CN109909959A - 与工作设备一起使用的附加模块和工作设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于与工作设备（100）一起使用的附加模块（180），所述附加模块具有功能装置（183、184），所述功能装置提供用于所述工作设备（100）的至少一个附加功能，其中，所述工作设备（100）具有能够借助于至少一个接口（151、151´、152、152´）与所述工作设备的壳体（140）机械地且电地连接的能量供给单元（150），其中，所述附加模块（180）能够在使用所述至少一个接口的能量供给单元侧的部分（181、182）的情况下与所述工作设备（100）的壳体（140）机械地且电地连接，其中，所述附加模块（180）能够在使用所述至少一个接口的壳体侧的部分（181´、182´）的情况下与所述能量供给单元（150）机械地且电地连接。

Description

与工作设备一起使用的附加模块和工作设备

技术领域

本发明涉及一种与工作设备一起使用的、具有功能装置的附加模块，所述功能装置提供用于可移动的工作设备的附加功能，以及涉及一种这样的工作设备和一种这样的附加模块或者工作设备的应用。

背景技术

在特别是工业领域内的装配作业中，要使用工作设备、特别是可移动的工作设备或者手工工具、比如铆接设备、钳紧设备（Clinchgeräte）、冲压设备、旋拧设备、钻孔设备和焊接设备，所述工作设备能够容易地并且灵活地操纵。为此，这样的工作设备比如能够由使用者拿起、使用并且再次放回。

此外，在工业制造中、比如在汽车制造中，也将固定的工作设备或者设施用作旋拧设备、冲压设备、钳紧设备、铆接设备或者焊接设备。

对于这样的工作设备来说，在此能够设置一定的附加功能、比如定位功能，由此比如能够提高过程可靠性。

发明内容

根据本发明，提出一种具有独立的专利权利要求的特征的、用于工作设备的附加模块以及一种这样的工作设备和一种这样的附加模块或者工作设备的应用。有利的设计方案是从属权利要求及以下说明书的主题。

根据本发明的附加模块具有功能装置，该功能装置提供用于工作设备的至少一个附加功能。所述附加模块在此被设置与工作设备一起使用，所述工作设备具有借助于至少一个接口能够与所述工作设备的壳体机械地并且电地连接的能量供给单元。所述附加模块本身具有能量供给单元侧的接口部分（用于与所述壳体上的壳体侧的接口部分共同作用）以及壳体侧的接口部分（用于与所述能量供给单元上的能量供给单元侧的接口部分共同作用）。在此，所述附加模块在使用至少一个接口的能量供给单元侧的部分的情况下能够与可移动的工作设备的壳体（通过与壳体上的接口的壳体侧的部分的共同作用）机械地并且电地连接，并且所述附加模块在使用所述至少一个接口的壳体侧的部分的情况下能够与所述能量供给单元（通过与所述能量供给单元上的接口的能量供给单元侧的部分的共同作用）机械地并且电地连接。此外，所述附加模块被构造用于，在所述至少一个用于进行电连接的接口的在壳体侧的与能量供给单元侧的部分之间提供电连接。

至少一个附加功能现在包括用于读取信息的扫描功能。特别地，扫描功能在此被设置用于读取光代码、特别是条形码和/或矩阵码。为此目的，因此特别是在附加模块中设置或安装扫描仪。在此，应注意合适的定向，以便能够尽可能有效地读取信息，例如通过在待加工的工件上设置的光代码。在那里包含的信息可以包括：例如待执行的作业流程或待设置的参数、例如拧紧转矩等。

为了提供用于工作设备的附加功能、比如定位功能，能够将相应的模块在传统的工作设备上安置在壳体的外面。但是，在此成问题的是所述附加模块的可能必要的能量供给。此外，这样的被安置在壳体外面的模块经常在使用工作设备时可能是干扰或者是妨碍。另一种可行方案是将附加功能或者模块例如在扫描功能的情况下直接集成到所述工作设备的壳体中。但是，在此高的设计花费是必不可少的。此外，必须为所述工作设备的改动的变型方案分配额外的产品编号并且在仓库保管时加以考虑。

