專利名稱：機床監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分的機床監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
DE10261791A1公開一種用于圓鋸的機床監(jiān)測裝置。它具有用于產(chǎn) 生和獲得電磁信號的傳感器單元，該傳感器單元布置在鋸片的附近。通 過監(jiān)測信號頻譜來發(fā)現(xiàn)人體部靠近鋸片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于機床監(jiān)測裝置，其具有用于識別機床使用狀況的識別單元。
在此提出，機床的至少一個部件用作識別單元的發(fā)射信號和/或接收 信號的反射器，由此可以從結(jié)構(gòu)上簡單實現(xiàn)對機床的大范圍監(jiān)測。
還提出，機床監(jiān)測裝置具有至少一個超寬頻帶雷達傳感器。它可以 在利用超寬頻帶信號的情況下獲得高信息密度，由此獲得有效監(jiān)測。與 此相關(guān)，"超寬頻帶雷達傳感器"應(yīng)該尤其被理解為一種雷達傳感器， 借此能產(chǎn)生、發(fā)射和接收和/或分析計算超寬頻帶雷達信號。"超寬頻帶 (或Ultra Wide Band或UWB)雷達信號，，應(yīng)該尤其^L理解為電^磁信號， 其具有中心頻率介于lGHz至15GHz頻率范圍且頻帶寬度至少為500 MHz的頻譜。超寬頻帶雷達傳感器尤其是識別單元的組成部分。
還提出，識別單元尤其是識別單元的超寬頻帶雷達傳感器能實現(xiàn)位 置確定和/或速度確定，這樣可以獲得非常高的識別精度。"位置確定，， 應(yīng)該尤其被理解為確定借助機床監(jiān)測裝置監(jiān)測的目標(biāo)相對機床的一個 活動目標(biāo)例如尤其是相對最好處于被驅(qū)動狀態(tài)的刀具的位置。此外，
"速度確定"應(yīng)該尤其是指確定至少一個運動特征，該運動特征選自一 個相對機床的活動目標(biāo)運動的物體的運動方向、瞬時速度值和瞬時加速 度值的組。
與此相關(guān)，如果位置確定和/或速度確定是人體組織或動物組織的位 置確定和/或速度確定，則可以獲得高的安全性。尤其是借助對超寬頻帶信號的頻譜分析來實現(xiàn)人體組織或動物組織的識別。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中提出，機床的所述至少一個部件是 加工工件的元件，由此可以獲得在直接位于加工工件的元件四周中的特
別大的監(jiān)測區(qū)。與此相關(guān)地提出，機床的所述至少一個部件是鋸片或鋸條。
在本發(fā)明的 一 個有利改進方案中提出，識別單元具有至少 一 個包括 發(fā)射方向和/或接收方向的天線，該天線對準(zhǔn)所述至少一個部件，其中可 以獲得具有高強度的分析信號。
在本發(fā)明的另一個實施方案中提出，識別單元具有至少兩個傳感 器，它們在機床基準(zhǔn)安裝位置上設(shè)置在用于安置工件的機床工作面的兩 側(cè)，這樣一來，可以從結(jié)構(gòu)上簡單實現(xiàn)大監(jiān)測區(qū)的覆蓋。與此相關(guān)，"機 床基準(zhǔn)安裝位置"應(yīng)被理解為這樣的位置，其在最終用戶按照規(guī)定的操 作條件使用機床時出現(xiàn)。機床工作面最好按照用于安放待加工工件的安 放面的形式構(gòu)成，其在機床基準(zhǔn)安裝位置中水平取向。當(dāng)傳感器布置在 才幾床工作面的"兩側(cè)"時，傳感器最好通過才幾床工作面^皮分隔開，在此， 第一傳感器布置在機床工作面之上，第二傳感器布置在機床工作面之 下。
在本發(fā)明的 一 個有利改進方案中提出，設(shè)置識別單元是為了求出至 少 一種材料的介電常數(shù)，由此能做到特別精確的材料識別。
還提出，設(shè)置識別單元是為了通過將發(fā)射信號或接收信號反射至工 件來求出工件厚度，由此能有利地省去用于測量工件厚度的附加裝置。
為了確定介電常數(shù)和/或工件厚度而提出，識別單元在至少一個工作 模式中用于分析計算一組至少兩個輻射部分中的至少一個輻射部分，這 兩個輻射部分因信號被反射向材料的至少兩個界面而在空間上相互分 開。
