AT517395B1

AT517395B1 - Diagnosevorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine

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Publication number: AT517395B1
Application number: ATA50548/2016A
Authority: AT
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2018-02-15
Also published as: DE102015211584A1; AT517395A3; AT517395A2

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Diagnosevorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine (12), insbesondere Bohr- und/oder Meißelhammer, mit zumindest einem Beschleunigungssensor (14), welcher dazu vorgesehen ist, während zumindest einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine (12) zumindest eine innerhalb der Handwerkzeugmaschine (12) auftretende Vibration zu erfassen. Es wird vorgeschlagen, dass die Diagnosevorrichtung (10) eine Auswerteeinheit (16) umfasst, welche dazu vorgesehen ist, anhand von zumindest einem durch den zumindest einen Beschleunigungssensor (14) erfassten Vibrationswert auf zumindest einen Verschleißzustand der Handwerkzeugmaschine (12) zu schließen.

Description

Beschreibung

DIAGNOSEVORRICHTUNG FÜR EINE HANDWERKZEUGMASCHINE

STAND DER TECHNIK [0001] Es sind Diagnosevorrichtungen für eine Handwerkzeugmaschine bekannt, welche einen Beschleunigungssensor aufweisen, der dazu vorgesehen ist, während eines Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine eine innerhalb der Handwerkzeugmaschine auftretende Vibration zu erfassen.

[0002] Herkömmliche Vorrichtungen sind unter anderem aus der DE 102007010800 A1, der DE 102011118962 A1, der EP 2272632 A1, der DE 102011104901 A1, der DE 1030300005 A1, der EP 255979 A2, der DE 102011102607 A1 und der EP 2098929 A1 bekannt.

[0003] Aus der angeführten DE 102007010800 A1 ist eine Einrichtung zur Ermittlung der Vibrationsbelastung von Personen bekannt, welche an ihrem Arbeitsplatzes durch den Betrieb eines handgeführten Elektrowerkzeugs mechanischen Schwingungen ausgesetzt sind.

[0004] Aus der angeführten DE 10201118962 A1 ist ein Diagnosemodul mit einem integrierten Schwingungssensor bekannt, wobei der Schwingungssensor dazu ausgebildet ist, umfassend und zuverlässig den kompletten Gerätezustand zu überwachen.

[0005] Aus der angeführten DE 102009027586 ist ein System zur Vibrationserfassung, insbesondere für schlagende Handwerkzeugmaschinen mit einem Dosimeter bekannt.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG [0006] Die Erfindung geht aus von einer Diagnosevorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere für einen Bohr- und/oder Meißelhammer, mit zumindest einem Beschleunigungssensor, welcher dazu vorgesehen ist, während zumindest einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine zumindest eine innerhalb der Handwerkzeugmaschine auftretende Vibration zu erfassen.

[0007] Es wird vorgeschlagen, dass die Diagnosevorrichtung eine Auswerteeinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, anhand von zumindest einem durch den zumindest einen Beschleunigungssensor erfassten Vibrationswert auf zumindest einen Verschleißzustand der Handwerkzeugmaschine zu schließen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter einem „Beschleunigungssensor“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Sensorelement verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, zumindest eine lineare Beschleunigung entlang zumindest einer Achse und/oder eine Drehbewegung um zumindest eine Achse zu erfassen und/oder messen. Insbesondere erfasst und/oder misst der Beschleunigungssensor eine lineare Beschleunigung entlang zumindest einer Achse und/oder eine Drehbewegung um zumindest eine Achse indem er eine auf zumindest eine Testmasse wirkende Trägheitskraft bestimmt und/oder erfasst. Insbesondere kann der Beschleunigungssensor mehrachsig, insbesondere zumindest dreiachsig, ausgebildet sein. Alternativ kann die Diagnosevorrichtung eine Mehrzahl von verschieden zueinander orientierten Beschleunigungssensoren aufweisen. Unter einer „Vibration soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine hörbare und/oder fühlbare periodische, insbesondere niederamplitudige mechanische Schwingung eines Stoffes und/oder Körpers, insbesondere mit einer Frequenz zwischen 5 Hz und 50000 Hz, verstanden werden. Darunter, dass der Beschleunigungssensor dazu vorgesehen ist, „zumindest eine innerhalb einer Handwerkzeugmaschine auftretende Vibration zu erfassen soll insbesondere verstanden werden, dass der Beschleunigungssensor insbesondere während eines Leerlaufbetriebs und/oder während eines Arbeitsbetriebs der Handwerkzeugmaschine dazu vorgesehen ist, durch die Handwerkzeugmaschine selbst, insbesondere durch Antriebs1 /10

AT517 395 B1 2018-02-15 österreichisches patentamt einheiten und/oder Abtriebseinheiten und/oder Kraftübertragungseinheiten und/oder Führungseinheiten der Handwerkzeugmaschine, erzeugte Vibrationen zu erfassen und/oder in einen analogen und/oder digitalen Messwert umzuformen.

