(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドツールマシン（１０）を制御する制御データおよび／または制御プログラムを収容した少なくとも１つのメモリ（１８、２０）と、
該メモリ（１８、２０）に接続され、そこに記憶されている制御データおよび／または制御プログラムに相応にハンドツールマシン（１０）の駆動を制御する制御ユニット（１６）とを有する
ハンドツールマシン用の駆動制御手段において、
メモリ（１８、２０）はハンドツールマシンの駆動中に書き込み可能であり、
ハンドツールマシン（１０）の少なくとも１つの状態量を検出するために少なくとも１つのセンサ（２４．１〜２４．５）が設けられており、制御ユニット（１６）はメモリ（１８、２０）に格納されている制御データおよび／またはメモリ（１８、２０）に格納されている制御プログラムを検出された状態量に依存して適合化する
ことを特徴とするハンドツールマシンの駆動制御手段。
【請求項２】
メモリ（１８）への外部からの書き込み、および／またはメモリ（１８、２０）の制御データおよび／または制御プログラムの外部への読み出しのための少なくとも１つのデータインタフェース（２６）が設けられている、請求項１記載の駆動制御手段。
【請求項３】
制御プログラムを記憶するためにプログラムメモリ（１８）が設けられており、制御データを記憶するためにパラメータメモリ（２０）が設けられている、請求項１または２記載の駆動制御手段。
【請求項４】
制御ユニット（１６）はマイクロプロセッサ、マイクロコントローラおよび／またはディジタル信号プロセッサを有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の駆動制御手段。
【請求項５】
センサ（２４．１〜２４．５）は回転数測定装置（２４．１）、温度センサ（２４．２）、トルク測定装置（２４．３）、電流測定装置（２４．４）または電圧測定装置である、請求項１から４までのいずれか１項記載の駆動制御手段。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項記載の駆動制御手段を備えていることを特徴とするハンドツールマシン。
【請求項７】
ハンドツールマシン（１０）のメモリ（１８、２０）に該ハンドツールマシンの駆動を制御する制御データおよび／または制御プログラムを記憶し、
制御ユニットにより記憶されている制御データおよび／または制御プログラムに相応にハンドツールマシン（１０）を制御する
ハンドツールマシンの駆動方法において、
制御データおよび／または制御プログラムをハンドツールマシン（１０）の組み立て後または組み立て時に再書き込み可能なメモリ（１８、２０）へ書き込み、
ハンドツールマシン（１０）の少なくとも１つの状態量を検出し、メモリ（１８、２０）に格納されている制御データおよび／またはメモリ（１８、２０）に格納されている制御プログラムを検出された状態量に依存して適合化する
ことを特徴とするハンドツールマシンの駆動方法。
【請求項８】
ハンドツールマシン（１０）の状態量の限界値を検出された状態量に依存して定める、請求項７記載の方法。
【請求項９】
限界値は温度限界値、電流限界値、回転数限界値、トルク限界値、電圧限界値および／またはハンドツールマシン（１０）の出力限界値である、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
検出されたハンドツールマシン（１０）の状態量は温度、回転数、トルク、電圧、電流、出力またはハンドツールマシン（１０）の駆動モードを反映している、請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つのデータインタフェース（２６）により、メモリ（１８）への外部からの書き込み、および／またはメモリ（１８、２０）の制御データおよび／または制御プログラムの外部への読み出しを行う、請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドツールマシンの駆動制御手段、ハンドツールマシンおよびハンドツールマシンの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような周知の駆動制御手段は設定された制御プログラムまたは制御データに相応にハンドツールマシンを制御する制御ユニットを有している。ここで制御プログラムまたは制御データは不揮発性の読み出し専用メモリに格納されている。制御ユニットとして例えばマイクロコントローラが使用され、これによりハンドツールマシンのインテリジェント制御が可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ハンドツールマシンのインテリジェント制御が可能なハンドツールマシン用の駆動制御手段を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は、メモリはハンドツールマシンの駆動中に書き込み可能であり、ハンドツールマシンの少なくとも１つの状態量を検出するために少なくとも１つのセンサが設けられており、制御ユニットはメモリに格納されている制御データおよび／またはメモリに格納されている制御プログラムを検出された状態量に依存して適合化することにより解決される。