所提出的附加模块现在提供这样的、用于工作设备的扫描功能，并且在此能够非常容易地被加入到所述工作设备的壳体与所述工作设备的能量供给单元、特别是蓄电池之间。所述附加模块在此比如能够如此成形，使得该附加模块在外部的轮廓方面与所述工作设备或者其壳体和能量供给单元相适应。尤其所述加入在此也能够在后来进行，并且所述附加模块也能够再次被去除。此外，所述附加模块比如也能够用于不同的工作设备。因为，此外所述工作设备的能量供给通过所述能量供给单元来得到保证，所以在应用所述工作设备时或者在所述工作设备运行时没有出现限制。

优选地，所述功能装置能够用电来运行，并且所述附加模块被构造用于，在所述附加模块与所述能量供给单元连接时，所述功能装置借助于所述工作设备的能量供给单元供给电能。以这种方式，所述工作设备的能量供给单元也能够同时用于所述附加模块或者其功能装置的能量供给。额外的能量供给在此没有必要。在此利用这一点：即，通过所述附加模块本来就提供用于所述能量供给单元的电接触。比如处于被安置在壳体外面的模块中的花费多的解决方案在此没有必要。

有利地设置了数据接口，借助于该数据接口能够在所述功能装置与所述工作设备之间交换数据。以这种方式，所述附加模块比如能够用作数据存储器，或者能够提供不同的其它的附加功能，所述附加功能要求所述附加模块或者功能装置与所述工作设备或者所述工作设备的控制单元的共同作用。

有利的是，所述至少一个附加功能还包括用于定位所述工作设备的定位功能。尤其在此所述用于提供定位功能的功能装置能够具有发送单元和/或接收单元或者发送及接收单元。对于这样的定位功能来说，所提出的附加模块是特别有利的，因为对于定位功能或者发送单元或者接收单元来说通常能量供给是必要的，所述能量供给-如已经解释的那样-能够通过所述工作设备的能量供给单元的应用来特别容易并且有效地予以提供。这样的定位功能在此比如能够在车间或者类似场所中分布多个基站上，所述基站能够通过所述发送单元定位所述附加模块。为此，比如能够使用合适的频率的电磁波。所述附加模块的特别的优点在此是：比如后来能够为工作设备提供所述定位功能，并且所述附加模块并且由此所述定位功能此外也能够用在不同的工作设备中。

作为另一个优选的附加功能是照明功能、例如在考虑使用LED的情况下。由此，在差的能见度的情况下可以更便于对物体的加工。同样地，作为附加功能，用于外部设备的数据接口、特别是USB接口是有利的。由此，数据可以存储在外部和/或从外部读取。还可以考虑的是，这种功能用于设置工作设备的某些参数。例如，也可以获得关于借助于扫描功能读取的功能的进一步的信息。

同样地，用于检测环境条件的传感器功能被认为是进一步优选的附加功能，其中附加模块然后特别地设置用于存储所检测的传感器数据和/或将其传输到工作设备和/或外部数据处理单元。对于这种传感器功能，可以在附加模块中为合适的传感器系统（Sensorik）提供一个或多个相应的传感器。作为环境条件，在此考虑例如温度、湿度、冲击、振动等，然后针对每个都具有相应的传感器。因此，例如工作设备的使用可以与当前的条件相适应。通过传输数据并且必要时借助于外部数据处理单元（例如，服务器）的中央的数据检测，可以因此例如也检测用于优化后续的工作流程的信息。

应当注意，除扫描功能之外也可以存在另外的所描述的附加功能而不是扫描功能。

为所述工作设备设置了附加模块，所述工作设备有利地构造为铆接设备、冲压设备、钳紧设备、旋拧设备、钻孔设备或者焊接设备、特别是相应地构造为可移动的工作设备。这些类型的工作设备是经常在工业装配中所使用的工作设备，因而在这里特别高的、通过这样的附加模块能够实现的过程可靠性是值得追求的。尤其所述工作设备被构造为用电池运行的设备。

有利的是，所述能量供给单元构造为能量存储单元或者构造为用于连接到电的能量供给网上的组件。所述能量存储单元比如一般来说可以是电池（一次电池或者二次单池）或者特别是蓄电池。

