WO2012000831A1 - Machine tool device comprising a sensor unit that has at least one optical sensor element - Google Patents

Machine tool device comprising a sensor unit that has at least one optical sensor element Download PDF

Info

Publication number
WO2012000831A1
WO2012000831A1 PCT/EP2011/060313 EP2011060313W WO2012000831A1 WO 2012000831 A1 WO2012000831 A1 WO 2012000831A1 EP 2011060313 W EP2011060313 W EP 2011060313W WO 2012000831 A1 WO2012000831 A1 WO 2012000831A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
unit
machine tool
tool device
signal
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/060313
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich-Lorenz Benzler
Markus Hueser
Wolfgang Niehsen
Stephan Simon
Andreas Pfeil
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to RU2013104254/02A priority Critical patent/RU2013104254A/en
Priority to CN201180032944.1A priority patent/CN103079773B/en
Priority to EP11740855.9A priority patent/EP2588278B1/en
Publication of WO2012000831A1 publication Critical patent/WO2012000831A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25H—WORKSHOP EQUIPMENT, e.g. FOR MARKING-OUT WORK; STORAGE MEANS FOR WORKSHOPS
    • B25H1/00—Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby
    • B25H1/0021—Stands, supports or guiding devices for positioning portable tools or for securing them to the work
    • B25H1/0078—Guiding devices for hand tools
    • B25H1/0092—Guiding devices for hand tools by optical means

