工作器具的简化的使用者操控的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工作器具，包括用于其驱动的电动机，尤其是一种工具，其用于实施在工件上的工作或者用于加工工件，如旋拧器具或钻孔器具。
【背景技术】
[0002]通常的这种工作器具基本上证明是适用的。在工业领域中的工作中，尤其是在汽车行业、飞机工业和航天工业中或者在服务行业中的应用中，一般使用昂贵的和非常复杂的工作器具，它们也能够自动地实施整个工作过程。使用者仅仅需要将工作器具带到正确的位置上并且保持在那里，直到工作过程完成为止。为了遵守相关的规章和标准，必须过程安全可靠地实施工作过程。相应地对这种工作工具的使用者提出了高的要求。操作错误直接地影响实施的工作的质量并且带来高的成本风险。在更换要加工的工件或改变在工件上要实施的工作情况下，必要时必须对工作者进行重新指导。当在程序运行过程期间工作者有问题或者出现错误情况下工作过程被中断。
【发明内容】
[0003]本发明基于的目的通过按照独立权利要求的特征组合的一种工作器具、一种方法和一种具有按照本发明的工作器具的设备来实现。
[0004]按照本发明的工作器具是可携带的并且因此可以在不使用附加的辅助机构下容易地运送。此外，它设计用于在其运行期间使用者可以在没有附加的辅助机构下保持在手中。该工作器具最好包括蓄电池，用以保证在运行期间的能量供给。但是可以设想，该工作器具借助于电缆连接进行能量供给。
[0005]工作器具包括图像采集机构，最好是图像采集传感器，例如CCD传感器，借此可以将采集的图像信息转换成计算机可读的图像数据。图像采集机构最好集成到工作器具的外壳中。备选地，工作器具也可以包括一种装置，借助于该装置可以将上述图像采集机构与工具电地和/或机械地连接。例如，该图像采集机构可以在这样的情况下布置在一个单独的外壳中，该外壳最好可以机械地布置在或安装在工作器具的外壳处，例如在工作器具的外壳处的一个为此设置的缺口中。这具有优点，即所述图像采集机构可以容易地事后配装并且可以作为工作器具的附加选择件来提供。此时在缺口中也设置一个电接头，例如插拔连接器，因此图像数据可以从补装的图像采集机构传输到工作器具的外壳中。在每种情况下必须设置电连接部，它保证能够传输外部的或者集成的图像采集机构的图像数据。在此情况下涉及的不仅是一种与电缆相关的连接部或者是一种无线电连接部(无线电通讯)。
[0006]因此提供一种基础，以便以电子方式探测工作器具的环境并且以此为基础使工作器具的操作进一步自动化，因此可以简化工作器具的操作。
[0007]有利的设计方案或扩展方案，其可以单独地或相互组合地使用，是以下的说明书的内容。
[0008]优选地，工作器具设计成用于实现在一个控制机构上的连接，其中，控制机构最好被工作器具包括并且适合于在自身闭合(独立的)的工作过程中全自动地控制。除了选择工作器具的功能以外，控制机构提供自身闭合的程序运行过程(程序流程)，借此整个工作过程可以全自动化。程序运行过程的范围或者已经预先设定或者使用者可以添加新的程序运行过程或用新的程序运行过程取代已经存在的程序运行过程。控制机构原则上也可以布置在工作器具外部。在这种情况下，要在工作器具和控制机构之间设置连接部。这种连接部可以于电缆连接的方式或者以无线电为基础的方式实现。在后一种情况下，此时在工作器具中设置无线电模块(WLAN，蓝牙，移动无线电模块:LTE，UMTS，等等)。这种控制机构的存在简化了前面描述的工作器具的运行的自动化，因此，该控制机构这样地实现，即该控制机构具有对工作器具的所有功能的处于上一级的控制。
[0009]也优选的是，工作器具设计成，用于实现图像采集机构在图像处理机构上的连接，其中，工作器具最好包括图像处理机构。为此设有外部的或者集成到工作器具中的数据存储器，借此可以将图像采集机构采集的图像数据以数字形式进行存储。图像处理机构也用于分析采集的图像信息并且与基准图像信息比较。基准图像信息也存储在图像数据存储器中。图像处理机构这样地设计，即分析的结果可以传送到控制机构或者可以由控制机构询问，因此控制机构可以触发与分析结果相关的动作。具体地，采集的图像可以涉及工件的图像，该工件借助于工作器具加工或者在其上借助于工作器具实施工作。图像处理机构分析采集的工件的图像并且与基准工件的图像比较，基准工件例如存储在图像数据存储器中或者必要时上级的数据库中。如果分析得出这些图像一致，那么可以全自动地借助于控制机构在考虑分析结果下执行一个与工件匹配的程序运行过程或者一个合适的工作器具功能，而使用者不必具有涉及与工件匹配的程序运行过程/功能的详细的知识。用语功能理解为可以由使用者在工作器具上进行的调整，而用语程序运行过程理解为可以由使用者选择的并且自身闭合的工作过程。最好借助于控制机构实现图像处理，即用于图像处理的固件中控制机构的固件的一部分，在同一个处理器上运行。因此使用者的熟悉阶段被缩短并且在更换要执行的工作任务时可以实现尽可能无摩擦的过渡。
[0010]此外优选的是，包括一个图形显示机构，例如形式为具有集成的或分开的控制逻辑电路的显示器，在其上也可以显示借助于图像处理机构采集的图像。附加地，该图形显示机构可以这样地设计，即至少一个附加的图像信息与采集的图像同时地并且叠加地显示。这具有优点，即使用者可以在视觉上看见图形显示机构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图像上显示出来。借助于图形显示机构也可以将在实施工作任务期间出现的错误显示出来，例如在实施工作任务期间采集的针对任务的特定的参数与规格不相符(例如按照规格要求的在一定的工件位置上的螺钉的扭矩)。
[0011]在借助于工作器具实施的工作过程期间出现器具内部的机械的或者电的改变，它们可以借助于相应的特性参数检测。例如在此可以涉及作用于工作器具的机械上的力，该力借助于力传感器如应变仪(应变条)以电的方式探测或者涉及到电的特性参数，例如在电动机中出现的电流或类似参数。优选地，包括至少一个测量机构，它可以在工作器具运行期间探测这种特性参数并且将其传送到控制机构。这用于使过程进一步自动化并且例如在程序运行过程期间在器具处或里面出现的改变整合到器具控制中，例如用于实施理论/实际比较。
[0012]优选地，工作器具包括可借助于电动机驱动的输出部(输出轴)，最好具有用于一个设备的耦联部位，因此借助于工作器具实现在工件上的工作的可实施性，如螺钉旋拧工作、卷边工作、铆接工作、钉钉子工作、冲裁工作、焊接工作或者可比较的接合工作。为了实施螺钉旋拧工作，例如一个形式为链轮的设备在使用耦联部位下与输出轴连接。为了实施铆接工作或者冲裁工作，例如设置一个用于容纳铆钉的夹具。对于其它所述的工作可以选择合适的已知的设备并且与输出轴耦联。在焊接应用情况下图像采集机构设计成用于以光学的方式探测由焊钳实施的焊接工作并且将图像数据传送到焊接控制机构。电动机在这种情况下用于定位焊钳臂/焊接电极。
[0013]备选地，可以设置一个