如果機床監(jiān)測裝置尤其是識別單元具有天線陣列，則可以實現(xiàn)非常 有效的識別。與此相關(guān)，"天線陣列，，應(yīng)尤其被理解為一組多個彼此不 同的天線，它們在工作中借助同一個信號發(fā)生單元被供給待發(fā)射的信 號。天線陣列適當(dāng)?shù)鼐哂兄辽僖粋€超寬頻帶雷達天線。
如果天線陣列以相位可變式天線陣列的形式構(gòu)成，則可以提高識別 精度。與此相關(guān)，"相位可變式"天線陣列應(yīng)尤其被理解為這樣一種天 線陣列，其對應(yīng)于至少一個相位移^/L構(gòu)，該相位移^L構(gòu)i殳置用來改變由天線陣列的不同天線所發(fā)出的兩個信號之間的至少 一 個相對相位。
如果識別單元具有至少兩個監(jiān)測區(qū)用于監(jiān)測機床的使用過程，則可
以獲得監(jiān)測功能設(shè)計的高靈活性。
還提出，所述監(jiān)測區(qū)分別對應(yīng)于機床的一個不同工作模式，這樣一
來，可以在機床使用中獲得高的靈活性。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中提出，至少其中一個所述監(jiān)測區(qū)對
應(yīng)于機床的報警模式。這樣，可以有利地在發(fā)現(xiàn)潛在危險的使用狀況時
在操作者處于實際危險境地之前采取預(yù)防措施。
置用來在報警模式下減緩刀具的驅(qū)動:則可以有利地獲得報警效果和高
的安全性。
在本發(fā)明的 一個有利設(shè)計中提出，至少其中 一個所述監(jiān)測區(qū)對應(yīng)于 機床的安全關(guān)閉，結(jié)果，可以獲得高的機床操作安全性。
還提出，識別單元能發(fā)現(xiàn)一方面是人或動物且另一方面是木頭、金 屬或塑料之間的差別，在這里，能依據(jù)所識別出的材料類型來采取不同 的應(yīng)對。如果發(fā)現(xiàn)的是人體組織，則可以采取安全措施。如果發(fā)現(xiàn)的是 待加工的工件，則可以啟動用于表示工件狀態(tài)特征如濕度、厚度、進給 速度等的測量過程。
有利的是，識別單元包括計算單元，其通過基于模糊邏輯和/或神經(jīng) 元邏輯的特征參數(shù)的分析評估，來識別使用狀況。借助模糊邏輯，計算 單元可以結(jié)合所掌握的信號來快速分析大量復(fù)雜信息。模糊邏輯尤其表 示這樣的邏輯，它給某事件的發(fā)生指派介于O(假)和l(真)區(qū)間的概率值。 通過神經(jīng)元邏輯，可以有利地獲得機床監(jiān)測裝置的自學(xué)習(xí)功能。
在本發(fā)明的一個有利改進方案中提出，識別單元具有數(shù)據(jù)庫，在該 數(shù)據(jù)庫中， 一組特征參數(shù)被分配給一個使用狀況?？梢杂欣貙崿F(xiàn)非常 快速的使用狀況識別過程，其做法是，研究所掌握的特征參數(shù)和使用狀 況之間的關(guān)聯(lián)性。
還提出了一種用于識別在機床使用過程中的使用狀況的方法，其中 為了識別使用狀況，從人體組織或動物組織的探測中掌握至少一個特征 參數(shù)，由此能在使用機床時獲得高的安全性。


從以下的

中得到其它優(yōu)點。在附圖中示出了本發(fā)明的多個 實施例。附圖、說明書和權(quán)利要求書包含了大量特征組合。技術(shù)人員也
將適當(dāng)?shù)貑为殞徱曔@些特征并且歸納成有意義的其它特征組合。其中 圖1以前側(cè)截面圖表示包括鋸片和機床監(jiān)測裝置的圓鋸； 圖2是圖1所示圓鋸的從上方看的俯視圖； 圖3是機床監(jiān)測裝置的示意圖4以振幅-頻率視圖表示由機床監(jiān)測裝置產(chǎn)生的寬頻帶信號；
圖5表示機床監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)庫；
圖6表示確定手相對鋸片的位置和速度；
圖7表示工件的介電常數(shù)的確定；
圖8表示機床監(jiān)測裝置的兩個不同監(jiān)測區(qū)；和
圖9以前視圖表示帶有機床監(jiān)測裝置的裁板鋸。
具體實施例方式
圖1以前側(cè)截面圖表示成臺式圓鋸形式的機床10。以下的說明還涉 及圖2，圖2以俯視圖表示機床10。機床IO具有床身12、用于安放待 鋸切工件的工作面14以及以待加工刀具形式構(gòu)成的部件16。尤其是， 部件16以鋸片的形式構(gòu)成?；蛘?，部件16可以作為鋸條或其它技術(shù)人 員看起來有意義的刀具的形式構(gòu)成。機床10如圖1所示處于其基準(zhǔn)安 裝位置。在此情況下，為了加工工件，工件被安置在水平取向的工作面 14上并且在水平的加工方向18上相對刀具16運動，該加工方向垂直于 圖1的圖面。機床IO還配備有機床監(jiān)測裝置20,其具有一個識別單元 22,用于識別在機床IO使用時出現(xiàn)的狀況。尤其是該識別單元22按照 能在至少一個監(jiān)測區(qū)(參見圖8)內(nèi)識別存在人體組織或動物組織來設(shè)計。
