CN104853884B - 手持式或半固定式工具设备和用于运行这种工具设备的方法 - Google Patents

手持式或半固定式工具设备和用于运行这种工具设备的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种手持式或半固定式工具设备(1)，其包括用于探测和/或存储与设备有关的运行数据和/或负荷状态的装置。为了进一步简化手持式或半固定式工具设备的运行和/或延长其维护周期或使用寿命，所述工具设备(1)包括至少一个传感装置(10)，用于探测与设备有关的力、加速度、行程、振动频率和/或振幅。

Description

手持式或半固定式工具设备和用于运行这种工具设备的方法
技术领域
本发明涉及一种手持式或半固定式工具设备，其包括用于探测和/或存储与设备有关的运行数据和/或负荷状态的装置。本发明还涉及一种用于运行这种工具设备的方法。
背景技术
手持式工具设备例如是如在德国公开文件DE 102006000517 A1和DE102006035460 A1中公开的手持式打入设备。但手持式工具也可以是如在德国专利文件DE3310371 C1中公开的手持式设备。
由德国公开文件DE 10156218 A1已知一种手持式或半固定式电动工具，其包括用于存储与机器有关的数据的装置并且包括用于探测在电动工具设备运行期间的负荷状态和用于将探测到的负荷状态转变为可存储在存储装置中的负荷数据的装置，其中，通过处理器控制的内部或外部的装置用于处理负荷数据、用于获取维护预测和获取对剩余的无故障运行持续时间的预测或用于输出故障报告。
发明内容
本发明的任务在于，进一步简化手持式或半固定式工具设备的运行和/或延长其维护周期或使用寿命。
所述任务在具有用于探测和/或存储与设备有关的运行数据和/或负荷状态的装置的手持式或半固定式工具设备中通过如下方式解决：所述工具设备包括至少一个传感装置，用于探测与设备有关的力、加速度、行程、振动频率和/或振幅。由借助传感装置探测到的物理参数可有利地推导出操作者行为或使用者行为和/或工具设备的当前运行使用情况。这还具有下述优点：能够使维护周期更好地与工具设备的实际负荷以及操作者行为或使用者行为相适配。由此可最大程度地利用工具设备的使用寿命。另外可减少由于符合需要的维护引起的工具设备的故障时间。
所述手持式或半固定式工具设备的一种优选实施例的特征在于，所述传感装置包括力传感器、加速度传感器、行程传感器和/或振动传感器。借助所述传感器例如可以探测到工具设备未被正确使用的情况。
所述手持式或半固定式工具设备的另一种优选实施例的特征在于，至少一个力传感器安装在工具设备的前端部区域中，以便探测在运行时由工具设备发出的固体声。由此可特别有效地探测和评价应用特定的运行数据。
所述手持式或半固定式工具设备的另一种优选实施例的特征在于，所述工具设备包括锁止执行器，借助该锁止执行器可将工具设备锁止。通过锁止执行器可以以简单方式和方法强制实施工具设备的与安全有关的关断。
所述手持式或半固定式工具设备的另一种优选实施例的特征在于，所述工具设备包括调整执行器，借助该调整执行器可进行与设备有关的设置。调整执行器如同锁止执行器那样优选通过设备内部的控制装置来控制，有利的是，该控制装置与评价单元相组合。评价单元又与传感装置连接。
所述手持式或半固定式工具设备的另一种优选实施例的特征在于，所述工具设备构造为打钉设备、手持式打入设备或螺钉安装设备。螺钉安装设备可以是燃料驱动的、气动的或电驱动的螺钉安装设备。在所有的螺钉安装设备中使用寿命在很大程度上与设备的正确使用和操纵有关。通过工具设备的按本发明的设计可避免或减少错误应用。
在一种用于运行前面所述的工具设备的方法中，上述任务替代地或附加地通过如下方式解决：对借助传感装置探测到的运行数据和/或负荷状态进行评价并且将其用于确定负荷曲线。负荷曲线可在设备内部或设备外部被确定。
所述方法的一种优选实施例的特征在于，在确定负荷曲线时考虑设备内部和/或设备外部的因素。设备外部的因素影响在运行时工具设备的负荷。所述设备外部的因素例如是环境条件例如待打入固定元件的基础、固定元件的特性、空气湿度或气压。设备外部的因素还包括使用者的影响或者说操作者的影响、例如工具设备的碰撞或掉落。设备内部的因素例如包括工具设备的状态监控、磨损识别、设置识别或装备识别。
所述方法的另一种优选实施例的特征在于，在工具设备运行时为使用者显示出关于工具设备的正确或错误操作的信息。所述信息优选借助显示装置、如显示器在工具设备外部显示出和/或通过通信接口、例如输出到无线电话上或其它移动通信设备上。
所述方法的另一种优选实施例的特征在于，当借助传感装置识别到临界的设备状态时，就将工具设备锁止。由此可以以简单的方式和方法强制实施与安全有关的关断。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节由后续说明得出，在该后续说明中参考附图对不同实施例进行详细说明。
