工作器具的簡(jiǎn)化的使用者操控的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工作器具，包括用于其驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，尤其是一種工具，其用于實(shí)施在工件上的工作或者用于加工工件，如旋擰器具或鉆孔器具。
【背景技術(shù)】
[0002]通常的這種工作器具基本上證明是適用的。在工業(yè)領(lǐng)域中的工作中，尤其是在汽車行業(yè)、飛機(jī)工業(yè)和航天工業(yè)中或者在服務(wù)行業(yè)中的應(yīng)用中，一般使用昂貴的和非常復(fù)雜的工作器具，它們也能夠自動(dòng)地實(shí)施整個(gè)工作過(guò)程。使用者僅僅需要將工作器具帶到正確的位置上并且保持在那里，直到工作過(guò)程完成為止。為了遵守相關(guān)的規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)，必須過(guò)程安全可靠地實(shí)施工作過(guò)程。相應(yīng)地對(duì)這種工作工具的使用者提出了高的要求。操作錯(cuò)誤直接地影響實(shí)施的工作的質(zhì)量并且?guī)?lái)高的成本風(fēng)險(xiǎn)。在更換要加工的工件或改變?cè)诠ぜ弦獙?shí)施的工作情況下，必要時(shí)必須對(duì)工作者進(jìn)行重新指導(dǎo)。當(dāng)在程序運(yùn)行過(guò)程期間工作者有問(wèn)題或者出現(xiàn)錯(cuò)誤情況下工作過(guò)程被中斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明基于的目的通過(guò)按照獨(dú)立權(quán)利要求的特征組合的一種工作器具、一種方法和一種具有按照本發(fā)明的工作器具的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0004]按照本發(fā)明的工作器具是可攜帶的并且因此可以在不使用附加的輔助機(jī)構(gòu)下容易地運(yùn)送。此外，它設(shè)計(jì)用于在其運(yùn)行期間使用者可以在沒(méi)有附加的輔助機(jī)構(gòu)下保持在手中。該工作器具最好包括蓄電池，用以保證在運(yùn)行期間的能量供給。但是可以設(shè)想，該工作器具借助于電纜連接進(jìn)行能量供給。
[0005]工作器具包括圖像采集機(jī)構(gòu)，最好是圖像采集傳感器，例如CCD傳感器，借此可以將采集的圖像信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可讀的圖像數(shù)據(jù)。圖像采集機(jī)構(gòu)最好集成到工作器具的外殼中。備選地，工作器具也可以包括一種裝置，借助于該裝置可以將上述圖像采集機(jī)構(gòu)與工具電地和/或機(jī)械地連接。例如，該圖像采集機(jī)構(gòu)可以在這樣的情況下布置在一個(gè)單獨(dú)的外殼中，該外殼最好可以機(jī)械地布置在或安裝在工作器具的外殼處，例如在工作器具的外殼處的一個(gè)為此設(shè)置的缺口中。這具有優(yōu)點(diǎn)，即所述圖像采集機(jī)構(gòu)可以容易地事后配裝并且可以作為工作器具的附加選擇件來(lái)提供。此時(shí)在缺口中也設(shè)置一個(gè)電接頭，例如插拔連接器，因此圖像數(shù)據(jù)可以從補(bǔ)裝的圖像采集機(jī)構(gòu)傳輸?shù)焦ぷ髌骶叩耐鈿ぶ小Ｔ诿糠N情況下必須設(shè)置電連接部，它保證能夠傳輸外部的或者集成的圖像采集機(jī)構(gòu)的圖像數(shù)據(jù)。在此情況下涉及的不僅是一種與電纜相關(guān)的連接部或者是一種無(wú)線電連接部(無(wú)線電通訊)。
[0006]因此提供一種基礎(chǔ)，以便以電子方式探測(cè)工作器具的環(huán)境并且以此為基礎(chǔ)使工作器具的操作進(jìn)一步自動(dòng)化，因此可以簡(jiǎn)化工作器具的操作。
[0007]有利的設(shè)計(jì)方案或擴(kuò)展方案，其可以單獨(dú)地或相互組合地使用，是以下的說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容。
[0008]優(yōu)選地，工作器具設(shè)計(jì)成用于實(shí)現(xiàn)在一個(gè)控制機(jī)構(gòu)上的連接，其中，控制機(jī)構(gòu)最好被工作器具包括并且適合于在自身閉合(獨(dú)立的)的工作過(guò)程中全自動(dòng)地控制。除了選擇工作器具的功能以外，控制機(jī)構(gòu)提供自身閉合的程序運(yùn)行過(guò)程(程序流程)，借此整個(gè)工作過(guò)程可以全自動(dòng)化。程序運(yùn)行過(guò)程的范圍或者已經(jīng)預(yù)先設(shè)定或者使用者可以添加新的程序運(yùn)行過(guò)程或用新的程序運(yùn)行過(guò)程取代已經(jīng)存在的程序運(yùn)行過(guò)程?？刂茩C(jī)構(gòu)原則上也可以布置在工作器具外部。在這種情況下，要在工作器具和控制機(jī)構(gòu)之間設(shè)置連接部。這種連接部可以于電纜連接的方式或者以無(wú)線電為基礎(chǔ)的方式實(shí)現(xiàn)。在后一種情況下，此時(shí)在工作器具中設(shè)置無(wú)線電模塊(WLAN，藍(lán)牙，移動(dòng)無(wú)線電模塊:LTE，UMTS，等等)。這種控制機(jī)構(gòu)的存在簡(jiǎn)化了前面描述的工作器具的運(yùn)行的自動(dòng)化，因此，該控制機(jī)構(gòu)這樣地實(shí)現(xiàn)，即該控制機(jī)構(gòu)具有對(duì)工作器具的所有功能的處于上一級(jí)的控制。