Definitions

  • Machine tool device with a sensor unit which has at least one optical sensor element
  • the invention is based on a machine tool device, in particular a hand-held power tool device, according to the preamble of claim 1.
  • the invention is based on a machine tool device, in particular a handheld power tool device, having a sensor unit which, in at least one operating state, provides at least one sensor signal which is provided for determining a relative movement with respect to an environment. It is proposed that the sensor unit has at least one optical sensor element.
  • sensor signal of a sensor unit is to be understood as meaning, in particular, an analog or digital output parameter of the sensor unit, which depends directly on a measured variable of the sensor unit and / or digital processing provided output of the sensor signal to be understood at least one signal output of the sensor unit.
  • optical sensor element is to be understood as meaning, in particular, an element sensitive to an optical signal, wherein a "visual signal” is to be understood as meaning, in particular, a brightness in at least one defined optical wavelength range.
  • a "visual signal” is to be understood as meaning, in particular, a brightness in at least one defined optical wavelength range.
  • the op- be optimized sensor element to defined wavelengths of the wavelength range.
  • a "wavelength range is to be understood in particular a wavelength range of the visible light. In principle, however, the optical sensor element can also be sensitive in wavelength ranges of the invisible light, in particular in the infrared range.
  • a particularly simple sensor unit can be realized, which can be provided in particular for connection to a security unit, and advantageously a high added benefit for others
  • the machine tool device can be firmly integrated into the machine tool or can also be designed as an accessory, in particular in the form of an additional handle.
  • the sensor unit comprises at least one further sensor element, wherein the at least two sensor elements at least partially mutually shifted detection areas.
  • a "detection region of a sensor element” should be understood to mean, in particular, at least one angular region along at least one spatial direction, via which the sensor element detects the ambient brightness.
  • the detection areas cover different areas of space, at least in some areas.
  • relative movement can be detected particularly easily, the sensor signal thereby being provided in particular for determining a direction of movement.
  • the sensor unit has at least one sensor axis and the at least two sensor elements are arranged substantially annularly around the sensor axis.
  • a “sensor axis” is to be understood here as meaning, in particular, a virtual axis through which a sensitive direction of the sensor unit, ie a direction along which the sensor unit is able to determine a relative movement with respect to the surroundings, is defined as “arrangement of the sensor elements” a defined by the detection ranges of the sensor elements orientation of the sensor elements are understood.
  • an “annular arrangement” is to be understood here as meaning, in particular, a substantially concentric arrangement of the sensor elements about the sensor axis
  • the sensor elements each have a center orientation, with the center orientations of all sensor elements intersecting in the sensor axis a detection direction of the sensor elements are understood, which is defined by a geometric center of a sensor surface of the sensor elements and a geometric center of the detection area at a defined distance from the sensor surface.
  • an essentially annular arrangement is to be understood to mean, in particular, that distances of the sensor elements from the sensor axis are essentially the same, and in particular, it should also be understood that only part of the sensor elements are arranged annularly around the sensor axis, in particular Rotary movements about the sensor axis can be advantageously determined by means of a substantially annular arrangement, whereby a particularly advantageous embodiment can be found, in particular for handheld power tools As a result, it is conceivable that the at least one sensor element is rotatably arranged liable if all sensor elements are rotatable about the arrangement axis.
  • the at least one sensor element is freely rotatably mounted, wherein it has at least one imbalance, which causes an alignment of the sensor element in a gravity field.
  • the sensor unit has at least one drive device which is provided to drive the at least one sensor element in a rotational movement. As a result, a number of the sensor elements can be reduced and / or a housing movement can be compensated.
  • the at least one optical sensor element is designed as a photodiode or a phototransistor, whereby a particularly constructive design of the sensor unit can be realized.
  • a photodiode or a phototransistor is to be understood as meaning, in particular, an element having at least one PN or NP junction, wherein advantageously a voltage delivered by the sensor element or a current delivered by the sensor element serves as the signal value of the measurement signal.
  • an embodiment of the sensor elements in the form of a line or image sensor is also conceivable, whereby in particular an embodiment with more than 100 or more than 1000 sensor elements can be realized.
  • the sensor elements can also be designed as photoresistors.
  • the machine tool device have an arithmetic unit which is provided to determine a speed value of the relative movement on the basis of an ambient brightness detected by the at least one sensor element.
  • a "computing unit” is to be understood as meaning in particular a unit having an information input, an information processing and an information output
  • the arithmetic unit has at least one processor, a memory, communication means, possibly further electrical components, an operating program and / or calculation routines which are based on a
  • the sensor signal can be evaluated more advantageously by a computing unit, it being possible to determine the speed value on the basis of the ambient brightness of a particularly advantageous embodiment of the machine tool device "
  • a signal value of the sensor signal which is provided by the at least one sensor element, depends at least on the ambient brightness.
  • the sensor value may additionally represent a color value beyond the ambient brightness.
  • a multi-dimensional design of the signal value is possible, as for example in the case of a separate evaluation of different wavelengths and / or wavelength ranges which respectively form individual values of the signal value.
  • the arithmetic unit is provided for determining an angular velocity, whereby an advantageous circuit basis for triggering safety circuits can be given in particular for a safety unit of the machine tool.
  • determining a speed, in particular an angular speed is meant in particular that at least one routine is stored in the arithmetic unit, which is intended to calculate an actual speed at least approximately from a temporal change of the sensor signal
  • At least the different signal values provided by the at least two sensor elements, which represent a temporal change of the ambient brightnesses measured by them, can be found by determining the angular velocity a particularly advantageous embodiment for machine tools with a rotary tool, such a configuration being particularly advantageous for handheld power tools ,
  • the determination of the relative movement is not limited to a rotational movement.
  • the determinable relative movement is due in particular to the arrangement of the sensor elements. If the sensor elements are arranged, for example, along a linear arrangement axis, the sensor unit can be used to determine a linear movement along this arrangement axis. In the case of a spherical arrangement of the sensor elements, the arithmetic unit could in principle recognize a rotational movement about an arbitrary axis of rotation on the basis of the sensor signal and determine its speed value. It is further proposed that the machine tool device has a safety unit which comprises the sensor unit.
  • a “security unit” is to be understood in particular as meaning a device which, in at least one operating state, prevents damage, in particular of a part of a handheld power tool, and / or in particular increases operator safety
  • an "uncontrolled blocking case” is to be understood in particular a process in which an insert tool jammed in a workpiece to be machined, wherein the reaction torque acting on the housing exceeds a holding force of the operator and the housing is uncontrolled over a certain angular range about an axis, in particular a rotation axis an insert tool attachment, rotates.
  • the security unit is at least partially embodied in one piece with the arithmetic unit, ie at least one routine for the security unit is preferably stored in the arithmetic unit.
  • the machine tool device comprise a data transmission unit for an external data transmission, which comprises the sensor unit.
  • a "data transmission unit” should in particular be understood to mean a device which is provided in at least one operating state for receiving a digital and / or digitizable data packet from an external device, such as for performing a software update or transmitting parameters of a workpiece machining
  • the data transmission unit for reading out the data packet is provided for evaluating the sensor signal, whereby flexibility and, in particular, ease of use for a user can be increased
  • the data transmission unit is at least partially integral with the arithmetic unit, ie at least a routine for the data transmission unit deposited.
  • the machine tool device comprises an operating unit which comprises the sensor unit.
  • a control unit is to be understood in particular as a unit which is provided for the direct input of operating commands by a user, such as, for example, a control unit. unit for setting a direction of rotation, a rotational speed and / or a torque of a drive unit, such as a unit for controlling user menu or other, the skilled person appear useful settings.
  • the operating unit is provided to evaluate the sensor signal for setting and / or adjusting at least one machine tool parameter. Thereby, a number of controls can be advantageously reduced, which in particular manufacturing costs can be reduced.
  • the operating unit is at least partially designed in one piece with the arithmetic unit, ie, at least one routine for the operating unit is preferably stored in the arithmetic unit.
  • the machine tool device comprises a position detection unit which comprises the sensor unit.
  • a "position determination unit” is to be understood as meaning, in particular, a unit for determining a position of the machine tool device with respect to at least one external reference point
  • the position detection unit is provided to evaluate the sensor signal for determining a relative position with respect to the at least one external reference point
  • a "reference point” is to be understood in particular as a point independent of the machine tool device.
  • the position determination unit is at least partially designed in one piece with the arithmetic unit, ie, at least one routine for the position determination unit is preferably stored in the arithmetic unit.
  • the invention is based on a machine tool, in particular a hand tool, all conceivable to those skilled in machine tools, such as particular hammers, screwdrivers, milling, angle grinder, multifunction tools and / or in particular drills, for operation with a machine tool device would be conceivable.
  • machine tools such as particular hammers, screwdrivers, milling, angle grinder, multifunction tools and / or in particular drills
  • stationary machine tools for example as a rotation angle sensor and / or angular velocity sensor.
  • the invention is based on a method for a machine tool device, in particular a handheld power tool device, in which, in at least one operating state, at least one relative movement with respect to an environment is determined on the basis of a sensor signal. It is proposed that for determining the relative movement at least one ambient brightness is detected, whereby a particularly simple determination of the relative movement can be realized.
  • FIG. 1 shows a hand tool with a hand tool device according to the invention
  • FIG. 3 shows a sensor unit of the handheld power tool device with a plurality of optical sensor elements
  • FIG. 1 shows a machine tool designed as a handheld power tool having a machine tool device 30 according to the invention.
  • the machine tool is designed as a drilling machine. It has a drive motor 32, an insert tool attachment 34 and a pistol-shaped housing 36. Basically, it can further include a battery.
  • the insert tool fixture 34 is disposed on a front side of an upper substantially tubular portion of the housing.
  • the drive motor 32 is disposed in the housing 36.
  • the drive motor 32 drives the insert tool mount 34 in rotation about an axis of rotation 38 during operation.
  • the hand tool has an auxiliary handle attachment 40 which secures an auxiliary handle 42.
  • the auxiliary handle 42 is movable about the rotation axis 38.
  • the auxiliary handle 42 is fixedly connected to the housing 36 of the machine tool.
  • the auxiliary handle attachment 40 is arranged between the drive motor 32 and the insert tool attachment 34 on the outside of the housing 36.
  • the auxiliary handle 42 is formed as a handle, which is connected on one side of the housing 36 of the power tool with the housing 36, which faces an insert tool attachment 34 of the power tool. Along a main working direction, it is arranged after a main handle 44.
  • the machine tool device 30 has a safety unit 22, which engages in an uncontrolled blocking case and reduces or discontinues a power output of the insert tool attachment 34, for example by switching the drive motor 32 de-energized.
  • the machine tool device 30 comprises a sensor unit 10 connected to the housing 36, which provides a sensor signal 12, by means of which the safety unit 22 detects a relative movement of the housing 36 with respect to an environment.
  • the safety unit 22 thus comprises the sensor unit 10.
  • the sensor unit 10 comprises a plurality of similar optical sensor elements 14 (see FIG.
  • the sensor elements 14 each detect an ambient brightness.
  • a sensor signal 12 provided by the sensor unit 10 describes the individual ambient brightnesses detected by the sensor elements 14.
  • the sensor elements 14 are designed as phototransistors. All optical sensor elements of the sensor unit are designed analogously. For the sake of clarity, therefore, only two of the sensor elements 14 are shown in the drawings, wherein the reference symbol of the further sensor element 14 'has an apostrophe attached to it. To distinguish in the following description and the drawings, further reference numerals, which are associated with the sensor element 14 ', also an apostrophe added
  • the sensor elements 14, 14 'each have a defined detection area 16, 16'.
  • the detection areas 16, 16 'of the sensor elements 14, 14' are each offset by a defined amount from each other (see Figure 4).
  • the Sensor elements 14, 14 'thus detect the ambient brightness in different spatial areas. In a natural environment, the different room areas have different ambient brightness.
  • the sensor signal 12, which provides the sensor unit 10, has a plurality of signal values 46, 46 ', which correspond to the different ambient brightnesses detected by the sensor elements 14, 14'.
  • the different signal values 46, 46 'each represent an integral measure of the ambient brightness in the spatial area detected by the respective sensor element 14, 14'.
  • the signal values 46, 46 ' are combined to form the sensor signal 12 (see FIG.
  • the sensor signal 12 or the individual sensor signals 46, 46 ' can in principle be transmitted in different forms, such as, for example, in the form of current, voltage, resistance or as a digital value.
  • the sensor unit 10 For arranging the sensor elements 14, 14 ', the sensor unit 10 comprises an annular sensor carrier 48.
  • the sensor carrier 48 is arranged in the region of the auxiliary handle attachment 40.
  • a total of 24 sensor elements 14, 14 'are arranged over the circumference of the sensor carrier 48 (cf., FIG. 2).
  • the sensor carrier 48 is fixedly connected to the housing 36 of the machine tool.
  • the sensor unit 10 is arranged directly next to the auxiliary handle attachment 40 arranged on the housing 36.
  • the sensor carrier 48 is partially designed in one piece with the housing 36. In principle, it is also conceivable to connect the sensor unit 10 at least partially firmly to the auxiliary handle 42 or to carry it out partially in one piece with the auxiliary handle 42.
  • a power supply and / or a transmission of the sensor signal 12 between the housing 36 and the auxiliary handle 42 can optionally be carried out wired or wireless.
  • the sensor unit 10 has a sensor axis 18, which is oriented coaxially with the axis of rotation 38 of the insert tool attachment 34.
  • the detection areas 16, 16 'of the sensor elements 14, 14' include with respect to Sensor axis 18 an angle range of a maximum of 50 degrees.
  • the sensor elements 14, 14 ' have a sensitivity which drops to approximately one third in an angular range of ⁇ 15 degrees, starting from a center orientation 50, 50' of the corresponding sensor element 14, 14 '.
  • the center orientations 50, 50 'of the sensor elements 14, 14' are oriented perpendicular to the sensor axis 18 and thus also perpendicular to the axis of rotation 38.
  • the angular spacing of the sensor elements 14, 14 ' corresponds to an angular distance of the center orientations 50, 50' of the sensor elements 14, 14 '.
  • the machine tool device 30 comprises a computer unit 20.
  • the computer unit 20 determines from the ambient brightness detected by the sensor elements 14, 14 'a relative movement which the sensor unit 10 and thus the housing 36 have with respect to the environment. From a temporal change of the sensor signal 12, the arithmetic unit 20 determines a speed value of the relative movement.
  • the relative movement determined by the arithmetic unit 20 is formed as a rotation about the rotation axis 38.
  • the speed value determined by the computing unit 20 reflects an angular velocity about the axis of rotation 38.
  • the arithmetic unit 20 applies a continuity equation to determine the angular velocity. Based on the equation of continuity, the arithmetic unit calculates a twist angle for each sensor element 14, 14 '. For this purpose, the arithmetic unit compares the signal values 46, 46 'of second adjacent sensor elements 14, 14' and determines their temporal change. An averaging over the angles of rotation, which determines the arithmetic unit 20 from the individual signal values 46, 46 ', provides an estimate for an angle of rotation of the housing 36. By means of a derivation of the angle of rotation according to time, the arithmetic unit 20 then calculates the angular velocity.
  • a counter of the continuity equation is designed as a temporal change of the signal value 46 of the considered sensor element 14.
  • the arithmetic unit 20 detects the signal value 46 at a time t- ⁇ and a time t.
  • a denominator of the continuity equation represents a spatial differentiation.
  • the arithmetic unit 20 determines a difference between the signal value 46 of the considered sensor element 14 and the signal value 46 'of the adjacent sensor element 14' at time t- ⁇ and a difference of the signal values 46, 46 'of the adjacent sensor elements 14, 14 'at time t and sums the two differences.
  • the angle equation of the adjacent sensor elements 14, 14 'and a factor -2 enter into the equation of continuity. The calculated by the arithmetic unit 20 continuity equation is so
  • the signal values 46, 46 'of the individual sensor elements 14, 14' remain substantially constant. If the housing 36 experiences a rotational movement, which is caused, for example, by tilting of an insertion tool 52, a spatial area detected by the sensor elements 14, 14 'changes. Since the different spatial regions have different brightnesses under normal conditions of use, the rotational movement of the housing 36 also changes the signal values 46, 46 'provided by the sensor elements 14, 14'. The counter of the above equation of continuity thus becomes unequal to zero.
  • the denominator of the continuity equation becomes unstable for small values, ie error propagation of a measurement error becomes large.
  • the arithmetic unit 20 determines by averaging the individual angles of rotation, the arithmetic unit 20 therefore uses only those angles of rotation in which the denominator of the continuity equation is at least equal to a limit value.
  • the arithmetic unit 20 uses an average of the denominator of all continuity equations to the individual sensor elements 14, 14 '. If the denominator is not smaller than a median formed in this way, the corresponding angle of rotation is used for the calculation of the angle of rotation of the housing 36.
  • the sensor signal 12 is shown for three different times, each having a time interval ⁇ .
  • the sensor signal 12 has in each case 24 sensor values 46, 46 'whose signal level corresponds to the ambient brightness.
  • An abscissa of Figure 5 is an arrangement of the sensor elements 14, 14 'on the sensor carrier 48 in polar coordinates with respect to the sensor axis 18 again.
  • An ordinate of FIG. 5 represents the signal height of the individual signal values 46, 46 '.
  • a distance between two sensor values 46, 46 'shown in FIG. 5 corresponds exactly to the angular distance that the corresponding two sensor elements 14, 14' have.
  • a signal change starting from the sensor signal 12 at the time t- ⁇ to the sensor signal 12 at the time t corresponds to a rotation of the housing 36 by 12 degrees.
  • a signal change to the sensor signal 12 at the time t + ⁇ corresponds to a further rotation of the housing 36 by 12 degrees.
  • the sensor unit 10 has a total of 24 optical sensor elements 14, 14', a probability increases that the rotation of the housing 36 increases at least one of the signal values 46, 46 '. changed, whereby the arithmetic unit 20 detects the relative movement of the housing 36 based on the corresponding signal value 46, 46 '.
  • the arithmetic unit 20 can also determine the angle of rotation of the housing 36 by comparing the sensor signal 12 with the sensor signal 12 at the instant t- ⁇ at the instant t.
  • the arithmetic unit 20 determines the angle of rotation by shifting the sensor signal 12 at the time t along the abscissa and checking a match between the two sensor signals 12 at the times t- ⁇ and t. For a displacement corresponding to the actual twist angle of the housing 36, the match is maximum.
  • a motion-independent change of the ambient brightness during the time period ⁇ is small in relation to the motion-dependent change in the ambient brightness and can therefore be neglected.
  • the arithmetic unit 20 can basically at least partially analog
  • the counter of the continuity equation that is to say the temporal differentiation of the signal value 46 of the sensor element 14
  • the denominator or at least parts of the denominator in particular a calculation of the difference between the signal values 46, 46 'of adjacent sensor elements 14, 14', can likewise be represented analogously.
  • a predetermined by the arithmetic unit 20 sampling frequency which is given in particular by the time interval ⁇ , is adapted to light fluctuations in the ambient brightness.
  • fluorescent tubes but also other artificial light sources, have a regular pulse rate, which is given for example by a mains frequency.
  • the pulse rate of the light sources is usually higher than a perception rate of the human eye, i. is in particular greater than 30 hertz.
  • the sampling frequency is adapted to the pulse frequency.
  • the sampling frequency is substantially the same as the pulse rate that artificial light sources commonly have.
  • the arithmetic unit 20 advantageously defines the sampling frequency on the basis of the network frequency. In principle, however, the sampling frequency can also be stored as a fixed value in the arithmetic unit 20, for example at 50 hertz, or determined automatically by evaluation of the sensor signal 12.
  • Sampling frequency can also be an integer multiple or an integer division of the pulse rate.
  • the arithmetic unit 20 integrates the signal values
  • the time span for the integration is greater than a time span which is given by a frequency of the brightness changes to be compensated, that is to say in particular greater than a time span given by the pulse frequency or the network frequency.
  • the security unit 22 comprises the arithmetic unit 20.
  • the uncontrollable blocking case is detected by the security unit 22 on the basis of the angular velocity. If the angular velocity computing unit 20 determines a value that exceeds a defined limit value, the arithmetic unit 20 triggers a safety circuit and reduces the power output of the insert tool attachment 34.
  • the limit value for triggering the safety circuit is stored in the arithmetic unit 20.
  • the computing unit 20 is in particular to form the security unit
  • the arithmetic unit 20 recognizes, based on the individual signal values 46, 46 ', movements which are independent of a movement of the housing 36, i. can not be caused by a movement of the housing 36 relative to the environment.
  • the safety unit 22 is intended to be based on the signal values
  • the machine tool device 30 comprises a data transmission unit 24, which comprises the sensor unit 10.
  • the data transmission unit 24 uses the sensor signal 12 for data transmission in an operating mode.
  • the data transmission unit 24 is thus at least partially designed as an optical data transmission unit 24.
  • An optical signal emitted by a data transmitter effects a change in the signal value 12.
  • the data transmission unit can in particular use a region displaced relative to a visible region of the light, such as in particular an infrared region.
  • the data transmission unit can basically be decoupled from the security unit 22, ie a part of the sensor signal 12 that is used by the security unit 22 can be distinguished from a part of the sensor signal 12 that is used by the data transmission unit 24.
  • the data transmission unit 24 further comprises the arithmetic unit 20, which evaluates the sensor signal 12 for reading the individual data blocks.
  • the machine tool device comprises an operating unit 26, which likewise comprises the sensor unit 10.
  • the operating unit 26 is provided for direct input of operating commands by a user.
  • the sensor unit 10 with the optical sensor elements 14, 14 ' forms an operating element of the operating unit 26.
  • patterns for brightness changes are defined, which correspond to operating commands of a user. By gestures that cause changes in the ambient brightness in accordance with the defined patterns, the user can input operating commands, whereby corresponding actions are performed by the arithmetic unit 20.
  • control unit 26 By means of the control unit 26 executable actions are for example an adjustment of a direction of rotation, a rotational speed or torque of the drive motor 32, a setting of a startup speed or a gear shift.
  • the operating unit 26 can be used to set a hammer blow, to open or close the insert tool attachment 34, to change or control a menu display and to switch off the safety unit 22.
  • other useful to the skilled person actions are conceivable, especially in other hand tool machines.
  • the machine tool device 30 comprises a position determination unit 28, which comprises the sensor unit 10.
  • the position detection unit 28 is provided to detect a position of the machine tool with respect to at least one external reference point.
  • the external reference points are designed as light sources.
  • the reference points are defined around a work surface. They have stored in the arithmetic unit 20 optical properties, based on which the position detection unit 28 can distinguish the reference points of other light sources. For example, it is conceivable to define the reference points by means of infrared light sources, in particular infrared diodes.
  • the position determination unit 28 a user can determine a position of the power tool on the work surface.
  • the position detection unit 28 thus serves to position the handheld power tool device 30 with respect to the external reference points.
  • the position determining unit 28 comprises an optical display unit 54, on which the position of the hand-held power tool device 30 with respect to the external reference points is indicated.

Abstract

The invention relates to a machine tool device, in particular a portable machine tool device, comprising a sensor unit (10) that provides, in at least one operational state, at least one sensor signal (12) which is provided for determining a movement relative to a surrounding area. It is suggested that said sensor unit (10) has at least one optical sensor element (14).

