(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、工作機械（１２）、特に携帯型の工作機械（１２）の少なくとも１つの工作機械機能を開ループ制御および／または閉ループ制御するための工作機械装置（１０）であって、前記工作機械（１２）の少なくとも１つの特性値および／または前記工作機械（１２）に配置された加工工具（１４）の少なくとも１つの特性値を検出するための少なくとも１つの検出ユニット（１６）を有している形式のものに関する。前記工作機械装置（１０）が少なくとも１つのブレーキユニット（１８）を有しており、この場合、前記ブレーキユニット（１８）の少なくとも１つのブレーキ機能が、少なくとも１つの検出された前記特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に、特にダイナミックに適合可能であるように、提案される。【選択図】図１
2021509638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械（１２）、特に携帯型の工作機械（１２）の少なくとも１つの工作機械機能を開ループ制御および／または閉ループ制御するための工作機械装置（１０）であって、前記工作機械（１２）の少なくとも１つの特性値および／または前記工作機械（１２）に配置された加工工具（１４）の少なくとも１つの特性値を検出するための少なくとも１つの検出ユニット（１６）を有している形式のものにおいて、
少なくとも１つのブレーキユニット（１８）が設けられており、この場合、前記ブレーキユニット（１８）の少なくとも１つのブレーキ機能が、少なくとも１つの検出された前記特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に、特にダイナミックに適合可能であることを特徴とする、工作機械の少なくとも１つの工作機械機能を開ループ制御および／または閉ループ制御するための工作機械装置。
【請求項２】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の駆動ユニット（２０）の駆動特性値を検出するための駆動検出素子（２２）を有していて、前記ブレーキ機能が前記駆動特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１記載の工作機械装置（１０）。
【請求項３】
前記駆動特性値が始動特性値を含むことを特徴とする、請求項２記載の工作機械装置（１０）。
【請求項４】
前記駆動特性値が回転数特性値を含むことを特徴とする、請求項２または３記載の工作機械装置（１０）。
【請求項５】
前記駆動特性値がトルク特性値を含むことを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項６】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）のキックバック特性値を検出するためのキックバック検出素子（２４）を有していて、前記ブレーキ機能が前記キックバック特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項７】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の摩耗特性値を検出するための摩耗検出素子（２６）を有していて、前記ブレーキ機能が前記摩耗特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項８】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の状態特性値を検出するための状態検出素子（２８）を有していて、前記ブレーキ機能が前記状態特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項９】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の落下時における落下特性値を検出するための落下検出素子（３０）を有していて、前記ブレーキ機能が前記落下特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項１０】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の保持力特性値を検出するための保持力検出素子（３２）を有していて、前記ブレーキ機能が前記保持力特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項１１】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）、特に前記工作機械（１２）の部分および／または前記加工工具（１４）の温度特性値を検出するための温度検出素子（３４）を有していて、前記ブレーキ機能が前記温度特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項１２】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の角速度特性値および／または角加速度特性値を検出するための角度検出素子（３６）を有していて、前記ブレーキ機能が前記角速度特性値および／または角加速度特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項１３】
工作機械（１２）、特に携帯型の工作機械（１２）において、請求項１から１２までのいずれか１項記載の少なくとも１つの工作機械装置（１０）を有する、工作機械、特に携帯型の工作機械（１２）。
【請求項１４】
特に請求項１から１２までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）を運転するための方法において、
前記工作機械装置（１０）の少なくとも１つのブレーキ機能を、前記工作機械（１２）の少なくとも１つの検出された特性値および／または前記工作機械（１２）に配置された加工工具（１４）の少なくとも１つの検出された特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に、特にダイナミックに適合させることを特徴とする、特に請求項１から１２までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）を運転するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