為此，識別單元22配備有多個傳感器24和26。這些傳感器24和 26分別以超寬頻帶雷達傳感器的形式構(gòu)成。在此情況下，每個傳感器 24或26具有至少一個超寬頻帶天線28,其設(shè)置用于發(fā)射和/或接收圖4 所示的超寬頻帶信號。傳感器24在如圖1所示的機床IO基準(zhǔn)安裝位置 上與豎直方向30相關(guān)地設(shè)置在工作面14的下方，尤其在床身12中。 在此情況下，傳感器24在豎直方向上朝上被工作面14遮擋住。傳感器 26在基準(zhǔn)安裝位置上設(shè)置在工作面14的上方。為此，傳感器26借助保 持機構(gòu)32被保持在其高出工作面14的位置上。傳感器26的在豎直方向上30向下投射到工作面14上的投影被包在工作面14中。下傳感器 24和上傳感器26設(shè)置在工作面14的兩側(cè)，就是說，下傳感器24通過 工作面14與上傳感器26分隔開。
如圖2所示，傳感器24.1和24.3的天線28構(gòu)成包括兩個天線28 的第一天線陣列34.1，而傳感器24.2和24.4的天線28構(gòu)成包括兩個天 線28的第二天線陣列34.2。所述天線陣列34.1和34.2在作為刀具的部 件16的運動平面36的兩側(cè)設(shè)置在工作面14的下方。在此例子中，運 動平面36對應(yīng)于部件16的轉(zhuǎn)動平面。其包括部件16的重心并且垂直 于部件16的轉(zhuǎn)動軸線38取向。傳感器26.1、 26.3、 26.5和26.7的天線 28構(gòu)成包括四個天線28的第三天線陣列40.1,而傳感器26.2和26.4、 26.6和26.8的天線28構(gòu)成包含四個天線28的第四天線陣列40.2。天線 陣列40.1和40.2設(shè)置在工作面的上方并且在運動平面36的兩側(cè)。此外， 天線陣列40.1和40.2分別設(shè)置在部件16旁側(cè)的區(qū)域內(nèi)。設(shè)置在部件16 的旁側(cè)應(yīng)該理解為是這樣的布局，尤其是完全包埋在由部件16的運動 平面36所限定的一半空間中。還可以想到，傳感器24和26本身以天 線陣列的形式構(gòu)成。
識別單元22具有傳感器24和26，它們在機床基準(zhǔn)安裝位置上如上 所述地設(shè)置在工作面14的兩側(cè)，就像例如傳感器24.1和26.1那樣。每 個天線28具有一個發(fā)射器和/或接收器42,器對準(zhǔn)成刀具形式的部件16。 在此情況下，發(fā)射器和/或接收器42與水平的工作面和與豎直的運動平 面36形成一個尖銳的夾角a或者|3，其中夾角a或者卩之和最好等于 90度。當(dāng)通過天線28發(fā)出發(fā)射信號時，發(fā)射器42最好對應(yīng)于具有最高 強度的發(fā)射信號被發(fā)射的方向。在接收一個接收信號時，接收器42最 好對應(yīng)于天線28具有最大接收靈敏度的方向。發(fā)射器和/或接收器42的 取向可以通過相對工作面14來適當(dāng)選取對應(yīng)天線28的取向來定，和/ 或可以通過為一個傳感器24、 26設(shè)置光學(xué)單元，該光學(xué)單元用于輻射 成束。例如，發(fā)射器和/或接收器42可以對應(yīng)于該光學(xué)單元的光軸。在 所研究的情況中，天線陣列34、 40以相位可變式天線陣列的形式構(gòu)成。 在此情況下，在一個天線陣列34、 40內(nèi)，可以控制由構(gòu)成對應(yīng)天線陣 列34和40的單獨天線28所產(chǎn)生的發(fā)射信號之間的相對相位。在此情 況下，可以借助構(gòu)造性和/或破壞性干涉使發(fā)射信號成束，以便在優(yōu)選發(fā) 射方向42上射出。相對相位移的控制借助未詳細(xì)示出的相位移元件來進行。
