別隨著底板相對于工件的位置的變化引起的偏差，這些偏差提供了底板的定位的相應提示并且由此提供了機器相對于工件的定位的提示。相應內容也適用于對在底板和與底板可擺動地連接的機器結構之間的角度位置的變化的檢測。這樣的控制圖像能夠尤其是在工件的規則的表面圖案中通過該表面圖案給定。視檢測單元相對于工件的定向和距離而定，該檢測單元檢測到的顯示改變，確切地說按照相應的視角改變。但是這樣的控制圖在本發明的范圍中在需要時并且優選地也通過投影在工件表面上的圖像構成，為此檢測裝置設有光學投影單元和用于在待加工工件的放置面上投影的控制圖像的光學檢測單元。對相應的在運行中獲得的控制圖像的顯示的圖像比較相對于一個作為基準的控制圖像進行，該基準在工具機底板相對于工件的給定的、正確的放置位置中建立并且保持固定，例如通過在相應的加工的開始階段中的學習和在設置在檢測單元下游的圖像比較裝置中的固定。尤其是與使用工件側的圖案或標記作為控制圖像以及控制圖像的與底板相對于工件放置面的位置相關地改變的、對于圖像比較檢測出的顯示相結合，在必要時也被證明合乎目的的是作為光源使用的投影裝置分別以光工作，該光在使對比度以特別清楚的方式顯示的波段中工作，例如以在可見波段中的光或在不可見波段中的光工作。特別有利的是，在工具機中將以光學檢測單元并且在需要時也以光學投影單元工作的檢測裝置用于檢測工具機的底板相對于工件的放置位置，該工具機、例如半自動化運行的刺鋸已經以用于檢測預給定的工作線的光學裝置、例如攝像機或傳感裝置工作并且通過信號處理將檢測出的結果轉化為用于可旋轉的鋸片的調節指令，因為在這樣的預配置的工具機中對于工具機底板相對于工件的放置位置的檢測至少部分地已經能夠利用已有的光學檢測裝置和設置在下游的處理裝置。以具有用于檢測底板相對于工件側的放置面的位置的機械檢測單元的檢測裝置工作也落在本發明的范圍中。這樣的檢測單元尤其可以設置與力和/或路徑相關地工作的、檢測底板相對于放置面的距離位置的探觸機構。即便在這種解決方案中，檢測的結果不僅能夠轉化為用于使用者的提示、例如通過報警信號和/或顯示器顯示，而且能夠用于干預對工具機的驅動裝置的控制，例如以便改變刺鋸中的沖程次數和/或搖擺沖程或者也在相應識別的危險情況中以便關斷驅動裝置。
其它優點和符合目的的實施方式由權利要求
和附圖得出。其中示出圖1示出根據本發明的手持式的、電驅動的刺鋸形式的工具機的強烈示意化的顯示，其在前側設有光學檢測裝置，該光學檢測裝置具有用于工件側的特性的檢測單元和投影單元，圖2工件表面的一部分的強烈示意化的圖像顯示，在刀具側要跟蹤的工作線延伸通過該部分并且控制圖像投影在該部分上，圖3示意圖，其中示出了控制圖像的與相對于底板的工件位置的改變相關地得到的改變，和圖4機械檢測單元的示意圖。
具體實施例方式作為根據本發明的手操持式工具機1的例子在圖1中示出刺鋸2。該刺鋸2的殼體3與底板4連接、優選圍繞在工作方向上延伸的軸線12可擺動地連接以便調節斜切角， 并且通過底板4可移動地支撐在工件5上。該刺鋸2在其關于工作方向6的前部區域中設有鋸片8形式的工作刀具7，該鋸片保持在刀具接收裝置9中并且在往復運動方向10上可調節地被驅動。鋸片8還能夠圍繞其在往復運動方向10上延伸的旋轉軸線11通過旋轉驅動裝置按照箭頭17旋轉。驅動裝置13位于鋸片8背側地被示出，通過該驅動裝置能夠使鋸片8圍繞未示出的、橫向于旋轉軸線11且橫向于工作方向6延伸的擺動軸線擺動。刺鋸2由于描繪的結構能夠在不同的運行方式中運行。其中一種運行方式是正常工作運行，在正常工作運行中鋸片8以其鋸片平面保留地在工作方向6上定向。另一種運行方式是所謂的搖擺往復運行，在搖擺往復運行中鋸片8以與往復運動(往復運動方向10) 疊加的方式圍繞未示出的、橫向于旋轉軸線11且橫向于工作方向6延伸的擺動軸線借助驅動裝置13搖擺地運動。在第三運行方式中，利用了鋸片8圍繞旋轉軸線11在箭頭17的方向上的可旋轉性并且刺鋸2作為所謂的“^rolling Jigsaw”在半自動運行中運行。這意味著握持刺鋸 2的使用者基本上僅承擔在待跟蹤的、在圖2中表示的工作線14上的粗定向的支持并且承擔刺鋸2的進給，但是刺鋸2沿著工作線14的精確導向通過旋轉調節(箭頭17)和鋸片8 在工作線14上的對準來實現。