Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere ein Drehmomentwerkzeug, ein Drehmomentprüfgerät oder ein Drehwinkelprüfgerät. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betätigen eines entsprechenden Werkzeuges.

Stand der Technik

Bei handgeführten Werkzeugen hängt die richtige Bedienung des Werkzeuges, um optimale Ergebnisse erreichen zu können, zu einem großen Anteil von der Art der Bedienung des Werkzeuges durch den Benutzer ab. Ein handgeführtes Werkzeug kann beispielsweise ein handgeführtes Schraubwerkzeug sein, wie ein Drehmomentwerkzeug, mit dem ein definiertes Anzugsmoment auf ein Verbindungselement, wie eine Schraube oder eine Mutter, ausgeübt werden kann, um die notwendige Klemmkraft zwischen den zu verbindenden Bauteilen auch während des Einsetzens der maximalen Betriebskräfte zu gewährleisten. Bei einem falschen Bedienen des Werkzeuges durch den Benutzer kann es beispielsweise zu einem Überreißen kommen. Es ist aber auch möglich, dass das aufgebrachte Drehmoment zu gering ist, so dass keine ausreichende Verbindung zwischen den zu verbindenden Bauteilen hergestellt werden kann. Das mit dem Werkzeug erreichte Arbeitsergebnis kann daher je nach Benutzer des Werkzeuges stark schwanken.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug sowie ein Verfahren zum Betätigen eines Werkzeuges zur Verfügung zu stellen, bei welchen die Handhabung und das erreichte Arbeitsergebnis verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Werkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass dieses eine Benutzererkennungseinheit zum Identifizieren des Benutzers des Werkzeuges, eine Benutzerdateneinheit, in welcher benutzerspezifische Daten zur Handhabung des Werkzeugs gesammelt sind, eine Arbeitsdateneinheit, in welcher Arbeitsdaten für Anwendungsfälle des Werkzeuges gesammelt sind, eine mit der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit verbundene Lerneinheit, in welcher Daten während einer Betätigung des Werkzeuges durch den Benutzer erfasst und mit den in der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit gesammelten Daten verglichen und angepasst werden, und eine mit der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit verbundene Anpassungseinheit, mittels welcher in Abhängigkeit der benutzerspezifischen Daten und der Arbeitsdaten die Betätigung des Werkzeuges anpassbar und steuerbar ist, aufweist.

Ferner zeichnet sich das Verfahren zum Betätigen eines Werkzeuges dadurch aus, dass in einer Benutzererkennungseinheit ein Benutzer des Werkzeuges identifiziert wird, in einer Benutzerdateneinheit benutzerspezifische Daten zur Handhabung des Werkzeugs gesammelt werden, in einer Arbeitsdateneinheit Arbeitsdaten für Anwendungsfälle des Werkzeuges gesammelt werden, in einer mit der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit verbundenen Lerneinheit Daten während einer Betätigung des Werkzeugs durch den Benutzer erfasst und mit den in der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit gesammelten Daten verglichen und angepasst werden, und in einer mit der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit verbundenen Anpassungseinheit in Abhängigkeit der benutzerspezifischen Daten und der Arbeitsdaten die Betätigung des Werkzeuges angepasst und gesteuert wird.