在圖1所示的發(fā)射器和/或接收器42的取向下，以刀具形式構(gòu)成的 部件16將被用作用于識別單元22的發(fā)射信號和/或接收信號的反射器。 例如，由在工作面14下方的一個天線28從才幾床10的內(nèi)室中將發(fā)射信 號發(fā)射向部件16。該發(fā)射信號優(yōu)選射向部件16上的一個反射點，該反 射點設(shè)置在工作面14中的、為部件16而設(shè)的間隙44的區(qū)域內(nèi)，并且 由射中部件16的傾斜入射角決定地到達在工作面14上方的 一半空間， 在此空間內(nèi)，發(fā)射信號在目標(biāo)如工件或操作者的手上被反射或轉(zhuǎn)向。例 如，發(fā)射信號可以在位于部件16附近的操作者的手反射，此時回對準(zhǔn) 部件16。在重新在部件16上反射后，其作為接收信號被傳感器24和/ 或26接收。
借助識別單元22,可以在加工工件時實現(xiàn)不同的監(jiān)測功能。在圖3 中說明了識別單元22的結(jié)構(gòu)和行動方式。
圖3表示包括識別單元22的機床監(jiān)測裝置20以及機床10的以刀 具形式構(gòu)成的部件16。出于一目了然的考慮，只示出識別單元22中的 傳感器24.1。為了發(fā)射信號或接收信號，如上所述地給傳感器24.1配備 超寬頻帶天線28。待發(fā)射信號(參見圖4)將在傳感器的一個為超寬頻帶 工作而設(shè)置的信號發(fā)生單元46中產(chǎn)生并且備發(fā)送給天線28。在通過天 線28收到信號后，信號在信號處理單元48中被濾波、放大并被轉(zhuǎn)換成 數(shù)字形式，隨后被發(fā)送給識別單元22的計算單元50，以便加工處理。 識別單元22還具有存儲器單元52,包含監(jiān)測信息的數(shù)據(jù)庫54存儲于其 中。數(shù)據(jù)庫54的功能以下將做說明，該數(shù)據(jù)庫可借助輸入單元56由最 終用戶或者在設(shè)備調(diào)整時被編程。計算單元50最好具有至少一個微處 理器，或者它可以作為微處理器來構(gòu)成。
圖4表示其中一個天線28的輸入施加的發(fā)射信號的頻譜，在這里， 在Y軸上標(biāo)示出振幅A,在X軸上標(biāo)示出頻率v。發(fā)射信號4妄以下方式 傳輸，其中心頻率VM為5 GHz,中心頻率VM左右的信號帶寬Av為2GHz。 此時，低頻v!等于4GHz,高頻V2等于6GHz。例如發(fā)射信號可借助產(chǎn) 生脈沖來生成，其中每個脈沖按照納秒級的脈沖持續(xù)時間來傳輸并且有 規(guī)律地前后相隨。可以想到技術(shù)人員看起來是有意義的其它超寬頻帶信 號產(chǎn)生方法。
圖5表示存儲在存儲器單元52內(nèi)的數(shù)據(jù)庫54。借助數(shù)據(jù)庫54,計算單元50可以給所掌握的接收信號分配使用狀況58，其例如對應(yīng)于工 件被安放在工作面14上。在數(shù)據(jù)庫54中，信號模式如A3、 B2等在一 張分配表中分別被分配給使用狀況A或者B等。尤其是，識別單元22 可以發(fā)現(xiàn)一方面是人體組織或動物組織且另一方面是木頭、金屬或塑料 的區(qū)別。不同的使用狀況本身以接收信號的各不相同的頻鐠加以區(qū)分。 分別針對某材料表示一個符號的表征頻譜以信號模式的形式A,、 B2等 被存儲在數(shù)據(jù)庫54中。依據(jù)所測定的接收信號，計算單元50研究接收 信號和信號模式之間的關(guān)聯(lián)性，直到確定出一個與所測定的接收信號最 相關(guān)的信號模式60。合適的信號模式60的確定將借助模糊邏輯 (unscharfeLogik)方法來執(zhí)行。在數(shù)據(jù)庫54的另 一張分配表中，使用 狀況A、 B、 C等對應(yīng)于用于工件加工的行動方式I、 II、 III等。如果計 算單元50發(fā)現(xiàn)了一個使用狀況，則可以對該使用狀況做出發(fā)應(yīng)，其做 法是， 一個設(shè)置用于執(zhí)行安全措施且與識別單元2相連的執(zhí)行器單元 62(參見圖3)相應(yīng)于該行動地優(yōu)勢改變該工件加工過程。執(zhí)行器單元62 此時處于與設(shè)置用來驅(qū)動部件16的驅(qū)動單元64的有效連接中(參見圖 3),和/或其用于驅(qū)動未示出的安全機構(gòu)，該安全機構(gòu)設(shè)置用來保護操作 者。在所研究的例子中，使用狀況58對應(yīng)于行動66,該行動在數(shù)據(jù)庫 54中對應(yīng)于項I。在此行動66中，例如機床10的工作未改變地繼續(xù)進 行。