特許文献１から、携帯型の工作機械の少なくとも１つの工作機械機能を開ループ制御および／または閉ループ制御するための工作機械装置が既に公知であり、この工作機械装置は、携帯型の工作機械の特性値、特に携帯型の工作機械のモータ運転の特性値を検出するための少なくとも１つのセンサユニットを備えた検出ユニットを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０１８７５８７号明細書
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、工作機械、特に携帯型の工作機械の少なくとも１つの工作機械機能を開ループ制御および／または閉ループ制御するための工作機械装置であって、工作機械の少なくとも１つの特性値および／または工作機械に配置された加工工具の少なくとも１つの特性値を検出するための少なくとも１つの検出ユニットを有している形式のものに関する。
【０００４】
工作機械装置が少なくとも１つのブレーキユニットを有しており、この場合、ブレーキユニットの少なくとも１つのブレーキ機能が、少なくとも１つの検出された特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に、特にダイナミックに適合可能であるように、提案される。
【０００５】
「工作機械」とは、ここでは特に、工作物を加工するための機械であると解釈されるべきである。工作機械は、バッテリ駆動式またはケーブル接続式に構成されていてよい。特に、携帯型の工作機械は、振動式工作機械として構成されていて、この振動式工作機械は、この振動式工作機械に配置されたおよび／または配置可能な振動駆動される工具を備えており、この場合、振動駆動される工具は、好適にはｋＨｚ範囲内の振動周波数で駆動され得る。特に好適には、工作機械はアングルグラインダーとして構成されている。工作機械は、バッテリ駆動式のアングルグラインダーとしてまたはケーブル接続式のアングルグラインダーとして構成されていてよい。しかしながら、工作機械は、当業者により有意義であるとみなされる別の構成、例えばチェーンソー、ガーデン工具、電動かんな、穿孔機、研削機、ドリルハンマおよび／またはチゼルハンマまたはマルチ機能機械としての構成を有していることが考えられる。「携帯型の工作機械」とは、特に、使用者によって運搬機械なしで運搬され得る工作機械であると解釈されるべきである。携帯型の工作機械は、特に、４０ｋｇよりも小さい、好適には１０ｋｇよりも小さい、特に好適には５ｋｇよりも小さい質量を有している。
【０００６】
「加工工具」とは、ここでは特に、少なくとも１つの運転状態で少なくとも部分的に少なくとも１つの工作物と直接接続して工作物を加工する、間接的にまたは直接的に工作機械に配置されたおよび／または配置可能な工具のことであると解釈されるべきである。
【０００７】
「ダイナミック」とは、ここでは特に、時間的に連続してアクティブにおよび／または逐次的にアクティブに、および／または時間周期内でおよび／または作業の継続時間だけアクティブにまたはパッシブに可変であると解釈されるべきである。ブレーキ機能がダイナミックに適合可能であるとは、特に、ブレーキ機能の作用が、静的ではなく時間的に可変であり、かつ／または作業時間だけ時間的に制限され、かつ／または特性値の値に適合され連続的に開ループ制御された、かつ／または閉ループ制御された変化を有している、と解釈されるべきである。特に、ブレーキ機能は、加工工具の運動状態が変化する時間範囲内で、ダイナミックに適合可能である。これによって、特に、一定に印加されたブレーキトルクによる突然の非可変の制動は阻止される。「設けられている」とは、特に、特別にプログラミングされている、特別に設計されているおよび／または特別に備えつけられている、と解釈されるべきである。
【０００８】
所定の機能のための装置および／またはユニットが設けられているとは、特に、装置および／またはユニットがこの所定の機能を少なくとも１つの使用状態および／または運転状態で満たすおよび／または実行することであると、解釈されるべきである。「特性値」とは、好適な形式で工作機械および／または工作機械に配置された加工工具の物理的および／または化学的な状態に関連する、および／または周囲の物理的および／または化学的な特性に関連する、特に運転パラメータであると、解釈されるべきである。特に、特性値は、特に基準点に関する空間的な状態、特に位置および／または配向に関連しており、また運動状態および／または加速状態、温度、磁界、電界、電磁放射線、工作機械のモータの回転数および／またはトルク、工作機械の部分の回転数および／またはトルク、および／または工作機械に配置された加工工具および／またはその他の、当業者にとって有意義であるとみなされる特性に関連していてよい。
【０００９】
「検出ユニット」とは、特に、少なくとも１つの特性値を検出するために設けられたユニットであると解釈されるべきであり、この場合、検出は、例えば特に電気的な測定信号の発生および送信によってアクティブに、および／または例えば特に検出ユニットの特性変化の検出によってパッシブに行われ得る。
【００１０】
特に、検出ユニットは単数または複数の検出素子を有していてよい。検出素子は、特に少なくとも１つの所定の特性値を検出するために設けられており、この場合、検出は、例えば特に電気的な測定信号の発生および送信によってアクティブに、および／または例えば特に検出素子の特性変化を検出することによってパッシブに行うことができる。好適な形式で、検出素子は少なくとも１つのセンサを有している。特に、このセンサは、機械式、容量式、抵抗式、磁気式、特に地磁気式、電気式、電磁気式、音響式および／または光学式のセンサとして構成されていてよい。センサは、特にパワーセンサ、光学式センサ、ジャイロスコープ、運動センサ、加速度センサ、回転数センサ、圧力センサ、温度センサ、赤外線センサおよび／または方位センサとして構成されていてよい。
【００１１】
検出ユニットは、特に、検出ユニットによっておよび／または少なくとも１つの検出素子によって提供された信号を、例えば連続的に、好適には規則的な時間間隔を保っておよび／または少なくとも１つの規定されたトリガイベントに依存して、使用者によっておよび／または機械によって開始された検出のためにおよび／または好適には自動的におよび／または自動化された検出のために設けられていてよい。好適な形式で、ブレーキユニットはブレーキ操作を実行するために設けられており、この場合、加工工具が工作機械ハウジングに対して相対的に制動可能である。ブレーキ操作は、検出された特性値に依存して行われる。特に、ブレーキユニットの少なくとも１つのブレーキ機能が開ループ制御および／または閉ループ制御ユニットによって自動的に、特にダイナミックに適合可能である。特に加工工具は、加工工具の概ね完全な停止状態まで制動可能であり、この場合、加工工具の運動エネルギは、少なくとも概ね完全に別のエネルギの形に移行されている。加工工具が短時間、ブレーキ衝撃によって部分的に特にダイナミックに制動可能であることが考えられる。