Description

Beschreibung  description
Werkzeugmaschinenvorrichtung mit einer Sensoreinheit, die wenigstens ein optisches Sensorelement aufweist Machine tool device with a sensor unit which has at least one optical sensor element
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, nach dem Oberbegriff des An- Spruchs 1. The invention is based on a machine tool device, in particular a hand-held power tool device, according to the preamble of claim 1.
Offenbarung der Erfindung Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, mit einer Sensoreinheit, die in wenigstens einem Betriebszustand zumindest ein Sensorsignal bereitstellt, das zur Bestimmung einer Relativbewegung gegenüber einer Umgebung vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit wenigstens ein optisches Sensorelement aufweist. Unter einem„Sensorsignal einer Sensoreinheit" soll insbesondere eine analoge oder digitale Ausgangskenngröße der Sensoreinheit verstanden werden, die direkt von einer Messgröße der Sensoreinheit abhängt. Die Messgröße der Sensoreinheit ist vorteilhafterweise als die Umgebungshelligkeit ausgebildet. Unter„bereitstellen des Sensorsignals" soll insbesondere eine zur analogen und/oder digitalen Weiterverarbeitung vorgesehene Ausgabe des Sensorsignals an zumindest einem Signalausgang der Sensoreinheit verstanden werden. Unter einem„optischen Sensorelement" soll insbesondere für ein optisches Signal sensitives Element verstanden werden, wobei unter einem„opti- sehen Signal" insbesondere eine Helligkeit in wenigstens einem definierten optischen Wellenlängenbereich verstanden werden soll. Grundsätzlich kann das op- tische Sensorelement dabei auf definierte Wellenlängen des Wellenlängenbereichs optimiert sein. Unter einem„Wellenlängenbereich soll insbesondere ein Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts verstanden werden. Grundsätzlich kann das optische Sensorelement aber auch in Wellenlängenbereichen des nichtsichtbaren Lichts, wie insbesondere im Infrarotbereich, sensitiv sein. Unter „vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden. Durch ein optisches Sensorelement kann eine besonders einfache Sensoreinheit realisiert werden, die insbesondere zur Anbin- dung an eine Sicherheitseinheit vorgesehen werden kann, und die vorteilhafterweise einen hohen Zusatznutzen für weitere Anwendungen bietet. Die Werkzeugmaschinenvorrichtung kann dabei fest in die Werkzeugmaschine integriert sein oder auch als Zubehörteil, wie insbesondere in Form eines Zusatzhandgriffs, ausgebildet sein. Grundsätzlich ist möglich, die Werkzeugmaschinenvorrichtung als nachrüstbare Zusatzvorrichtung auszubilden. DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention is based on a machine tool device, in particular a handheld power tool device, having a sensor unit which, in at least one operating state, provides at least one sensor signal which is provided for determining a relative movement with respect to an environment. It is proposed that the sensor unit has at least one optical sensor element. The term "sensor signal of a sensor unit" is to be understood as meaning, in particular, an analog or digital output parameter of the sensor unit, which depends directly on a measured variable of the sensor unit and / or digital processing provided output of the sensor signal to be understood at least one signal output of the sensor unit. An "optical sensor element" is to be understood as meaning, in particular, an element sensitive to an optical signal, wherein a "visual signal" is to be understood as meaning, in particular, a brightness in at least one defined optical wavelength range. Basically, the op- be optimized sensor element to defined wavelengths of the wavelength range. A "wavelength range is to be understood in particular a wavelength range of the visible light. In principle, however, the optical sensor element can also be sensitive in wavelength ranges of the invisible light, in particular in the infrared range. By "provided" is meant in particular specially equipped, designed and / or programmed by an optical sensor element, a particularly simple sensor unit can be realized, which can be provided in particular for connection to a security unit, and advantageously a high added benefit for others The machine tool device can be firmly integrated into the machine tool or can also be designed as an accessory, in particular in the form of an additional handle.
Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit wenigstens ein weiteres Sensorelement, wobei die zumindest zwei Sensorelemente zumindest teilweise gegeneinander verschobene Erfassungsbereiche aufweisen. Unter einem„Erfassungsbereich eines Sensorelements" soll dabei insbesondere zumindest ein Winkelbereich entlang zumindest einer Raumrichtung verstanden werden, über den das Sensorelement die Umgebungshelligkeit erfasst. Vorzugsweise entspricht der Signalwert des Sensorelements einem integralen Maß der Umgebungshelligkeit über den definierten Raumbereich. Unter„gegeneinander verschobenen Erfassungsbereichen" soll insbesondere verstanden werden, dass die Erfassungsbereiche sich zumindest in Teilbereichen unterscheidende Raumbereiche abdecken. Dadurch können Relativbewegung besonders einfach erkannt werden, wobei das Sensorsignal dadurch insbesondere für eine Bestimmung einer Bewegungsrichtung vorgesehen ist. Grundsätzlich ist es ausreichend, wenn die Sensoreinheit einen Teil aller möglichen Raumrichtungen erfasst, insbesondere wenn lediglich ausgezeichnete Bewegungen erfasst werden sollen. Zudem kann es sinnvoll sein, definierte Raumbereiche, wie insbesondere Raumbereiche um einen Handgriff herum, von einer Erfassung mittels der Sensoreinheit auszunehmen. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Erfassungsbereiche der zumindest zweiPreferably, the sensor unit comprises at least one further sensor element, wherein the at least two sensor elements at least partially mutually shifted detection areas. A "detection region of a sensor element" should be understood to mean, in particular, at least one angular region along at least one spatial direction, via which the sensor element detects the ambient brightness. In particular, it should be understood that the detection areas cover different areas of space, at least in some areas. As a result, relative movement can be detected particularly easily, the sensor signal thereby being provided in particular for determining a direction of movement. In principle, it is sufficient if the sensor unit detects a part of all possible spatial directions, in particular if only excellent movements are to be detected. In addition, it may be useful to exclude defined spatial regions, in particular spatial regions around a handle, from detection by means of the sensor unit. It is further proposed that the detection ranges of the at least two
Sensorelemente teilweise überlappen. Unter„überlappenden Erfassungsberei- chen" soll insbesondere verstanden werden, dass die Erfassungsbereiche sich zumindest in Teilbereichen gleiche Raumbereiche abdecken. Dadurch kann eine Bestimmung der Relativbewegung vereinfacht werden. Partially overlap sensor elements. Under "overlapping coverage In particular, it should be understood that the detection areas cover at least partial areas the same areas of space.Thus, a determination of the relative movement can be simplified.
Vorteilhafterweise weist die Sensoreinheit wenigstens eine Sensorachse auf und sind die zumindest zwei Sensorelemente im Wesentlichen ringförmig um die Sensorachse angeordnet. Unter einer„Sensorachse" soll dabei insbesondere eine virtuelle Achse verstanden werden, durch die eine sensitive Richtung der Sensoreinheit, d.h. eine Richtung entlang der die Sensoreinheit eine Relativbewegung gegenüber der Umgebung bestimmen kann, definiert ist. Unter einer„Anordnung der Sensorelemente" soll dabei insbesondere eine durch die Erfassungsbereiche der Sensorelemente definierte Ausrichtung der Sensorelemente verstanden werden. Unter einer„ringförmigen Anordnung" soll dabei insbesondere eine im Wesentlichen konzentrische Anordnung der Sensorelemente um die Sensorachse verstanden werden. Vorteilhafterweise weisen die Sensorelemente jeweils eine Mittenorientierung auf, wobei sich die Mittenorientierungen sämtlicher Sensorelemente in der Sensorachse schneiden. Unter einer„Mittenorientierung" soll dabei insbesondere eine Erfassungsrichtung der Sensorelemente verstanden werden, die durch einen geometrischen Mittelpunkt einer Sensorfläche der Sensorelemente und einem geometrischen Mittelpunkt des Erfassungsbereichs in einem definierten Abstand von der Sensorfläche definiert ist. Unter„einer im Wesentlichen ringförmigen Anordnung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass Abstände der Sensorelemente von der Sensorachse im Wesentlichen gleich groß sind. Insbesondere soll darunter auch verstanden werden, dass lediglich ein Teil der Sensorelemente ringförmig um die Sensorachse angeordneten sind, insbesondere wenn die Sensoreinheit drei oder mehr Sensorelemente aufweist. Durch eine im Wesentlichen ringförmige Anordnung können insbesondere Drehbewegungen um die Sensorachse vorteilhaft bestimmt werden, wodurch eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere für Handwerkzeugmaschinen gefunden werden kann. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar die Sensorelemente wenigstens teilweise im Wesentlichen linear entlang der Sensorachse anzuordnen, wodurch lineare Bewegung vorteilhaft detektiert werden können. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das wenigstens eine Sensorelement drehbar angeordnet ist. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn sämtliche Sensor- elemente um die Anordnungsachse drehbar sind. In einer Ausgestaltung ist dabei das zumindest eine Sensorelement frei drehbar gelagert, wobei es zumindest eine Unwucht aufweist, die eine Ausrichtung des Sensorelements in einem Schwerefeld bewirkt. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Sensoreinheit wenigstens eine Antriebsvorrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, das wenigstens eine Sensorelement in einer Drehbewegung anzutreiben. Dadurch kann eine Anzahl der Sensorelemente reduziert werden und/oder eine Gehäusebewegung ausgeglichen werden. Advantageously, the sensor unit has at least one sensor axis and the at least two sensor elements are arranged substantially annularly around the sensor axis. A "sensor axis" is to be understood here as meaning, in particular, a virtual axis through which a sensitive direction of the sensor unit, ie a direction along which the sensor unit is able to determine a relative movement with respect to the surroundings, is defined as "arrangement of the sensor elements" a defined by the detection ranges of the sensor elements orientation of the sensor elements are understood. An "annular arrangement" is to be understood here as meaning, in particular, a substantially concentric arrangement of the sensor elements about the sensor axis Advantageously, the sensor elements each have a center orientation, with the center orientations of all sensor elements intersecting in the sensor axis a detection direction of the sensor elements are understood, which is defined by a geometric center of a sensor surface of the sensor elements and a geometric center of the detection area at a defined distance from the sensor surface. In this context, "an essentially annular arrangement" is to be understood to mean, in particular, that distances of the sensor elements from the sensor axis are essentially the same, and in particular, it should also be understood that only part of the sensor elements are arranged annularly around the sensor axis, in particular Rotary movements about the sensor axis can be advantageously determined by means of a substantially annular arrangement, whereby a particularly advantageous embodiment can be found, in particular for handheld power tools As a result, it is conceivable that the at least one sensor element is rotatably arranged liable if all sensor elements are rotatable about the arrangement axis. In one embodiment, the at least one sensor element is freely rotatably mounted, wherein it has at least one imbalance, which causes an alignment of the sensor element in a gravity field. Alternatively, it is also conceivable that the sensor unit has at least one drive device which is provided to drive the at least one sensor element in a rotational movement. As a result, a number of the sensor elements can be reduced and / or a housing movement can be compensated.
Vorteilhafterweise ist das zumindest eine optische Sensorelement als eine Fotodiode oder ein Fototransistor ausgebildet, wodurch eine besonders konstruktive Ausgestaltung der Sensoreinheit realisiert werden kann. Unter einer Fotodiode oder einem Fototransistor soll dabei insbesondere ein wenigstens einen PN- oder NP-Übergang aufweisendes Element verstanden werden, wobei vorteilhafterweise eine von dem Sensorelement abgegebene Spannung oder ein von dem Sensorelement abgegebener Strom als Signalwert des Messsignals dient. Insbesondere bei einer geforderten hohen Messgenauigkeit ist dabei auch eine Ausbildung der Sensorelemente in Form eines Zeilen- oder Bildsensors denkbar, wodurch insbesondere eine Ausgestaltung mit mehr als 100 bzw. mehr als 1000 Sensorelementen realisiert werden kann. Grundsätzlich können die Sensorelemente aber auch als Fotowiderstände ausgebildet sein. Advantageously, the at least one optical sensor element is designed as a photodiode or a phototransistor, whereby a particularly constructive design of the sensor unit can be realized. In this context, a photodiode or a phototransistor is to be understood as meaning, in particular, an element having at least one PN or NP junction, wherein advantageously a voltage delivered by the sensor element or a current delivered by the sensor element serves as the signal value of the measurement signal. In particular, in the case of a required high measuring accuracy, an embodiment of the sensor elements in the form of a line or image sensor is also conceivable, whereby in particular an embodiment with more than 100 or more than 1000 sensor elements can be realized. In principle, however, the sensor elements can also be designed as photoresistors.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung eine Recheneinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, anhand einer von dem zumindest einen Sensorelement erfassten Umgebungshelligkeit einen Geschwindigkeitswert der Relativbewegung zu bestimmen. Unter einer„Recheneinheit" soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft weist die Recheneinheit zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Kommunikationsmittel, eventuell weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm und/oder Berechnungsroutinen auf, die auf einer gemeinsamen Platine angeordnet, in mehrere Baugruppen aufgeteilt und/oder vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Durch eine Recheneinheit kann das Sensorsignal vorteilhafter ausgewertet werden, wobei die Bestimmung des Geschwindigkeitswerts anhand der Umgebungshelligkeit besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Werkzeugmaschinenvorrichtung möglich sind. Unter einer„erfassten Umgebungshelligkeit" soll insbesondere verstanden werden, dass ein Signalwert des Sensorsignals, der von dem zumindest einen Sensorelement bereitgestellt wird, zumindest von der Umgebungshelligkeit abhängt. Grundsätzlich kann der Sensorwert über die Umgebungshelligkeit hinausgehend zusätzlich einen Farbwert repräsentieren. Insbesondere ist auch eine mehrdimensionale Ausbildung des Signalwerts möglich, wie beispielsweise bei einer separaten Auswertung unterschiedlicher Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche, die jeweils Einzelwerte des Signalwerts bilden. Furthermore, it is proposed that the machine tool device have an arithmetic unit which is provided to determine a speed value of the relative movement on the basis of an ambient brightness detected by the at least one sensor element. A "computing unit" is to be understood as meaning in particular a unit having an information input, an information processing and an information output Advantageously, the arithmetic unit has at least one processor, a memory, communication means, possibly further electrical components, an operating program and / or calculation routines which are based on a The sensor signal can be evaluated more advantageously by a computing unit, it being possible to determine the speed value on the basis of the ambient brightness of a particularly advantageous embodiment of the machine tool device " In particular, it should be understood that a signal value of the sensor signal, which is provided by the at least one sensor element, depends at least on the ambient brightness. In principle, the sensor value may additionally represent a color value beyond the ambient brightness. In particular, a multi-dimensional design of the signal value is possible, as for example in the case of a separate evaluation of different wavelengths and / or wavelength ranges which respectively form individual values of the signal value.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit zur Bestimmung einer Winkelgeschwindigkeit vorgesehen ist, wodurch insbesondere für eine Sicherheitseinheit der Werkzeugmaschine eine vorteilhafte Schaltungsgrundlage zum Auslösen von Sicherheitsschaltungen gegeben werden kann. Unter„Bestimmen einer Geschwindigkeit, insbesondere einer Winkelgeschwindigkeit" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass in der Recheneinheit wenigstens eine Routine hinterlegt ist, die dazu vorgesehen ist, aus einer zeitlichen Veränderung des Sensorsignals eine tatsächliche Geschwindigkeit zumindest nährungsweise zu berechnen. Vorteilhafterweise wertet die Recheneinheit dazu zumindest die von den zumindest zwei Sensorelementen bereitgestellten unterschiedlichen Signalwerte aus, die eine zeitliche Änderung der von ihnen gemessenen Umgebungshelligkeiten darstellen. Durch Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit kann dabei eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung für Werkzeugmaschinen mit einem Rotationswerkzeug gefunden werden, wobei eine solche Ausgestaltung insbesondere für Handwerkzeugmaschinen vorteilhaft ist. In a particularly advantageous embodiment of the invention it is proposed that the arithmetic unit is provided for determining an angular velocity, whereby an advantageous circuit basis for triggering safety circuits can be given in particular for a safety unit of the machine tool. By "determining a speed, in particular an angular speed" is meant in particular that at least one routine is stored in the arithmetic unit, which is intended to calculate an actual speed at least approximately from a temporal change of the sensor signal At least the different signal values provided by the at least two sensor elements, which represent a temporal change of the ambient brightnesses measured by them, can be found by determining the angular velocity a particularly advantageous embodiment for machine tools with a rotary tool, such a configuration being particularly advantageous for handheld power tools ,