還假定，操作者的手指靠近被驅(qū)動的部件16。這本身在接收信號等 的頻語中通過表示人體組織特征的多個共振頻率體現(xiàn)出來。該使用狀況 被稱為使用狀況68,其被計算單元50依據(jù)所測到的接收信號并通過確 定一個相關(guān)聯(lián)的信號模式70識別。在數(shù)據(jù)庫54中，使用狀況68對應(yīng) 于一個行動72，在此行動中，部件16的驅(qū)動裝置被關(guān)停。
借助輸入單元56,用戶可以執(zhí)行數(shù)據(jù)庫54的配置。用戶尤其可以 使數(shù)據(jù)庫54適應(yīng)機床10的新應(yīng)用，例如當(dāng)使用其它的鋸切裝置或者新 型配件時，和/或它可以調(diào)整出對應(yīng)于某些使用狀況的新行動方式。為了 用新的使用狀況和用于該使用狀況的新行動方式來擴充數(shù)據(jù)庫54,規(guī)定 機床10的自學(xué)習(xí)模式。在此模式中，使用狀況可以由操作者來有意識 地提供，其中計算單元50可以自動學(xué)習(xí)，識別這樣的使用狀況并且求 出哪些行動方式適應(yīng)于該使用狀況。此時，計算單元50知曉每個使用 狀況對應(yīng)于一個或多個信號模式。對此，計算單元50在此模式中依據(jù)祌經(jīng)元邏輯來工作，該神經(jīng)元邏輯允許這樣的自學(xué)習(xí)功能。此外，借助 計算單元50,可以確定所發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)相對部件16的位置，尤其確定至
部件16的距離。這在圖6中示出了。為此，計算單元50為了確定所測 量的手和部件16之間的距離D而測定在產(chǎn)生發(fā)射信號和街道對應(yīng)的接 收信號之間的傳播時間，就像例如通過執(zhí)行相位計算。通過分析計算頻 率和/或發(fā)射信號和接收信號之間的相位移，可以監(jiān)測手相對部件16移 動的速度。
另外，將以刀具形式構(gòu)成的部件16用作反射器能夠確定安置在工 作面上的材料的介電常數(shù)。這在圖7中示意示出了。在此情況下，由其 中一個上傳感器26以傾斜的發(fā)射方向42將發(fā)射信號對準(zhǔn)部件16。在所 研究的例子中假定，發(fā)射信號由其中一個傳感器26.1、 26.3、 26.5或26.7 發(fā)出。在朝向部件16反射后，發(fā)射信號的方向在一個對應(yīng)于圖面的豎 直平面里同豎直取向的工件表面法線形成一個角度on。發(fā)射信號的一部 分將在空氣和工件74之間的第一界面反射，而一部分將透過工件74。
在此情況下，透過的輻射與相同的工件表面法線形成一個角度(X2。透過
的輻射部分在工件74至工作面14的第二界面被反射。傳感器26的位 置，確切說例如傳感器26.3至運動平面36的水平距離X時如此選擇的， 即只測量到在第一界面上被反射的輻射部分。由此一來，可以確定工件 74材料的反射系。通過在發(fā)射信號不同極化時確定反射系數(shù)，可以求出 工件74材料的介電常數(shù)。這借助識別單元22的計算單元50來完成。 還可以如此在垂直于運動平面36的水平方向上移動傳感器26.3,即距 離X是如此選擇的，傳感器26.3測量在第二界面被反射的輻射部分。 通過確定移動距離，可以求出角度(X2和工件74的厚度d。這又借助識 別單元22的計算單元50來求出。作為替換方式或者除此之外，可以想 到將一個天線28用于傳感器26.3，該天線具有接收角度，該接收角度 能實現(xiàn)兩個輻射部分的接收。在此情況下，發(fā)射信號能以脈沖發(fā)射信號 的形式構(gòu)成，在此借助測量發(fā)射信號的傳播時間對兩個輻射部分加以區(qū) 分。還可以想到使用一個天線陣列，在這里，天線陣列的多個天線分別 被設(shè)置用于明確測量其中一個輻射部分，由此一來，又能對兩個輻射部 分加以區(qū)分。
通過許多天線28及其圍繞部件16的分散布置，可以通過識別單元 22靈活確定才幾床10的許多監(jiān)測區(qū)。這在以從上方看的俯一見圖表示才幾床10的圖8中示出了。識別單元22確定下兩個監(jiān)測區(qū)76和78。監(jiān)測區(qū) 76和78的在豎直方向30上朝下投射到工作面14上的且對應(yīng)于在工作 面14中的監(jiān)測區(qū)76和78邊界的投影借助虛線來表示。監(jiān)測區(qū)78圍繞 部件16并且對應(yīng)于執(zhí)行器區(qū)。如果借助識別單元22發(fā)現(xiàn)在部件16旋 轉(zhuǎn)時在監(jiān)測區(qū)78內(nèi)存在人體組織或動物組織，則如上所述地觸發(fā)執(zhí)行 器單元62的安全措施。