CN104802033B - 固定式的无线缆的工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于加工工件的固定式工具（10）。该固定式工具（10）包括用于为固定式工具（10）供给电能的电池（21）、用于在固定式工具（10）运行时测量数据的测量装置（14）以及用于将由测量装置（14）测量的数据无线地发送到外部设备（30）上和/或用于从外部设备（30）无线地接收数据的发送/接收装置（18）。

Description

固定式的无线缆的工具

技术领域

本发明涉及一种固定式工具，该固定式工具是无线缆的工具。

背景技术

目前固定式工具、例如钻床主轴或螺旋工具经由电缆连接到电源上，该电源布置在固定式工具外部。如果固定式工具在其运行时要测量数据，那么该数据能够经由额外的电缆连接的数据连接发送到上一级控制装置上。

问题在于，连接到外部的电源上并且用于数据连接的电缆使得固定式工具的安装变得困难。用于连接到外部电源上的电缆由于所需的用于为固定式工具供给电能的电流很高而比较厚。由此，用于连接到外部电源上的电缆是耗费成本的并且由此敷设起来较为昂贵。此外，数据导线以及用于数据连接的连接技术昂贵并且在遵守特定的数据标准的情况下敷设起来或者说制造起来比较麻烦。也就是说，特定的数据标准要求要遵守特定的弯曲半径、将电缆芯线耗费成本地连接到专门的数据接线盒上，其中包括耗费成本的测量，以及与电源电缆保持最小间距或者与电源电缆分开。由此提高了用于制造以及安装固定式工具的成本。

缺点还在于，这种固定式工具不能简单地进行更换。

另一问题在于，具有集成的控制装置的测量用的蓄电池式电动螺丝刀（Akkuschrauber）只能作为手持式工具提供并且不适合于固定式应用。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种固定式工具，利用该固定式工具能够解决前面所述的问题。尤其应该提供能够更简单并且成本更低廉地提供的固定式工具。

该任务通过按权利要求1所述的固定式工具得到解决。

固定式工具的其它有利的设计方案在从属权利要求中得到说明。

利用该固定式工具实现了无电缆的运行，这使得固定式工具的安装变得容易，因为不需要敷设电缆。由此也能够在故障情况下进行简单的更换。

“固定式”这个概念在本申请的概念中表示工具在物体或位置上、例如工具桌、机器人等上的固定安装。也就是说，固定式工具在加工工件时不是由操作人员拿在手里的。因此，工件必须置于固定式工具的安装位置处。这也适用于固定式工具安装在机器人上的情况，即使机器人能够使固定式工具在一定程度内相对于工件运动。

所述固定式工具形成了紧凑的单元。不需要额外的制造装置。

该固定式工具的另一优点在于，该固定式工具能够直接构造在机器人上，该机器人例如用在生产设备中、例如用于车辆、家具等的生产线中。固定式工具也能够用在航空工业中的生产中。

所述固定式工具能够与其它无电缆或者无线的自动化设备结合使用。这尤其在生产设备上是有利的。

此外，利用所述固定式工具能够可靠地加工工件，因为利用由固定式工具的测量装置所测量的数据能够检测工件的加工并且在需要时进行相应的调整。如果固定式工具是固定式的蓄电池式电动螺丝刀，那么通过测量装置以预先确定的精度测量扭矩以及旋转角度并且在需要时进行分析的方式实现可靠的旋拧。由此能够符合旋拧的预先规定。

本发明的其它可能的实施方案还包括前面或者下面关于实施例所描述的特征或实施方式的没有详细叙述的组合。在此，本领域技术人员也能够添加单个方面作为相对于本发明的相应基本形式的改善方案或者补充方案。

附图说明

下面参照附图并且根据实施例更详细地描述本发明。附图中：

图1示出了按第一实施例的固定式工具和外部设备的示意图；并且

图2示出了按第二实施例的固定式工具和外部设备的示意图。

在附图中，相同的或者功能相同的元件只要没有其它说明就设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1在第一实施例中示出了固定式工具10和外部设备30，该外部设备布置在固定式工具10外部。该固定式工具10和外部设备30能够经由数据连接40相互通讯。在此，关于固定式工具10的运行情况的数据能够经由数据连接40双向地交换。