これによって、特に好適なブレーキ操作が行われ得る。「開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット」とは、特に少なくとも１つの電子制御回路を備えたユニットであると解釈されるべきである。「電子制御回路」とは、特にプロセッサユニットおよび記憶装置、並びにこの記憶装置内に記憶された運転プログラムを備えたユニットであると解釈されるべきである。特に、運転プログラムは、受信されたデータを処理するために設けられている。この場合、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット、検出ユニットおよびブレーキユニットは、好適な形式でデータを電子式に伝送するために、有線式にまたは無線式に互いに接続されている。特に、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット、検出ユニットおよびブレーキユニットは、データを受信し、かつ／またはデータを互いにまたは別のユニットに伝送することができる。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、好適には、改善されたブレーキ特性を有する、冒頭に述べた形式の工作機械装置が提供され得る。特に、工作機械の運転状況に適合されたブレーキ機能が提供され得る。好適には、使用者による工作機械の運転時に高められた運転安全性並びに改善された運転快適性が得られる。
【００１３】
さらに、検出ユニットが、工作機械および／または加工工具の駆動ユニットの駆動特性値を検出するための駆動検出素子を有していて、この場合、ブレーキ機能が駆動特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であるように、提案される。特に、駆動特性値は、少なくとも、工作機械および／または加工工具の駆動ユニットの運転状態、および／または駆動ユニットの構成要素、例えばモータ、玉軸受、歯車、運動変換部材および／または駆動軸等の運転状態に関連する特性値を含んでいてよい。駆動特性値は、駆動電流、駆動電圧、駆動出力、電気駆動抵抗、駆動ユニットの電動モータ式の力特性値、駆動速度の形で、または当業者に有意義であるとみなされるその他の駆動特性値として構成されていてよい。特に、駆動特性値は駆動トルクの形で検出可能であってよい。駆動検出素子は、特に少なくとも１つの駆動検出センサを含んでいてよい。駆動検出センサは、好適な形式で駆動電流センサ、駆動電圧センサ、駆動出力センサ、駆動抵抗センサ、駆動ユニットの電動機の特性値センサとして、または駆動速度センサとして構成されていてよい。これによって、ブレーキ機能は、特に正確に運転状況に、および／または工作機械の状態に、および／または加工工具に適合され得る。特に、ブレーキ機能の適合によって様々な加工工具が好適な形式で制動され、この場合、それぞれの加工工具のための、適切な特に最短のブレーキ時間並びに摩耗に関して最適化された快適な制動時間および始動時間が算出される。
【００１４】
さらに、駆動特性値が始動特性値を含むことが提案される。特に、始動特性値は、工作機械および／または加工工具が工作機械および／または加工工具の非作動状態から、工作物が加工可能である、工作機械および／または加工工具の少なくとも１つの運転状態へのダイナミックな移行中に検出可能である始動特性値パラメータを有している。始動特性値は、始動出力、始動電流、始動電圧、電気的な始動抵抗、駆動ユニットの電動機の始動力特性値、始動速度、始動トルクの形で、または当業者により有意義であるとみなされるその他の始動特性値として構成されていてよい。駆動検出素子は、特に少なくとも１つの始動検出センサを含有していてよい。始動検出センサは、特に始動電流センサ、始動電圧センサ、始動出力センサ、始動抵抗センサ、始動時間センサとして、または電動機の始動力特性値センサとして構成されていてよい。これによって、工作機械および／または加工工具の慣性が、特に始動運転状態中に算出され、ブレーキ機能が適切に適合され得る。
【００１５】
さらに、駆動特性値が回転数特性値を含むことが提案される。特に、駆動特性値は、工作機械、特に工作機械および／または加工工具の駆動ユニットの回転数特性値を含んでいてよい。特に、回転数特性値は、回転数、回転速度および／または回転方向として形成されていてよく、この場合、回転数特性値は、直接的にまたは間接的に測定可能であってよい。駆動検出素子は、特に少なくとも１つの回転数センサを含有していてよい。特に、回転数センサは、工作機械および／または加工工具の回転数に関連する磁界の変化を検出する。これにより、回転数特性値を用いて工作機械および／または加工工具の運転状態が算出され、好適にはブレーキ機能が適切に適合され得る。これによって、工作機械の運転安全性が高められる。
【００１６】
特に、駆動特性値および回転数特性値を用いて、工作機械および／または加工工具の規定された定格回転数が得られるまでの始動時間が算出され得る。これにより、ブレーキ機能が適合されかつ／または最適化され得る。
【００１７】
さらに、駆動特性値がトルク特性値を含むことが提案される。トルク特性値は、駆動ユニットの電動機のトルク出力、トルク電流、回転数および／またはトルク力特性値の形で形成されていてよい。駆動検出素子は、特に少なくとも１つのトルクセンサを含んでいてよい。トルクセンサは、特に出力センサおよび／または回転数センサとして構成されていてよい。これによって好適な形式で、工作機械および／または加工工具の運転状態が算出され得る。例えば、工作機械および／または加工工具のアイドリングは、加工運転状態とは異なっていてよい。さらに、異なる大きさのトルクを有する工具の間の識別が可能である。これにより、工作機械装置のブレーキ機能は適切に適合可能である。これによって、使用者は、工作機械の運転中に怪我を防ぐことができる。
【００１８】
特に始動検出センサおよび／または回転数センサおよび／またはトルクセンサは、１つのセンサとしてまたは少なくとも部分的に一体的に構成されていてよい。２つまたは複数のセンサが、「部分的に一体的に」構成されているとは、特に、複数のセンサが、２つまたは複数のセンサの構成要素、特に機能的に重要な構成要素である、少なくとも１つの、特に少なくとも２つの、好適には少なくとも３つの共通の素子を有していると解釈されるべきである。センサが複数の特性値、例えば回転数特性値およびトルク特性値を検出することも考えられる。
【００１９】
