CN1287044A - 多功能手动操作的机床的切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多功能手动操作机床,例如一台电组合锤中用于在更换工作方式时,例如从“钻”转换为“凿”时开/关或切换各个系统功能的装置。按照本发明,一个机械传动装置与由使用者操作的切换装置相连接,通过传动装置控制由两个相互间可运动的元件构成的双稳开关。在组合锤的情况下本发明保证了在选择凿工作模式时诸如反作用力矩监测这样的某些规定的系统功能被中断或切换。

Description

多功能手动操作的机床的切换装置

本发明涉及多功能手动操作的机床中一种用于在更换工作模式时开/关或切换各个电气系统功能的装置，这通过使用者操作一个存在于机床中的切换装置实现。

这里所指的多功能手动操作的机床例如有圆锯，摇臂磨床，钻床或冲击钻床以及组合锤(Kombihaemmer)，它们可由钻操作切换到凿操作。上述设备组合在这里是作为例子举出的，然而这并不限制本发明的广泛应用领域。

在组合锤中当选择钻操作时一个刀具与夹具头一起旋转或冲击旋转地被推进，而当选择凿操作时刀具，即凿刀只作向前-返回，即摆动运动。相应刀具从一种工作模式到另一种工作模式的切换以熟知的方式通过旋转一个装在机壳上的切换钮或借助于一个至少可在两个切换位置间移动的切换键实现。钻锤通常属于推动功率大的设备。为了在选择钻操作时避免由于例如在一个“铁弹”出现时刀具被卡住产生的旋转故障，在设备外壳上产生反作用力矩，通常这种机床含有一个集成于工作电路中的、用于计算设备外壳相对旋转角的电路。如果由于刀具卡死导致加大的反作用力矩产生的外壳旋转角在几毫秒的短时间内超过某个值，电机和刀夹具间的传动支路被一个迅速动作的离合器切断。例如WO 8806508 A3，DE 4344817 C2，EP 0666148 A2及DE 19641618 A1详尽地说明了这种反作用力矩监测装置。

如果使用者选择另一种工作模式，例如凿操作，则不存在出现旋转故障的危险，因为刀具不再作旋转运动。在凿操作时各个电气系统功能调整成与钻操作时不同。尤其是没有理由地关闭组合锤是不希望的，因为这样就不必要地延缓了工作过程。对于某些应用情况和工序尤其如此，在这些情况下机床的颤动旋转运动是不可避免的，例如在混凝土结构的边沿和棱上所谓的打尖时，用凿操作打穿墙壁裂口时等等。换句话说，在选择凿操作时应关闭时间有关的旋转角监测的电气系统功能，必要时切断驱动支路，并且/或者切换机床的各个工作参数。

本发明的目的在于，给出一种用于多功能手动操作的机床的装置，在变更工作模式时，例如一个组合锤在从钻操作更换为凿操作时它送出信息到机床的电气部分，此信息保证了选择规定的、与所选工作模式相匹配的电气系统功能。

权利要求1所述的完成以上任务的解决方案和在其它有关权利要求中所述的优化补充和实施形式基于以下想法：由使用者手动，通过机械钮，滑动键及类似物进行的工作模式选择被转换为一个适当的路径移动，并且此路径移动借助于由两个相互可运动的元件组成的双稳态开关变换为数字信息，借助此信息选出相应所选工作模式的决定性的电气系统功能。例如这可以如此实现：在组合锤选择凿操作时，用于磁离合器的断开判决的查询程序被选除。另一种可能性在于，选择凿操作时实际的对磁离合器的切换信号被抑制。