Grundsätzlich ist die Bestimmung der Relativbewegung nicht auf eine Drehbewegung beschränkt. Die bestimmbare Relativbewegung ist insbesondere durch die Anordnung der Sensorelemente bedingt. Sind die Sensorelemente beispiels- weise entlang einer linearen Anordnungsachse angeordnet, kann die Sensoreinheit zur Bestimmung einer Linearbewegung entlang dieser Anordnungsachse verwendet werden. Bei einer kugelförmigen Anordnung der Sensorelemente könnte die Recheneinheit anhand des Sensorsignals prinzipiell eine Drehbewegung um eine beliebige Rotationsachse erkennen und deren Geschwindigkeits- wert bestimmen. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung eine Sicherheitseinheit aufweist, die die Sensoreinheit umfasst. Unter einer„Sicherheitseinheit" soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die in zumindest einem Betriebszustand eine Beschädigung, insbesondere eines Teils einer Handwerkzeugmaschine, verhindert und/oder insbesondere eine Sicherheit eines Bedieners erhöht. Vorzugsweise ist die Sicherheitseinheit zumindest zur Erkennung eines unbeherrschten Blockierfalls vorgesehen. Unter einem„unbeherrschten Blockierfall" soll insbesondere ein Vorgang verstanden werden, bei dem ein Einsatzwerkzeug in einem zu bearbeitenden Werkstück verklemmt, wobei das am Gehäuse wirkende Reaktionsdrehmoment eine Haltekraft des Bedieners übersteigt und das Gehäuse sich unkontrolliert über einen bestimmten Winkelbereich um eine Achse, insbesondere eine Rotationsachse einer Einsatzwerkzeugbefestigung, dreht. Dadurch kann eine Sicherheit für einen Benutzer erhöht werden. Vorzugsweise ist die Sicherheitseinheit zumindest teilweise einstückig mit der Recheneinheit ausgeführt, d.h. in der Recheneinheit ist vorzugsweise wenigstens eine Routine für die Sicherheitseinheit hinterlegt. Basically, the determination of the relative movement is not limited to a rotational movement. The determinable relative movement is due in particular to the arrangement of the sensor elements. If the sensor elements are arranged, for example, along a linear arrangement axis, the sensor unit can be used to determine a linear movement along this arrangement axis. In the case of a spherical arrangement of the sensor elements, the arithmetic unit could in principle recognize a rotational movement about an arbitrary axis of rotation on the basis of the sensor signal and determine its speed value. It is further proposed that the machine tool device has a safety unit which comprises the sensor unit. A "security unit" is to be understood in particular as meaning a device which, in at least one operating state, prevents damage, in particular of a part of a handheld power tool, and / or in particular increases operator safety an "uncontrolled blocking case" is to be understood in particular a process in which an insert tool jammed in a workpiece to be machined, wherein the reaction torque acting on the housing exceeds a holding force of the operator and the housing is uncontrolled over a certain angular range about an axis, in particular a rotation axis an insert tool attachment, rotates. This can increase security for a user. Preferably, the security unit is at least partially embodied in one piece with the arithmetic unit, ie at least one routine for the security unit is preferably stored in the arithmetic unit.
In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung eine Datenübertragungseinheit für eine externe Datenübertragung umfasst, die die Sensoreinheit umfasst. Unter einer„Datenübertragungseinheit" soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, ein digitales und/oder digitalisierbares Datenpaket von einer externen Vorrichtung zu empfangen, wie beispielsweise zur Durchführung eines Software-Updates oder eine Übermittlung von Parametern einer Werkstückbearbeitung. Vorzugsweise ist die Datenübertragungseinheit zum Auslesen des Datenpakets dazu vorgesehen ist, das Sensorsignal auszuwerten. Dadurch kann eine Flexibilität und insbesondere ein Bedienkomfort für einen Benutzer erhöht werden. Vorzugsweise ist die Datenübertragungseinheit zumindest teilweise einstückig mit der Recheneinheit ausgeführt, d.h. in der Recheneinheit ist vorzugsweise wenigstens eine Routine für die Datenübertragungseinheit hinterlegt. In a further development, it is proposed that the machine tool device comprise a data transmission unit for an external data transmission, which comprises the sensor unit. A "data transmission unit" should in particular be understood to mean a device which is provided in at least one operating state for receiving a digital and / or digitizable data packet from an external device, such as for performing a software update or transmitting parameters of a workpiece machining Preferably, the data transmission unit for reading out the data packet is provided for evaluating the sensor signal, whereby flexibility and, in particular, ease of use for a user can be increased, Preferably the data transmission unit is at least partially integral with the arithmetic unit, ie at least a routine for the data transmission unit deposited.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung eine Bedieneinheit umfasst, die die Sensoreinheit umfasst. Unter einer Bedieneinheit soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zur direkten Eingabe von Bedienbefehlen durch einen Benutzer vorgesehen ist, wie beispielsweise eine Ein- heit zur Einstellung einer Drehrichtung, einer Drehzahl und/oder eines Drehmoments einer Antriebseinheit, wie beispielsweise eine Einheit zur Steuerung von Benutzermenus oder andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Einstellungen. Vorzugsweise ist die Bedieneinheit dazu vorgesehen, das Sensorsignal zur Einstellung und/oder Anpassung wenigstens eines Werkzeugmaschinenparameters auszuwerten. Dadurch kann eine Anzahl von Bedienelementen vorteilhaft reduziert werden, wodurch insbesondere Herstellungskosten gesenkt werden können. Vorzugsweise ist die Bedieneinheit zumindest teilweise einstückig mit der Recheneinheit ausgeführt, d.h. in der Recheneinheit ist vorzugsweise wenigstens eine Routine für die Bedieneinheit hinterlegt. It is also proposed that the machine tool device comprises an operating unit which comprises the sensor unit. A control unit is to be understood in particular as a unit which is provided for the direct input of operating commands by a user, such as, for example, a control unit. unit for setting a direction of rotation, a rotational speed and / or a torque of a drive unit, such as a unit for controlling user menu or other, the skilled person appear useful settings. Preferably, the operating unit is provided to evaluate the sensor signal for setting and / or adjusting at least one machine tool parameter. Thereby, a number of controls can be advantageously reduced, which in particular manufacturing costs can be reduced. Preferably, the operating unit is at least partially designed in one piece with the arithmetic unit, ie, at least one routine for the operating unit is preferably stored in the arithmetic unit.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung eine Lagefeststellungseinheit umfasst, die die Sensoreinheit umfasst. Unter einer„Lagefeststellungseinheit" soll insbesondere eine Einheit zur Bestimmung einer Lage der Werkzeugmaschinenvorrichtung in Bezug auf wenigstens einen externen Referenzpunkt verstanden werden. Vorteilhafterweise ist die Lagefeststellungseinheit dazu vorgesehen, das Sensorsignal zur Ermittlung einer relativen Lage in Bezug auf den wenigstens einen externen Referenzpunkt auszuwerten. Unter einem„Referenzpunkt" soll insbesondere ein von der Werkzeugmaschinenvorrich- tung unabhängiger Punkt verstanden werden. Vorzugsweise ist die Lagefeststellungseinheit zumindest teilweise einstückig mit der Recheneinheit ausgeführt, d.h. in der Recheneinheit ist vorzugsweise wenigstens eine Routine für die Lagefeststellungseinheit hinterlegt. Weiterhin geht die Erfindung aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Handwerkzeugmaschine, wobei sämtliche, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werkzeugmaschinen, wie insbesondere Bohrhämmer, Schrauber, Fräsen, Winkelschleifer, Multifunktionswerkzeuge und/oder insbesondere Bohrmaschinen, zum Betreiben mit einer Werkzeugmaschinenvorrichtung denkbar wären. Insbesondere ist auch ein Einsatz in stationären Werkzeugmaschinen denkbar, beispielsweise als Drehwinkelsensor und/oder Winkelgeschwindigkeitssensor. Dadurch kann insbesondere eine besonders sicher einsetzbare Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, wobei die Handwerkzeugmaschine und die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung vorteilhaft aufeinander abgestimmt werden können. Zudem geht die Erfindung aus von einem Verfahren für eine Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, bei dem in wenigstens einem Betriebszustand anhand eines Sensorsignals zumindest eine Relativbewegung gegenüber einer Umgebung bestimmt wird. Es wird vorgeschlagen, dass zur Bestimmung der Relativbewegung zumindest eine Umgebungshelligkeit erfasst wird, wodurch eine besonders einfache Bestimmung der Relativbewegung realisiert werden kann. In addition, it is proposed that the machine tool device comprises a position detection unit which comprises the sensor unit. A "position determination unit" is to be understood as meaning, in particular, a unit for determining a position of the machine tool device with respect to at least one external reference point Advantageously, the position detection unit is provided to evaluate the sensor signal for determining a relative position with respect to the at least one external reference point A "reference point" is to be understood in particular as a point independent of the machine tool device. Preferably, the position determination unit is at least partially designed in one piece with the arithmetic unit, ie, at least one routine for the position determination unit is preferably stored in the arithmetic unit. Furthermore, the invention is based on a machine tool, in particular a hand tool, all conceivable to those skilled in machine tools, such as particular hammers, screwdrivers, milling, angle grinder, multifunction tools and / or in particular drills, for operation with a machine tool device would be conceivable. In particular, use in stationary machine tools is conceivable, for example as a rotation angle sensor and / or angular velocity sensor. As a result, it is possible, in particular, to provide a machine tool that can be used particularly safely, wherein the handheld power tool and the handheld power tool device can advantageously be matched to one another. In addition, the invention is based on a method for a machine tool device, in particular a handheld power tool device, in which, in at least one operating state, at least one relative movement with respect to an environment is determined on the basis of a sensor signal. It is proposed that for determining the relative movement at least one ambient brightness is detected, whereby a particularly simple determination of the relative movement can be realized.
Zeichnung drawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, 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. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen in einer schematischen Darstellung: They show in a schematic representation:
Fig. 1 eine Handwerkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, 1 shows a hand tool with a hand tool device according to the invention,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung von einem Teil der Handwerkzeugma schine,  2 is an enlarged view of a part of the hand tool,
Fig. 3 eine Sensoreinheit der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit mehreren optischen Sensorelementen,  3 shows a sensor unit of the handheld power tool device with a plurality of optical sensor elements,
Fig. 4 die Sensoreinheit mit den ringförmig angeordneten Sensorelementen in einer schematischen Querschnittsdarstellung und Fig. 4, the sensor unit with the ring-shaped sensor elements in a schematic cross-sectional view and
Fig. 5 ein von der Sensoreinheit bereitgestelltes Sensorsignal. 5 shows a sensor signal provided by the sensor unit.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Figur 1 zeigt eine als Handwerkzeugmaschine ausgebildete Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorrichtung 30. Die Werkzeugmaschine ist als eine Bohrmaschine ausgebildet. Sie weist einen Antriebsmotor 32, eine Einsatzwerkzeugbefestigung 34 und ein pistolenförmiges Gehäuse 36 auf. Grundsätzlich kann sie weiter einen Akku umfassen. An einer vorde- ren Seite eines oberen im Wesentlichen röhrenförmigen Bereichs des Gehäuses ist die Einsatzwerkzeugbefestigung 34 angeordnet. An einer hinteren Seite des oberen Bereichs des Gehäuses 36 ist der Antriebsmotor 32 in dem Gehäuse 36 angeordnet. Der Antriebsmotor 32 treibt während eines Betriebs die Einsatzwerkzeugbefestigung 34 um eine Rotationsachse 38 drehend an. Die Handwerkzeugmaschine weist eine Zusatzhandgriffbefestigung 40 auf, die einen Zusatzhandgriff 42 befestigt. Der Zusatzhandgriff 42 ist um die Rotationsachse 38 bewegbar. In montiertem Zustand ist der Zusatzhandgriff 42 fest mit dem Gehäuse 36 der Werkzeugmaschine verbunden. Die Zusatzhandgriffbefes- tigung 40 ist zwischen dem Antriebsmotor 32 und der Einsatzwerkzeugbefestigung 34 außen am Gehäuse 36 angeordnet. Der Zusatzhandgriff 42 ist als ein Handgriff ausbildet, der auf einer Seite des Gehäuses 36 der Handwerkzeugmaschine mit dem Gehäuse 36 verbunden ist, die einer Einsatzwerkzeugbefestigung 34 der Handwerkzeugmaschine zugewandt ist. Entlang einer Hauptarbeits- richtung ist er nach einem Haupthandgriff 44 angeordnet. DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 shows a machine tool designed as a handheld power tool having a machine tool device 30 according to the invention. The machine tool is designed as a drilling machine. It has a drive motor 32, an insert tool attachment 34 and a pistol-shaped housing 36. Basically, it can further include a battery. On a front side of an upper substantially tubular portion of the housing, the insert tool fixture 34 is disposed. At a rear side of the upper portion of the housing 36, the drive motor 32 is disposed in the housing 36. The drive motor 32 drives the insert tool mount 34 in rotation about an axis of rotation 38 during operation. The hand tool has an auxiliary handle attachment 40 which secures an auxiliary handle 42. The auxiliary handle 42 is movable about the rotation axis 38. In the assembled state, the auxiliary handle 42 is fixedly connected to the housing 36 of the machine tool. The auxiliary handle attachment 40 is arranged between the drive motor 32 and the insert tool attachment 34 on the outside of the housing 36. The auxiliary handle 42 is formed as a handle, which is connected on one side of the housing 36 of the power tool with the housing 36, which faces an insert tool attachment 34 of the power tool. Along a main working direction, it is arranged after a main handle 44.
Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 30 weist eine Sicherheitseinheit 22 auf, die bei einem unbeherrschten Blockierfall eingreift und eine Leistungsabgabe der Einsatzwerkzeugbefestigung 34 reduziert oder unterbricht, indem sie beispiels- weise den Antriebsmotor 32 stromlos schaltet. Zur Erkennung des Blockierfalls umfasst die Werkzeugmaschinenvorrichtung 30 eine mit dem Gehäuse 36 verbundene Sensoreinheit 10, die ein Sensorsignal 12 bereitstellt, anhand dessen die Sicherheitseinheit 22 eine Relativbewegung des Gehäuses 36 gegenüber einer Umgebung erkennt. Die Sicherheitseinheit 22 umfasst somit die Sensorein- heit 10. The machine tool device 30 has a safety unit 22, which engages in an uncontrolled blocking case and reduces or discontinues a power output of the insert tool attachment 34, for example by switching the drive motor 32 de-energized. To detect the blocking case, the machine tool device 30 comprises a sensor unit 10 connected to the housing 36, which provides a sensor signal 12, by means of which the safety unit 22 detects a relative movement of the housing 36 with respect to an environment. The safety unit 22 thus comprises the sensor unit 10.
