手持式电动动力工具

技术领域

本发明涉及一种手持式电动动力工具，该手持式电动动力工具具有壳体和工具装配件。例如锤钻或钻孔机形式的这种手持式动力工具原则上从现有技术中是已知的。

发明内容

本发明的目的是提供一种手持式电动动力工具，该手持式电动动力工具使得能够相对舒适地进行处置。

该目的通过具有TOF传感器的手持式动力工具来实现，该TOF传感器布置在壳体上或壳体中，并且该TOF传感器的视场在朝向工具装配件的方向上定向，使得TOF传感器可以检测待被装配在工具装配件中的工具。

TOF传感器是一种3D相机系统，其可以通过飞行时间方法(TOF或ToF)来测量距离或路径。TOF传感器也可以被称为TOF相机、PMD传感器或PMD相机。PMD传感器或PMD相机是光子混合检测器(也已知为光子混合装置)，其本质上是基于飞行时间方法原理而操作的光学传感器。

本发明包含以下发现：不同工具(例如比如钻头等插入件)可能对手持式电动动力工具的动力要求具有不同影响。例如，相对大的直径(例如，30mm)的孔的钻凿与相对小的孔(例如，5mm)的钻凿相比需要多得多的动力。工具本身也可以根据其用途而进行不同的设计。因为工具典型地是通用的，所以手持式动力工具在任何时候都不“知道”哪个工具装配在工具装配件中。这取决于使用者将手持式动力工具单独地适配于相应工具。单独的适配可以涉及例如速度、扭矩、敲击速率或类似的其他操作参数。

相比之下，根据本发明的手持式动力工具使得能够通过TOF传感器来检测装配在工具装配件中的工具，并且因此为将手持式动力工具自动或至少部分自动地适配于相应工具创造了基础。这提高了使用者的舒适性与安全性两者。TOF传感器典型地非常稳健，并且能够耐受比如光、基材等环境影响。

在特别优选的实施例中，手持式动力工具具有传感器电子器件，这些传感器电子器件被设计成基于由TOF传感器获得的传感器信号来确定至少一个工具特定的工具参数。已发现，至少一个工具参数是工具的长度、形状和/或尺寸是有利的。工具参数也可以是钻具的类型，例如“石钻”、“金属钻”或“木钻”。

在特别优选的实施例中，手持式动力工具配备有控制电子器件，这些控制电子器件被设计成基于由传感器电子器件获得的控制信号来适配一个操作参数。在特别优选的实施例中，由传感器电子器件获得的控制信号涉及一个或多个工具参数。已发现，将至少一个工具参数和/或操作参数的比较值或参考值优选以查找表的形式存储在传感器电子器件和/或控制电子器件中是有利的。

在进一步的优选实施例中，传感器电子器件被设计成基于由TOF传感器获得的传感器信号来确定工具到待加工的表面中的穿透深度。已发现，至少一个操作参数由控制电子器件基于所确定的穿透深度来适配是有利的。因此，例如，如果工具是以钻具的形式提供的，那么当钻具到待加工的表面中的穿透深度例如为其总长度的80％(即百分之80)时，速度可以降低50％(即百分之50)。

在进一步的优选实施例中，传感器电子器件被设计成基于由TOF传感器获得的传感器信号来确定工具的磨损量。手持式动力工具可以具有用于指示和/或确认至少一个工具特定的操作参数的显示器。已发现，显示器向使用者指示工具的磨损量是有利的。

已发现，手持式动力工具通过可充电电池来操作是特别有利的。在特别有利的实施例中，壳体具有电池锁定底部，TOF传感器布置在该电池锁定底部上或该电池锁定底部中。在特别优选的实施例中，视场的中心轴线与工具的旋转轴线之间的角度是至少30°(即30度)。

在进一步的优选实施例中，工具装配件被设计成用于固持旋转和/或敲击工具。

该目的同样通过TOF传感器用于检测装配在手持式电动动力工具的工具装配件中的工具的用途来实现，该TOF传感器被包括在手持式电动动力工具中。根据本发明的用途可以通过关于手持式动力工具描述的特征以对应方式发展。