根据本发明的、特别是被构造为可移动的工作设备的工作设备具有借助于至少一个接口而能够与所述工作设备的壳体机械地并且电地连接的能量供给单元以及根据本发明的附加模块。

关于所述根据本发明的工作设备的优点以及有利的改进方案，为了避免重复而参照上面关于所述附加模块的实施方案。

根据本发明的附加模块或者工作设备的根据本发明应用是在汽车工业中或者在航空-和航天工业中。刚好在这些工业领域内，也因为（nicht zuletzt）由于非常高的可靠性要求而期待高的过程可靠性。这种过程可靠性就像可以从详细地解释的优点中得知的那样能够通过所述附加模块或者工作设备的应用来实现。此外，所提出的解决方案特别节省成本，而不会危及过程可靠性。

本发明的其它优点和设计方案从说明书和附图中获得。

当然，前面提到的以及接下来还要待阐释的特征不仅能使用在相应所说明的组合中，也能使用在其它的组合中或单独使用，而不会脱离本发明的框架。

附图说明

本发明借助于附图中的实施例被示意性地示出并且在下文中参考附图被详细地描述。

图1示出了工作设备，根据本发明的附加模块能够与所述工作设备一起使用；

图2在一种优选的实施方式中示出了来自图1的工作设备连同根据本发明的附加模块；

图3在一种优选的实施方式中示出了根据本发明的工作设备；

图4在另一种优选的实施方式中示出了根据本发明的工作设备。

具体实施方式

在图1中示出了工作设备100´，在这里示例性地呈可移动的旋拧设备、特别是中间握式螺丝机（Mittelgriffschrauber）的形式。可以理解的是，移动式旋拧设备也可以具有其他形状、特别是例如角扳手（Winkelschraubers）的形式，其于是具有例如两个手柄和成角度的装配头，以下陈述相应地适用这一点。

所述中间握式螺丝机100´具有壳体140、装配头120以及用于对所述中间握式螺丝机100´的旋拧功能进行操纵、也就是用于执行工作过程的操纵按键（Betätigungstaste）145，其中，所述中间握式螺丝机100´为所述工作过程而设置。在所述装配头120中-根据该装配头的构造-比如能够装入扳手（Bit）或者直接装入螺丝（Schraube）。

此外设置了控制单元110，在该控制单元上比如保存了应用程序并且该应用程序具有必要的用于运行所述中间握式螺丝机100´的电子器件。所述中间握式螺丝机100´尤其可以是所谓的测量式螺丝机，也就是说能够比如预先给定转矩或者拧紧转矩（Anzugsdrehmomente）并且对其进行监控、检查和/或将其一同记录下来。

此外，设置了呈蓄电池的形式的能量供给单元或者能量存储单元150，所述能量供给单元或者能量存储单元能够与所述中间握式螺丝机100´的壳体140不仅机械地而且电地连接。对此，设置了电接口（Schnittstelle）151、151´和机械接口152、152´。在此所述蓄电池150具有能量供给单元侧的部分151和152，所述壳体140具有壳体侧的部分151´和152´。由于所组合的图示，所述接口的能量供给单元侧的和壳体侧的部分相应地重叠。为了更准确的图示和描述，就此而言参照图2。

要说明的是，所述中间握式螺丝机100´也能够具有其它的能量供给单元取代蓄电池150作为能量存储单元。比如能够作为用于连接到能量供给网上的组件来设置插头，该插头能够与所述中间握式螺丝机100´机械地并且电地连接。

在此也能够考虑，电缆不（仅仅）用于能量供给，而（也）用于进行数据传输并且/或者用于进行悬挂（比如在滑车组上）。在这样的情况下，除了能量存储单元、如蓄电池或者用于连接到能量供给网上的组件之外，其也可以设置有比如电力电缆。

在所提到的情况中，那么也比如能够涉及固定的螺丝机，所述固定的螺丝机虽然为了进行使用而可以被拿起，但是由于所述电缆或者这些电缆留在工作点上并且如有可能也被悬挂。

在图2中重新示出了图1的中间握式螺丝机100´，但是具有与所述壳体140分开的蓄电池150。在此，现在也可以分开地看出所述电的或者机械的接口的、能量供给单元侧的部分151和152以及壳体侧的部分151´和152´。

所述电接口151、151´比如能够是多个接触对，所述多个接触对以组合的形式提供所述蓄电池150与所述壳体140（连同相对应的电设备或者电子器件）之间的电连接。

所述机械的接口152、152´比如能够是槽-弹簧-连接的类型，该槽-弹簧-连接提供形状锁合的连接。为此，比如能够将所述蓄电池150侧向地插入在所述壳体140的下面的端部上。