[0008] Unter einer „Auswerteeinheit soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, zumindest einen durch den Beschleunigungssensor erfassten Vibrationswert, insbesondere in Form eines analogen und/oder digitalen Messwerts, aufzunehmen und insbesondere mittels Filterung und/oder Frequenzanalyse aufzubereiten und/oder zu verarbeiten und/oder auszuwerten. Insbesondere ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen, von dem Beschleunigungssensor erfasste Vibrationswerte auf für einen Verschleiß der Handwerkzeugmaschine, beispielsweise ein vergrößertes Lagerspiel, charakteristische Merkmale, beispielsweise auf ein charakteristisches Frequenzspektrum und/oder auf eine charakteristische Amplitude, zu prüfen. Insbesondere umfasst die Auswerteeinheit eine Prozessoreinheit und insbesondere zusätzlich zur Prozessoreinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Betriebsprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Prozessoreinheit ausgeführt zu werden.

[0009] Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße Diagnosevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Verschleißerkennung bei Handwerkzeugmaschinen bereitgestellt werden. Insbesondere kann durch die Verwendung von Beschleunigungssensoren die Verschleißerkennung mittels einer vorteilhaft einfachen und/oder kostengünstigen Sensorik erfolgen.

[0010] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Diagnosevorrichtung eine Speichereinheit umfasst, welche dazu vorgesehen ist, den zumindest einen erfassten Vibrationswert und/oder zumindest einen Referenzvibrationswert zu speichern. Unter einer „Speichereinheit soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, Daten, insbesondere in digitaler Form, vorzugsweise nicht flüchtig, abzuspeichern. Insbesondere kann die Auswerteeinheit lesend und/oder schreibend auf die Speichereinheit zugreifen. Insbesondere kann während eines Betriebs der Diagnosevorrichtung eine Mehrzahl von zu verschiedenen Zeitpunkten erfassten Vibrationswerten in der Speichereinheit abgelegt werden. Unter einem „Referenzvibrationswert“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein insbesondere experimentell und/oder simulativ ermittelter für einen spezifischen Verschleißzustand einer Handwerkzeugmaschine charakteristischer Vibrationswert verstanden werden. Insbesondere kann in der Speichereinheit eine Mehrzahl von für verschiedene Verschleißzustände charakteristischen Referenzvibrationswerten gespeichert sein. Insbesondere können die Referenzvibrationswerte vor einer Erstinbetriebnahme der Diagnosevorrichtung und/oder der Handwerkzeugmaschine in die Speichereinheit geschrieben werden. Hierdurch kann eine vorteilhafte Datenbasis zur Ermittlung eines Verschleißzustands einer Handwerkzeugmaschine erzeugt und/oder bereitgestellt werden.

[0011] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, zumindest durch eine Analyse einer zeitlichen Veränderung von Vibrationswerten auf den Verschleißzustand zu schließen. Insbesondere ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen, eine Mehrzahl von zu verschiedenen Zeitpunkten erfassten Vibrationswerten zumindest temporär und/oder dauerhaft zu speichern und jeweils zumindest zwei aufeinanderfolgend erfasste und gespeicherte Vibrationswerte miteinander zu vergleichen. Hierdurch kann vorteilhaft eine zeitliche Entwicklung und/oder ein zeitlicher Verlauf eines Verschleißzustands der Handwerkzeugmaschine ermittelt werden. Ferner kann vorteilhaft auf eine Restlebensdauer der Handwerkzeugmaschine geschlossen werden.

[0012] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, zumindest durch einen Vergleich des zumindest einen erfassten Vibrationswerts mit zumindest einem gespeicherten Referenzvibrationswert auf den Verschleißzustand zu schließen. Insbesondere ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen, erfasste Vibrationswerte mit insbesondere dauerhaft gespeicherten Referenzvibrationswerten zu vergleichen. Hierdurch kann vorteilhaft einfach auf einen aktuellen Verschleißzustand der Handwerkzeug2/10

AT517 395 B1 2018-02-15 österreichisches patentamt maschine geschlossen werden. Ferner kann vorteilhaft auf eine Restlebensdauer der Handwerkzeugmaschine geschlossen werden.