さらに、検出ユニットが、工作機械および／または加工工具のキックバック特性値を検出するためのキックバック検出素子を有していて、ブレーキ機能がキックバック特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であるように、提案される。キックバック検出素子は、特に少なくとも１つのキックバックセンサを含んでいてよい。特に、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニットは、ブレーキユニットのブレーキ機能を少なくとも１つの運転状態で、例えば加工工具の急激な停止時に特に加工工具に接続された工作機械の制御不能な運動を避けるために適切に適合させるために、キックバック特性値を考慮する。好適な形式で、キックバックセンサは、運動センサおよび／または加速度センサおよび／または回転数センサとして構成されており、この場合、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニットは、運動センサおよび／または加速度センサおよび／または回転数センサの信号を処理し、加工工具から工作機械ハウジングへ衝撃が伝達されると、特に加工工具のロックおよび工作機械ハウジングの運動を検知する。
【００２０】
特に、キックバック検出素子と駆動検出素子とが一体的に構成されていることが考えられる。２つのユニットが「部分的に一体的に」構成されているとは、特に、これらのユニットが、２つのユニットの構成要素、特に機能的に重要な構成要素である、少なくとも１つ、特に少なくとも２つ、好適には少なくとも３つの共通の素子、特に共通のセンサを有している、と解釈されるべきである。特に、トルク特性値の危険な限界値の超過は、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニットによってキックバック特性値として解釈され、ブレーキ機能が適合され得る。規定された時間範囲内、例えばミリ秒内の回転数特性値変化の値が危険な限界値を上回ると、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニットがブレーキ機能を適切に適合させることも考えられる。これによって、キックバック特性値を考慮してブレーキ機能の適切な適合が可能であり、より高い運転安全性が保証され得る。この場合、使用者は、工作機械の制御不能な運動により怪我をすることなしに、および／または不安定な足場によっておよびそれに起因する使用者の考えられ得る転倒を招くことなしに、さらに工作機械の運転を継続するかまたは運転停止することができる。
【００２１】
さらに、検出ユニットが、工作機械および／または加工工具の摩耗特性値を検出するための摩耗検出素子を有していて、ブレーキ機能が前記摩耗特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であるように、提案される。摩耗検出素子は、特に少なくとも１つの摩耗センサを含んでいてよい。特に、駆動検出素子の少なくとも１つのセンサは摩耗センサとして構成されていてよい。特に、摩耗特性値は加工工具の重量に関連していてよく、この場合、特に加工工具および／または工作機械の重量変化が検出可能であり、それによって加工工具および／または工作機械の摩耗の確認が可能である。特に、摩耗特性値は、加工工具のブレーキ操作および／または始動操作のために必要とされる時間に関連していてよい。好適な形式で、摩耗特性値は、始動過程時および／または連続運転状態において間接的に、特に電流、電圧、出力、時間、電気抵抗および／または電動機の特性値のための値および／または値変化の算出によって確認可能である。値および／または値変化と、例えば基準値表との比較により、工作機械および／または加工工具の摩耗状態を推し量ることができる。摩耗センサは、特にアンバランスセンサ、出力センサ、電流センサ、電圧センサ、抵抗センサおよび／または力特性値センサとして構成されていてよい。特に、摩耗検出素子と駆動検出素子とは一体的に構成されている。これにより、比較的少ない数の構成部品の使用に基づいて費用が低減され得る。これによって、ブレーキ機能を特に加工工具の摩耗状態に適合させることができ、特に加工工具および／または工作機械および／または加工しようとする工作物の破壊を早めに阻止することができる。これによって高められた運転安全性が得られる。
【００２２】
さらに、検出ユニットが、工作機械および／または加工工具の状態特性値を検出するための状態検出素子を有していて、ブレーキ機能が状態特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であるように、提案される。状態検出素子は特に少なくとも１つの状態センサを含んでいてよい。特に工作機械および／または加工工具の三次元的な状態、特に位置および／または配向、および／または工作機械および加工工具の相対的な状態、特に互いに相対的な位置および／または配向を決定するための状態特性値が設けられている。好適には、状態特性値が、工作機械および／または加工工具の三次元的な状態の変化と関連付けられており、この場合、工作機械および／または加工工具の三次元的な状態の特に迅速な時間変化は、誤機能、例えば使用者にとって危険と考えられ得る、加工工具が工作機械から外れることおよび／または工具の制御不能な運動を示すことができる。特に、状態センサは運動センサとして構成されていてよい。しかしながら、状態センサは、ジャイロスコープとして、地磁気の測定により状態を検出するための磁石計として、および／またはＧＰＳセンサとして構成されていることも考えられる。これにより、ブレーキ機能は適切に適合され得るので、特に工作機械の追加的なトルクが発生することはなく、ひいては運転安全性が保証され、使用者のための怪我の危険性は最小化される。特に、これによって、使用者の手の中で工作機械が回りかつ／または滑ることは阻止され得る。
【００２３】
さらに、検出ユニットが、工作機械および／または加工工具の落下時における落下特性値を検出するための落下検出素子を有していて、ブレーキ機能が落下特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であるように、提案される。落下検出素子は、特に少なくとも１つの落下センサを含有していてよい。特に、工作機械および／または加工工具の自由落下が検出され得る。特に、落下センサは運動および／または加速度センサとして構成されていてよい。好適には、落下センサは、加工工具および／または工作機械の加速度および／または回転角速度を、特にデカルト座標系の３つの軸線Ｘ，Ｙ，Ｚに関連して検出する６軸運動センサとして構成されている。さらに、落下センサは、圧電式の加速度センサとして、スプリングマス原理に基づく加速度センサとして、または磁気誘導に基づく加速度センサとして構成されていてよい。使用者が意図せずに転倒した場合に工作機械が適切に制動されることも考えられ、それによってさらなる怪我の危険性は低減され得る。ブレーキ機能の適切な適合により、好適には、自由落下中の工作機械および／または加工工具の初期加速度および初期運動方向に追加的に、適合されていない制動により生ぜしめられる工作機械および／または加工工具の加速を、少なくとも部分的に阻止することができる。これによって、特に運転事故が避けられ、ひいては追加的な運転安全性が得られる。特に、状態検出素子および落下検出素子は一体的に構成されていてよい。
