探測(cè)系統(tǒng)和用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種探測(cè)系統(tǒng)，其包括探測(cè)頭(1)和發(fā)送-接收器元件(2)。探測(cè)頭(1)和發(fā)送-接收器元件(2)構(gòu)造成使得在它們之間信息(AI,BI)可無(wú)線地經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)傳輸。發(fā)送-接收器元件(2)或探測(cè)頭(1)為了接收無(wú)線電信號(hào)具有兩個(gè)彼此相間隔的天線(2.1,2.2)，使得經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)由這兩個(gè)天線(2.1,2.2)所接收的信息(AI,BI)可平行地處理。同樣，本發(fā)明還包括一種用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】探測(cè)系統(tǒng)和用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的探測(cè)系統(tǒng)(Tastsystem)，其包括帶有探測(cè)針(Taststift)的探測(cè)頭(Tastkopf)和發(fā)送-接收器元件(Sende-Empfjingerelement),其中，在探測(cè)頭與發(fā)送-接收器元件之間無(wú)線的信息傳輸是可能的。此外，本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求10的用于運(yùn)行這樣的探測(cè)系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]探測(cè)系統(tǒng)通常包括移動(dòng)的探測(cè)頭和靜止的發(fā)送-接收器元件。以帶有可偏轉(zhuǎn)的探測(cè)針(其在從其靜止位置偏轉(zhuǎn)時(shí)或在接觸探測(cè)針時(shí)發(fā)出信號(hào))的探測(cè)開(kāi)關(guān)(Tastschalter)的形式的探測(cè)頭尤其被用于工件的位置確定，工件在加工材料的機(jī)器、例如機(jī)床中夾緊。探測(cè)針的靜止位置在此被理解成探測(cè)針與待觸碰的工件沒(méi)有接觸的位置。在探測(cè)針與工件接觸時(shí)，使探測(cè)針從其靜止位置偏轉(zhuǎn)并且當(dāng)偏轉(zhuǎn)超過(guò)預(yù)設(shè)的探測(cè)閾值時(shí)，借助于合適的轉(zhuǎn)換器(Wandler)產(chǎn)生電氣的傳感器信號(hào)。電氣的傳感器信號(hào)然后經(jīng)常被轉(zhuǎn)換成無(wú)線電信號(hào)(Funksignal),從而以該方式實(shí)現(xiàn)觸碰信息(Antastinformation)的無(wú)接觸且無(wú)線地傳輸?shù)教綔y(cè)系統(tǒng)的發(fā)送-接收器元件處。
[0003]在該發(fā)送-接收器元件處無(wú)線傳輸?shù)男盘?hào)然后又被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。探測(cè)系統(tǒng)的發(fā)送-接收器元件與評(píng)估單元相連接，電信號(hào)被傳遞到評(píng)估單元處并且最終例如被提供用于機(jī)床的控制。在那里，基于相關(guān)的機(jī)床部件(Werkzeugmaschinenteil)的所測(cè)量的位置,可來(lái)確定待測(cè)量的工件的位置。就此而言重要的是，在預(yù)定的時(shí)間窗之內(nèi)可靠地傳輸相應(yīng)的信息。
[0004]利用這樣的探測(cè)頭即例如可來(lái)探測(cè)工件的輪廓、但是還有工具的輪廓。在探測(cè)工件的情況中，探測(cè)頭大多相對(duì)于發(fā)送-接收器元件可移動(dòng)地來(lái)布置。
[0005]由公開(kāi)文件EP 2317278 Al已知一種開(kāi)頭提及的類(lèi)型的探測(cè)系統(tǒng)，在其中公開(kāi)了經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線的信號(hào)傳輸或信息傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在與提供一種探測(cè)系統(tǒng)或一種用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法，通過(guò)該方法可實(shí)現(xiàn)探測(cè)系統(tǒng)的可靠的且簡(jiǎn)單的運(yùn)行