【０００５】
課題はまた、制御データおよび／または制御プログラムをハンドツールマシンの組み立て後または組み立て時に再書き込み可能なメモリへ書き込み、ハンドツールマシンの少なくとも１つの状態量を検出し、メモリに格納されている制御データおよび／またはメモリに格納されている制御プログラムを検出された状態量に依存して適合化することにより解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は一般に制御すべきハンドツールマシンのための制御データまたは制御プログラムを記憶する駆動制御手段に再書き込み可能なメモリを使用するという技術思想に基づいている。また本発明では制御データまたは制御プログラムをハンドツールマシンの製造時または駆動中に修正できる。
【０００７】
唯一の駆動制御手段を複数の異なるハンドツールマシンに対して使用できるという利点から、製造コスト、ロジスティクスコスト、輸送コストなどを低減することができる。制御すべきハンドツールマシンへの組み立ての際には、ユニット化された駆動制御手段をそれぞれの機器のタイプに個別に適合化する。これは所属の制御データまたはそれぞれの機器タイプに対して開発された制御プログラムを実行することにより行われる。
【０００８】
さらにメモリが再書き込み可能であることにより、有利には制御プログラムの最新バージョンの実行やカスタマサービスの範囲での制御データの実行も可能となる。制御プログラムの新しいバージョンは例えばインターネットを介してハンドツールマシンのメーカによって取り出され、エンドユーザはこの制御プログラムを制御すべきハンドツールマシンのメモリへ伝送する。ただし制御プログラムの新しいバージョンをメンテナンス技術者が制御すべきハンドツールマシンのメモリ内で実行してもよい。
【０００９】
メモリが再書き込み可能であることの別の利点として、記憶されている制御プログラムまたは制御データを駆動中に自己適合化できることが挙げられる。自己適合化とは例えば所定の限界値をハンドツールマシンの駆動状態に依存して修正できるということを意味する。さらにメモリに記憶されている制御プログラムまたは制御データを制御すべきハンドツールマシンの利用特性に合わせて調整することができる。
【００１０】
さらにメモリには制御すべきハンドツールマシンの利用特性または消耗度を反映したデータを格納することもできる。このデータは例えば制御すべきハンドツールマシンのメンテナンス作業の範囲でメモリから読み出され、読み出された消耗度または利用特性に依存して所定のメンテナンス作業を行ったり、また摩耗部分を交換したりすることができる。
【００１１】
ハンドツールマシンのメモリ内に格納されている消耗度または利用特性に関するデータは制御ユニットによっても評価され、ディスプレイユニットにより表示される。これによりハンドツールマシンのユーザは消耗度に関する情報を得ることができる。このようにして例えばハンドツールマシンのディスプレイユニットにいつ損耗部分の交換が必要となりそうかという予測を表示することができる。このときそれまでの利用特性やハンドツールマシンの実際の消耗度が考慮される。
【００１２】
本発明の有利な実施形態では、外部からメモリへの書き込み、および／またはメモリの制御データおよび／または制御プログラムの外部からの読み出しを行う少なくとも１つのデータインタフェースが設けられている。このために例えば外部のプログラミング装置が用いられる。このプログラミング装置はケーブル接続または無線接続を介してハンドツールマシンのデータインタフェースに接続されている。この場合ユーザはプログラミング装置に所望の制御データを入力するかまたは制御プログラムを選択する。これらのデータはその後データインタフェースを介して本発明のハンドツールマシン用の駆動手段のメモリに書き込まれる。
【００１３】
さらにメモリ内に格納されている制御データまたは制御プログラムは（前述のように）データインタフェースを介してメンテナンス作業のために読み出される。データインタフェースにより有利には双方向のデータ伝送が可能となる。
【００１４】
またもちろんデータインタフェースでは外部のプログラミング装置から駆動制御手段への伝送、または駆動制御手段から外部のプログラミング装置への伝送など、単方向のデータ伝送も可能である。
【００１５】
本発明のバリエーションとして少なくとも２つのメモリが設けられる。すなわち制御プログラムを記憶するプログラムメモリと、制御データを記憶するパラメータメモリとが設けられる。パラメータメモリは有利には不揮発性メモリであるが、駆動中に再書き込み可能である。プログラムメモリも有利には同様に不揮発性メモリであるが、こちらは読み出し専用メモリとして構成される。