[0013] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Diagnosevorrichtung eine Ausgabeeinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine Verschleißzustandsinformation auszugeben. Unter einer „Ausgabeeinheit soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine Information über einen aktuellen Verschleißzustand einer Handwerkzeugmaschine in optischer und/oder akustischer und/oder haptischer Form unmittelbar an einen Bediener einer Handwerkzeugmaschine auszugeben und/ oder zumindest eine Information über einen aktuellen Verschleißzustand der Handwerkzeugmaschine insbesondere drahtlos, beispielsweise mittels Bluetooth oder RFID, an ein Empfangsgerät, beispielsweise ein Smartphone, zu senden. Hierdurch können einem Bediener einer Handwerkzeugmaschine vorteilhaft einfach Informationen über einen Verschleißzustand der Handwerkzeugmaschine zur Verfügung gestellt werden.

[0014] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Diagnosevorrichtung zumindest einen Stromsensor umfasst, welcher dazu vorgesehen ist, einen Motorstrom der Handwerkzeugmaschine zu erfassen. Hierdurch kann vorteilhaft eine durch Verschleiß der Handwerkzeugmaschine hervorgerufene Änderung eines Motorstroms erkannt werden.

[0015] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, Messwerte des Beschleunigungssensors und des Stromsensors auszuwerten, um auf den Verschleißzustand zu schließen. Hierdurch kann eine Verlässlichkeit bei einer Ermittlung des Verschleißzustands der Handwerkzeugmaschine vorteilhaft gesteigert werden.

[0016] Zudem wird ein Verfahren zu einer Diagnose eines Verschleißzustands einer Handwerkzeugmaschine mittels einer erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine mit zumindest einem Beschleunigungssensor, mittels dessen während eines Betriebs der Handwerkzeugmaschine zumindest eine innerhalb der Handwerkzeugmaschine auftretende Vibration erfasst wird vorgeschlagen, wobei anhand von zumindest einem durch den zumindest einen Beschleunigungssensor erfassten Vibrationswert auf zumindest ein Verschleißzustand der Handwerkzeugmaschine geschlossen wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann auf einfache und/oder zuverlässige Weise auf einen Verschleißzustand einer Handwerkzeugmaschine geschlossen werden.

[0017] Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Erfassung und/oder Auswertung des zumindest einen Vibrationswerts in einem stationären Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine erfolgt. Unter einem „stationären Betriebszustand“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, welcher über einen Zeitraum von insbesondere zumindest 1 Sekunde, vorzugsweise von zumindest 2 Sekunden und besonders bevorzugt von zumindest 3 Sekunden bei zumindest weitgehend konstanten Betriebsparametern, beispielsweise konstanter Drehzahl und/oder konstanter Schlagzahl, beibehalten wird. Hierdurch kann eine vorteilhaft exakte und/oder fehlerfreie, insbesondere messfehlerfreie, Erfassung und/oder Auswertung von Vibrationswerten erfolgen.

[0018] Des Weiteren wird eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere ein Bohr- und/oder Meißelhammer, mit zumindest einer erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung vorgeschlagen. Unter einer „Handwerkzeugmaschine“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Werkzeugmaschine verstanden werden, welche von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann. Die Handwerkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, welche kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner ist als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner ist als 5 kg. Besonders bevorzugt weist die Handwerkzeugmaschine eine Masse auf, welche einem Wert aus einem Wertebereich von 2 kg bis 13 kg entspricht. Vorzugsweise ist die Handwerkzeugmaschine als Bohr- und/oder Meißelhammer ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine eine andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Schlagbohrmaschine, als Schrauber, als Bohrmaschine, als Gartenbearbeitungsmaschine, als Hobelmaschine, als Kreissägemaschi3/10

AT517 395 B1 2018-02-15 österreichisches patentamt ne oder dergleichen. Die Diagnosevorrichtung kann insbesondere zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig in die Handwerkzeugmaschine integriert sein. Alternativ ist es jedoch ebenso denkbar, dass die Diagnosevorrichtung als eine an der Handwerkzeugmaschine montierbare Zusatzvorrichtung ausgebildet ist. Mittels der erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung kann vorteilhaft ein Verschleißzustand der Handwerkzeugmaschine ermittelt werden.