【００２４】
さらに、検出ユニットが、工作機械および／または加工工具の保持力特性値を検出するための保持力検出素子を有していて、ブレーキ機能が保持力特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であるように、提案される。保持力検出素子は、特に少なくとも１つの保持力センサを含有していてよい。「保持力特性値」とは、特に、２つの接続相手の摩擦締結式、形状締結式および／または素材結合式の結合に従って、別の力に抗して働く力と関連する値であると解釈されるべきである。この場合、別の力は、２つの接続相手を空間的に分離させ、かつ／または２つの接続相手の相対的な位置および／または相対的な配向を互いに変えるように作用する。好適な形式で、このような接続が工作機械と使用者との間で存在する。特に、工作機械の保持力特性値は、工作機械と使用者との間の確実な接続、およびひいては例えば工作機械を意図せず手離す危険を検出し、ブレーキ機能を適切に適合させることが可能である。好適な形式で、加工工具の制動は保持力特性値に比例して行われる。特に、保持力センサは、圧力センサ、赤外線センサ、加速度センサおよび／または運動センサとして構成されている。特に、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニットは、保持力特性値を落下特性値および／またはキックバック特性値と一緒に処理する。何故ならば、工作機械に配置された加工工具のロックに基づく工作機械の意図しない手離しが工作機械の落下をもたらし得るからである。従って、ブレーキ機能がより効果的に適合される。これにより、特に好適に運転安全性が高められる。また好適には、加工工具の保持力特性値は、工作機械と加工工具との間の確実な結合に関連付けされていてよい。これにより、特に好適な力伝達および工作機械の正しい機能が得られる。
【００２５】
さらに、検出ユニットが、工作機械、特に工作機械の部分および／または加工工具の温度特性値を検出するための温度検出素子を有していて、ブレーキ機能が温度特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であるように、提案される。温度検出素子は、特に少なくとも１つの温度センサを含有していてよい。温度センサは、赤外線センサ、抵抗温度計、熱電対として、または温度に依存する電気信号を生成するセンサとして構成されていてよい。特に、危険な温度を上回ると、緊急ブレーキが起動され得る。好適には、これによって特に、ブレーキ操作時における工作機械および／または加工工具の過熱に基づく故障および／または破壊は避けられる。特に、これによって、工作機械のブレーキ操作時における燃焼の危険は最小化される。
【００２６】
さらに、検出ユニットが、工作機械および／または加工工具の角速度特性値および／または角加速度特性値を検出するための角度検出素子を有していて、ブレーキ機能が角速度特性値および／または角加速度特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であるように、提案される。角度検出素子は、特に少なくとも１つの角度センサを含有していてよい。特に、角速度特性値および／または角加速度特性値は、少なくとも１つの運転状態における工作機械および／または加工工具の確実な位置および／または配置と関連していてよい。角速度および／または角加速度のための規定された値を下回りおよび／または上回ると、ブレーキ機能の自動的な適合が行われる。好適には、角度センサは回転角速度センサとして構成されていてよい。さらに、ホールセンサ、ポテンシオメータ式の角度センサおよび／またはＡＭＲ角度センサとしての角度センサの構成が可能である。特に、角速度および／または角加速度は、使用者による工作機械の不確実な把持に関する注意喚起を行うことができる。これによって、好適には、より確実かつ効果的なブレーキ操作が実施され得る。特に、状態検出素子および／または落下検出素子および／または角度検出素子は一体的に構成されていてよい。特に、角速度特性値および／または角加速度特性値および駆動特性値は、ブレーキ機能を開ループ制御および／または閉ループ制御するために使用され得る。従って、例えば加工工具の制動を加工工具の摩耗状態に適合させることができる。特に、ブレーキ機能の適合は、保持力特性値と共に角速度特性値および／または角加速度特性値に依存して行うことができる。これにより、加工工具の迅速な制動が得られる。
【００２７】
さらに、工作機械装置を運転するための方法が提案されており、この場合、工作機械装置の少なくとも１つのブレーキ機能が、工作機械および／またはこの工作機械に配置された加工工具の少なくとも１つの検出された特性値に依存して、少なくとも部分的に自動的に、特にダイナミックに適合される。好適には、高い操作快適性が実現され得る。特に高い運転安全性が得られる。この場合、本発明による工作機械装置およびこの工作機械装置を運転するための方法は、以上記載した使用および実施例に限定されるべきではない。特に、本発明による工作機械装置およびこの工作機械装置を運転するための方法は、ここに記載された機能形式を満たすために、ここに挙げられた個別の素子、構成部分、ユニット並びに方法ステップの数とは異なる数を有していてよい。また、この開示明細書に記載された値範囲において、挙げられた限界内にある値も開示されていて、かつ任意に使用可能であるものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】工作機械装置を備えた携帯型の工作機械の概略図である。
【図２】様々な可能な実施形態の検出ユニットおよびブレーキユニットを備えた工作機械装置の概略図である。
【図３】工作機械装置を運転するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
その他の利点は、以下の図面の説明に記載されている。図面には本発明の複数の実施例が示されている。図面、明細書および請求項は、多くの特徴の組み合わせを含んでいる。当業者にとってこれらの特徴は好適な形式で、個別のものともみなされ、また有意義な別の組み合わせにまとめられる。
【００３０】
図１は、携帯型の工作機械１２を示す。工作機械１２はアングルグラインダーとして構成されている。工作機械１２に加工工具１４が配置されている。加工工具１４は、切断ディスクまたは研削ディスクとして構成されている。工作機械１２は、少なくとも１つの運転状態において加工工具１４を駆動する駆動ユニット２０を有している。工作機械１２は工作機械ハウジング３８を有している。駆動ユニット２０は少なくとも部分的に工作機械ハウジング３８内に配置されている。