Hierdurch kann ein intelligentes Werkzeug geschaffen werden, welches sich an einen Benutzer anpassen kann, so dass die Handhabung des Werkzeuges für den Benutzer und auch das mit dem Werkzeug erzielte Arbeitsergebnis verbessert werden kann. Das Werkzeug kann den Benutzer des Werkzeuges erkennen, so dass die Art der Bedienung des Werkzeuges auf diesen Benutzer gezielt eingestellt werden kann, so dass jedem Benutzer eine individuelle Art und Weise der Bedienung bzw. der Handhabung des Werkzeuges zugeordnet werden kann. Dabei wird auch der Anwendungsfall berücksichtigt, d.h. welche Anwendung mit dem Werkzeug aktuell erfolgen soll, so dass auch die Art des jeweiligen Einsatzes des Werkzeuges bei der Steuerung des Werkzeuges mitberücksichtigt werden kann. Dabei erfolgt zunächst eine Identifizierung des aktuellen Benutzers des Werkzeuges, so dass das Werkzeug von Anfang an weiß, welcher Benutzer das Werkzeug gerade bedient. Sind bereits benutzerspezifische Daten zu diesem Benutzer in der Benutzerdateneinheit gesammelt, so können diese Daten abgeglichen werden, so dass das Werkzeug bereits erkennt, wie die Art der Bedienung des Werkzeuges durch diesen Benutzer bei vorherigen Bedienungen erfolgt ist. Ist dies ein neuer Benutzer, der das Werkzeug bislang noch nicht benutzt hatte, kann dieser als neuer Benutzer in der Benutzerdateneinheit angelegt werden, so dass die aktuellen und zukünftigen benutzerspezifischen Daten zu diesem Benutzer dort gesammelt werden können. Wird das Werkzeug betätigt, so werden sowohl Daten aus der Benutzerdateneinheit als auch aus der Arbeitsdateneinheit als Grundlage genommen, um die Bedienung des Werkzeuges an den aktuellen Benutzer und auch an den aktuellen Anwendungsfall anzupassen. Während der Betätigung des Werkzeuges werden neue Daten zu der Art der Betätigung durch den Benutzer von einer Lerneinheit erfasst und mit den Daten der Benutzerdateneinheit und Arbeitsdateneinheit verglichen, wobei bei Abweichungen der Daten oder neuen Daten diese Daten in der Benutzerdateneinheit und/oder der Arbeitsdateneinheit gesammelt und angepasst bzw. aktualisiert werden. Damit kann ein lernendes System geschaffen werden, wodurch eine kontinuierliche Optimierung der Betätigung des Werkzeuges erreicht werden kann. Ferner ist eine Anpassungseinheit vorgesehen, welche in Verbindung mit zumindest der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit steht, so dass in Abhängigkeit der Daten der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit die Betätigung des Werkzeuges angepasst und gesteuert werden kann.

Die benutzerspezifischen Daten können beispielsweise Daten zur Personenkennung und/oder Daten zur Art der Kraftaufbringung des Benutzers und/oder Daten zu einem von dem Benutzer erreichbaren Drehmoment und/oder Daten zur Art und Ausprägung eines Überreißens durch einen Benutzer umfassen. Die benutzerspezifischen Daten umfassen damit vorzugsweise Daten zur Art und Weise der Bedienung bzw. Handhabung des Werkzeuges durch den jeweiligen Benutzer. Auch einzelne Daten zu der Person des Benutzers selber sind vorzugsweise in Form einer Personenkennung als benutzerspezifische Daten in der Benutzerdateneinheit erfasst, so dass jedem Benutzer die eigenen Daten bzw. die eigenen benutzerspezifischen Daten zugeordnet werden können. Jeder Benutzer bedient ein Werkzeug unterschiedlich. Beispielsweise bringt jeder Benutzer eine Kraft unterschiedlich auf das Werkzeug auf. Auch kann das erreichbare Drehmoment bei jedem Benutzer variieren. Ferner variiert die Gefahr eines Überreißens in Abhängigkeit des jeweiligen Benutzers. Alle diese Daten können als benutzerspezifische Daten in der Benutzerdateneinheit gesammelt werden. Weitere benutzerspezifische Daten sind ebenfalls denkbar.

Die Arbeitsdaten können beispielsweise Daten zur Art des Schraubfalls und/oder Daten zu einem Einschraubwinkel und/oder Daten zu einem Material des Einschraubmittels und/oder Daten zu einem Material, in welches die Einschraubung erfolgt, umfassen. Weitere Arbeitsdaten sind ebenfalls denkbar. Ein Schraubfall kann beispielsweise hart oder weich sein. Bei einem harten Schraubfall trifft der Schraubenkopf auf eine harte Oberfläche, wodurch das Drehmoment schlagartig ansteigt. Bei einem weichen Schraubfall nimmt das Drehmoment hingegen langsamer und damit weicher zu. Weiter kann je nach Anwendungsfall der Einschraubwinkel unterschiedlich sein, wodurch auch die Art der Bedienung des Werkzeuges unterschiedlich ist und entsprechend angepasst werden muss. Auch das Material des Einschraubmittels, wie beispielsweise einer Schraube, aber auch das Material, in welches die Einschraubung erfolgt, kann die Bedienung des Werkzeuges beeinflussen.