下面借助附图中的一些实施例详细说明本发明。附图中：

图1：本发明开/关或切换多功能手动操作的机床，尤其是组合锤的装置的第一种实施形式示意图，

图2：切换装置的变形实施形式，

图3：用于某些应用中，尤其在受限的装配情况下有优点的本发明切换装置的实施形式，

图4：具有本发明特征的切换装置的一个相对图1和图2的实施方案，

图5：用于可关闭地监视组合锤中分离离合器的断开的子程序流程图，它基于例如在刀具卡死的情况下加速度计求得的判决用加速度值。

相应元件或组件在所有图中用相同标号表示。

图1示出本发明关闭或切换装置的第一个实施例。在一个电气组合锤的外壳(图中未示出)中装有一个仅示意表示的切换钮1，它可在两个通常相互错开180°的位置上以双箭头7所示方向定位，在组合锤的情况下可选择工作模式“凿操作”或工作模式“钻操作”。在机床背着观察者的内侧有一个最好单独成形的偏心曲柄栓钉(Kurbelzapfen)2，一个按照连杆方式可来回移动的切换杆3可旋转地被支撑在它上面，在选择“钻操作”时它处于拉出的直线导向装置所表示的切换位置上。如果使用者相反选择了工作方式“凿操作”，切换杆以箭头9方向向右移动，它以点划线直线导向装置表示。切换杆3在一个引导装置(图中未示出)中被导向，它可在机床外壳内侧上构成。切换杆3的远离曲柄栓钉2的一端的正面固定一个切换磁铁，尤其是永磁铁4。切换磁铁4与一个控制传感器的开关，尤其是一个霍尔传感器5一起工作，传感器通过电路(图中未示出)连接到机床的控制和监测电路6。在图示切换位置“钻操作”中永磁铁4处于离开霍尔传感器5的位置上。与霍尔传感器5相连的开关这时例如被关断。如果旋转钮1被旋转到“凿操作”位置，则切换磁铁4抵达霍尔传感器5的作用范围内，它由关(否)位置转换到开(是)位置。在切换位置“钻操作”上，也就是说在霍尔传感器5的关位置，规定的传动装置工作参数被选择，尤其是反作用力矩监测工作，这保证了一旦检测到对使用者有危险的刀具卡死，一个(图中未示出)磁离合器断开传动装置和刀夹具间的传动支路。相反若旋转钮1处于“凿操作”位置，霍尔传感器控制的开关例如被开通。在此情况下对反作用力矩监测的软件-程序不工作，并且/或者实际的对磁离合器的切换信号被断开。换句话说，在选择“凿”工作模式时，在工作过程中和下述情况下抑制对组合锤不希望的关断，在凿操作时由于工作螺纹和/或由于地基而存在机床的颤动旋转运动。

图2示出推动杆3的来回移动的曲柄传动装置的另一个实施形式。此实施方案可根据机床的空间关系选用，其中推动杆3经曲柄8被驱动。

在图3所示本发明实施例中机床内部的永磁铁4直接固定在切换钮1边上。霍尔传感器5通过从传动和监测电路6引出的电缆连接而直接处在旋转钮1的附近。在“钻操作”位置上永磁铁4远离霍尔传感器5；反作用力矩监测工作。如果选“凿操作”位置，在更改某些工作参数的规定值的同时使反作用力矩监测不工作。

图4所示实施例中切换杆3至少在背着切换钮1的那端有一个(部分)啮合11，它与一个齿轮10啮合，齿轮配置在机床内侧并且装在旋转钮1的轴上。利用此用于切换装置的传动机械，保证了切换磁铁4相对于霍尔传感器5的安全可靠的运动和定位。

图5举例示出用于监测工作状态的算法子程序流程图，例如在组合锤情况下在选择钻工作模式时监测上面提到的，在刀具卡死时出现的有害反作用力矩，而在选择凿工作模式时用软件中断此子程序的执行。在所示流程图的段S1中首先连续地或以非常短的时间间隔例如通过一个或多个安装在设备外壳中的加速度传感器测得的，电子预处理和数字化的实际值被准备好，其中包含反映瞬间作用在设备外壳上的加速的力的值。在段S2中开始机床控制和监测算法中至少基于一个瞬时实际值的监测子程序。在段S3中检查此瞬时实际值是否与前面检查和处理过的实际值有意义的差别。如果有，在段S4中首先检查机床电机是否开动。如果是开动的，在段S5中例如有两次积分被测加速度值之后检查是否在几毫秒时间间隔内由于此测得的加速度值会产生机床外壳的一个旋转角。如果会产生，接着在段S6中检查设备使用者已选择了“凿工作模式”还是“钻工作模式”。若机床处于钻工作模式下并且测得的加速度实际值相当高，则在段S7中断开磁离合器，断开从电机至刀夹具的传动支路，这样就不会出现由冲击升高的反作用力矩导致的对设备使用者有危险的旋转离心运动。