[0019] Die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.

ZEICHNUNG [0020] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

[0021] Es zeigt:

[0022] Fig. 1 [0023] Fig. 2 [0024] Fig. 3 [0025] Fig. 4 eine Handwerkzeugmaschine mit einer Diagnosevorrichtung in einer schematischen Darstellung, ein Ablaufdiagramm eines Diagnoseverfahrens mittels der Diagnosevorrichtung, einen Diagramm mit Vibrationsspektren einer neuwertigen Handwerkzeugmaschine und einer Handwerkzeugmaschine mit fortgeschrittenem Verschleiß in einem Schlagbetrieb und einen Diagramm mit Vibrationsspektren einer neuwertigen Handwerkzeugmaschine und einer Handwerkzeugmaschine mit fortgeschrittenem Verschleiß in einem Leerlaufbetrieb.

BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS [0026] Figur 1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 12 mit einer integrierten Diagnosevorrichtung 10. Die Handwerkzeugmaschine 12 ist als Bohrhammer ausgebildet. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen der Handwerkzeugmaschine 12, beispielsweise als Meißelhammer, als Schlagbohrmaschine oder als Abbruchhammer denkbar. Die Handwerkzeugmaschine 12 ist als eine Elektrohandwerkzeugmaschine ausgebildet. In einem Frontbereich der Handwerkzeugmaschine 12 ist eine Werkzeugaufnahme 24 angeordnet, welche zu einer Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs 26 vorgesehen ist An einer dem Frontbereich abgewandten Seite der Handwerkzeugmaschine 12 ist ein Haupthandgriff 28 angeordnet, über welchen die Handwerkzeugmaschine 12 von einem Bediener führbar ist. An dem Haupthandgriff 28 ist ein von einem Bediener betätigbares Schaltelement 30 angeordnet, welches zu einer Betätigung einer Antriebseinheit 32 vorgesehen ist. Ein Gehäuse 34 der Handwerkzeugmaschine 12 umschließt die nicht naher dargestellte, von einem Elektromotor gebildete Antriebseinheit 32 und die Diagnosevorrichtung 10. Die Antriebseinheit 32 ist dazu vorgesehen ein Schlagwerk 36 der Handwerkzeugmaschine 12 anzutreiben.

[0027] Die Diagnosevorrichtung 10 umfasst einen Beschleunigungssensor 14. Der Beschleunigungssensor 14 ist dazu vorgesehen, während eines Betriebs der Handwerkzeugmaschine 12 innerhalb der Handwerkzeugmaschine 12 auftretende Vibrationen zu erfassen. Der Beschleunigungssensor 14 ist einachsig ausgebildet und erfasst Beschleunigungen in einer Schlagrichtung

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AT517 395 B1 2018-02-15 österreichisches patentamt des Schlagwerks 36. Alternativ ist auch eine Verwendung eines mehrachsigen Beschleunigungssensors und/oder mehrere verschieden zueinander orientierter Beschleunigungssensoren denkbar. Die Diagnosevorrichtung 10 weist zudem eine Auswerteeinheit 16 auf. Die Auswerteeinheit 16 ist dazu vorgesehen ist, anhand von durch den Beschleunigungssensor 14 erfassten Vibrationswerten auf einen Verschleißzustand der Handwerkzeugmaschine 12 zu schließen.

[0028] Ferner weist die Diagnosevorrichtung 10 einen Stromsensor 22 auf. Der Stromsensor 22 ist dazu vorgesehen ist, einen Motorstrom der Handwerkzeugmaschine 12 zu erfassen. Hierzu misst der Stromsensor 22 einen der Antriebseinheit 32 während eines Betriebs der Handwerkzeugmaschine 12 zugeführten Strom. Die von dem Stromsensor 22 erfassten Messwerte werden ebenfalls der Auswerteeinheit 16 zugeführt. Die Auswerteeinheit 16 ist dazu vorgesehen, Messwerte des Beschleunigungssensors 14 und des Stromsensors 22 auszuwerten, um auf den Verschleißzustand zu schließen. Die kombinierte Auswertung der Messwerte des Beschleunigungssensors 14 und des Stromsensors 22 führt zu einer Steigerung der Auswertungsergebnisse der Auswerteeinheit 16. Die Diagnosevorrichtung 10 weist zudem eine Ausgabeeinheit 20 auf. Die Ausgabeeinheit 20 ist dazu vorgesehen, Verschleißzustandsinformationen auszugeben. Eine Ausgabe von Verschleißzustandsinformationen kann optisch, beispielsweise mittels einer Status- oder Service-Leuchte, oder akustisch, beispielsweise mittels eines Summers, unmittelbar an einen Bediener der Handwerkzeugmaschine 12 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenso denkbar, dass die Ausgabeeinheit 20 Verschleißinformationen vorzugsweise drahtlos, beispielsweise mittels Bluetooth oder RFID, an einen Empfänger, beispielsweise ein Smartphone, überträgt.