唯一的附图以纵剖面图示出按本发明的工具设备的简化图。
具体实施方式
在图1中以纵剖面图简化示出按本发明的工具设备1，其具有壳体2和手柄4。工具设备1是电驱动的螺钉安装设备。但本发明也可应用于燃料运行的或气动的螺钉安装设备。另外，本发明可用在其它工具设备、如钻孔机中。
工具设备1用于将固定元件打入(未示出的)基础中。固定元件在安装端部5上从工具设备1中出来。
所使用的固定元件通过设备内部的料匣6提供，该料匣设置在工具设备1的安装端部5附近。固定元件优选单个自动地从料匣6中被取出并提供到安装端部5上。
为将固定元件打入基础所需的能量在本实施例中以电能提供。替代地，所述为将固定元件打入基础所需的能量也可以在工具设备内部的燃料仓中提供。另外所述为将固定元件打入基础所需的能量也可以气动形式提供。
按本发明的工具设备1包括具有至少一个传感器的传感装置10。借助一个或多个传感器探测物理参数例如力、加速度、行程、压力、时间、温度、振动频率和振幅、能量等。
另外由借助传感装置10探测到的信息或者说数据推断出操作者行为和/或工具设备使用情况。由这些数据或者说推断可导出工具设备1和/或工具设备1的各个部件的实际负荷曲线。
借助传感装置10例如可识别到，操作者或使用者使工具设备1跳动或使用与相应的应用不匹配的、例如过短的固定元件尤其是钉子。使用过短的钉子可能导致：在工具设备1中提供的安装能量不会完全消除。
这在传统的工具设备中又将导致：所提供的安装能量中的一部分在缓冲器中传导或传导到其它***部件中。借助按本发明的传感装置可对工具设备1的较高负荷进行识别、评价并且将其作为负荷曲线进行保存或者说存储。
另外，通过损伤累积导出工具设备1的各个部件和整个***的使用寿命预测。另外生成可变的维护周期。所述维护周期是尽可能长的并且在潜在的***故障之前不久可靠地进行。
根据按本发明的用于运行工具设备1的方法引入了不同的手段，这些手段保护***、能实现尽可能长的使用时间并避免不安全的状态。所述手段尤其是包括如下手段：
－关于正确/错误的***使用的应用信息；
－在保护性的***使用的情况下延长维护周期；
－在提高的***负荷的情况下缩短维护周期；
－记录负荷曲线(例如用于维护)；
－输出负荷曲线(通过接口、显示器、信号装置)；
－如果出现不安全的***状态，则将***锁止；
－将***锁止，以避免后续损伤；
－提示即将进行维护；
－根据负荷曲线识别设备设置；
－导出优化的设备设置。
为了能够确定负荷曲线，不仅顾及和考虑***的外部因素而且顾及和考虑***的内部因素。
影响***负荷的外部因素例如有：
－设备的使用(基础、固定器、钉子、温度、湿度、气压、错误应用、空安装…)；
－操作者的影响(设备碰撞、设备掉落、设备跳动、强/弱/斜的压紧)。
内部因素例如有：
－状态监控(设备张紧、活塞位置不准…)；
－磨损识别(缓冲器、活塞、轴承…)；
－设置识别(能量设置、过多能量)；
－装备识别(螺钉导向装置、活塞、料筒…)。
传感装置10包括加速度传感器12，借助该加速度传感器记录在每次安装时工具设备1的固体声。传感装置10经由连接导线14与评价和控制单元20电连接。经由另外的连接导线24将评价和控制单元20与显示装置25连接，该显示装置包括显示器。在未示出的实施例中，评价和控制单元与通信接口连接，该通信接口尤其是通过无线电传输、例如GSM将相关信息输出到无线电话或类似的移动通信设备上。经由另外的连接导线28将评价和控制单元20与执行器30连接。
在评价和控制单元20中分析传感装置10的信号。在此可以由此导出不同的信息例如应用、错误应用、设备使用寿命等。根据应用信息将工具设备1的部件例如缓冲器、活塞、带的损伤分量进行累积。如果其中一个部件达到预定的维护值，则这在显示装置25的显示器上在工具设备1的外部传递出视觉信号。所述信号传递也可通过声学信号实现。
通过执行器30可将工具设备1锁止，以便强制实施与安全有关的关断。此外也可通过另外的(未示出的)一个或多个执行器进行***设置。
按本发明的具有传感装置10的工具设备1还可实现下述功能。
作为应用检测器例如可识别和考虑：正常应用、错误应用、安装故障、安装终止、安装次数、安装曲线、应用方向。
另外可记录和/或存储对于设备研发重要的研发数据。另外可在发生故障之前及早识别功能失效、例如点火延迟或点火失效。
作为故障检测器可更好地预测部件、例如带或弹簧的故障。通过能量测定可识别：燃烧是否良好地进行。可检测工具设备1的部件如缓冲器、传动机构、轴承、活塞、带的磨损。借助传感装置10可对工具设备1进行首次调准。因此，可以在交货前根据例如十次安装来校准工具设备1。
根据错误应用的次数和/或根据操作者行为、例如在设备碰撞时，可确定与使用相关的维护周期。另外可将不当使用、例如工具设备1的碰撞或掉落通过信号发出。根据本发明的另一方面，必要时可省去工具设备1的手动开关，因为工具设备1也可借助按本发明的传感装置10通过摇动来激活。