在上述本发明实施例中，可由控制元件，例如旋转钮1经推动杆3进行开或关的双稳开关元件是一个可由永磁铁4控制的霍尔传感器开关5。然而下述情况也是可以的，而且它对于具有特别窄的空间的某些应用是有优点的：用一个可由电磁射线控制的开关，例如一个光电开关来代替上述双稳开关元件。在这种情况下，永磁铁4被一个非常小的半导体光源代替，相对设置的光电接收和开关元件，切换装置的控制是可移动的。此外如此改变图3所示实施形式也是有好处的：用一个固定安装的光电元件代替霍尔传感器开关5，并且以在旋转钮1内侧上突起的小片或档板为形式的遮蔽元件来代替永磁铁4，它在选择“凿”工作模式时存在光源和光电接收元件间的光路阻挡，从而切断发送和接收之间的光路。

Claims (12)

1．多功能手动操作的机床中用于在更换工作模式时通过使用者操作一个存在于机床中的切换装置来开/关或切换各个电气系统功能的装置，其特征在于一个由两个在操作时和在切换装置作用下相互间可运动的元件组成的双稳开关(4，5)，它在切换装置的一个开关位置上开通机床的各个电气系统功能，而在另一个开关位置上关闭这些功能。

2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，双稳开关是一个固定在机床中的霍尔传感器开关(5)，它可由一个在操作切换装置时可接近或远离的永磁铁(4)切换。

3．如权利要求1所述的装置，其特征在于，双稳开关是一个电磁射线可控的开关，其控制元件在操作切换装置时相对于开关的控制范围可移动。

4．如权利要求3所述的装置，其特征在于，双稳开关是一个光电开关，其控制光源在操作切换装置时相对于设置的光电接收和切换元可移动。

5．如权利要求3所述的装置，其特征在于，双稳开关是一个固定于机床中的光电开关，并具有与切换装置相连接的遮蔽元件，它在因操作切换装置而处于一个开关位置时给出开关的光源和光电接收机间的光路，而在另一个开关位置时不给出这个光路。

6．如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，切换装置具有一个可由使用者选择工作模式的可切换控制元件(1)，它连接于一个机械运动组件(2，3；2，3，8；10，11，3)，在其上安装着双稳开关的可运动元件(4)。

7．如权利要求6所述的装置，其特征在于，控制元件是一个安装在机床外壳中的移动键，它与带有双稳开关可运动元件的推动杆相连接。

8．如权利要求6所述的装置，其特征在于，控制元件是一个安装在机床外壳中的旋转钮(1)，在其轴上安装带有双稳开关的可运动元件(4)的偏心推动杆。

9．如权利要求6所述的装置，其特征在于，控制元件是一个安装在机床外壳中，在外壳内侧有曲柄栓钉(2)的旋转钮(1)，曲柄栓钉是控制推动杆的曲柄传动装置的一部分，在推动杆上安装有双稳开关的可运动元件。

10．如权利要求6所述的装置，其特征在于，控制元件是一个安装在机床外壳中的旋转钮(1)，在外壳内侧钮的轴上有一个至少部分有齿的轮(10)，它与齿杆(3，11)咬合，在齿杆上安装双稳开关的可运动元件(4)。

11．如权利要求6所述的装置，其特征在于，控制元件是一个安装在机床外壳中的旋转钮(1)，在外壳内侧钮的轴上有一个与旋转钮可旋转的固定件，用以安装双稳开关的可运动元件(4)。

12．如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，手动操作机床是一台电组合锤，它可选用为钻或凿锤，并且在通过操作切换装置从钻工作模式切换为凿工作模式时，至少一个在选择钻工作模式下开通的，卡死保护的系统功能被关闭。

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