[0029] Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Diagnose eines Verschleißzustands der Handwerkzeugmaschine 12 mittels der Diagnosevorrichtung 10.

[0030] Der Beschleunigungssensor 14 erfasst während eines Betriebs der Handwerkzeugmaschine 12 kontinuierlich oder in regelmäßigen Zeitabständen Vibrationswerte innerhalb der Handwerkzeugmaschine 12. Um Auswertungsfehler zu vermeiden, erfolgt eine Auswertung der erfassten Vibrationswerte in einem stationären Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine 12. Befindet sich die Handwerkzeugmaschine 12 in einem stationären Betriebszustand, wird durch die Auswerteeinheit 16 aus den Vibrationswerten das Vibrationsspektrum 48, 50 (vgl. Figuren 3 und 4) berechnet und ausgewertet. Um einen Rechenaufwand zu reduzieren, kann anstatt des vollständigen Vibrationsspektrums 48, 50 lediglich ein Teil des Vibrationsspektrums 48, 50 berechnet werden, welche für die Auswertung relevante Frequenzen umfasst. Alternativ können die Vibrationswerte wie in Figur 2 dargestellt mittels eines Bandpassfilters 40 gefiltert werden, wobei der Bandpassfilter 40 die zu betrachtenden Frequenzen extrahiert. Aus dem Ausgangssignal des Bandpassfilters 40 wird ein Effektivwert 42 bestimmt. Der Effektivwert 42 entspricht einer Vibrationsleistung bei einer bestimmten Frequenz.

[0031] Zu einer Bestimmung eines Verschleißzustands der Handwerkzeugmaschine 12, wird vorzugsweise eine Mehrzahl von Vibrationswerten herangezogen, welche zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst werden. Die Diagnosevorrichtung 10 weist eine Speichereinheit 18 auf, welche dazu vorgesehen ist, die erfassten Vibrationswerte zu speichern. Die Speichereinheit 18 ist ferner dazu vorgesehen Referenzvibrationswerte zu speichern. Die Referenzvibrationswerte beschreiben typische Vibrationswerte für Handwerkzeugmaschinen 12 in verschiedenen Verschleißzuständen, welche der Handwerkzeugmaschine 12 entsprechen. Die Referenzvibrationswerte werden vorzugsweise vor einer Erstinbetriebnahme der Handwerkzeugmaschine 12 in der Speichereinheit 18 abgelegt.

[0032] Eine Ermittlung des jeweils aktuellen Verschleißzustands der Handwerkzeugmaschine 12 erfolgt anhand aller verfügbaren Daten. Dies kann durch einen direkten Vergleich 44 des jeweils aktuell erfassten Vibrationswerts mit zeitlich vorher erfassten Vibrationswerten und/oder mit Referenzvibrationswerten erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Analyse 46 einer zeitlichen Veränderung von Vibrationswerten erfolgen. Ferner fließen auch die Messwerte des Stromsensors 22 in die Auswertung ein. Da sich der Motorstrom der Handwerkzeugma5/10

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Patentamt schine 12 in Abhängigkeit des Verschleißzustandes ändert, kann zur Verbesserung der Auswertungsergebnisse ein Vergleich des aktuell erfassten Motorstroms mit in der Speichereinheit hinterlegten Referenzstromwerten erfolgen. Abschließend wird eine Verschleißzustandsinformation über die Ausgabeeinheit 20 ausgegeben.