【００３１】
工作機械１２は工作機械装置１０を有している。工作機械装置１０は、工作機械１２の少なくとも１つの工作機械機能を開ループ制御および／または閉ループ制御するために設けられている。
【００３２】
工作機械装置１０はブレーキユニット１８を有している。ブレーキユニット１８は少なくとも部分的に工作機械ハウジング３８内に配置されている。ブレーキユニット１８はブレーキ機能を提供する。ブレーキユニット１８は、加工工具１４を少なくとも部分的に制動させるかまたは停止させるために設けられている。
【００３３】
工作機械装置１０は開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８を有しており、この開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８は、駆動ユニット２０およびブレーキユニット１８を制御するために設けられている。
【００３４】
工作機械装置１０は検出ユニット１６を有している。この検出ユニット１６は、工作機械１２の少なくとも１つの特性値および／または工作機械１２に配置された加工工具１４の少なくとも１つの特性値を検出するために設けられている。検出ユニット１６は、少なくとも部分的に工作機械ハウジング３８内に配置されている。検出ユニット１６は、単数または複数の検出素子を有していてよい（図２参照）。
【００３５】
開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８は、検出ユニット１６にワイヤレスで接続されているかまたは電線接続されている。検出ユニット１６は、検出された特性値を開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８に伝送する（図２参照）。検出ユニット１６の検出素子によって提供された特性値は、個別にまたは任意の組み合わせで開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８によって評価可能である。開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８は、ブレーキユニット１８の少なくとも１つのブレーキ機能を、検出ユニット１６によって検出された少なくとも１つの特性値に関連して適合させることができる。検出ユニット１６は、駆動検出素子２２を有していてよい。駆動検出素子２２は、工作機械１２および／または加工工具１４の駆動ユニット２０の駆動特性値を検出するために設けられている。特に、工作機械１２の駆動ユニット２０は、モータの動力を加工工具１４に伝達するために、モータ、特に電動機、および力伝達素子、特に駆動軸、歯車等を有していてよい。工作機械１２のブレーキ機能は、駆動特性値に依存して自動的に適合可能であってよい。ブレーキ機能の適合は、特にブレーキ操作中にダイナミックな回転数範囲内で行われる。
【００３６】
駆動特性値は始動特性値を有していてよい。検出ユニット１６は、ブレーキユニット１８のブレーキ機能の適合時にこの始動特性値を考慮する。始動特性値は、非作動状態から、少なくとも概ね一定の回転数範囲を有する工作機械１２の少なくとも１つの運転状態への、特に工作機械１２のスイッチオン後の、特に工作機械１２の運転開始中のダイナミックな回転数範囲内で検出可能である。
【００３７】
特に、始動特性値は、工作機械１２の立ち上がりのために必要な時間を含む。始動特性値は、工作機械１２が工作物を加工するための少なくとも１つの運転状態に達するまでの、工作機械１２の立ち上がり時に消費された電力を含む。
【００３８】
駆動特性値は回転数特性値を含んでいてよい。回転数特性値は、回転数のためのパラメータ、または加工工具１４および／または工作機械１２または工作機械要素の回転数に関連した値を含む。回転数特性値は、連続的なまたは規定された時間間隔で測定可能であってよい。回転数特性値は、特に連続運転中および続いて行われる測定された入力値と基準値との比較中に、工作機械１２の入力によって間接的に測定可能である。回転数特性値は、様々な加工工具１４のために異なっていてよい。駆動特性値はトルク特性値を含んでいてよい。トルク特性値は、様々な加工工具１４のための特徴付けされた値を示す。特に、トルク特性値の特徴付けされた値は、加工工具１４の重量および／または加工工具１４内の重量分布に関連している。トルク特性値は間接的に規定可能であってよい。特にトルク特性値は、始動電流によって規定可能である。追加的に、トルク特性値は、工作機械１２および／または加工工具１４の立ち上がりのための時間に関連していてよい。
【００３９】
始動特性値および／または回転数特性値および／またはトルク特性値は、工作機械１２のブレーキユニット１８のブレーキ機能の適合のために個別にまたは任意の組み合わせで設けられている。
【００４０】
検出ユニット１６は、摩耗検出素子２６を有していてよい。摩耗検出素子２６は、工作機械１２および／または加工工具１４の摩耗特性値を検出するために設けられている。摩耗特性値は、加工工具１４の重量変化に関連していてよい。摩耗検出素子２６は、間接的に加工工具１４の重量変化を検出する。重量変化は、特に工作機械１２の立ち上がり時および／または工作機械１２の制動時のダイナミックな回転数範囲で測定可能である。
【００４１】
摩耗検出素子２６は、他の検出素子とは別個に構成されていてよい。しかしながら、摩耗検出素子２６と駆動検出素子２２とが一体的に構成されていることが考えられる。また、摩耗特性値は、始動特性値および／または回転数特性値および／またはトルク特性値から基準値表を用いて決定可能であってもよい。摩耗特性値の検出は特に、加工工具１４の摩耗度を決定するために設けられている。摩耗特性値の検出によって、摩耗した加工工具１４と、摩耗した加工工具１４とは異なる新たな加工工具１４との間の識別を行うことができる。ブレーキ機能は、摩耗特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能である。
【００４２】
検出ユニット１６は状態検出素子２８を有していてよい。状態検出素子２８は、工作機械１２および／または加工工具１４の状態特性値を検出するために設けられている。工作機械装置１０のブレーキユニット１８のブレーキ機能は、状態特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能である（図２参照）。状態特性値は、工作機械１２および／または加工工具１４の三次元的な配向を示す。状態検出素子２８は、工作機械１２および／または加工工具１４の不都合なおよび／または危険な配向を示す。ブレーキユニット１８のブレーキ機能は、状態検出素子２８の伝送された信号に基づいて、自動的に適合された緊急ブレーキ操作を開始する。