該目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1或權(quán)利要求10的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0007]相應(yīng)地，探測(cè)系統(tǒng)包括探測(cè)頭和發(fā)送-接收器元件，其中，探測(cè)頭具有探測(cè)針和傳感器元件。通過(guò)探測(cè)針的接觸，由傳感器元件可產(chǎn)生傳感器信號(hào)。探測(cè)頭和發(fā)送-接收器元件構(gòu)造成使得在它們之間可無(wú)線地經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)傳輸信息。在此，發(fā)送-接收器元件或探測(cè)頭(必要時(shí)發(fā)送-接收器元件和探測(cè)頭)為了接收無(wú)線電信號(hào)具有兩個(gè)彼此相間隔的天線，其中，發(fā)送-接收器元件或探測(cè)頭構(gòu)造成使得經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)由兩個(gè)天線所接收的信息可平行地處理。
[0008]在本發(fā)明的一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，傳感器元件可設(shè)計(jì)為機(jī)械地起作用的元件、例如為應(yīng)變片(Dehnmessstreifen)或?yàn)閴弘娫?或者實(shí)現(xiàn)為在光學(xué)組件中光學(xué)地起作用的元件、例如光電元件(Fotoelement)。
[0009]以調(diào)制的無(wú)線電波(Funkwelle)的形式存在的信號(hào)應(yīng)理解成無(wú)線電信號(hào)。無(wú)線電波的優(yōu)選的頻率帶處于IOOMHz和300GHz之間。在有利的設(shè)計(jì)方案中，無(wú)線電波具有在500MHz與30GHz之間的頻率。尤其地，根據(jù)與OSI分層模型(OS1-Schichtenmodell)相聯(lián)系的常用術(shù)語(yǔ)，無(wú)線電信號(hào)可設(shè)計(jì)為數(shù)據(jù)巾貞(Datenrahmen)或數(shù)據(jù)框(Datenframe)。概念可處理尤其可被理解成可存儲(chǔ)或可評(píng)估或可評(píng)價(jià)。
[0010]有利地,兩個(gè)天線中的每個(gè)與電子的接收器線路(Empfjingerschaltung)相連接，使得所接收的信息可平行地在接收器線路中處理。根據(jù)接收器線路的一特別簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方案，其例如可僅設(shè)計(jì)為放大器、過(guò)濾器或解調(diào)器(Demodulator)。
[0011]探測(cè)頭和發(fā)送-接收器元件尤其能夠相對(duì)于彼此可移動(dòng)地來(lái)布置。
[0012]在本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案中，天線可相對(duì)于彼此傾斜地來(lái)布置、即彼此間不沿著平行的線來(lái)定向。
[0013]天線根據(jù)一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案布置在封閉的殼體內(nèi)，其中，殼體可相對(duì)于周?chē)h(huán)境密封地來(lái)設(shè)計(jì)。天線的間距有利地可選擇成大于無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電波的半波長(zhǎng)或等于半波長(zhǎng)。
[0014]有利地，電子接收器線路布置在兩個(gè)獨(dú)立的電子結(jié)構(gòu)塊(Baustein)上，其中，結(jié)構(gòu)塊此外相應(yīng)包括電子發(fā)射器線路(Senderschaltung)。尤其地，電子結(jié)構(gòu)塊可被稱(chēng)為無(wú)線電收發(fā)器(Funktransceiver)。優(yōu)選地,這些結(jié)構(gòu)塊是獨(dú)立的芯片(集成電路)、尤其結(jié)構(gòu)相同的芯片。本發(fā)明尤其基于該思想，即帶有頻率f (例如f=2.4GHz)的同一所發(fā)送的無(wú)線電信號(hào)可由兩個(gè)彼此相間隔的天線平行地或同時(shí)地接收。尤其地，電子發(fā)射器線路可設(shè)計(jì)成使得在探測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行期間通過(guò)其僅可發(fā)送在一頻率上的無(wú)線電信號(hào)。對(duì)于探測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行不需要無(wú)線電信號(hào)或數(shù)據(jù)幀的發(fā)送(發(fā)射器側(cè))開(kāi)始與可能的接收窗(接收器側(cè))的同步。相應(yīng)地，即在探測(cè)頭與發(fā)送-接收器元件之間可無(wú)線地經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)不同步地傳輸信息。這尤其由此來(lái)實(shí)現(xiàn)，即天線和屬于此的接收器線路在自己的發(fā)送時(shí)間之外準(zhǔn)備好接收或者聽(tīng)得到(h0ren)。在其內(nèi)由天線發(fā)送無(wú)線電信號(hào)的時(shí)間段應(yīng)理解為特有的發(fā)送時(shí)間。
