專利名稱：工具機(jī)保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于工具機(jī)的工具機(jī)保護(hù)裝置，其包括用于發(fā)射發(fā)射信號的發(fā)射 單元和用于接收接收信號的接收單元。 本發(fā)明建議，工具機(jī)保護(hù)裝置具有調(diào)整單元，它被設(shè)置用于至少部分自動(dòng)地調(diào)整 要發(fā)射的發(fā)射信號。在這一點(diǎn)上，用語"被設(shè)置"尤其應(yīng)該理解為被專門設(shè)計(jì)和/或被專門 裝備和/或被專門編程。此外用語"發(fā)射信號"尤其應(yīng)該理解為最好由寬帶信號和特別有利 地由超寬帶信號形成的信號。此時(shí)用語"超寬帶信號(或UWB信號)"尤其是指電磁信號， 其有效頻率范圍具有在頻率范圍1GHz至15GHz的中間頻率和至少500MHz的頻帶寬度。該 超寬帶信號尤其有利地具有最大為41. 3dBm/MHz的功率譜密度。但是原則上也可以設(shè)想， 發(fā)射信號由其它的、技術(shù)人員認(rèn)為是有意義的信號形成。最好借助于發(fā)射單元和接收單元 監(jiān)控與工具機(jī)的工具配屬的保護(hù)區(qū)和由此借助于發(fā)射單元和接收單元及時(shí)識別出使用者 與工具的可能的接觸。此外，用語"調(diào)整單元"尤其是應(yīng)該理解為可以由一個(gè)計(jì)算單元和/ 或一個(gè)評估單元和/或一個(gè)調(diào)節(jié)單元和/或一個(gè)控制單元形成的單元，其中所述調(diào)節(jié)單元 不僅可以由一個(gè)處理器單獨(dú)地形成而且也可以尤其是由一個(gè)處理器和其它的電子構(gòu)件，如 例如存儲(chǔ)器機(jī)構(gòu)，形成。此外用語"調(diào)整"應(yīng)該尤其理解為控制和/或調(diào)節(jié)。通過按照本發(fā) 明的設(shè)計(jì)方案可以使得發(fā)射信號或發(fā)射信號的參數(shù)有利地與環(huán)境相適配。
該工具機(jī)保護(hù)裝置適用于其中對圍繞工具設(shè)置的保護(hù)區(qū)域的監(jiān)控認(rèn)為是有意義 的所有類型的工具機(jī)。該工具機(jī)保護(hù)裝置可以特別有利地用于鋸子工具機(jī)中和尤其是用于 圓鋸中，因?yàn)樵诖颂幱捎谔貏e的危險(xiǎn)情況可以在圓鋸運(yùn)行時(shí)為使用者實(shí)現(xiàn)高的安全性和減 小受傷的危險(xiǎn)。 特別有利地，調(diào)整單元此時(shí)被設(shè)置用于調(diào)整要發(fā)射的發(fā)射信號的功率。在此情況 下可以使功率有利地適配于環(huán)境。此外，這樣可以使功率最小化和由此可以有利地減小和/ 或防止可能的干擾輻射或通過發(fā)射單元的可能的干擾，如例如飛行安全控制的干擾。此外， 由此使發(fā)射信號的功率最小化，工具機(jī)保護(hù)裝置至少能夠部分地?zé)o需許可地運(yùn)行。
為此調(diào)整單元有利地至少部分地由一個(gè)調(diào)節(jié)單元構(gòu)成，該調(diào)節(jié)單元被設(shè)置用于調(diào) 節(jié)要發(fā)射的發(fā)射信號的功率。在這一點(diǎn)上，用語"調(diào)節(jié)單元"尤其應(yīng)該理解為可以由一個(gè)計(jì) 算單元和/或一個(gè)評估單元和/或一個(gè)控制單元形成的單元，其中所述調(diào)節(jié)單元不僅可以 由一個(gè)處理器單獨(dú)地形成而且也可以尤其是由一個(gè)處理器和其它的電子構(gòu)件，如例如存儲(chǔ) 器機(jī)構(gòu)，形成。通過這種設(shè)計(jì)方案可以有利地實(shí)現(xiàn)要發(fā)射的發(fā)射信號的功率的持續(xù)的、尤其是自動(dòng)的匹配。 特別有利地，調(diào)節(jié)單元被設(shè)置用于根據(jù)接收的接收信號的至少一個(gè)信號特征參數(shù) 來調(diào)節(jié)要發(fā)射的發(fā)射信號的功率，由此可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號的功率與工具機(jī)保護(hù)裝置的檢測 區(qū)域中的變化相匹配。在這一點(diǎn)上，用語"信號特征參數(shù)"尤其應(yīng)該理解為輸入信號的特征 參數(shù)，其例如由功率，尤其是頻譜功率密度形成。 