尤其借助執(zhí)行器單元62來觸發(fā)機床10的安全 關(guān)閉，尤其是驅(qū)動單元64的安全關(guān)停。監(jiān)測區(qū)76圍繞監(jiān)測區(qū)78并且 由多個點組成，這些點離部件16最近，其距離大于監(jiān)測區(qū)78的點至部 件16的最小距離。監(jiān)測區(qū)76對應(yīng)于報警區(qū)并且對應(yīng)于機床10的報警 模式。如果在監(jiān)測區(qū)76內(nèi)發(fā)現(xiàn)存在人體組織或動物組織，則可以借助 光學(xué)和/或聲學(xué)發(fā)信單元80來警告操作者(參見圖3)。另 一種報警模式借 助執(zhí)行器單元62來完成，該執(zhí)行器單元與驅(qū)動單元64相關(guān)聯(lián)地改變旋 轉(zhuǎn)的部件16的轉(zhuǎn)速，從而通過減緩部件16的驅(qū)動來警告操作者有潛在 危險。監(jiān)測區(qū)76和78的行動方式存儲在數(shù)據(jù)庫54中。
機床監(jiān)測裝置20可以有利地被用在靜止不動的機床中，例如帶鋸、 擺鋸、刨床等。還可以想到，本發(fā)明的機床監(jiān)測裝置20被用在擺鋸和 斜切鋸、裁板鋸和橫截鋸等中。例如，在圖9中示出了被應(yīng)用在成裁板 鋸形式的機床中的情況。在圖9的前視圖中示出的機床82按照已知方 式具有工作面84和用于支承以刀具確切i兌以一練片形式構(gòu)成的部件88的 刀具支承單元86,該部件以相對工作面84移動的方式支承。為了加工 安置在工作面84上的工件，刀具支承單元86可以從圖9所示的靜止位 置開始，借助一個與刀具支承單元86緊固在一起的操作單元90豎直向 下地移動，直到產(chǎn)生部件88與工件的接觸。機床82還具有以護罩形式 構(gòu)成的保護裝置92,用于局部遮蓋部件88。另外，機床82配備有機床 監(jiān)測裝置20,其具有四個傳感器24.1至24.4,它們布置在工作面84下 方(為此參見圖2),而在圖中只能看到其中兩個傳感器24.1和24.2。另 外，設(shè)有四個傳感器26.1至26.4，它們設(shè)置在工作面84的上方。在此 相應(yīng)用到尤其是關(guān)于傳感器24、 26相對工作面84和運動平面94尤其 是部件88的轉(zhuǎn)動平面、以及關(guān)于發(fā)射器和接收器42的取向以及將部件 88用作發(fā)射信號或接收信號的反射器的、以上對機床監(jiān)測裝置20的說 明。傳感器26被保持在保持機構(gòu)96上，其與刀具支承單元96緊固支 承，尤其被固定在保護裝置92上。在此情況下，傳感器26將在刀具支7 C單元86相對工作面14運動時被帶動
權(quán)利要求
1. 機床監(jiān)測裝置，包括用于識別機床(10；82)中的使用狀況的識別單元(22)，其特征在于，該機床(10；82)的至少一個部件(16；88)用作該識別單元(22)的發(fā)射信號和/或接收信號的反射器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，設(shè)有至少一 個超寬頻帶雷達傳感器(24, 26)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該識別 單元(22)能實現(xiàn)位置確定和/或速度確定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，位置確定和 /或速度確定是人體組織或動物組織的位置確定和/或速度確定。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該 機床(10;82)的該至少一個部件(16;88)是加工工件的部件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該機床(IO) 的該至少一個部件(16;88)是鋸片或鋸條。