[0015]有利地，可無(wú)線地經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)傳輸?shù)男畔⑹菧?zhǔn)備信息(Bereitschaftsinformation)或觸碰信息。觸碰信息對(duì)探測(cè)針是否接觸待測(cè)量的主體給出答復(fù)。尤其地，信息可從探測(cè)頭傳輸至發(fā)送-接收器元件，使得至少發(fā)送-接收器元件為了接收無(wú)線電信號(hào)具有兩個(gè)彼此相間隔的天線和所屬的接收器線路。
[0016]在本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案中，可通過(guò)這兩個(gè)天線交替地或輪流地發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，使得無(wú)線電信號(hào)可由僅僅一個(gè)天線發(fā)送，而另一天線是啞的(stumm)且相應(yīng)地不發(fā)送。即不能設(shè)置有無(wú)線電信號(hào)的同時(shí)發(fā)送。
[0017]探測(cè)系統(tǒng)此外可設(shè)計(jì)成使得在發(fā)送-接收器元件中能夠確定由第一天線所接收的無(wú)線電信號(hào)的第一電平(Pegel)且能夠確定如由第二天線所接收的無(wú)線電信號(hào)的第二電平。在此，探測(cè)系統(tǒng)具有比較器，通過(guò)其可將第一電平與第二電平比較。通過(guò)這個(gè)天線，可交替地發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，使得無(wú)線電信號(hào)可由僅僅一個(gè)天線發(fā)送，而另一天線是啞的，其中，發(fā)送的天線是提供了由之前所執(zhí)行的比較所確定的更高的電平的天線。相應(yīng)地，即可確定兩個(gè)天線的相應(yīng)的所接收的電平，從而可決定天線中的哪個(gè)提供更好的接收?？蛇x擇該天線用于接下來(lái)的發(fā)送。
[0018]電平可由所接收的功率與固定的預(yù)定的功率值的比的對(duì)數(shù)來(lái)形成。術(shù)語(yǔ)電平但是也可指適合作為對(duì)所接收的無(wú)線電信號(hào)的強(qiáng)度的度量的其它參數(shù)。
[0019]本發(fā)明還涉及一種用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法，在其中在探測(cè)頭與發(fā)送-接收器元件之間經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)無(wú)線地來(lái)傳輸信息。在此，發(fā)送-接收器元件或探測(cè)頭為了接收無(wú)線電信號(hào)具有兩個(gè)彼此相間隔的天線，從而平行地來(lái)處理經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)由這兩個(gè)天線所接收的信息。
[0020]有利地，該信息設(shè)計(jì)為準(zhǔn)備信息或觸碰信息并且尤其被從探測(cè)頭發(fā)送至發(fā)送-接收器元件。
[0021]這兩個(gè)天線中的每個(gè)可與電子的接收器線路相連接，使得在接收器線路中平行地來(lái)處理所接收的信息。處理在下面尤其可被理解為存儲(chǔ)或評(píng)估或評(píng)價(jià)。
[0022]通過(guò)這兩個(gè)天線可以交替地來(lái)發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，使得無(wú)線電信號(hào)由僅僅一個(gè)天線來(lái)發(fā)送，而另一天線是啞的。
[0023]此外，有利地，確定如其由第一天線所接收的無(wú)線電信號(hào)的第一電平且確定如其由第二天線所接收的無(wú)線電信號(hào)的第二電平。接著將第一電平與第二電平相比較并且其通過(guò)這兩個(gè)天線交替地來(lái)發(fā)送，使得無(wú)線電信號(hào)由僅僅一個(gè)天線來(lái)發(fā)送或發(fā)射，而另一天線是啞的，其中，提供了由之前所執(zhí)行的比較所確定的更高的電平的天線被確定為發(fā)送的天線。
[0024]相應(yīng)所接收的電平的高度或所接收的信號(hào)強(qiáng)度的確定有利地在測(cè)量運(yùn)行中持續(xù)地、尤其在每個(gè)信息傳輸中實(shí)現(xiàn)。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一設(shè)計(jì)方案中，發(fā)送的天線的發(fā)送功率根據(jù)由相同的天線所接收的無(wú)線電信號(hào)的之前所確定的電平的高度來(lái)確定。這以該方式發(fā)生，即對(duì)于比較高的所確定的電平減小發(fā)送功率。