在该实施例中，固定式工具10是固定式的螺旋工具或者固定式的钻床主轴。然而该固定式工具10也能够是固定式的铆接工具、固定式的冲压工具或者其它固定式工具。所述外部设备30例如能够是个人电脑、平板电脑、移动手机例如智能手机等等。

在图1中，所述固定式工具10具有输出轴11、耦合轴12、输出单元13、测量值接收器或测量装置14、传动装置15、马达16、控制装置17、发送/接收装置18、电容器19、电池电子元件20、电池21以及连接器22。

所述控制装置17在固定式工具运行时控制该固定式工具10。在此，固定式工具10的测量值装置14例如测量输出轴11的和/或耦合轴12的数据。该数据尤其说明了从马达16借助于传动装置15传递到输出单元13上并且从那里经由耦合轴12传递到输出轴11上的扭矩。所述数据也能够说明输出轴11由于马达16的驱动而旋转的旋转角度。

所述数据能够利用发送/接收装置18经由数据连接40发送到外部设备30上。该发送能够由固定式工具10借助于控制装置17独立地开始。然而这种发送也能够由于外部得设备30的干预而实现。为此，外部设备30能够经由数据连接40将相应的指示发送到固定式工具10上。此外，所述数据也能够至少一直保存在控制装置17的没有示出的存储单元中，直到数据成功地发送到外部设备30上。由此能够至少暂时地保存所述数据。此外，所述外部设备30也能够预先给定用于尤其扭矩、旋转角度等的额定值，固定式工具10应该由控制装置17控制地获得所述额定值。

所述测量值装置14和/或控制装置17能够在需要时分析所述数据。除了所测量的数据，该分析结果也能够被发送到外部设备30上。

在固定式工具10中构造发送/接收装置18用于无线地发送或接收数据。该发送/接收装置18例如能够是用于经由数据连接40通过无线电传递数据的天线。该发送/接收装置18也能够有无线局域网功能。

电池21用于为固定式工具10供给电能。该固定式工具10的电池21能够是可充电的或者不可充电的电池。优选该电池21是可充电的电池、例如蓄电池，因为这减少了废料并且节省资源。该电池21由电池电子元件20控制和监控。

由此，所述固定式工具10是无线的或者无电缆的固定式工具10。也就是在固定式工具10中不再需要电缆。由于测量装置14和控制装置17的功能，所述固定式工具10也能够称作无电缆的测量的带有集成的控制装置的固定式工具。在钻床主轴的情况下，也能够谈及无电缆的测量的带有集成的控制装置的固定式的蓄电池式电动心轴。

因此，所述固定式工具10提供了关于电流、数据/信号以及空气无线或无电缆的固定式工具的整体解决方案，该固定式工具以发送/接收装置18作为例如无线局域网功能模块经由集成的控制部、即控制装置17来获取、评估并且传递过程数据从而过程可靠地进行旋拧。

换句话说，所述固定式工具10例如是用于可靠旋拧的蓄电池式电动螺旋轴。在旋拧时、也就是在蓄电池式电动螺旋轴运行时，以特定的精度获取并且分析扭矩以及旋转角度。将所述过程数据提供给上一级的控制部、即控制装置17。该控制装置17直接布置在蓄电池式电动螺旋轴、即固定式工具10上。该螺旋轴能够直接以无线电发送到网络中，该网络由数据连接40代表并且能够与网络例如局域网、因特网等连接。在固定式工具10中，所述发送/接收装置18直接布置在控制装置17处、尤其布置在控制装置17上面。在发送/接收装置18和/或外部设备30和/或数据连接40停止运行时，能够存储所有的数据并且在稍后的时刻发送。同样也能够与作为其它外部设备30的其它自动化装置进行通讯。