Die Sensoreinheit 10 umfasst eine Mehrzahl von gleichartigen optischen Sensorelementen 14 (vgl. Figur 3). Die Sensorelemente 14 erfassen jeweils eine Umgebungshelligkeit. Ein von der Sensoreinheit 10 bereitgestelltes Sensorsignal 12 beschreibt die einzelnen von den Sensorelementen 14 erfassten Umgebungshelligkeiten. Die Sensorelemente 14 sind als Fototransistoren ausgebildet. Sämtliche optischen Sensorelemente der Sensoreinheit sind analog ausgebildet. In den Zeichnungen sind deshalb der Übersichtlichkeit halber lediglich zwei der Sensorelemente 14, wobei dem Bezugzeichen des weiteren Sensorelements 14' ein Hochkomma angefügt ist. Zur Unterscheidung in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ist weiteren Bezugszeichen, die dem Sensorelement 14' zugeordnet sind, ebenfalls ein Hochkomma angefügt The sensor unit 10 comprises a plurality of similar optical sensor elements 14 (see FIG. The sensor elements 14 each detect an ambient brightness. A sensor signal 12 provided by the sensor unit 10 describes the individual ambient brightnesses detected by the sensor elements 14. The sensor elements 14 are designed as phototransistors. All optical sensor elements of the sensor unit are designed analogously. For the sake of clarity, therefore, only two of the sensor elements 14 are shown in the drawings, wherein the reference symbol of the further sensor element 14 'has an apostrophe attached to it. To distinguish in the following description and the drawings, further reference numerals, which are associated with the sensor element 14 ', also an apostrophe added
Die Sensorelemente 14, 14' weisen jeweils einen definierten Erfassungsbereich 16, 16' auf. Die Erfassungsbereiche 16, 16' der Sensorelemente 14, 14' sind jeweils um einen definierten Betrag gegeneinander verschoben (vgl. Figur 4). Die Sensorelemente 14, 14' erfassen somit die Umgebungshelligkeit in unterschiedlichen Raumbereichen. In einer natürlichen Umgebung weisen die unterschiedlichen Raumbereiche unterschiedliche Umgebungshelligkeiten auf. Das Sensorsignal 12, das die Sensoreinheit 10 bereitstellt, weist eine Mehrzahl von Signal- werten 46, 46' auf, die den unterschiedlichen von den Sensorelementen 14, 14' erfassten Umgebungshelligkeiten entsprechen. Die unterschiedlichen Signalwerte 46, 46' stellen jeweils ein integrales Maß für die Umgebungshelligkeit in dem von dem jeweiligen Sensorelement 14, 14' erfassten Raumbereich dar. Die Signalwerte 46, 46' sind zu dem Sensorsignal 12 zusammengefasst (vgl. Figur 5). Das Sensorsignal 12 bzw. die einzelnen Sensorsignale 46, 46' können grundsätzlich in unterschiedlicher Form, wie beispielsweise in Form von Strom, Spannung, Widerstand oder als Digitalwert übertragen werden. The sensor elements 14, 14 'each have a defined detection area 16, 16'. The detection areas 16, 16 'of the sensor elements 14, 14' are each offset by a defined amount from each other (see Figure 4). The Sensor elements 14, 14 'thus detect the ambient brightness in different spatial areas. In a natural environment, the different room areas have different ambient brightness. The sensor signal 12, which provides the sensor unit 10, has a plurality of signal values 46, 46 ', which correspond to the different ambient brightnesses detected by the sensor elements 14, 14'. The different signal values 46, 46 'each represent an integral measure of the ambient brightness in the spatial area detected by the respective sensor element 14, 14'. The signal values 46, 46 'are combined to form the sensor signal 12 (see FIG. The sensor signal 12 or the individual sensor signals 46, 46 'can in principle be transmitted in different forms, such as, for example, in the form of current, voltage, resistance or as a digital value.
Zur Anordnung der Sensorelemente 14, 14' umfasst die Sensoreinheit 10 einen ringförmigen Sensorträger 48. Der Sensorträger 48 ist im Bereich der Zusatzhandgriffbefestigung 40 angeordnet. Die Sensorelemente 14, 14' sind über einen Umfang des Sensorträgers 48 verteilt angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Sensorelemente 14, 14' gleichmäßig über den Umfang verteilt. Die Sensorselemente 14, 14' sind mit einem Winkelabstand von 15 Grad angeordnet. Über den Umfang des Sensorträgers 48 sind insgesamt 24 Sensorelemente 14, 14' angeordnet (vgl. Figur 2). For arranging the sensor elements 14, 14 ', the sensor unit 10 comprises an annular sensor carrier 48. The sensor carrier 48 is arranged in the region of the auxiliary handle attachment 40. The sensor elements 14, 14 'are arranged distributed over a circumference of the sensor carrier 48. In the illustrated embodiment, the sensor elements 14, 14 'are distributed uniformly over the circumference. The sensor elements 14, 14 'are arranged at an angular distance of 15 degrees. A total of 24 sensor elements 14, 14 'are arranged over the circumference of the sensor carrier 48 (cf., FIG. 2).
Der Sensorträger 48 ist fest mit dem Gehäuse 36 der Werkzeugmaschine verbunden. Die Sensoreinheit 10 ist unmittelbar neben der am Gehäuse 36 ange- ordneten Zusatzhandgriffbefestigung 40 angeordnet. Der Sensorträger 48 ist teilweise einstückig mit dem Gehäuse 36 ausgeführt. Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Sensoreinheit 10 wenigstens teilweise fest mit dem Zusatzhandgriff 42 zu verbinden oder teilweise einstückig mit dem Zusatzhandgriff 42 auszuführen. Eine Energieversorgung und/oder eine Übertragung des Sensorsignals 12 zwischen dem Gehäuse 36 und dem Zusatzhandgriff 42 kann dabei wahlweise kabelgebunden oder kabellos ausgeführt werden. The sensor carrier 48 is fixedly connected to the housing 36 of the machine tool. The sensor unit 10 is arranged directly next to the auxiliary handle attachment 40 arranged on the housing 36. The sensor carrier 48 is partially designed in one piece with the housing 36. In principle, it is also conceivable to connect the sensor unit 10 at least partially firmly to the auxiliary handle 42 or to carry it out partially in one piece with the auxiliary handle 42. A power supply and / or a transmission of the sensor signal 12 between the housing 36 and the auxiliary handle 42 can optionally be carried out wired or wireless.
Die Sensoreinheit 10 weist eine Sensorachse 18 auf, die koaxial zu der Rotationsachse 38 der Einsatzwerkzeugbefestigung 34 orientiert ist. Die Sensorele- mente 14, 14' sind ringförmig um die Sensorachse 18 angeordnet. Die Erfassungsbereiche 16, 16' der Sensorelemente 14, 14' umfassen in Bezug auf die Sensorachse 18 einen Winkelbereich von maximal 50 Grad. Die Erfassungsbereiche 16, 16'sind somit wesentlich größer als der Winkelabstand zwischen den einzelnen Sensorelementen 14, 14'. Die Sensorelemente 14, 14' weisen eine Empfindlichkeit auf, die in einem Winkelbereich von ±15 Grad, ausgehend von einer Mittenorientierung 50, 50' des entsprechenden Sensorelements 14, 14' auf etwa ein Drittel abfällt. Die Sensorelemente 14, 14' sind weitwinklig ausgelegt. Die Mittenorientierungen 50, 50' der Sensorelemente 14, 14' sind senkrecht zu der Sensorachse 18 und damit auch senkrecht zur Rotationsachse 38 orientiert. Der Winkelabstand der Sensorelemente 14, 14' entspricht einem Winkelabstand der Mittenorientierungen 50, 50' der Sensorelemente 14, 14'. The sensor unit 10 has a sensor axis 18, which is oriented coaxially with the axis of rotation 38 of the insert tool attachment 34. The sensor elements 14, 14 'are arranged annularly around the sensor axis 18. The detection areas 16, 16 'of the sensor elements 14, 14' include with respect to Sensor axis 18 an angle range of a maximum of 50 degrees. The detection areas 16, 16 'are thus substantially larger than the angular distance between the individual sensor elements 14, 14'. The sensor elements 14, 14 'have a sensitivity which drops to approximately one third in an angular range of ± 15 degrees, starting from a center orientation 50, 50' of the corresponding sensor element 14, 14 '. The sensor elements 14, 14 'are designed wide-angle. The center orientations 50, 50 'of the sensor elements 14, 14' are oriented perpendicular to the sensor axis 18 and thus also perpendicular to the axis of rotation 38. The angular spacing of the sensor elements 14, 14 'corresponds to an angular distance of the center orientations 50, 50' of the sensor elements 14, 14 '.
Zur Auswertung des Sensorsignals 12 umfasst die Werkzeugmaschinenvorrichtung 30 eine Recheneinheit 20. Die Recheneinheit 20 bestimmt aus den von den Sensorelementen 14, 14' erfassten Umgebungshelligkeiten eine Relativbewe- gung, die die Sensoreinheit 10 und damit das Gehäuse 36 gegenüber der Umgebung aufweist. Aus einer zeitlichen Veränderung des Sensorsignals 12 bestimmt die Recheneinheit 20 einen Geschwindigkeitswert der Relativbewegung. Die Relativbewegung, die von der Recheneinheit 20 bestimmt wird, ist als eine Drehung um die Rotationsachse 38 ausgebildet. Der von der Recheneinheit 20 bestimmte Geschwindigkeitswert gibt eine Winkelgeschwindigkeit um die Rotationsachse 38 wieder. To evaluate the sensor signal 12, the machine tool device 30 comprises a computer unit 20. The computer unit 20 determines from the ambient brightness detected by the sensor elements 14, 14 'a relative movement which the sensor unit 10 and thus the housing 36 have with respect to the environment. From a temporal change of the sensor signal 12, the arithmetic unit 20 determines a speed value of the relative movement. The relative movement determined by the arithmetic unit 20 is formed as a rotation about the rotation axis 38. The speed value determined by the computing unit 20 reflects an angular velocity about the axis of rotation 38.
Die Recheneinheit 20 wendet zur Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit eine Kontinuitätsgleichung an. Anhand der Kontinuitätsgleichung berechnet die Recheneinheit für jedes Sensorelement 14, 14' einen Verdrehwinkel. Die Recheneinheit vergleicht dazu die Signalwerte 46, 46' zweiter benachbarter Sensorelemente 14, 14' und bestimmt deren zeitliche Veränderung. Eine Mittelung über die Verdrehwinkel, die die Recheneinheit 20 aus den einzelnen Signalwerten 46, 46' bestimmt, liefert eine Abschätzung für einen Verdrehwinkel des Gehäuses 36. Mittels einer Ableitung des Verdrehwinkels nach der Zeit berechnet die Recheneinheit 20 dann die Winkelgeschwindigkeit. The arithmetic unit 20 applies a continuity equation to determine the angular velocity. Based on the equation of continuity, the arithmetic unit calculates a twist angle for each sensor element 14, 14 '. For this purpose, the arithmetic unit compares the signal values 46, 46 'of second adjacent sensor elements 14, 14' and determines their temporal change. An averaging over the angles of rotation, which determines the arithmetic unit 20 from the individual signal values 46, 46 ', provides an estimate for an angle of rotation of the housing 36. By means of a derivation of the angle of rotation according to time, the arithmetic unit 20 then calculates the angular velocity.
Ein Zähler der Kontinuitätsgleichung ist dabei als eine zeitliche Änderung des Signalwerts 46 des betrachteten Sensorelements 14 ausgebildet. Zur Bestimmung der zeitlichen Änderung erfasst die Recheneinheit 20 den Signalwert 46 zu einem Zeitpunkt t-τ und einem Zeitpunkt t. Ein Nenner der Kontinuitätsgleichung stellt eine örtliche Differenzierung dar. Dazu bestimmt die Recheneinheit 20 eine Differenz zwischen dem Signalwert 46 des betrachteten Sensorelements 14 und dem Signalwert 46' des benachbarten Sensorelements 14' zum Zeitpunkt t-τ sowie eine Differenz der Signalwerte 46, 46' der benachbarten Sensorelemente 14, 14' zum Zeitpunkt t und summiert die beiden Differenzen. Des Weiteren gehen in die Kontinuitätsgleichung der Winkelabstand der benachbarten Sensorelemente 14, 14' sowie ein Faktor -2 ein. Die von der Recheneinheit 20 berechnete Kontinuitätsgleichung lautet damit A counter of the continuity equation is designed as a temporal change of the signal value 46 of the considered sensor element 14. To determine the temporal change, the arithmetic unit 20 detects the signal value 46 at a time t-τ and a time t. A denominator of the continuity equation represents a spatial differentiation. For this purpose, the arithmetic unit 20 determines a difference between the signal value 46 of the considered sensor element 14 and the signal value 46 'of the adjacent sensor element 14' at time t-τ and a difference of the signal values 46, 46 'of the adjacent sensor elements 14, 14 'at time t and sums the two differences. Furthermore, the angle equation of the adjacent sensor elements 14, 14 'and a factor -2 enter into the equation of continuity. The calculated by the arithmetic unit 20 continuity equation is so
5; (t) - 5M (t) + 5; (t - T) - 5M (t - T) wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ß, der anhand der Signalwerte 46, 46' errechnete Verdrehwinkel des Gehäuses 36, Δ der Winkelabstand zwischen den benachbarten Sensorelementen 14, 14', s, der Signalwert 46 des Sensorelements 14 und SM der Signalwert 46' des Sensorelements 14' ist. 5 ; (t) - 5 M (t) + 5 ; (t - T) - 5 M (t - T) wherein in the illustrated embodiment β, the angle of rotation of the housing 36 calculated using the signal values 46, 46 ', the angular distance between the adjacent sensor elements 14, 14', s, the signal value 46 of the sensor element 14 and SM is the signal value 46 'of the sensor element 14'.
Ist das Gehäuse 36 im Wesentlichen in Ruhe, bleiben die Signalwerte 46, 46' der einzelnen Sensorelemente 14, 14' im Wesentlichen konstant. Erfährt das Gehäuse 36 eine Drehbewegung, die beispielsweise durch Verkanten eines Einsatzwerkzeuges 52 bedingt ist, verändert sich ein von den Sensorelementen 14, 14' erfasster Raumbereich. Da die unterschiedlichen Raumbereich unter normalen Einsatzbedingungen unterschiedliche Helligkeiten aufweisen, ändern sich durch die Drehbewegung des Gehäuses 36 auch die von den Sensorelementen 14, 14' bereitgestellten Signalwerte 46, 46'. Der Zähler obiger Kontinuitätsgleichung wird damit ungleich Null. If the housing 36 is essentially at rest, the signal values 46, 46 'of the individual sensor elements 14, 14' remain substantially constant. If the housing 36 experiences a rotational movement, which is caused, for example, by tilting of an insertion tool 52, a spatial area detected by the sensor elements 14, 14 'changes. Since the different spatial regions have different brightnesses under normal conditions of use, the rotational movement of the housing 36 also changes the signal values 46, 46 'provided by the sensor elements 14, 14'. The counter of the above equation of continuity thus becomes unequal to zero.
Der Nenner der Kontinuitätsgleichung wird für kleine Werte instabil, d.h. eine Fehlerfortpflanzung eines Messfehlers wird groß. Zur Berechnung des Verdrehwinkels des Gehäuses 36, den die Recheneinheit 20 durch Mittelung der einzelnen Verdrehwinkel bestimmt, verwendet die Recheneinheit 20 daher nur diejenigen Verdrehwinkel, bei denen der Nenner der Kontinuitätsgleichung zumindest gleich groß ist wie ein Grenzwert. Als Grenzwert verwendet die Recheneinheit 20 einen Mittelwert der Nenner aller Kontinuitätsgleichungen zu den einzelnen Sensorelementen 14, 14'. Ist der Nenner nicht kleiner als ein so gebildeter Median, wird der entsprechende Verdrehwinkel für die Berechung des Verdrehwinkels des Gehäuses 36 verwendet. The denominator of the continuity equation becomes unstable for small values, ie error propagation of a measurement error becomes large. For calculating the angle of rotation of the housing 36, which the arithmetic unit 20 determines by averaging the individual angles of rotation, the arithmetic unit 20 therefore uses only those angles of rotation in which the denominator of the continuity equation is at least equal to a limit value. As a limit, the arithmetic unit 20 uses an average of the denominator of all continuity equations to the individual sensor elements 14, 14 '. If the denominator is not smaller than a median formed in this way, the corresponding angle of rotation is used for the calculation of the angle of rotation of the housing 36.