為了接通和關斷，刺鋸2設有開關裝置15，在各種運行方式之間的切換通過切換裝置16實現。在前側18的區域中，刺鋸2的殼體3設有超過鋸片8和鋸片接收裝置9向前突出的、鼻尖形的凸起19，該凸起回縮地在前側18的正面上在上側設有用于在使用者側待示出的信息的顯示器20。在凸起19的下側象征性地示出接收窗21，在該接收窗中作為檢測裝置M的部件象征性地顯示投影單元22和檢測單元23。在需要時，在窗21的區域中也還可以設置未示出的、尤其是集成在投影單元22中的照明源，通過該照明源能夠照亮通過底板4中的切口 27包圍限界的用于鋸片8的工作區域。該工作區域也通過傳感裝置觀察并且觀察結果在需要時作為給使用者的提示在顯示器20上顯示和/或通過表示出的計算單元25和設置在下游的分析處理及控制單元沈根據運行方式轉化為用于鋸片8的定向和/ 或驅動的調節指令。在本發明的范圍中，檢測鋸片8的工作區域的傳感裝置，其在需要時通過攝像機構成，也可以與檢測單元23組合在一起。檢測單元23的結果同樣可以通過計算單元25和分析處理及控制單元沈處理，其中，根據結果例如可以在顯示器20上進行顯示或者也可以干預對刺鋸2的驅動，例如以使刺鋸自動地停機，或者調節干預鋸片8，例如改變鋸片的往復運動數量或者干預對鋸片的搖擺往復驅動。圖2在俯視圖中示出在工件5的用作底板4的放置面的上側上的、具有通過面區域的工作線的一部分，該工作線通過前述的傳感裝置、例如逐行掃描傳感器或攝像機形式的傳感裝置檢測并且接下來被分析處理地用于對刺鋸2導向。圖2還示出控制圖像28的示例性的顯示——在此是被一個被縱向拉伸的橢圓包圍的十字線，當底板4被放置在工件5的支承面上時、即在工具機的額定工作位置中，該控制圖像通過投影單元22投影在工件5的支承面上。作為控制圖像觀也可以設置圓、尤其是具有所屬的十字線的圓，其中，作為控制圖像的圓也能夠以有利的方式表明角度誤差和傾斜；這通過其向橢圓的變形表示。在根據圖3的示意性視圖中，該情況進一步簡化地在使用目前的附圖標記的情況下示出。在圖3中補充地附加示出在相對于底板4要間隔距離的位置中的工件5作為工件 5’。控制圖像觀在工件5或5’上的投影通過來自投影單元22的投影光束四顯示。如果投影光束四在底板4被放置到工件5上時遇到工件側的放置面，則得到控制圖像觀的與圖2中的控制圖像顯示(額定圖像)相應的顯示。如果投影光束四遇到在工件的相對于底板4間隔距離的位置中的工件5’，則得到相對于作為額定圖像的控制圖像觀改變的顯示，尤其是控制圖像的在大小上改變的和/或失真的顯示。尤其是在投影光束四相對于放置面成角度地延伸時。控制圖像觀在工件5上的顯示和控制圖像28’在工件5’上的顯示之間的差別通過檢測單元23檢測并且能夠通過計算單元25和設在下游的分析處理及控制單元沈轉化為相應的調節指令，例如用于關斷對鋸片8的驅動。在根據發明的解決方案中，底板4相對于工件5的表面的距離位置的改變能夠通過失真以及在根據圖3的特性中也通過投影的、形成控制圖像的圖案的側向移動來測量。 初始情況，即具有放置在工件5的放置面上的底板4的正常工作位置，對于工作情況的質量是相同的，投影單元22的位置通過機器結構確定。因此，與底板4相對于工件5的、作為額定位置的放置位置相對應的控制圖像固定存儲地被預給定。但是原則上也存在這樣的可能性，即在底板4被放置在工件上時將相應的控制圖像作為用于開始工作過程的額定圖像學習并且接著用作比較圖像。當控制圖像觀設置在底板4上或者投影在底板4上并且通過改變殼體3相對于底板4的角度位置一一通過圍繞軸線12的擺動——在檢測到的控制圖像顯示中出現能夠判斷角度位置并且由此判斷斜切角的改變時，得到相應的、由圖3結合圖1可看出的關系。圖4以示意圖示出底板4的前側區域的與檢測裝置M的機械檢測單元30連接的一部分作為按照本發明的另一種解決方案。檢測單元30通過探觸機構31構成，該探觸機構作為弓狀彈簧被設置成可擺動或者以其它方式可往復運動地支撐在底板5的上側上并且以其背部穿過底板4的切口 32，使得在底板4被放置在工件5上時弓狀的、形成探觸機構 31的彈簧的背部支承在工件5上(圖4上方)。如果現在以5’表示的工件進入相對于底板4間隔距離的位置中，則探觸機構31尤其是由其彈簧支撐向著工件5的方向向下、即區段地穿過切口 32擺動，由此又能夠得到檢測信號，通過該檢測信號能夠對工具機1的控制產生影響或者至少能夠取得用于使用者的提示(圖4下方)。探觸機構31的相應的擺動和 /或往復運動能夠通過力測量和/或路程測量通過霍爾元件和/或電容或感應元件檢測。