Claims (10)

1.手持式或半固定式工具设备(1)，其包括用于探测和/或存储与设备有关的运行数据和/或负荷状态的装置，所述工具设备(1)包括至少一个传感装置(10)，用于探测与设备有关的力、加速度、行程、振动频率和/或振幅，其特征在于，工具设备(1)具有评价和控制单元(20)用于由传感装置(10)的信号导出维护周期。
2.根据权利要求1所述的手持式或半固定式工具设备，其特征在于，所述传感装置(10)包括力传感器(12)、加速度传感器、行程传感器和/或振动传感器。
3.根据权利要求2所述的手持式或半固定式工具设备，其特征在于，至少一个力传感器(12)安装在工具设备(1)的前端部区域内，以便探测在运行时由工具设备(1)发出的固体声。
4.根据上述权利要求1至3中任一项所述的手持式或半固定式工具设备，其特征在于，所述工具设备(1)包括锁止执行器(30)，借助该锁止执行器能够将工具设备(1)锁止。
5.根据上述权利要求1至3中任一项所述的手持式或半固定式工具设备，其特征在于，所述工具设备(1)包括调整执行器，借助该调整执行器能够进行与设备有关的设置。
6.根据上述权利要求1至3中任一项所述的手持式或半固定式工具设备，其特征在于，所述工具设备(1)构造为打钉设备、手持式打入设备或螺钉安装设备。
7.用于运行根据上述权利要求中任一项所述的手持式或半固定式工具设备(1)的方法，其特征在于，对借助传感装置(10)探测到的运行数据和/或负荷状态进行评价并且将其用于确定负荷曲线。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在确定负荷曲线时考虑设备内部的和/或设备外部的因素。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在工具设备(1)运行时为使用者显示出关于工具设备(1)的正确或错误操作的信息。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，当借助传感装置(10)识别到临界的设备状态时，将工具设备(1)锁止。
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