此外建議，調(diào)節(jié)單元被設(shè)置用于借助于信號特征參數(shù)來確定材料特征參數(shù)，由此 可以實(shí)現(xiàn)要發(fā)射的發(fā)射信號與材料特性，尤其是與要加工的工件的材料特性有利地匹配和 /或調(diào)整。特別有利地，此時(shí)材料特征參數(shù)由傳導(dǎo)能力和/或厚度中的一個(gè)特征參數(shù)形成 和/或由電介質(zhì)特征參數(shù)形成和/或由其它的、技術(shù)人員認(rèn)為有意義的材料特征參數(shù)形成。 此時(shí)尤其是可以使發(fā)射信號或發(fā)射信號的功率匹配于工件的厚度和/或水分含量。例如在 厚的要加工的工件情況下調(diào)整的發(fā)射信號的功率可以比在薄的要加工的工件情況下的發(fā) 射信號的功率較高。 此外建議，調(diào)節(jié)單元借助于模型計(jì)算來計(jì)算材料特征參數(shù)。此時(shí)可以在一個(gè)模型 中同時(shí)確定多個(gè)材料特征參數(shù)，尤其是在用于再現(xiàn)測量的信號特征參數(shù)的模型中根據(jù)相應(yīng) 的材料特征參數(shù)的變化確定多個(gè)材料特征參數(shù)。在這點(diǎn)上，用語"模型計(jì)算"尤其應(yīng)該理 解為依據(jù)模型來計(jì)算特征參數(shù)，其中"模型"尤其應(yīng)該理解為一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)作為一個(gè)原 型的代表基于與該原型共同的、對于某個(gè)任務(wù)關(guān)鍵的特性被一個(gè)第三系統(tǒng)所使用、選擇和/ 或提供，以使得后者能夠或者容易對原型進(jìn)行掌握、控制和/或描述，或者取代它。
在本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中建議，調(diào)節(jié)單元被設(shè)置用于使要發(fā)射的發(fā)射信號的 功率與接收單元的一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域相匹配。在這點(diǎn)上，"動(dòng)態(tài)區(qū)域"尤其是應(yīng)該理解為接收單 元的敏感區(qū)，它最好由一個(gè)下部的噪聲噪聲界限一直延伸到一個(gè)飽和界限。此時(shí)可以在接 收單元中實(shí)現(xiàn)一種尤其是噪聲低的、整潔的接收信號。此外可以有利地減小底座的影響。
此外建議，工具機(jī)保護(hù)裝置具有一個(gè)評估單元，評估單元被設(shè)置用于評估接收單 元的動(dòng)態(tài)區(qū)域的一個(gè)在其中設(shè)置接收信號的部分區(qū)域。此時(shí)可以達(dá)到該部分區(qū)域的高分辨 率和由此隨之實(shí)現(xiàn)對接收信號的詳細(xì)的和準(zhǔn)確的評估，尤其是接收信號的振幅和/或相位 的改變。 在本發(fā)明的一個(gè)有利的擴(kuò)展方案中建議一種用于工具機(jī)保護(hù)裝置的方法，其中要
發(fā)射出的發(fā)射信號至少部分自動(dòng)地被調(diào)整?？梢允拱l(fā)射信號或發(fā)射信號的參數(shù)有利地與環(huán)
境適配。此時(shí)特別有利的是，要發(fā)射出的發(fā)射信號的功率至少部分自動(dòng)地被調(diào)整。 此外建議，要發(fā)射出的發(fā)射信號的功率至少部分自動(dòng)地被調(diào)節(jié)。此時(shí)可以使發(fā)射
信號的功率有利地與環(huán)境適配。此外以這種方式可以使得功率最小化和由此有利地減小和
/或防止可能的干擾輻射或通過發(fā)射單元的可能的干擾，如例如飛行安全控制的干擾。此
外，通過使發(fā)射信號的功率最小化，工具機(jī)保護(hù)裝置至少能夠部分地?zé)o需許可的運(yùn)行。 此外建議，要發(fā)射出的發(fā)射信號的功率根據(jù)要被加工的工件的至少一個(gè)工件特征
參數(shù)被調(diào)節(jié)，由此可以實(shí)現(xiàn)要發(fā)射的發(fā)射信號與尤其是要加工的工件的材料特性有利地匹
配和/或調(diào)整。特別有利地，材料特征參數(shù)此時(shí)可以由傳導(dǎo)能力和/或厚度和/或電介質(zhì)
常數(shù)和/或其它的對于專業(yè)人員來看是有意義的材料特征參數(shù)形成。 此外建議，要發(fā)射出的發(fā)射信號的功率被匹配于一個(gè)接收單元的一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域， 由此可以在接收單元中實(shí)現(xiàn)一種尤其是噪聲低的、整潔的接收信號。此外可以有利地減小底座的影響。