In Figur 5 ist das Sensorsignal 12 für drei unterschiedliche Zeitpunkte, die jeweils einen zeitlichen Abstand τ aufweisen, dargestellt. Das Sensorsignal 12 weist jeweils 24 Sensorwerte 46, 46' auf, deren Signalhöhe der Umgebungshelligkeit entspricht. Eine Abszisse der Figur 5 gibt eine Anordnung der Sensorelemente 14, 14' auf dem Sensorträger 48 in Polarkoordinaten in Bezug auf die Sensorachse 18 wieder. Eine Ordinate der Figur 5 gibt die Signalhöhe der einzelnen Signalwerte 46, 46' wieder. Ein in Figur 5 dargestellter Abstand zweier Sensorwerte 46, 46' entspricht dabei genau dem Winkelabstand, den die entsprechenden zwei Sensorelemente 14, 14' aufweisen. Eine Signaländerung ausgehend von dem Sensorsignal 12 zum Zeitpunkt t-τ auf das Sensorsignal 12 zum Zeitpunkt t entspricht einer Drehung des Gehäuses 36 um 12 Grad. Eine Signalän- derung auf das Sensorsignal 12 zum Zeitpunkt t+ τ entspricht einer weiteren Drehung des Gehäuses 36 um 12 Grad. In FIG. 5, the sensor signal 12 is shown for three different times, each having a time interval τ. The sensor signal 12 has in each case 24 sensor values 46, 46 'whose signal level corresponds to the ambient brightness. An abscissa of Figure 5 is an arrangement of the sensor elements 14, 14 'on the sensor carrier 48 in polar coordinates with respect to the sensor axis 18 again. An ordinate of FIG. 5 represents the signal height of the individual signal values 46, 46 '. A distance between two sensor values 46, 46 'shown in FIG. 5 corresponds exactly to the angular distance that the corresponding two sensor elements 14, 14' have. A signal change starting from the sensor signal 12 at the time t-τ to the sensor signal 12 at the time t corresponds to a rotation of the housing 36 by 12 degrees. A signal change to the sensor signal 12 at the time t + τ corresponds to a further rotation of the housing 36 by 12 degrees.
Durch die Verwendung von mehren, d.h. von zumindest sechs Sensorelementen 14, 14', erhöht sich eine Genauigkeit des von der Recheneinheit 20 berechneten Verdrehwinkels. Grundsätzlich können bei einer Erfassung zwei Raumbereiche eine gleiche Helligkeit aufweisen. Die entsprechenden Sensorelemente liefern dann den gleichen Signalwert. Durch Verwendung mehrer Sensorelemente 14, 14', in dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Sensoreinheit 10 insgesamt 24 optische Sensorelemente 14, 14' auf, erhöht sich eine Wahrscheinlich- keit, dass sich durch die Drehung des Gehäuses 36 zumindest einer der Signalwerte 46, 46' verändert, wodurch die Recheneinheit 20 anhand des entsprechenden Signalswerts 46, 46' die Relativbewegung des Gehäuses 36 erkennt. By using more, i. of at least six sensor elements 14, 14 ', an accuracy of the calculated by the computing unit 20 twist angle increases. In principle, two spatial regions can have the same brightness when detected. The corresponding sensor elements then deliver the same signal value. By using a plurality of sensor elements 14, 14 ', in the exemplary embodiment illustrated, the sensor unit 10 has a total of 24 optical sensor elements 14, 14', a probability increases that the rotation of the housing 36 increases at least one of the signal values 46, 46 '. changed, whereby the arithmetic unit 20 detects the relative movement of the housing 36 based on the corresponding signal value 46, 46 '.
Alternativ oder zusätzlich zur Berechung mittels der Kontinuitätsgleichung kann die Recheneinheit 20 den Verdrehwinkel des Gehäuses 36 auch bestimmen, indem sie das Sensorsignal 12 zum Zeitpunkt t-τ mit dem Sensorsignal 12 zum Zeitpunkt t vergleicht. Die Recheneinheit 20 bestimmt dabei den Verdrehwinkel durch Verschieben des Sensorsignals 12 zum Zeitpunkt t entlang der Abszisse und Überprüfen einer Übereinstimmung zwischen den beiden Sensorsignalen 12 zu den Zeitpunkten t-τ und t. Für eine Verschiebung, die dem tatsächlichen Verdrehwinkel des Gehäuses 36 entspricht, ist die Übereinstimmung maximal. Eine bewegungsunabhängige Veränderung der Umgebungshelligkeit während der Zeitspanne τ ist dabei im Verhältnis zu der bewegungsabhängigen Veränderung der Umgebungshelligkeit klein und kann deshalb vernachlässigt werden. Die Recheneinheit 20 kann dabei grundsätzlich zumindest teilweise analogeAs an alternative or in addition to the calculation by means of the equation of continuity, the arithmetic unit 20 can also determine the angle of rotation of the housing 36 by comparing the sensor signal 12 with the sensor signal 12 at the instant t-τ at the instant t. The arithmetic unit 20 determines the angle of rotation by shifting the sensor signal 12 at the time t along the abscissa and checking a match between the two sensor signals 12 at the times t-τ and t. For a displacement corresponding to the actual twist angle of the housing 36, the match is maximum. A motion-independent change of the ambient brightness during the time period τ is small in relation to the motion-dependent change in the ambient brightness and can therefore be neglected. The arithmetic unit 20 can basically at least partially analog
Komponenten aufweisen. Insbesondere der Zähler der Kontinuitätsgleichung, also die zeitliche Differenzierung des Signalwerts 46 des Sensorelements 14, ist mittels analoger Bauteile durchführbar. Zudem sind auch der Nenner oder zumindest Teile des Nenners, wie insbesondere eine Berechnung der Differenz der Signalwerte 46, 46' benachbarter Sensorelemente 14, 14', ebenfalls analog darstellbar. Have components. In particular, the counter of the continuity equation, that is to say the temporal differentiation of the signal value 46 of the sensor element 14, can be carried out by means of analog components. In addition, the denominator or at least parts of the denominator, in particular a calculation of the difference between the signal values 46, 46 'of adjacent sensor elements 14, 14', can likewise be represented analogously.
Eine von der Recheneinheit 20 vorgegebene Abtastfrequenz, die insbesondere durch den zeitlichen Abstand τ gegeben ist, ist auf Lichtschwankungen der Um- gebungshelligkeit angepasst. Insbesondere Leuchtstoffröhren, aber auch andere künstliche Lichtquellen, weisen eine regelmäßige Pulsfrequenz auf, die beispielsweise durch eine Netzfrequenz gegeben ist. Die Pulsfrequenz der Lichtquellen ist dabei gewöhnlich höher als eine Wahrnehmungsrate des menschlichen Auges, d.h. ist insbesondere größer als 30 Hertz. Die Abtastfrequenz ist auf die Pulsfrequenz angepasst. Vorzugsweise ist die Abtastfrequenz im Wesentlichen gleich wie die Pulsfrequenz, die künstliche Lichtquellen gewöhnlich haben. Die Recheneinheit 20 definiert die Abtastfrequenz vorteilhafterweise anhand der Netzfrequenz. Grundsätzlich kann die Abtastfrequenz aber auch als ein fester Wert in der Recheneinheit 20 hinterlegt sein, wie beispielsweise mit 50 Hertz, oder automatisch durch Auswertung des Sensorsignals 12 bestimmt werden. DieA predetermined by the arithmetic unit 20 sampling frequency, which is given in particular by the time interval τ, is adapted to light fluctuations in the ambient brightness. In particular, fluorescent tubes, but also other artificial light sources, have a regular pulse rate, which is given for example by a mains frequency. The pulse rate of the light sources is usually higher than a perception rate of the human eye, i. is in particular greater than 30 hertz. The sampling frequency is adapted to the pulse frequency. Preferably, the sampling frequency is substantially the same as the pulse rate that artificial light sources commonly have. The arithmetic unit 20 advantageously defines the sampling frequency on the basis of the network frequency. In principle, however, the sampling frequency can also be stored as a fixed value in the arithmetic unit 20, for example at 50 hertz, or determined automatically by evaluation of the sensor signal 12. The
Abtastfrequenz kann dabei auch ein ganzzahliges Vielfaches oder eine ganzzahlige Teilung der Pulsfrequenz betragen. Sampling frequency can also be an integer multiple or an integer division of the pulse rate.
Zum Ausgleich der Pulsfrequenzen, aber auch zum Ausgleich anderer hochfre- quenter Helligkeitsänderungen, integriert die Recheneinheit 20 die SignalwerteTo compensate the pulse frequencies, but also to compensate for other high-frequency brightness changes, the arithmetic unit 20 integrates the signal values
46, 46' des Sensorsignals 12 über eine definierte Zeitspanne. Die Zeitspanne für die Integration ist dabei größer als eine Zeitspanne, die durch eine Frequenz der auszugleichenden Helligkeitsänderungen gegeben ist, also insbesondere größer als eine durch die Pulsfrequenz oder die Netzfrequenz gegebene Zeitspanne. Durch die Integration mittelt die Recheneinheit 20 diese hochfrequenten Helligkeitsänderungen aus. Die Sicherheitseinheit 22 umfasst die Recheneinheit 20. Den unbeherrschbaren Blockierfall erkennt die Sicherheitseinheit 22 anhand der Winkelgeschwindigkeit. Ermittelt die Recheneinheit 20 für die Winkelgeschwindigkeit einen Wert, der eine definierte Grenzgröße überschreitet, löst die Recheneinheit 20 eine Sicherheitsschaltung aus und reduziert die Leistungsabgabe der Einsatzwerkzeugbefestigung 34. Der Grenzwert zum Auslösen der Sicherheitsschaltung ist in der Recheneinheit 20 hinterlegt. Die Recheinheit 20 ist dabei insbesondere zur Ausbildung der Sicherheitseinheit46, 46 'of the sensor signal 12 over a defined period of time. The time span for the integration is greater than a time span which is given by a frequency of the brightness changes to be compensated, that is to say in particular greater than a time span given by the pulse frequency or the network frequency. As a result of the integration, the arithmetic unit 20 averages out these high-frequency brightness changes. The security unit 22 comprises the arithmetic unit 20. The uncontrollable blocking case is detected by the security unit 22 on the basis of the angular velocity. If the angular velocity computing unit 20 determines a value that exceeds a defined limit value, the arithmetic unit 20 triggers a safety circuit and reduces the power output of the insert tool attachment 34. The limit value for triggering the safety circuit is stored in the arithmetic unit 20. The computing unit 20 is in particular to form the security unit
22 für eine Einzelauswertung der einzelnen Signalwerte 46, 46' vorgesehen. Die Recheneinheit 20 erkennt anhand der einzelnen Signalwerte 46, 46' Bewegung, die unabhängig von einer Bewegung des Gehäuses 36 sind, d.h. nicht durch eine Bewegung des Gehäuses 36 gegenüber der Umgebung hervorgerufen werden. Die Sicherheitseinheit 22 ist dabei dazu vorgesehen ist, anhand der Signalwerte22 is provided for a single evaluation of the individual signal values 46, 46 '. The arithmetic unit 20 recognizes, based on the individual signal values 46, 46 ', movements which are independent of a movement of the housing 36, i. can not be caused by a movement of the housing 36 relative to the environment. The safety unit 22 is intended to be based on the signal values
46, 46' der einzelnen optischen Sensorelemente 14, 14' eine Notabschaltung einzuleiten, zum Beispiel, wenn die Recheneinheit 20 eine partielle Abdunklung der Sensorelemente 14, 14' erkennt, die durch einen Gegenstand, wie insbesondere eine Hand, hervorgerufen wurde. 46, 46 'of the individual optical sensor elements 14, 14' to initiate an emergency shutdown, for example, when the arithmetic unit 20 detects a partial darkening of the sensor elements 14, 14 ', which was caused by an object, in particular a hand.
Weiter umfasst die Werkzeugmaschinenvorrichtung 30 eine Datenübertragungseinheit 24, die die Sensoreinheit 10 umfasst. Die Datenübertragungseinheit 24 verwendet in einem Betriebsmodus das Sensorsignal 12 zur Datenübertragung. Die Datenübertragungseinheit 24 ist damit wenigstens teilweise als eine optische Datenübertragungseinheit 24 ausgebildet. Ein von einem nicht näher dargestellten Datensender ausgesandtes optisches Signal bewirkt eine Veränderung des Signalwerts 12. Die Datenübertragungseinheit kann dabei insbesondere gegenüber einem sichtbaren Bereich des Lichts verschobenen Bereich nutzen, wie insbesondere einen Infrarotbereich. Die Datenübertragungseinheit ist dadurch grundsätzlich von der Sicherheitseinheit 22 entkoppelbar, d.h. ein Teil des Sensorsignal 12, das von der Sicherheitseinheit 22 genutzt wird, ist von einem Teil des Sensorsignals 12, das von der Datenübertragungseinheit 24 genutzt wird, unterscheidbar. Die Datenübertragungseinheit 24 umfasst weiter die Recheneinheit 20, die das Sensorsignal 12 zum Auslesen der einzelnen Datenblöcke aus- wertet. Ferner umfasst die Werkzeugmaschinenvorrichtung eine Bedieneinheit 26, die ebenfalls die Sensoreinheit 10 umfasst. Die Bedieneinheit 26 ist zur direkten Eingabe von Bedienbefehlen durch einen Benutzer vorgesehen. Die Sensoreinheit 10 mit den optischen Sensorelementen 14, 14' bildet ein Bedienelement der Bedieneinheit 26 aus. In der Recheneinheit 20 sind definiert Muster für Helligkeitsänderungen hinterlegt, die Bedienbefehlen eines Benutzers entsprechen. Durch Gesten, die Änderungen der Umgebungshelligkeit gemäß den definierten Mustern hervorrufen, kann der Benutzer Bedienbefehle eingeben, wodurch entsprechende Aktionen von der Recheneinheit 20 ausgeführt werden. Mittels der Bedieneinheit 26 ausführbare Aktionen sind beispielsweise eine Einstellung einer Drehrichtung, einer Drehzahl oder eines Drehmoments des Antriebsmotors 32, eine Einstellung einer Anlaufgeschwindigkeit oder eine Gangumschaltung. Außerdem kann die Bedieneinheit 26 zur Einstellung eines Hammerschlags, zum Öffnen oder Schließen der Einsatzwerkzeugbefestigung 34, zur Änderung oder Steuerung einer Menüanzeige sowie zur Abschaltung der Sicherheitseinheit 22 genutzt werden. Grundsätzlich sind, insbesondere bei anderen Handwerkzeugmaschinen, auch andere dem Fachmann sinnvolle Aktionen denkbar. Furthermore, the machine tool device 30 comprises a data transmission unit 24, which comprises the sensor unit 10. The data transmission unit 24 uses the sensor signal 12 for data transmission in an operating mode. The data transmission unit 24 is thus at least partially designed as an optical data transmission unit 24. An optical signal emitted by a data transmitter (not shown) effects a change in the signal value 12. In this case, the data transmission unit can in particular use a region displaced relative to a visible region of the light, such as in particular an infrared region. As a result, the data transmission unit can basically be decoupled from the security unit 22, ie a part of the sensor signal 12 that is used by the security unit 22 can be distinguished from a part of the sensor signal 12 that is used by the data transmission unit 24. The data transmission unit 24 further comprises the arithmetic unit 20, which evaluates the sensor signal 12 for reading the individual data blocks. Furthermore, the machine tool device comprises an operating unit 26, which likewise comprises the sensor unit 10. The operating unit 26 is provided for direct input of operating commands by a user. The sensor unit 10 with the optical sensor elements 14, 14 'forms an operating element of the operating unit 26. In the arithmetic unit 20, patterns for brightness changes are defined, which correspond to operating commands of a user. By gestures that cause changes in the ambient brightness in accordance with the defined patterns, the user can input operating commands, whereby corresponding actions are performed by the arithmetic unit 20. By means of the control unit 26 executable actions are for example an adjustment of a direction of rotation, a rotational speed or torque of the drive motor 32, a setting of a startup speed or a gear shift. In addition, the operating unit 26 can be used to set a hammer blow, to open or close the insert tool attachment 34, to change or control a menu display and to switch off the safety unit 22. In principle, other useful to the skilled person actions are conceivable, especially in other hand tool machines.
Zudem umfasst die Werkzeugmaschinenvorrichtung 30 eine Lagefeststellungseinheit 28, die die Sensoreinheit 10 umfasst. Die Lagefeststellungseinheit 28 ist dazu vorgesehen, eine Lage der Werkzeugmaschine in Bezug auf wenigstens einen externen Referenzpunkt festzustellen. Die externen Referenzpunkte sind als Lichtquellen ausgebildet. Die Referenzpunkte sind definiert um eine Arbeitsfläche angeordnet. Sie weisen in der Recheneinheit 20 hinterlegte optische Eigenschaften auf, anhand deren die Lagefeststellungseinheit 28 die Referenzpunkte von anderen Lichtquellen unterscheiden kann. Beispielsweise ist es denkbar, die Referenzpunkte mittels Infrarotlichtquellen, wie insbesondere Infrarotdioden, zu definieren. Durch die Lagefeststellungseinheit 28 kann ein Benutzer eine Position der Handwerkzeugmaschine auf der Arbeitsfläche bestimmen. Die Lagefeststellungseinheit 28 dient somit zur Positionierung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 30 in Bezug auf die externen Referenzpunkte. Die Lagefeststellungseinheit 28 umfasst eine optische Anzeigeeinheit 54, auf der die Lage der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 30 in Bezug auf die externen Referenzpunkte angegeben ist. In addition, the machine tool device 30 comprises a position determination unit 28, which comprises the sensor unit 10. The position detection unit 28 is provided to detect a position of the machine tool with respect to at least one external reference point. The external reference points are designed as light sources. The reference points are defined around a work surface. They have stored in the arithmetic unit 20 optical properties, based on which the position detection unit 28 can distinguish the reference points of other light sources. For example, it is conceivable to define the reference points by means of infrared light sources, in particular infrared diodes. By the position determination unit 28, a user can determine a position of the power tool on the work surface. The position detection unit 28 thus serves to position the handheld power tool device 30 with respect to the external reference points. The position determining unit 28 comprises an optical display unit 54, on which the position of the hand-held power tool device 30 with respect to the external reference points is indicated.