Gespeichert werden können die Daten der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit in den jeweiligen Dateneinheiten selbst, so dass der Benutzerdateneinheit und der Arbeitsdateneinheit jeweils eine eigene Datenbank zugeordnet sein kann. Es ist aber auch möglich, dass eine zentrale Datenbank vorgesehen ist, welcher die Benutzerdateneinheit und die Arbeitsdateneinheit zugeordnet sind, so dass die Benutzerdateneinheit und die Arbeitsdateneinheit in einer zentralen Datenbank ihre Daten ablegen und speichern können, so dass sie selbst keine Datenbank und damit keinen eigenen Speicher benötigen.

Diese zentrale Datenbank kann innerhalb des Werkzeuges angeordnet sein und damit in dem Werkzeug integriert sein. Es ist aber auch möglich, dass die zentrale Datenbank außerhalb des Werkzeuges positioniert ist. Die Benutzerdateneinheit und die Arbeitsdateneinheit können zur Übertragung der Daten an die zentrale Datenbank mit der zentralen Datenbank über eine Funkverbindung oder eine Kabelverbindung verbunden sein. Die Identifizierung des Benutzers, welcher das Werkzeug aktuell bedient, kann auf verschiedene Art und Weise in der Benutzerkennungseinheit erfolgen. Beispielsweise durch eine Kennungseingabe durch den Benutzer, wobei jedem Benutzer eine spezifische Kennung zugeordnet sein kann. Die Kennung kann beispielsweise ein Nummerncode sein. Auch die Eingabe bzw. Erfassung einer Identifizierungskarte oder eines Identifizierungssticks ist möglich. Weiter kann die Identifizierung auch über biometrische Daten des Benutzers, wie beispielsweise einem Fingerabdruck, erfolgen. Auch ist das Einlesen eines optischen Codes, wie beispielsweise eines QR-Code, möglich, welcher einem Benutzer zugeordnet ist. Die Identifizierung des Benutzers erfolgt vorzugsweise beim Beginn der Betätigung des Werkzeuges.

Ist aufgrund der benutzerspezifischen Daten und der Arbeitsdaten bei der Betätigung des Werkzeuges eine Anpassung des Werkzeuges bzw. eine Anpassung der Arbeitsweise des Werkzeuges notwendig, so kann diese Anpassung automatisch erfolgen, ohne dass der Benutzer dies wahrnimmt. Es ist aber auch möglich, dass bei einer Anpassung der Betätigung des Werkzeuges die Anpassungseinheit eine Warnmeldung an den Benutzer ausgibt, so dass er die Anpassung wahrnimmt und gegebenenfalls auch erkennen kann, welche Form von Anpassung an dem Werkzeug erfolgt. Die Warnmeldung kann beispielsweise durch ein optisches und/oder akustisches Signal erfolgen.

Es ist ferner möglich, dass die Benutzerdateneinheit und/oder die Arbeitsdateneinheit und/oder die zentrale Datenbank mit einem Firmensoftwaresystem, wie beispielsweise einem PPS-/ERP-System, mittels Kabel oder Funk verbunden werden kann, so dass ein Abgleich von Daten zwischen diesem Firmensoftwaresystem und der Benutzerdateneinheit und/oder der Arbeitsdateneinheit und/oder zentralen Datenbank erfolgen kann. Durch den Abgleich kann beispielsweise ermittelt werden, an welchem Ort sich das Werkzeug aktuell befindet. Weiter ist eine Eingabe bzw. Übertragung von Daten aus einem Arbeitsplan des Firmensoftwaresystems in die zentrale Datenbank und/oder die Arbeitsdateneinheit und/oder die Benutzerdateneinheit möglich. Zudem können Daten vom Werkzeug, wie beispielsweise ein IST-Anzugsmoment, die Anzahl der durchgeführten Verschraubungen, Zeiten, Benutzer-ID oder ähnliches, von der Arbeitsdateneinheit und/oder der Benutzerdateneinheit und/oder der zentralen Datenbank an das Firmensoftwaresystem übermittelt werden und dort ausgewertet und/oder verwaltet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt.