其它的優(yōu)點(diǎn)由以下的

中獲得。附圖中示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。附圖、 說明書和權(quán)利要求書中包含許多特征的組合。技術(shù)人員也可以以合適的方式單獨(dú)地考慮這 些特征和組合成其它有意義的組合。附圖中所示 圖1是具有按照本發(fā)明的工具機(jī)保護(hù)裝置的工具機(jī)的示意圖； 圖2是通過調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)發(fā)射信號的功率的流程圖； 圖3是通過調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)發(fā)射功率的示意圖； 圖4是接收單元的一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)的視圖； 圖5是動(dòng)態(tài)區(qū)的一個(gè)高分辨的部分區(qū)域的視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出了由臺式圓鋸形成的工具機(jī)12。工具機(jī)12包括工具支架28，其中 布置由圓鋸片形成的工具30。工具30在安裝狀態(tài)下通過工具機(jī)12的工作臺32的一個(gè)沒 有詳細(xì)示出的槽突出來。工作臺32具有工作面34，其用于放置在工具機(jī)12運(yùn)行時(shí)被加工 的工件36。工具機(jī)12此外包括一個(gè)馬達(dá)單元38，它在運(yùn)行中產(chǎn)生用于工具30的驅(qū)動(dòng)力矩。 此外，工具機(jī)12具有工具機(jī)保護(hù)裝置IO，它用于在工具機(jī)12運(yùn)行時(shí)保護(hù)使用者40不被工 具30損傷。工具機(jī)保護(hù)裝置10具有保護(hù)罩42，它沿著工具30的圓周方向44圍繞工具30 從工作臺32突出來的部分區(qū)域48布置，其中圓周方向44平行于工具30的旋轉(zhuǎn)方向46。
工具機(jī)保護(hù)裝置10具有一個(gè)傳感器單元50，它包括一個(gè)用于在臺式圓鋸工作時(shí) 發(fā)射出發(fā)射信號16的發(fā)射單元14和一個(gè)用于接收接收信號20的接收單元18(圖1和2)。 發(fā)射單元14和接收單元18用于監(jiān)測面對著工具30的保護(hù)區(qū)域52。發(fā)射單元14此時(shí)用 于發(fā)射超寬帶信號，該信號被位于保護(hù)區(qū)域52中的物體例如尤其是工件36和使用者40的 身體部分反射。接下來在運(yùn)行中由接收單元18接收該反射信號。傳感器單元50此時(shí)布置 在工作臺32的下面(圖1)。發(fā)射單元14和接收單元18此時(shí)可以至少部分地一體地或單 件地構(gòu)造。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，原則上傳感器單元50可以布置在保護(hù)罩42中和 /或接收單元18可以設(shè)置用于接收傳輸信號，在此情況下發(fā)射單元14和接收單元18可以 在空間上相互分開地布置。 此外工具機(jī)保護(hù)裝置19具有一個(gè)調(diào)整單元22，它包括調(diào)節(jié)單元24，用于在工具機(jī) 12運(yùn)行時(shí)調(diào)整或調(diào)節(jié)發(fā)射單元14要放射出的發(fā)射信號16的功率。此時(shí)根據(jù)被接收的接收 信號20的至少一個(gè)信號特征參數(shù)實(shí)施對要放射出的發(fā)射信號16的功率L的調(diào)節(jié)。為 此調(diào)節(jié)單元24具有一個(gè)評估單元26，它評估接收單元18的接收信號20或信號特征參數(shù) SKi，該信號特征參數(shù)例如由功率或者頻譜功率密度構(gòu)成。被接收的信號此時(shí)在工具機(jī)保護(hù) 裝置10運(yùn)行時(shí)通過調(diào)整單元22的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器54傳遞給調(diào)節(jié)單元24或調(diào)節(jié)單元24 的評估單元26。依據(jù)信號特征參數(shù)SKi，在評估單元26中確定出一個(gè)材料特征參數(shù)或 多個(gè)材料特征參數(shù)MKi。