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, mit einer Sensoreinheit (10), die in wenigstens einem Betriebszustand zumindest ein Sensorsignal (12) bereitstellt, das zur Bestimmung einer Relativbewegung gegenüber einer Umgebung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass 1 . Machine tool device, in particular hand-held power tool device, with a sensor unit (10) which, in at least one operating state, provides at least one sensor signal (12) which is provided for determining a relative movement relative to an environment, characterized in that
die Sensoreinheit (10) wenigstens ein optisches Sensorelement (14) aufweist. the sensor unit (10) has at least one optical sensor element (14).
2. Werkzeugmaschinenvorrichtung nach Anspruch 1 , 2. Machine tool device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Sensoreinheit (10) wenigstens ein weiteres Sensorelement (14') aufweist und die zumindest zwei Sensorelemente (14, 14') zumindest teilweise gegeneinander verschobene Erfassungsbereiche (16, 16') aufweisen. the sensor unit (10) has at least one further sensor element (14') and the at least two sensor elements (14, 14') have detection areas (16, 16') that are at least partially shifted relative to one another.
3. Werkzeugmaschinenvorrichtung nach Anspruch 2, 3. Machine tool device according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Erfassungsbereiche (16, 16') der zumindest zwei Sensorelemente (14, 14') teilweise überlappen. the detection areas (16, 16') of the at least two sensor elements (14, 14') partially overlap.
4. Werkzeugmaschinenvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, 4. Machine tool device according to claim 2 or 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Sensoreinheit (10) wenigstens eine Sensorachse (18) aufweist und die zumindest zwei Sensorelemente (14, 14') im Wesentlichen ringförmig um die Sensorachse (18) angeordnet sind. the sensor unit (10) has at least one sensor axis (18) and the at least two sensor elements (14, 14') are arranged essentially in a ring shape around the sensor axis (18).
Werkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Machine tool device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das zumindest eine optische Sensorelement (14, 14') als eine Fotodiode oder ein Fototransistor ausgebildet ist. the at least one optical sensor element (14, 14') is designed as a photodiode or a phototransistor.
Werkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Machine tool device according to one of the preceding
gekennzeichnet durch marked by
eine Recheneinheit (20), die dazu vorgesehen ist, anhand einer von dem zumindest einen Sensorelement (14, 14') erfassten Umgebungshelligkeit einen Geschwindigkeitswert der Relativbewegung zu bestimmen. a computing unit (20) which is intended to determine a speed value of the relative movement based on an ambient brightness detected by the at least one sensor element (14, 14').
Werkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Machine tool device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch marked by
eine Sicherheitseinheit (22), die die Sensoreinheit (10) umfasst. a security unit (22) which includes the sensor unit (10).
Werkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Machine tool device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch marked by
eine Datenübertragungseinheit (24) für eine externe Datenübertragung, die die Sensoreinheit (10) umfasst. a data transmission unit (24) for external data transmission, which includes the sensor unit (10).
Werkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Machine tool device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch marked by
eine Bedieneinheit (26), die die Sensoreinheit (10) umfasst. an operating unit (26) which includes the sensor unit (10).
0. Werkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 0. Machine tool device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch marked by
eine Lagefeststellungseinheit (28), die die Sensoreinheit (10) umfasst. a position detection unit (28) which includes the sensor unit (10).
1 . Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine, mit einer Werkzeugmaschinenvorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 1 . Machine tool, in particular hand-held machine tool, with a machine tool device (30) according to one of the preceding claims.
12. Verfahren für eine Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, bei dem in wenigstens einem Betriebszustand anhand eines Sensorsignals (12) zumindest eine Relativbewegung gegenüber einer Umgebung bestimmt wird, 12. Method for a machine tool device, in particular a hand-held power tool device, in which at least one relative movement relative to an environment is determined in at least one operating state based on a sensor signal (12),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zur Bestimmung der Relativbewegung zumindest eine Umgebungshelligkeit erfasst wird. At least one ambient brightness is detected to determine the relative movement.
PCT/EP2011/060313 2010-07-02 2011-06-21 Machine tool device comprising a sensor unit that has at least one optical sensor element WO2012000831A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104254/02A RU2013104254A (en) 2010-07-02 2011-06-21 DEVICE FOR TECHNOLOGICAL MACHINE WITH RECOGNITION UNIT WITH AT LEAST ONE OPTICAL RECEPTION ELEMENT
CN201180032944.1A CN103079773B (en) 2010-07-02 2011-06-21 Machine tool device, toolroom machine and the method for machine tool device
EP11740855.9A EP2588278B1 (en) 2010-07-02 2011-06-21 Machine tool device comprising a sensor unit that has at least one optical sensor element