對于投影單元22，在本發明的范圍中在需要時也為了增強對比度而考慮不同于可見波段的光源。優選地，出于成本原因使用傳統的照明源例如燈、LED或激光器。
權利要求
1.工具機、尤其是手操持式工具機(1)，其具有檢測裝置04)和底板0)，通過所述底板以放置在待加工工件(5)的面上的方式給定用于所述工具機(1)的額定位置，其特征在于，所述檢測裝置04)被構造用于檢測和/或檢查通過所述底板(4)的放置位置給定的所述額定位置。
2.根據權利要求1的工具機，其特征在于，所述檢測裝置04)具有用于檢測分別在所述待加工工件(5)的放置面上給定的控制圖像08)的光學檢測單元03)。
3.根據權利要求2的工具機，其特征在于，所述控制圖像08)通過所述工件(5)的結構、尤其是所述待加工工件(5)的放置面的表面結構預給定。
4.根據權利要求1或2的工具機，其特征在于，所述檢測裝置04)具有光學投影單元 (22)和光學檢測單元(23)，該光學檢測單元用于檢測通過所述投影單元0 分別投影在所述待加工工件(5)的放置面上的控制圖像。
5.根據權利要求4的工具機，其特征在于，所述投影單元0 以在可見波段中的光工作。
6.根據權利要求4的工具機，其特征在于，所述投影單元0 以在不可見波段中的光工作。
7.根據以上權利要求中任一項的工具機，其特征在于，在所述光學檢測單元下游地配設圖像比較裝置。
8.根據權利要求1的工具機，其特征在于，所述檢測裝置04)具有用于檢測所述底板 (4)相對于工件側的用于所述底板的放置面的位置的機械檢測單元(30)。
9.根據權利要求8的工具機，其特征在于，所述檢測單元(30)具有與力和/或路程相關地檢測所述底板(4)相對于工件側的放置面的距離位置的探觸機構(31)。
10.根據以上權利要求中任一項的工具機，其特征在于，在所述檢測單元(23，30)下游地配設計算單元0 和/或分析處理及控制單元06)。
11.工具機、尤其是手操持式工具機(1)，尤其是根據權利要求1至10中任一項或多項的工具機，其具有檢測裝置04)和底板，機器殼體( 相對于所述底板可擺動地被支撐以便調節斜切角，其特征在于，在殼體側設置的檢測裝置04)被構造用于通過觀察底板側的被施加的控制圖像的與所述斜切角相關的顯示來檢測和/或檢查殼體C3)和底板(4)之間的額定位置，所述額定位置對應于預給定的斜切角。
12.用于運行工具機、尤其是手操持式工具機(1)，尤其是根據以上權利要求中任一項或多項的工具機的方法，所述工具機相對于分別待加工的工件( 具有通過所述工具機的底板(4)在所述工件( 上的貼靠確定的放置位置，其特征在于，在所述工具機(1)的放置和/或運行中光學地和/或機械地監控所述底板(4)相對于所述工件(5)的放置位置。
13.根據權利要求12的方法，其特征在于，通過機械探觸來監控所述底板(4)相對于所述工件(5)的放置位置。
14.根據權利要求12的方法，其特征在于，以圖像比較的方式如下地監控所述底板(4) 相對于所述工件(5)的放置位置針對在控制圖像的顯示中隨著所述底板(4)相對于所述工件( 的距離位置的改變得到的改變來監控所述控制圖像的在所述底板(4)相對于所述工件(5)的放置位置中檢測到的顯示。
全文摘要
本發明涉及一種工具機(1)、尤其是手操持式刺鋸(2)形式的工具機，其設有檢測裝置(24)，通過該檢測裝置(24)檢測工具機(1)的底板(4)相對于工件(5，5’)的放置位置作為額定工作位置。
文檔編號B25F5/00GK102510786SQ201080042441
公開日2012年6月20日 申請日期2010年7月27日 優先權日2009年9月23日
發明者J·普拉策, T·克爾德, U·霍夫曼 申請人:羅伯特·博世有限公司