材料特征參數(shù)MKi此時(shí)可以由傳導(dǎo)能力和/或要加工的工件36 的厚度MK2和/或電介質(zhì)特征參數(shù)MK3和/或其它的對于專業(yè)人員來看是有意義的材料特 征參數(shù)MKi中的一個(gè)特征參數(shù)構(gòu)成。材料特征參數(shù)MKi的確定是在評估單元26中借助于模型計(jì)算實(shí)現(xiàn)的，其中在此處在確定時(shí)多個(gè)材料特征參數(shù)被改變，直到模型計(jì)算與接收信 號20的測量的和被接收的信號特征參數(shù)達(dá)到可能最佳一致性為此。在本發(fā)明的一個(gè) 替代實(shí)施例中，材料特征參數(shù)MKi此外可以以技術(shù)人員認(rèn)為有意義的另一種方式和方法進(jìn) 行確定。 由調(diào)節(jié)單元24依據(jù)確定的材料特征參數(shù)MKi確定或計(jì)算出要發(fā)射出的發(fā)射信號 16的功率L，從而使要發(fā)射出的發(fā)射信號16的功率L在工具機(jī)12運(yùn)行中匹配于工件36的 厚度和/或工件36的傳導(dǎo)能力和由此匹配于工件36的水分含量和/或工件36的其它參 數(shù)(圖3)。接著由調(diào)節(jié)單元24利用被確定的、與工件36的材料特征參數(shù)MKi相匹配的功 率L產(chǎn)生要發(fā)射出的發(fā)射信號16，為此調(diào)節(jié)單元24具有信號產(chǎn)生單元56，和傳導(dǎo)到發(fā)射單 元14并由發(fā)射單元發(fā)射出去(圖2)。借助于調(diào)節(jié)單元24此時(shí)在計(jì)算要被發(fā)射出的發(fā)射信 號16的功率L時(shí)要被加工的工件36的一個(gè)當(dāng)前的材料特征參數(shù)始終被考慮。
在計(jì)算要發(fā)射出的發(fā)射信號16的功率L時(shí)由調(diào)節(jié)單元24考慮接收單元18的一 個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域58，從而由發(fā)射單元14發(fā)射出的信號和由接收單元18接收的信號位于接收單 元18的噪聲界限60之上。接收單元18的動(dòng)態(tài)區(qū)域58此時(shí)從噪聲界限60 —直延伸到一 個(gè)飽和界限64，如其在圖4中所示，其中相對于頻率f標(biāo)出了振幅A。此外，在工具機(jī)12運(yùn) 行中在評估接收信號20時(shí)接收單元18的動(dòng)態(tài)區(qū)域58的一個(gè)部分區(qū)域62借助于調(diào)整單元 22或模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器54以高分辨率示出，其中在該部分區(qū)域62中設(shè)置接收信號20 (圖5)。 和評估單元26 —起可以在此處實(shí)現(xiàn)對接收信號20的詳細(xì)分析并且確定材料特性參數(shù)MKi 時(shí)同時(shí)考慮接收信號20的振幅A和/或相位的變化。
權(quán)利要求
工具機(jī)保護(hù)裝置，其用于工具機(jī)(12)，包括用于發(fā)射出發(fā)射信號(16)的發(fā)射單元(14)和用于接收接收信號(20)的接收單元(18)，其特征在于，設(shè)有調(diào)整單元(22)，它用于至少部分自動(dòng)地調(diào)整要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)。
2. 按照權(quán)利要求l所述的工具機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，調(diào)整單元(22)用于調(diào)整要發(fā) 射出的發(fā)射信號(16)的功率(L)。
3. 按照權(quán)利要求2所述的工具機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，調(diào)整單元(22)至少部分地由一個(gè)調(diào)節(jié)單元(24)構(gòu)成，所述調(diào)節(jié)單元被設(shè)置用于調(diào)節(jié)要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)的功率(L)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的工具機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(24)被設(shè)置用于依據(jù)被接收的接收信號(20)的至少一個(gè)信號特征參數(shù)(SKi)調(diào)節(jié)要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)的功率(L)。