【００４３】
状態検出素子２８は好適な形式で、工作機械１２および／または加工工具１４の要求された整列、例えば水平なまたは垂直な整列を示す。特に工作物の的確な加工のために、工作機械１２および／または加工工具１４の任意の配向が予め設定されていることも考えられる。ブレーキユニット１８のブレーキ機能は、工作機械１２および／または加工工具１４の予め設定された配向に適合可能である。
【００４４】
検出ユニット１６は角度検出素子３６を有していてよい。角度検出素子３６は、工作機械１２および／または加工工具１４の角速度特性値および／または角加速度特性値を検出するために設けられている。ブレーキ機能は、角速度特性値および／または角加速度特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であってよい（図２参照）。角度検出素子３６は、ブレーキ操作の開始時に角速度特性値および／または角加速度特性値を検出する。角速度特性値および／または角加速度特性値の限界値を上回ると、ブレーキユニット１８は、工作機械１２および／または加工工具１４の制御された回転が行われるように、ブレーキ機能を適合させる。角速度特性値および／または角加速度特性値のための限界値を下回ると、ブレーキ機能の自動的な適合に基づいて工作機械１２および／または加工工具１４のより迅速な制動が行われる。角度検出素子３６は好適な形式で回転角速度センサとして構成されている。
【００４５】
状態検出素子２８および角度検出素子３６は、６軸運動センサの形状のユニットとして構成されていることが考えられる。
【００４６】
検出ユニット１６は落下検出素子３０を有していてよい。落下検出素子３０は、工作機械１２および／または加工工具１４が落下する際の落下特性値を検出するために設けられている。ブレーキ機能は、落下特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能である（図２参照）。落下特性値は、工作機械１２および／または加工工具１４の制御不能な運動パターンおよび／または加速度パターンを検出する。落下特性値は、工作機械１２の工作機械ハウジング３８の回転角速度を含む。落下特性値は、加工工具１４の回転数特性値を含む。
【００４７】
工作機械ハウジング３８の回転角速度の限界値を上回った場合、ブレーキユニット１８のブレーキ機能は、工作機械１２および／または加工工具１４の完全な制動を阻止する。従って、ブレーキ機能は、加工工具１４と工作機械１２との間の角運動量保存に基づく工作機械ハウジング３８の回転角速度の不都合な加速を阻止する。
【００４８】
検出ユニット１６は、キックバック検出素子２４を有していてよい。キックバック検出素子２４は、工作機械１２および／または加工工具１４のキックバック特性値を検出するために設けられている。ブレーキ機能は、キックバック特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能である（図２参照）。加工工具１４の制御不能な制動の強さに応じて、検出ユニット１６は相応にブレーキ機能に影響を及ぼす。
【００４９】
検出ユニット１６は保持力検出素子３２を有していてよい。保持力検出素子３２は、工作機械１２および／または加工工具１４の保持力特性値を検出するために設けられている。ブレーキ機能は保持力特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能である（図２参照）。好適な形式で保持力検出素子３２は圧力センサとして構成されている。工作機械１２および／または加工工具１４を完全に制動するための時間は保持力特性値に関連している。工作機械１２および／または加工工具１４に作用する保持力が大きければ大きい程、工作機械１２および／または加工工具１４はより迅速に制動可能である。
【００５０】
検出ユニット１６は温度検出素子３４を有していてよい。温度検出素子３４は、工作機械１２、特に工作機械１２の一部および／または加工工具１４の温度特性値を検出するために設けられている。ブレーキ機能は温度特性値に依存して、少なくとも部分的に自動的に適合可能である（図２参照）。温度特性値は、工作機械１２および／または加工工具１４の少なくとも１つの運転状態に関連している。工作機械１２および／または加工工具１４の過熱運転状態において、ブレーキユニット１８は緊急制動を開始する。選択的に、ブレーキ機能は、低下された熱発生を伴う工作機械１２および／または加工工具１４の連続的な加工運転状態が可能であるように、適合可能である。
【００５１】
図３は、工作機械装置１０を運転するための方法のフローチャートを示す。この方法は少なくとも１つの第１の方法ステップ４０を有しており、この第１の方法ステップ４０で、１つの検出素子または複数の検出素子２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４，３６によって、１つの特性値または複数の特性値が同時にまたは相前後して検出される。
【００５２】
この方法は少なくとも１つの第２の方法ステップ４２を有しており、この第２の方法ステップ４２で、検出された１つの特性値または検出された複数の特性値が評価および／または処理のために開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８に伝送される。
【００５３】
この方法は少なくとも１つの第３の方法ステップ４４を有しており、この第３の方法ステップ４４で、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８の開ループ制御および／または閉ループ制御信号がブレーキユニット１８に伝送される。それによって、ブレーキユニット１８の少なくとも１つのブレーキ特性値が、１つまたは複数の特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合される。
【００５４】
この方法は少なくとも１つの第４の方法ステップ４６を有しており、この第４の方法ステップ４６で、それぞれの特性値またはそれぞれの複数の特性値が、１つの検出素子または複数の検出素子２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４，３６によって新たに検出されて、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８に伝送される。この第４の方法ステップ４６で、新たに検出された１つの特性値または新たに検出された複数の特性値がそれぞれ、第１の方法ステップ４０で検出された特性値または第１の方法ステップ４０で検出された複数の特性値と、開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８によって比較される。開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット４８は、比較結果を算出する。ブレーキユニット１８の少なくとも１つのブレーキ特性値が、検出ユニット１６の開ループ制御および／または閉ループ制御信号によって、特性値の比較結果に依存して新たに適合される。少なくとも１つの運転状態で、第４の方法ステップ４６が、工作機械１２の全運転中に継続ループで実行される。