Die einzige Figur zeigt schematisch ein Werkzeug gemäß der Erfindung.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

In der einzigen Figur ist ein Werkzeug 100 stark vereinfacht schematisch dargestellt. Das Werkzeug 100, insbesondere ein handgeführtes Werkzeug, kann beispielsweise ein Drehmomentwerkzeug, ein Drehmomentprüfgerät oder ein Drehwinkelprüfgerät sein. Weitere Arten von Werkzeugen 100 sind ebenfalls denkbar.

Das Werkzeug 100 weist eine Benutzererkennungseinheit 10 auf. Über die Benutzererkennungseinheit 10 erfolgt ein Identifizieren des aktuell das Werkzeug 100 betätigenden Benutzers. In der Benutzererkennungseinheit 10 können Personendaten zu verschiedenen Benutzern gespeichert sein, so dass der sich an dem Werkzeug 100 identifizierende Benutzer erkannt und zugeordnet werden kann. Zur Identifizierung des Benutzers kann dieser beispielsweise eine Kennung in Form eines Nummerncodes manuell eingeben oder über eine Karte oder einen Stick einiesen lassen. Weiter kann die Identifizierung auch durch biometrische Daten des Benutzers erfolgen, indem dieser sich mit seinem Fingerabdruck an der Benutzererkennungseinheit 10 identifiziert. Weitere Möglichkeiten sind ein optischer Code oder auch ein RFID- oder NFC-System zur Identifizierung des Benutzers. Ferner ist auch eine Einbuchung des Benutzers an einem entfernt von dem Werkzeug 100 angeordneten zentralen System möglich, wobei dieses zentrale System dann vorzugsweise über Funk die eingelesenen Daten an die Benutzererkennungseinheit 10 in dem Werkzeug 100 weiterleiten kann.

Die Benutzererkennungseinheit 10 ist mittels Funk oder Kabel mit einer Benutzerdateneinheit 11 verbunden. In dieser Benutzerdateneinheit 11 sind benutzerspezifische Daten zur Flandhabung des Werkzeuges 100 gesammelt. Zu jedem Benutzer können somit in der Benutzerdateneinheit 11 benutzerspezifische Daten zugeordnet sein, welche beim Betätigen bzw. zur Betätigung des Werkzeuges 100 abgerufen können. Das Werkzeug 100 kann damit erkennen, wie der Benutzer das Werkzeug 100 bei seinen vorherigen Benutzungen gehandhabt hat bzw. wie er mit ihm umgehen konnte. Die benutzerspezifischen Daten umfassen vorzugsweise eine Personenkennung, welche mit den Daten aus der Benutzererkennungseinheit abgeglichen werden, so dass ein Benutzer eindeutig identifizierbar ist und ihm weitere benutzerspezifische Daten zugeordnet werden können. Weiter können die benutzerspezifischen Daten das erreichbare Drehmoment, die Art der Kraftaufbringung und/oder die Art und Ausprägung eines Überreißens durch den Benutzer sein.

Zusätzlich zu den benutzerspezifischen Daten kennt das Werkzeug auch Arbeitsdaten für unterschiedliche Anwendungsfälle, welche in einer Arbeitsdateneinheit 12 gesammelt werden. Arbeitsdaten können beispielsweise Art des Schraubfalls, Einschraubwinkel, Material des Einschraubmittels und/oder Material, in welches die Einschraubung erfolgt, sein.