5. 按照權(quán)利要求4所述的工具機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(24)被設(shè)置用于借助于信號特征參數(shù)(SKi)確定材料特征參數(shù)(MKi)。
6. 按照權(quán)利要求4或5所述的工具機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述材料特征參數(shù)(MKi)由傳導(dǎo)能力和/或厚度中的一個(gè)特征參數(shù)(MK" MK2)形成和/或由電介質(zhì)特征參數(shù)(MK3)形成。
7. 按照權(quán)利要求4或5所述的工具機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(24)被設(shè)置用于借助于模型計(jì)算來確定所述材料特征參數(shù)(MKi)。
8. 至少按照權(quán)利要求3至5之一所述的工具機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(24)被設(shè)置用于使要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)匹配于接收單元(18)的一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域(58)。
9. 按照前述權(quán)利要求1至5之一所述的工具機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述調(diào)整單元(22)具有一個(gè)評估單元(26)，所述評估單元被設(shè)置用于評估接收單元(18)的一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域(58)的一個(gè)部分區(qū)域(62)，其中在所述部分區(qū)域(62)中設(shè)置接收信號(20)。
10. 工具機(jī)，其包括一個(gè)按照前述權(quán)利要求之一所述的工具機(jī)保護(hù)裝置。
11. 按照權(quán)利要求10所述的工具機(jī)，其特征在于，所述工具機(jī)是鋸子工具機(jī)。
12. 用于按照權(quán)利要求1至9之一所述的工具機(jī)保護(hù)裝置的方法，其特征在于，要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)至少部分自動(dòng)地被調(diào)整。
13. 按照權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)的功率(L)至少部分自動(dòng)地被調(diào)整。
14. 按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)的功率(L)至少部分自動(dòng)地被調(diào)節(jié)。
15. 按照權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)的功率(L)根據(jù)要被加工的工件(36)的至少一個(gè)材料特征參數(shù)(MKi)被調(diào)節(jié)。
16. 按照權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)的功率(L)被匹配于一個(gè)接收單元(18)的一個(gè)動(dòng)態(tài)區(qū)域(58)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工具機(jī)保護(hù)裝置，其用于工具機(jī)(12)，包括用于發(fā)射發(fā)射信號(16)的發(fā)射單元(14)和用于接收接收信號(20)的接收單元(18)。本發(fā)明建議，工具機(jī)保護(hù)裝置具有調(diào)整單元(22)，它用于至少部分自動(dòng)地調(diào)整要發(fā)射出的發(fā)射信號(16)。
文檔編號B23Q11/00GK101725819SQ20091020912
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者A·W·希斯, H·布勞恩, M·馬勒, W·貝爾 申請人:羅伯特.博世有限公司