[0009]也優(yōu)選的是，工作器具設(shè)計(jì)成，用于實(shí)現(xiàn)圖像采集機(jī)構(gòu)在圖像處理機(jī)構(gòu)上的連接，其中，工作器具最好包括圖像處理機(jī)構(gòu)。為此設(shè)有外部的或者集成到工作器具中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，借此可以將圖像采集機(jī)構(gòu)采集的圖像數(shù)據(jù)以數(shù)字形式進(jìn)行存儲(chǔ)。圖像處理機(jī)構(gòu)也用于分析采集的圖像信息并且與基準(zhǔn)圖像信息比較?；鶞?zhǔn)圖像信息也存儲(chǔ)在圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。圖像處理機(jī)構(gòu)這樣地設(shè)計(jì)，即分析的結(jié)果可以傳送到控制機(jī)構(gòu)或者可以由控制機(jī)構(gòu)詢問(wèn)，因此控制機(jī)構(gòu)可以觸發(fā)與分析結(jié)果相關(guān)的動(dòng)作。具體地，采集的圖像可以涉及工件的圖像，該工件借助于工作器具加工或者在其上借助于工作器具實(shí)施工作。圖像處理機(jī)構(gòu)分析采集的工件的圖像并且與基準(zhǔn)工件的圖像比較，基準(zhǔn)工件例如存儲(chǔ)在圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中或者必要時(shí)上級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。如果分析得出這些圖像一致，那么可以全自動(dòng)地借助于控制機(jī)構(gòu)在考慮分析結(jié)果下執(zhí)行一個(gè)與工件匹配的程序運(yùn)行過(guò)程或者一個(gè)合適的工作器具功能，而使用者不必具有涉及與工件匹配的程序運(yùn)行過(guò)程/功能的詳細(xì)的知識(shí)。用語(yǔ)功能理解為可以由使用者在工作器具上進(jìn)行的調(diào)整，而用語(yǔ)程序運(yùn)行過(guò)程理解為可以由使用者選擇的并且自身閉合的工作過(guò)程。最好借助于控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)圖像處理，即用于圖像處理的固件中控制機(jī)構(gòu)的固件的一部分，在同一個(gè)處理器上運(yùn)行。因此使用者的熟悉階段被縮短并且在更換要執(zhí)行的工作任務(wù)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)盡可能無(wú)摩擦的過(guò)渡。
[0010]此外優(yōu)選的是，包括一個(gè)圖形顯示機(jī)構(gòu)，例如形式為具有集成的或分開(kāi)的控制邏輯電路的顯示器，在其上也可以顯示借助于圖像處理機(jī)構(gòu)采集的圖像。附加地，該圖形顯示機(jī)構(gòu)可以這樣地設(shè)計(jì)，即至少一個(gè)附加的圖像信息與采集的圖像同時(shí)地并且疊加地顯示。這具有優(yōu)點(diǎn)，即使用者可以在視覺(jué)上看見(jiàn)圖形顯示機(jī)構(gòu)上的工件并且用于使用者的附加信息可以直接地在工件的圖像上顯示出來(lái)。借助于圖形顯示機(jī)構(gòu)也可以將在實(shí)施工作任務(wù)期間出現(xiàn)的錯(cuò)誤顯示出來(lái)，例如在實(shí)施工作任務(wù)期間采集的針對(duì)任務(wù)的特定的參數(shù)與規(guī)格不相符(例如按照規(guī)格要求的在一定的工件位置上的螺釘?shù)呐ぞ?。
[0011]在借助于工作器具實(shí)施的工作過(guò)程期間出現(xiàn)器具內(nèi)部的機(jī)械的或者電的改變，它們可以借助于相應(yīng)的特性參數(shù)檢測(cè)。例如在此可以涉及作用于工作器具的機(jī)械上的力，該力借助于力傳感器如應(yīng)變儀(應(yīng)變條)以電的方式探測(cè)或者涉及到電的特性參數(shù)，例如在電動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)的電流或類似參數(shù)。優(yōu)選地，包括至少一個(gè)測(cè)量機(jī)構(gòu)，它可以在工作器具運(yùn)行期間探測(cè)這種特性參數(shù)并且將其傳送到控制機(jī)構(gòu)。這用于使過(guò)程進(jìn)一步自動(dòng)化并且例如在程序運(yùn)行過(guò)程期間在器具處或里面出現(xiàn)的改變整合到器具控制中，例如用于實(shí)施理論/實(shí)際比較。
[0012]優(yōu)選地，工作器具包括可借助于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸出部(輸出軸)，最好具有用于一個(gè)設(shè)備的耦聯(lián)部位，因此借助于工作器具實(shí)現(xiàn)在工件上的工作的可實(shí)施性，如螺釘旋擰工作、卷邊工作、鉚接工作、釘釘子工作、沖裁工作、焊接工作或者可比較的接合工作。為了實(shí)施螺釘旋擰工作，例如一個(gè)形式為鏈輪的設(shè)備在使用耦聯(lián)部位下與輸出軸連接。為了實(shí)施鉚接工作或者沖裁工作，例如設(shè)置一個(gè)用于容納鉚釘?shù)膴A具。對(duì)于其它所述的工作可以選擇合適的已知的設(shè)備并且與輸出軸耦聯(lián)。在焊接應(yīng)用情況下圖像采集機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成用于以光學(xué)的方式探測(cè)由焊鉗實(shí)施的焊接工作并且將圖像數(shù)據(jù)傳送到焊接控制機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)在這種情況下用于定位焊鉗臂/焊接電極。
[0013]備選地，可以設(shè)置一個(gè)