此外示出了在一种优选的实施方式中的根据本发明的附加模块180，所述附加模块布置在所述中间握式螺丝机100´的壳体140与蓄电池150之间。

所述附加模块180现在具有电的和机械的接口的部分，所述电的和机械的接口的部分如此构造，使得其能够与所述蓄电池的相应的能量供给单元侧的部分或者所述中间握式螺丝机100´的壳体侧的部分连接。部分181在此对应于所述能量供给单元侧的部分151，部分182对应于所述能量供给单元侧的部分152，部分181´对应于所述壳体侧的部分151´，并且部分182´对应于所述壳体侧的部分152´。

以这种方式，所述附加模块180能够就像所述蓄电池150与所述壳体140连接一样与所述壳体140这样准确地连接。所述蓄电池150又能够就像所述蓄电池150与所述壳体140连接一样与所述附加模块180这样准确地连接。

以这种方式，在一种优选的实施方式中产生根据本发明的工作设备100，其就像在图3中所示出的那样在这里呈中间握式螺丝机的形式。关于各个组件的描述，在此参照图1和所属的描述。

此外，通过所述附加模块180中的部分181与部分181´之间的电连接185能够实现：所述中间握式螺丝机的能量供给通过所述蓄电池150得到保证。

附加模块180现在具有扫描功能作为附加功能，这里由扫描仪或扫描单元183表示。因此，如示意性地指示的那样，在所示的示例中，码、这里是矩阵码101被检测，并且因此读取其中包含的信息。扫描单元183在此由蓄电池150供能。

此外，所述附加模块180具有作为功能装置的一部分的发送单元184，该发送单元能够通过蓄电池150供能并且提供定位功能。为此，比如能够借助于基站来接收由所述发送单元183发出的信号，在这里示范性地示出了所述基站中的两个基站190、191。

在图4中示出了在另一种优选的实施方式中的根据本发明的工作设备200，在这里示范性地呈可移动的盲铆接设备、特别是中间握式铆接设备的形式。

所述铆接设备200具有壳体240、装配头或者管口220以及用于对所述铆接设备200的铆接功能进行操纵、也就是用于执行工作过程的操纵按键145，所述铆接设备为所述工作过程而设置。

此外，设置了控制单元210，在该控制单元上比如保存了应用程序并且该应用程序为了运行所述铆接设备200而具有必要的电子器件、如有可能也具有显示器。所述铆接设备200尤其能够是所谓的测量式铆接设备，也就是说比如能够预先给定作用于拉杆（Zugstange）并且由此作用于铆钉的芯轴或者铆钉的力，并且借助于力传感器215来进行监控、检查并且/或者将其一同记录下来。借助于位移传感器216，比如也能够检测在铆接过程期间由所述芯轴所经过的位移。

此外，设置了呈蓄电池的形式的能量供给单元或者能量存储单元250，所述能量供给单元或者能量存储单元与所述铆接设备200的壳体240不仅能够机械地而且能够电地连接。对此，设置了电接口251、251´和机械接口252、252´。在此，所述蓄电池250具有能量供给单元侧的部分251和252，所述壳体240具有壳体侧的部分251´和252´。由于所组合的图示，所述能量供给单元侧的和壳体侧的部分相应地重叠。对于更准确的图示和描述来说，就此而言参照图2，因为所述接口在这里能够以相同的方式来构造。

要说明的是，所述铆接设备200也能够具有其它的能量供给单元取代蓄电池250作为能量存储单元。比如能够作为用于连接到能量供给网上的组件来设置插头，该插头能够与所述铆接设备200机械地并且电地连接。

在此也能够考虑，电缆不（仅仅）用于能量供给，而（也）用于进行数据传输并且/或者用于进行悬挂（比如在滑车组（Seilzug）上）。在这样的情况下，除了能量存储单元、如蓄电池或者用于连接到能量供给网上的组件之外，其比如也可以设置有电力电缆。

在所提到的情况中，那么也比如能够涉及固定的铆接设备，该固定的铆接设备虽然为了进行使用而能够被拿起，但是由于所述电缆或者这些电缆留在工作点上并且如有可能也被悬挂。

此外，通过在所述附加模块280中的部分281与部分281´之间的电连接285，能够实现：所述铆接设备的能量供给通过所述蓄电池250得到了保证。此外，所述附加模块280具有作为功能装置的一部分的发送单元284，所述发送单元能够通过所述蓄电池250供能并且提供定位功能。