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010030900.1 2010-07-02
DE201010030900 DE102010030900A1 (en) 2010-07-02 2010-07-02 Machine tool device with a sensor unit which has at least one optical sensor element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012000831A1 true WO2012000831A1 (en) 2012-01-05

Family

ID=44487218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/060313 WO2012000831A1 (en) 2010-07-02 2011-06-21 Machine tool device comprising a sensor unit that has at least one optical sensor element

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2588278B1 (en)
CN (1) CN103079773B (en)
DE (1) DE102010030900A1 (en)
RU (1) RU2013104254A (en)
WO (1) WO2012000831A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11845173B2 (en) 2020-10-16 2023-12-19 Milwaukee Electric Tool Corporation Anti bind-up control for power tools

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013212635A1 (en) 2013-06-28 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Hand machine tool device
DE102018218685A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 Robert Bosch Gmbh Hand tool
DE102019201532A1 (en) * 2019-02-07 2020-08-13 Robert Bosch Gmbh Machine tool device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2838968A1 (en) * 1978-09-07 1980-03-20 Licentia Gmbh Depth gauge for electric hammer drill - uses light beam reflected onto photoelectric cell from surface being drilled
DE4336730A1 (en) * 1993-10-28 1995-05-04 Marquardt Gmbh Electric tool (power tool)
EP1249291A2 (en) * 2001-04-10 2002-10-16 HILTI Aktiengesellschaft Positioning device for hand tool
DE10340426A1 (en) * 2003-09-02 2005-03-31 Martin, Hans, Dipl.-Ing. Manual guided machine tool e.g. for drilling machine, has three transmitters and three receivers so that three transmitters pairs of receivers are formed in such a manner, that every receiver receives the signal assigned to it
US20050261870A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-24 Christoph Cramer Penetration-depth-determining device
US7200516B1 (en) * 2005-09-30 2007-04-03 Cowley Brian J Alignment accessory for portable drills and the like
DE102005049130A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-19 Robert Bosch Gmbh Hand tool
DE202008016901U1 (en) * 2008-12-19 2009-03-12 Matschoß, Philipp Handle for construction machinery with angle indication by laser light signal

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10315144A1 (en) * 2003-04-03 2004-10-28 Robert Bosch Gmbh Borehole depth detection by light beam

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2838968A1 (en) * 1978-09-07 1980-03-20 Licentia Gmbh Depth gauge for electric hammer drill - uses light beam reflected onto photoelectric cell from surface being drilled
DE4336730A1 (en) * 1993-10-28 1995-05-04 Marquardt Gmbh Electric tool (power tool)
EP1249291A2 (en) * 2001-04-10 2002-10-16 HILTI Aktiengesellschaft Positioning device for hand tool
DE10340426A1 (en) * 2003-09-02 2005-03-31 Martin, Hans, Dipl.-Ing. Manual guided machine tool e.g. for drilling machine, has three transmitters and three receivers so that three transmitters pairs of receivers are formed in such a manner, that every receiver receives the signal assigned to it
US20050261870A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-24 Christoph Cramer Penetration-depth-determining device
US7200516B1 (en) * 2005-09-30 2007-04-03 Cowley Brian J Alignment accessory for portable drills and the like
DE102005049130A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-19 Robert Bosch Gmbh Hand tool
DE202008016901U1 (en) * 2008-12-19 2009-03-12 Matschoß, Philipp Handle for construction machinery with angle indication by laser light signal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11845173B2 (en) 2020-10-16 2023-12-19 Milwaukee Electric Tool Corporation Anti bind-up control for power tools

Also Published As

Publication number Publication date
CN103079773A (en) 2013-05-01
DE102010030900A1 (en) 2012-01-05
CN103079773B (en) 2016-03-23
EP2588278A1 (en) 2013-05-08
RU2013104254A (en) 2014-08-10
EP2588278B1 (en) 2016-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2588278B1 (en) Machine tool device comprising a sensor unit that has at least one optical sensor element
DE102004046000B4 (en) Power tool with a position and orientation system
EP1845350B1 (en) Hand-held colour measurement device with two housing portions being movable relative to each other which comprise the passive components and the optoelectronic measuring unit, respectively
EP1945410B1 (en) Portable power tool
EP3389943B1 (en) Hand-held power tool comprising a percussion mechanism
EP2979062B1 (en) Method and apparatus for displaying objects and object data of a construction plan
EP3233383A1 (en) System having at least one hmi module
DE102011053798A1 (en) Method for determining a change in position of a tool and the tool and the tool control
WO2013174556A1 (en) Electric tool
CH702274A2 (en) Hand machine tool device.
EP3113911B1 (en) Adaptive power indicator
DE4336730A1 (en) Electric tool (power tool)
WO2015150209A1 (en) Hand-held tool system, method for operating
EP3889981A1 (en) Control system for electrically controlled installations
WO2007096227A1 (en) Portable power tool
DE112015003213T5 (en) An engine apparatus and method for controlling the same, remote control apparatus and main operation apparatus
DE4310872C2 (en) Method and device for monitoring objects
KR102105626B1 (en) Method for setting collision sensitivity automatically for cooperative robot
DE102018109326B4 (en) Multi-unit actuated kinematics, preferably robots, particularly preferably articulated robots
EP3600782B1 (en) Machine tool
DE102021201341A1 (en) Method of providing information about an anchor attachment
DE102016210770A1 (en) A method of assisting an operator of a portable power tool
AT518362A1 (en) Control system for electrically controlled systems
DE102019200323A1 (en) Machine tool
DE202005014998U1 (en) Tool measurement and adjusting device, for measuring profile of tool cutting edge, has sensor unit for simultaneously measuring parameter, such as width of round edges, of profile in two spots of tool cutting edge

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180032944.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11740855

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011740855

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011740855

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013104254

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A