【００１６】
メモリとして例えばＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）またはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）を使用することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１７】
本発明の有利な実施形態では、制御ユニットはマイクロプロセッサ、マイクロコントローラおよび／またはディジタル信号プロセッサＤＳＰを有する。プロセッサはメモリにアクセスし、内部に格納されている制御データおよび／または制御プログラムに相応にハンドツールマシンを制御する。
【００１８】
本発明では、ハンドツールマシンの少なくとも１つの状態量を検出するために少なくとも１つのセンサ、例えば温度センサが設けられる。センサは制御ユニットに接続されており、ここで制御ユニットはメモリ内に格納されている制御データおよび／またはメモリ内に格納されている制御プログラムを測定された状態量に依存して修正する。例えば電流限界値が温度に依存して定められ、ハンドツールマシンのオーバーヒートが回避される。温度に代えて付加的に他の状態量を検出することもできる。例えばハンドツールマシンの駆動モード（穿孔、ねじ回し、研削など）、蓄電状態、回転数、トルク、電流または電圧などである。１つまたは複数の状態量に依存して他の限界値を修正することもできる。例えば電流限界値、回転数限界値、トルク限界値または温度限界値などである。
【００１９】
さらにメモリ内に格納されている制御データまたは制御プログラムをユーザおよび／または適用分野に適合化することもできる。このために制御ユニットは有利には長い時間範囲にわたって利用特性を求め、制御データまたは制御プログラムをこれに相応に適合化する。
【００２０】
またメモリ内に格納されている制御データまたは制御プログラムの自己適合化が可能である。これは制御ユニットによりハンドツールマシンの最初の使用開始時に必要な制御データまたは制御プログラムが求められ、格納されるようにして行われる。
【００２１】
さらに本発明は前述の本発明の駆動手段を備えたハンドツールマシンに関しており、これは特にハンドボーリング機、電動ドライバーまたは研削機などのハンドツールマシンである。
【００２２】
さらに本発明はハンドツールマシンの駆動方法に関しており、ここで制御データおよび／または制御プログラムはハンドツールマシンの組み立て後または組み立て時にメモリへ前述のように書き込まれる。
【００２３】
【実施例】
本発明の種々の特徴を以下に説明する。図には本発明の実施例が示されている。図と以下の説明とは特許請求の範囲に示された多数の特徴と相互に密接に関連している。当該の技術分野の技術者はこれらの個々の特徴を有利に組み合わせることができる。
【００２４】
図１のブロック回路図にはエレクトロモータ１２を備えたハンドツールマシン１０が示されている。ここでハンドツールマシン１０の電流供給は従来のバッテリパック（蓄電池）により行われるが、これは簡単化のために図示していない。
【００２５】
エレクトロモータ１２を電気的に駆動するために、従来の手段で構成されたドライバ回路１４が設けられている。
【００２６】
さらに本発明の駆動制御手段は制御ユニットとしてマイクロコントローラ１６を有しており、ここでマイクロコントローラ１６はいわゆるフラッシュメモリのかたちの不揮発性のプログラムメモリ１８に接続されている。このプログラムメモリ内に制御プログラムが記憶されている。マイクロコントローラ１６はハンドツールマシン１０の駆動をプログラムメモリ１８内に格納された制御プログラムに相応に制御する。これは相応の制御信号をドライバ回路１４へ出力することにより行われる。
【００２７】
さらにマイクロコントローラ１６は駆動中に再書き込み可能な不揮発性のパラメータメモリ２０にも接続されている。このメモリはＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Read Only Memory）に接続されており、機器固有の制御データを記憶している。パラメータメモリ２０のメモリ内容はハンドツールマシン１０のスイッチオフ時にも保持され、内部に含まれる制御データは失われない。
【００２８】
さらにマイクロコントローラはＲＡＭ（Random Access Memory）の形態の従来の揮発性の作業メモリ２２に接続されており、これはマイクロコントローラ１６の駆動中利用される。
【００２９】
さらにマイクロコントローラ１６は複数のセンサ２４．１〜２４．５に接続されており、これらのセンサはそれぞれハンドツールマシン１０の状態量を測定する。ここではセンサ２４．１はエレクトロモータ１２の回転数ｎを測定し、センサ２４．２はハンドツールマシン内の温度Ｔを測定してオーバーヒートを回避する。センサ２４．３はエレクトロモータのトルクＭを測定し、センサ２４．４はエレクトロモータ１２を通る電流Ｉを測定する。さらにセンサ２４．５はハンドツールマシン１０の駆動モード（穿孔、ねじ回しまたは研削）を検出する。