图2示出了固定式工具10的第二实施例，其大部分以与第一实施例中所描述的方式相同的方式进行构造。即使在该实施例中也存在能够经由数据连接40与固定式工具10双向通讯的外部设备30，如在第一实施例中所描述的一样。

与第一实施例不同的是，所述固定式工具10在该实施例中额外地具有显示装置25。用该显示装置25或者在该显示装置25上能够显示由测量装置14测量的数据。此外，用该显示装置25或者在该显示装置25上例如能够显示关于电池21的充电状态、固定式工具10的运行小时等的数据。

由此，固定式工具10的直接的运行和/或状态监控是可能的。该显示装置25尤其能够显示关于固定式工具10的实时数据。

其他部分以与第一实施例中所描述的方法同样的方式构造所述固定式工具10。

所述装置10和方法的所有前面所描述的设计方案能够单个地或者以所有可能的组合方式进行使用。尤其能够任意组合前面所描述的实施例的所有特征和/或功能。尤其能够额外地考虑下述修改方式。

在附图中示出的部件是示意性示出的并且在精确的设计方案中能够不同于附图中所示的形状，只要确保其前面所描述的功能。

所述电池21能够与用于手持式工具的电池构造相同。所述测量装置14能够与用于手持式工具的测量装置构造相同。所述发送/接收装置17能够与用于手持式工具的发送/接收装置构造相同。由此能够使用已经能够提供的部件，由此节省了研发费用并且简化了用于准备不同部件的物流。

由此能够准备结构组件，其不仅适合于实现测量用的蓄电池式电动扳手，而且也适合于实现测量用的蓄电池式电动螺旋轴。该测量用的蓄电池式电动扳手额外地具有把手并且必要时具有角状的输出。

用于存储由测量装置测量的数据的存储单元就固定式工具10而言也能够设置在控制装置17外部。

图1和图2中的固定式设备10的部件的布置情况仅仅是任意多种方案中的一种。能够任意选择所述部件的布置方案，只要确保前面所描述的功能。

Claims (6)

1.用于通过钻孔或者螺旋来加工工件的固定式工具（10），其中所述固定式工具（10）是固定式的用电池运行的螺旋主轴或者固定式的用电池运行的钻床主轴，其中，所述固定式工具（10）具有用于为所述固定式工具（10）供给电能以用于通过钻孔或者螺旋来加工工件的电池（21）、用于为了加工工件在所述固定式工具（10）运行时测量数据的测量装置（14）、马达（16）、用于控制所述固定式工具（10）的功能的集成的控制装置（17）以及用于将由所述测量装置（14）测量的数据无线地发送到外部设备（30）上和/或从所述外部设备（30）无线地接收数据的发送/接收装置（18），其中，所述外部设备（30）是个人电脑、平板电脑或移动手机，其中所述发送/接收装置（18）直接布置在所述控制装置（17）上并且/或者其中所述测量装置（14）和/或所述控制装置（17）设计用于分析所测量的数据，其中，所述数据包括扭矩和/或旋转角度。

2.按权利要求1所述的固定式工具（10），其中所述固定式工具（10）是无电缆的工具。

3.按权利要求1或2所述的固定式工具（10），其中所述电池（21）与用于手持式工具的电池构造相同，并且/或者其中所述测量装置（14）与用于手持式工具的测量装置构造相同并且/或者其中所述发送/接收装置（18）与用于手持式工具的发送/接收装置构造相同。

4.按权利要求1所述的固定式工具（10），还具有用于显示由所述测量装置（14）所测量的数据的显示装置（25）。

5.按权利要求1所述的固定式工具（10），还具有用于存储由所述测量装置（14）所测量的数据的存储单元，其中如此设计用于控制所述发送/接收装置（18）的控制装置（17），使得所述发送/接收装置（18）在与所述外部设备（30）的数据连接（40）停止并且随后再形成与所述外部设备（30）的数据连接（40）之后将保存在所述存储装置中的数据发送到所述外部设备（30）上。

6.按权利要求1所述的固定式工具（10），其中所述发送/接收装置（18）有无线局域网功能。

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