【符号の説明】
【００５５】
１０  工作機械装置
１２  携帯型の工作機械
１４  加工工具
１６  検出ユニット
１８  ブレーキユニット
２０  駆動ユニット
２２  駆動検出素子
２４  キックバック検出素子
２６  摩耗検出素子
２８  状態検出素子
３０  落下検出素子
３２  保持力検出素子
３４  温度検出素子
３６  角度検出素子
３８  工作機械ハウジング
４０  第１の方法ステップ
４２  第２の方法ステップ
４４  第３の方法ステップ
４６  第４の方法ステップ
４８  開ループ制御および／または閉ループ制御ユニット
【図１】
2021509638.tif 000003
【図２】
2021509638.tif 000004
【図３】
2021509638.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月27日(2020.5.27)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械（１２）の少なくとも１つの工作機械機能を開ループ制御および／または閉ループ制御するための工作機械装置（１０）であって、前記工作機械（１２）の少なくとも１つの特性値および／または前記工作機械（１２）に配置された加工工具（１４）の少なくとも１つの特性値を検出するための少なくとも１つの検出ユニット（１６）を有している形式のものにおいて、
少なくとも１つのブレーキユニット（１８）が設けられており、この場合、前記ブレーキユニット（１８）の少なくとも１つのブレーキ機能が、少なくとも１つの検出された前記特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、工作機械装置。
【請求項２】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の駆動ユニット（２０）の駆動特性値を検出するための駆動検出素子（２２）を有していて、前記ブレーキ機能が前記駆動特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１記載の工作機械装置（１０）。
【請求項３】
前記駆動特性値が始動特性値を含むことを特徴とする、請求項２記載の工作機械装置（１０）。
【請求項４】
前記駆動特性値が回転数特性値を含むことを特徴とする、請求項２または３記載の工作機械装置（１０）。
【請求項５】
前記駆動特性値がトルク特性値を含むことを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項６】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）のキックバック特性値を検出するためのキックバック検出素子（２４）を有していて、前記ブレーキ機能が前記キックバック特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項７】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の摩耗特性値を検出するための摩耗検出素子（２６）を有していて、前記ブレーキ機能が前記摩耗特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項８】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の状態特性値を検出するための状態検出素子（２８）を有していて、前記ブレーキ機能が前記状態特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項９】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の落下時における落下特性値を検出するための落下検出素子（３０）を有していて、前記ブレーキ機能が前記落下特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項１０】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の保持力特性値を検出するための保持力検出素子（３２）を有していて、前記ブレーキ機能が前記保持力特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項１１】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の温度特性値を検出するための温度検出素子（３４）を有していて、前記ブレーキ機能が前記温度特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項１２】
前記検出ユニット（１６）が、前記工作機械（１２）および／または前記加工工具（１４）の角速度特性値および／または角加速度特性値を検出するための角度検出素子（３６）を有していて、前記ブレーキ機能が前記角速度特性値および／または角加速度特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合可能であることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項１３】
前記工作機械（１２）は、携帯型であることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）
【請求項１４】
前記ブレーキ機能が前記特性値に依存して少なくとも部分的に自動的にダイナミックに適合可能であることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）。
【請求項１５】
工作機械（１２）において、請求項１から１４までのいずれか１項記載の少なくとも１つの工作機械装置（１０）を有する、工作機械。
【請求項１６】
請求項１から１４までのいずれか１項記載の工作機械装置（１０）を運転するための方法において、
前記ブレーキ機能を、前記特性値に依存して少なくとも部分的に自動的に適合させることを特徴とする、方法。
【国際調査報告】
2021509638.tif 000006
2021509638.tif 000007
2021509638.tif 000008
2021509638.tif 000009