进一步的优点将从以下对附图的描述中变得明显。在附图中展示了本发明的各种示例性实施例。附图、说明书和权利要求包含许多组合的特征。本领域技术人员还将方便地单独考虑这些特征并且组合这些特征以形成有用的其他组合。

附图说明

在附图中，相同和相似部件由相同附图标记来表示。具体地：

图1以锤钻的形式示出了根据本发明的手持式电动动力工具的第一优选示例性实施例。

具体实施方式

图1展示了手持式电动动力工具100的优选示例性实施例。手持式动力工具100配备有壳体90和工具装配件80。在此处所展示的示例性实施例中，手持式动力工具100被设计为具有电池锁定底部95的电池操作的钻孔机。电池锁定底部95应被理解为是壳体90的一部分。

手持式动力工具100具有TOF传感器30，该TOF传感器在壳体90上布置在电池锁定底部95的区域中。TOF传感器30的视场FOV在这种情况下在朝向工具装配件80的方向上定向，使得TOF传感器30可以检测夹持在工具装配件80中的工具200。工具装配件80被设计成用于固持旋转工具200。工具200举例来说是以具有旋转轴线RA的钻具的形式提供的。

TOF传感器30通过发射器阵列31发射经调制的红外光。此光至少部分被工具200反射，并再次被TOF传感器30的接收器阵列33接收。发射光与接收光之间的测量相位差以及接收光的振幅由传感器电子器件40评估，这些传感器电子器件以信号传输的方式连接到TOF传感器30，并提供非常精确的距离信息和工具200的轮廓。因此，可以非常精确且可靠地检测工具200，例如其形状和大小。相应地，传感器电子器件40被包括在手持式动力工具100中，并且被设计成基于由TOF传感器30获得的传感器信号来确定工具200的至少一个工具参数，特别是其长度、形状和/或尺寸。

如从图1可见，视场FOV的中心轴线MA与工具200的旋转轴线RA之间的角度WA为约45度，即至少30度。这确实意味着工具200由TOF传感器30倾斜或侧向地感测，这导致工具200的失真图像。然而，这种失真可以由传感器电子器件40“计算出”。如从图1可见，这意味着位于工具200的末端201与工具200的旋转轴线RA之间的角度WA位于旋转轴线RA的背离电池锁定底部95的一侧。

在所展示的本示例性实施例中，手持式动力工具100还具有控制电子器件50，这些控制电子器件被设计成基于由传感器电子器件40获得的控制信号来适配手持式动力工具100的至少一个操作参数。这将基于示例来更详细地解释。工具200是以钻具的形式提供的。钻具由TOF传感器30感测，TOF传感器30以信号传输的方式连接到传感器电子器件40。典型钻具的直径、长度、类型等的参考值进而以查找表存储在传感器电子器件40中。基于由TOF传感器30获得的传感器信号，传感器电子器件40既而可以确定具有150mm长度和10mm直径的石钻被夹持在工具装配件80中。例如通过控制电子器件50，可以为这个钻具指定1000rpm的工具装配件的最大速度。这个最大速度是工具特定的操作参数。

在所展示的本示例性实施例中，手持式动力工具100还具有用于指示和确认至少一个工具特定的操作参数的显示器70。因此，举例来说，1000rpm的工具装配件的最大速度是针对所确定的钻具类型而指示的。使用者可以使用显示器70来确认这个操作参数，控制电子器件50据此可以实施此规范。替代性地，使用者可以例如使用显示器70而减小或增大这个操作参数，并且随后确认它。

根据本发明的另一方面，提出了TOF传感器30用于检测装配在手持式电动动力工具100的工具装配件80中的工具200的用途，TOF传感器30被包括在手持式电动动力工具100中。

附图标记清单

30TOF传感器(飞行时间传感器)

31 发射器阵列

33 接收器阵列

40 传感器电子器件

50 控制电子器件

70 显示器

80 工具装配件

90 壳体

95 电池锁定底部

100 手持式电动动力工具

200 工具

201 工具末端

MA 中心轴线

FOV 视场

RA 旋转轴线

WA 角度