Um die benutzerspezifischen Daten der Benutzerdateneinheit 11 und die Arbeitsdaten der Arbeitsdateneinheit 12 auf einem aktuellen Stand halten zu können und immer wieder anpassen zu können, ist eine Lerneinheit 13 vorgesehen, welche mit der Benutzerdateneinheit 11 und der Arbeitsdateneinheit 12 über Kabel oder Funk verbunden ist. In der Lerneinheit 13 werden Daten während einer Betätigung des Werkzeuges 100 durch den Benutzer erfasst und mit den in der Benutzerdateneinheit 11 und der Arbeitsdateneinheit 12 gesammelten Daten verglichen und bei einer Abweichung in der Benutzerdateneinheit 11 und in der Arbeitsdateneinheit 12 angepasst. Durch die Lerneinheit 13 kann ein Lernen des Werkzeuges 100 erfolgen, da dieses immer weiter an die Eigenheiten des jeweiligen Benutzers und die Eigenheiten des jeweiligen Anwendungsfalls angepasst und optimiert werden kann. Die Lerneinheit 13 kann beispielsweise einen oder mehrere Sensoren umfassen, über welche die Art der Handhabung des Benutzers und auch der aktuelle Anwendungsfall erkannt und erfasst werden können.

Zur Einstellung des Werkzeuges 100 auf den jeweiligen Benutzer und den jeweiligen Anwendungsfall ist ferner eine Anpassungseinheit 14 vorgesehen, mittels welcher in Abhängigkeit der benutzerspezifischen Daten der Benutzerdateneinheit 11 und der Arbeitsdaten der Arbeitsdateneinheit 12 die Betätigung des Werkzeugs 100 angepasst und gesteuert werden kann. Die Anpassungseinheit 14 kann Abweichungen bei der geplanten Arbeit mittels des Werkzeuges 100 erkennen und kompensieren. Dabei kann die Anpassungseinheit 14 auch eine Warnmeldung an den Benutzer ausgeben, so dass der Benutzer eine Rückmeldung erhält und erkennt, dass eine Abweichung vorliegt und eine Anpassung erfolgt. Die Warnmeldung kann durch ein optisches oder ein akustisches Signal erfolgen.

Ferner kann anhand der spezifischen Handhabung des Werkzeuges 100 durch den Benutzer auch erkannt werden, ob es sich um den an der Benutzererkennungseinheit 10 angemeldeten Benutzer handelt, und es kann bei einem falsch angemeldeten Benutzer eine entsprechende Rückmeldung über eine Warnmeldung an der Anpassungseinheit 14 ausgegeben werden.

Das Werkzeug 100 weist damit eine intelligente Steuerung auf, so dass das Werkzeug 100 in der Lage ist, die benutzerspezifischen Daten und die Arbeitsdaten zu erkennen und eine Führung bzw. Handhabung des Werkzeuges durch den Benutzer über die Anpassungseinheit 14 so zu steuern, dass für den jeweiligen Benutzer und den jeweiligen Anwendungsfall ein optimales Arbeitsergebnis erzielt werden kann. Dies kann beispielsweise durch ein mehrmaliges Anziehen eines beispielhaften Schraubfalls durch den Benutzer erzielt werden, bei dem das Werkzeug 100 die Daten in der Lerneinheit 13 erfasst und die Daten in der Benutzerdateneinheit 11 und der Arbeitsdateneinheit 12 entsprechend anpasst, so dass eine Anpassung der Betätigung und der Arbeitsweise des Werkzeuges 100 über die Anpassungseinheit 14 erfolgen kann.

Die Daten der Benutzerdateneinheit 11 und der Arbeitsdateneinheit 12 sind bei der hier gezeigten Ausgestaltung in einer zentralen Datenbank 15 gespeichert, welche in dem Werkzeug 100 angeordnet ist. Die Benutzerdateneinheit 11 und die Arbeitsdateneinheit 12 sind jeweils mittels Funk oder Kabel mit der zentralen Datenbank 15 verbunden.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebene bevorzugte Ausgestaltung. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

100 Werkzeug

10 Benutzererkennungseinheit

11 Benutzerdateneinheit

12 Arbeitsdateneinheit

13 Lerneinheit

14 Anpassungseinheit

15 Zentrale Datenbank