[0033] Figur 3 zeigt in einem Diagramm einen Vergleich zwischen einem Vibrationsspektrum 48 der Handwerkzeugmaschine 12 im Neuzustand und einem Vibrationsspektrum 50 der Handwerkzeugmaschine 12 in einem fortgeschrittenen Verschleißzustand. Die Vibrationsspektren 48, 50 wurden jeweils aus den vom Beschleunigungssensor 14 während eines stationären Schlagbohrbetriebs erfassten Vibrationswerten berechnet. In beiden Vibrationsspektren 48, 50 tritt die Schlagfrequenz 54 von ca. 50 Hz jeweils mit einer hohen Vibrationsamplitude 52 auf. In dem Vibrationsspektrum 50 der Handwerkzeugmaschine 12 im fortgeschrittenen Verschleißzustand treten zusätzlich die Oberschwingungen 56 der Schlagfrequenz mit gegenüber dem Vibrationsspektrum 48 der neuwertigen Handwerkzeugmaschine 12 hohen Vibrationsamplituden 52 auf. Ursächlich hierfür ist ein durch den Verschleiß bedingtes größeres Spiel einzelner Komponenten, beispielsweise von Lagern und/oder Getrieben, der Handwerkzeugmaschine 12.

[0034] Figur 4 zeigt in einem Diagramm einen weiteren Vergleich zwischen einem Vibrationsspektrum 48 der Handwerkzeugmaschine 12 im Neuzustand und einem Vibrationsspektrum 50 der Handwerkzeugmaschine 12 in einem fortgeschrittenen Verschleißzustand. Die Vibrationsspektren 48, 50 wurden hier jeweils aus den vom Beschleunigungssensor 14 während eines stationären Leerlaufbetriebs erfassten Vibrationswerten berechnet. In beiden Vibrationsspektren 48, 50 tritt auch im Leerlauf die Schlagfrequenz von ca. 50 Hz auf. Die Vibrationsamplitude 52 im Vibrationsspektrum 48 der neuwertigen Handwerkzeugmaschine 12 ist dabei deutlich geringer als die Vibrationsamplitude 52 im Vibrationsspektrum 50 der Handwerkzeugmaschine 12 im fortgeschrittenen Verschleißzustand.

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Patentamt

Claims

Patentansprüche

1. Diagnosevorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine (12), insbesondere Bohr- und/oder Meißelhammer, mit zumindest einem Beschleunigungssensor (14), welcher dazu vorgesehen ist, während zumindest einem Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine (12) zumindest eine innerhalb der Handwerkzeugmaschine (12) auftretende Vibration zu erfassen, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit (16), welche dazu vorgesehen ist, anhand von zumindest einem durch den zumindest einen Beschleunigungssensor (14) erfassten Vibrationswert auf zumindest einen Verschleißzustand der Handwerkzeugmaschine (12) zu schließen, wobei die Diagnosevorrichtung zumindest einen Stromsensor (22) aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, einen Motorstrom der Handwerkzeugmaschine (12) zu erfassen und die Auswerteeinheit (16) dazu vorgesehen ist, Messwerte des Beschleunigungssensors (14) und des Stromsensors (22) auszuwerten, um auf den Verschleißzustand zu schließen.
2. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speichereinheit (18), welche dazu vorgesehen ist, den zumindest einen erfassten Vibrationswert und/oder zumindest einen Referenzvibrationswert zu speichern.
3. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (16) dazu vorgesehen ist, zumindest durch eine Analyse einer zeitlichen Veränderung von Vibrationswerten auf den Verschleißzustand zu schließen.
4. Diagnosevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (16) dazu vorgesehen ist, zumindest durch einen Vergleich des zumindest einen erfassten Vibrationswerts mit zumindest einem gespeicherten Referenzvibrationswert auf den Verschleißzustand zu schließen.
5. Diagnosevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinheit (20), welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine Verschleißzustandsinformation auszugeben.
6. Verfahren zu einer Diagnose eines Verschleißzustands einer Handwerkzeugmaschine (12) mittels einer Diagnosevorrichtung (10) für eine Handwerkzeugmaschine (12) mit zumindest einem Beschleunigungssensor (14), mittels dessen während eines Betriebs der Handwerkzeugmaschine (12) zumindest eine innerhalb der Handwerkzeugmaschine (12) auftretende Vibration erfasst wird, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand einer zeitlichen Veränderung von durch den zumindest einen Beschleunigungssensor (14) erfassten Vibrationswerten auf zumindest ein Verschleißzustand der Handwerkzeugmaschine (12) geschlossen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung und/oder Auswertung des zumindest einen Vibrationswerts in einem stationären Betriebszustand der Handwerkzeugmaschine (12) erfolgt.
8. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Meißelhammer, mit zumindest einer Diagnosevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.