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該 識別單元(22)具有至少一個包括發(fā)射方向和/或接收方向(42)的天線(28), 該天線對準(zhǔn)所述至少一個部件(16;88)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該 識別單元(22)具有至少兩個傳感器(24， 26),它們在機床基準(zhǔn)安裝位置上 設(shè)置在用于安放工件的才幾床工作面(14;84)的兩側(cè)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該 識別單元(22)設(shè)置用于求出至少 一種介質(zhì)的介電常數(shù)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于， 該識別單元(22)設(shè)置用于通過將發(fā)射信號或接收信號反射到工件(74)上 來求出工件厚度(d)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于， 設(shè)有天線陣列(34, 40)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該天線陣 列(34, 40)以相位可變式天線陣列的形式構(gòu)成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該 天線陣列(34, 40)具有至少一個超寬頻帶雷達天線(28)。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該識別單元(22)確定至少兩個用于監(jiān)測機床(10)的使用過程的監(jiān)測區(qū)(76, 78),。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，給所述監(jiān) 測區(qū)(76, 78)各分配一個不同的機床(10)工作模式。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，至 少其中一個所述監(jiān)測區(qū)(76)對應(yīng)于機床(10)的報警模式。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于，該識別單下減緩刀具的馬區(qū)動。、、 一 一 、一 ,
18. 根據(jù)權(quán)利要求14至17之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于， 至少其中 一 個所述監(jiān)測區(qū)(78)對應(yīng)于機床(10)的安全關(guān)閉。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于， 該識別單元(22)能夠發(fā)現(xiàn)一方面是人或動物且另一方面是木頭、金屬或 塑料之間的差別。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于， 該識別單元(22)包括計算單元(50),它設(shè)置用于通過基于模糊邏輯和/或 神經(jīng)元邏輯的特性參數(shù)分析來識別使用狀況。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置，其特征在于， 該識別單元(22)具有數(shù)據(jù)庫(54),在該數(shù)據(jù)庫中 一組特征參數(shù)與 一種使用 狀況(58, 68)相對應(yīng)。
22. —種機床，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的機床監(jiān)測裝置。
23. —種超寬頻帶雷達傳感器，其用于在按照權(quán)利要求22所述的機 床中識別使用狀況。
24. —種用于識別在機床(10;82)的使用過程中的使用狀況的方法， 其特征在于，為了識別使用狀況，從人體組織或動物組織的探測中掌握 至少一個特征參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明基于一種機床監(jiān)測裝置，其包括用于識別機床(10；82)中的使用狀況的識別單元(22)，在此提出，機床(10；82)的至少一個部件(16；88)用作用于識別單元(22)的發(fā)射信號和/或接收信號的反射器。
文檔編號B23Q17/24GK101511530SQ200780032654
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月4日
發(fā)明者A·W·希斯, H·布勞恩, M·馬勒, R·克拉普夫, R·格林 申請人:羅伯特·博世有限公司