附加模块280现在具有扫描功能作为附加功能，这里由扫描仪或扫描单元283表示。其功能方式对应于根据图3的扫描功能或扫描单元183的功能方式。就此而言，也要参照那里的说明。

此外，示例性地设置有传感器284作为功能装置的另一部分，利用该传感器可以将例如温度作为环境条件进行检测。然而，同样地，也可以设置如开头已经提到的其他或另外的传感器。此外，设置有用于外部设备290的数据接口286、例如USB棒作为另外的附加功能并因此作为功能装置的一部分。对于这些其他的附加功能，也可以提供经由蓄电池250的能量供给。

还应注意，参考图3和4提出的附加功能也是可替换的，或者可以与所提出的附加模块中的任何附加模块和用于其他可移动的工作设备的附加模块一起使用，而在此为了清楚起见，仅相应提出了用于附加模块的少数这样的附加功能。

Claims (10)

1.用于与工作设备（100、100´、200）一起使用的附加模块（180、280），所述附加模块具有功能装置（183、184、283、284、286），所述功能装置提供用于所述工作设备（100、100´、200）的至少一个附加功能，其中，所述工作设备（100、100´、200）具有能够借助于至少一个接口（151、151´、251、251´、152、152´、252、252´）与所述工作设备的壳体（140、240）机械地且电地连接的能量供给单元（150、250），其中，所述附加模块（180、280）能够在使用所述至少一个接口的能量供给单元侧的部分（181、281、182´、282）的情况下与所述工作设备（100、100´、200）的壳体（140、240）机械地且电地连接，其中，所述附加模块（180、280）在使用所述至少一个接口的壳体侧的部分（181´、281´、182´、282´）的情况下与所述能量供给单元（150、250）机械地且电地连接，其中，所述附加模块（180、280）被构造用于提供用于进行电连接的所述至少一个接口的壳体侧的和能量供给单元侧的部分之间的电连接（185、285），其中，所述至少一个附加功能包括用于读取信息的扫描功能。

2.根据权利要求1所述的附加模块（180、280），其中，所述扫描功能被设置用于读取光代码（101）、特别是条形码和/或矩阵码。

3.根据权利要求1或2所述的附加模块（180、280），其中，所述功能装置（183、184、283、284、286）能够用电来运行并且其中所述附加模块（180、280）被构造用于：当所述附加模块（180、280）与所述能量供给单元（150、250）连接时，所述功能装置（183、184、283、284、286）借助于所述工作设备的能量供给单元（150、250）供给电能。

4.根据前述权利要求中任一项所述的附加模块（180、280），其中设置数据接口，借助于所述数据接口能够在所述功能装置（183、184、283、284、286）与所述工作设备（100、100´、200）之间交换数据。

5.根据前述权利要求中任一项所述的附加模块（180、280），其中，所述至少一个附加功能还包括用于定位所述工作设备（100、100´、200）的定位功能和/或照明功能和/或用于外部设备（290）的数据接口、特别是USB接口。

6.根据前述权利要求中任一项所述的附加模块（180、280），其中，所述至少一个附加功能还包括用于检测环境条件的传感器功能，其中，所述附加模块（180、280）尤其被设置用于存储所检测的传感器数据和/或将其传输到所述工作设备（100、200）和/或外部数据处理单元上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的附加模块（180、280），其中，所述工作设备被构造为铆接设备（200）、冲压设备、钳紧设备、旋拧设备（100、100´）、钻孔设备或者焊接钳、特别是相应地被构造为可移动的工作设备。

8.根据前述权利要求中任一项所述的附加模块（180、280），其中，所述能量供给单元被构造为能量存储单元（150、250）或者被构造为用于连接到电能量供给网上的组件。

9.工作设备（100、200）、特别是可移动的工作设备，所述工作设备具有能够借助于至少一个接口（151、151´、251、251´、152、152´、252、252´）与所述工作设备的壳体（140、240）机械地并且电地连接的能量供给单元（150、250），所述工作设备具有根据前述权利要求中任一项所述的附加模块（180、280）。

10.根据权利要求1到8中任一项所述的附加模块（180、280）或者根据权利要求9所述的工作设备（100、200）在汽车工业中或者在航空和航天工业中的应用。