【００３０】
マイクロコントローラ１６はエレクトロモータ１２がドライバ回路１４を介して駆動される際にセンサ２４．１〜２４．５によって測定される状態量を考慮する。このようにしてプログラムメモリ１８内に格納されている制御プログラムは例えば測定された温度Ｔに依存してエレクトロモータ１２を駆動する電流の限界値を計算する。
【００３１】
さらに図示のハンドツールマシン１０はシリアルデータインタフェース２６を有しており、このインタフェースを介してハンドツールマシン１０はインタフェースケーブルにより外部のプログラミング装置２８へ接続されている。ユーザはプログラミング装置２８で制御プログラムを修正し、データインタフェース２６を介してこれをハンドツールマシン１０へ伝送する。これに応じて制御プログラムがプログラムメモリ１８に格納される。
【００３２】
さらにユーザはプログラミング装置２８を介して制御プログラムの最新バージョンをハンドツールマシン１０へ伝送する。制御プログラムの新たなバージョンは例えばインターネットまたは他のデータネットワークを介してハンドツールマシン１０のメーカで取り出される。
【００３３】
さらにプログラミング装置２８はパラメータメモリ２０に記憶されている制御データの修正も行う。これにより例えば他の駆動モードが設定される。
【００３４】
さらにユーザはプログラミング装置２８を介してデータをプログラムメモリ１８から読み出す。これによりマイクロコントローラ１６はセンサ２４．１〜２４．５で検出された状態量を利用プロフィルのかたちでパラメータメモリ２０へ記憶する。ユーザはそののちプログラミング装置２８を介して記憶された利用プロフィルをパラメータメモリ２０から読み出すことができる。
【００３５】
さらにマイクロコントローラ１６はセンサ２４．１〜２４．５によって測定された状態量に依存してハンドツールマシン１０の消耗度を計算し、これをパラメータメモリ２０へ格納する。メンテナンス作業の際にプログラミング装置２８でこの消耗度がパラメータメモリ２０から読み出され、設定された消耗度を上回っている場合にはハンドツールマシン１０の摩耗部分が交換される。
【００３６】
以下に図２に示されているフローチャートに則して本発明の駆動方法を説明する。本発明のハンドツールマシン１０の構造は前述した通りである。
【００３７】
ハンドツールマシン１０の機械的な組み立ての際に、それぞれのハンドツールマシン１０のタイプには関係なく、唯一のタイプの駆動制御手段のみが組み込まれる。これにより有利には製造コスト、保管コストおよび輸送コストが低減される。
【００３８】
駆動制御手段は、機械的な組み立ての後、個別にそれぞれのタイプの機器へ適合化される。これはプログラミング装置２８を、ケーブルを介してハンドツールマシン１０のデータインタフェース２６へ接続することにより行われる。
【００３９】
続いてそれぞれの機器タイプに適した制御プログラムがプログラミング装置２８で選択され、データインタフェース２６を介してハンドツールマシン１０へ伝送され、プログラムメモリ１８へ格納される。これによりハンドツールマシン１０は続いて通常モードで設定された制御プログラムに相応に作業を行う。
【００４０】
次のステップでは機器固有の制御データがプログラミング装置２８へ入力され、ハンドツールマシン１０のパラメータメモリ２０へ入力される。
【００４１】
ハンドツールマシンの最初の使用開始時に自己適合化が行われる。ここではマイクロコントローラ１６が駆動に必要な制御データを求め、パラメータメモリ２０に記憶させる。
【００４２】
さらにマイクロコントローラ１６は駆動データ、例えば消耗度または駆動時間などを求め、これらをパラメータメモリ２０に記憶する。これによりプログラミング装置２８はこれらの駆動データをデータインタフェース２６を介して読み出すことができる。
【００４３】
本発明は前述の有利な実施例のみに限定されるものではなく、多数のバリエーションが可能であり、説明した手段は基本的には別の形態の実施例にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の駆動制御手段を備えたハンドツールマシンの概略的なブロック回路図である。
【図２】  本発明の駆動制御方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１０  ハンドツールマシン
１２  エレクトロモータ
１４  ドライバ回路
１６  マイクロコントローラ
１８  プログラムメモリ
２０  パラメータメモリ
２２  作業メモリ
２４．１〜２４．５  センサ
２６  データインタフェース
２８  プログラミング装置
【図１】
0004181432.tif 000002
【図２】
0004181432.tif 000003