[0026]此外，在發(fā)送-接收器元件中可來(lái)確定如由第一天線所接收的無(wú)線電信號(hào)的第一電平和如由第二天線所接收的無(wú)線電信號(hào)的第二電平。然后將第一電平與第二電平相比較。然后通過(guò)天線將無(wú)線電信號(hào)發(fā)送至探測(cè)頭，其中，發(fā)送至探測(cè)頭的無(wú)線電信號(hào)保留關(guān)于所確定的電平的更高那個(gè)的大小或值的信息。接著，根據(jù)所確定的電平的更高那個(gè)的大小來(lái)確定探測(cè)頭的發(fā)送功率。
[0027]通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的探測(cè)系統(tǒng)或方法，比較少信息在限定的時(shí)期內(nèi)的可靠的傳輸尤其應(yīng)是可能的。如果探測(cè)頭相對(duì)發(fā)送-接收器元件持續(xù)改變其位置，那么還尤其如此。通過(guò)應(yīng)用兩個(gè)天線和接收器線路(它們平行工作)，可實(shí)現(xiàn)冗余(Redundanz)、即相同的信息的多次存在。當(dāng)信號(hào)附加地經(jīng)由光波來(lái)傳輸時(shí)，可進(jìn)一步提高信息的傳輸?shù)目煽啃?，使得在無(wú)線電信號(hào)完全擾亂時(shí)也實(shí)現(xiàn)信息在限定的時(shí)期內(nèi)的傳輸。
[0028]本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求得出。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]根據(jù)本發(fā)明的探測(cè)系統(tǒng)和根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)附圖由實(shí)施例的接下來(lái)的說(shuō)明中得出。其中: 圖1在側(cè)視圖中顯示了探測(cè)系統(tǒng)，
圖2顯示了帶有傳感器元件的探測(cè)頭的細(xì)節(jié)視圖，
圖3顯示了探測(cè)頭和發(fā)送-接收器元件的發(fā)送及接收器單元的原理電路圖，以及 圖4在側(cè)視圖中顯示了在觸碰位置中的探測(cè)系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在圖1中示出探測(cè)系統(tǒng)，其包括探測(cè)頭I和發(fā)送-接收器元件2。探測(cè)頭I可借助于夾緊錐(Spannkonus) 1.1被夾緊到機(jī)床的主軸中。探測(cè)頭I的縱軸線Z同時(shí)是夾緊錐
1.1的中軸線。平行且同心于縱軸線Z，在探測(cè)頭I處設(shè)置柱狀的探測(cè)針1.2，其在端部處具有觸碰球(Antastkugel)。
[0031]在圖2中顯示對(duì)探測(cè)頭I的內(nèi)部的局部視圖。在電路板(Leiterplatte) 1.4上放置有總共三個(gè)壓力敏感的傳感器元件1.5，在圖2的視圖中其中的僅僅一個(gè)可見(jiàn)。在每個(gè)傳感器元件1.5的表面上相應(yīng)布置有薄膜1.6，其相應(yīng)被球1.7接觸，其中，球1.7被支架1.8精確地固定在相對(duì)于傳感器元件1.5的預(yù)定的位置處。探測(cè)針1.2的臂靠在每個(gè)球1.7上、相應(yīng)通過(guò)彈簧1.9預(yù)緊。為了探測(cè)頭I的供能，在探測(cè)頭I中布置有在附圖中未示出的電池。
[0032]此外，探測(cè)頭I具有窗1.10，其設(shè)計(jì)成不僅對(duì)于光波而且對(duì)于無(wú)線電波可穿透。根據(jù)圖3，在探測(cè)頭I內(nèi)存在發(fā)送和接收器單元1.3。其具有光源1.31，光源1.31由在探測(cè)頭I中的電池來(lái)供應(yīng)并且在探測(cè)頭I的周緣上錯(cuò)位地布置。在所示的示例中，根據(jù)圖3在探測(cè)頭I處設(shè)置有六個(gè)光源1.31，其相應(yīng)錯(cuò)位60°地沿著周緣線布置在探測(cè)頭I處。如在圖3中示意性所示，光源1.31由位于探測(cè)頭I中的CPU 1.32來(lái)操控。其這里可發(fā)射帶有X1=SSOnm的波長(zhǎng)的光波。此外,探測(cè)頭I設(shè)計(jì)成關(guān)于光波不傳感(sensorlos),使得由探測(cè)頭I不能接收以光波為基礎(chǔ)的信號(hào)。
[0033]此外，在探測(cè)頭I中布置有無(wú)線電收發(fā)器1.34，其具有電子的接收器線路1.341和電子的發(fā)射器線路1.342。無(wú)線電收發(fā)器1.34設(shè)計(jì)為單獨(dú)的芯片并且與天線1.33相連接。天線1.33例如作為在探測(cè)頭I中的環(huán)繞的電線安置在窗1.10后面。
[0034]發(fā)送-接收器元件2在所介紹的示例中根據(jù)圖1固定在機(jī)床的靜止的構(gòu)件3處。機(jī)床3具有加工腔(Bearbeitungsraum),其主要通過(guò)金屬壁來(lái)限制。發(fā)送-接收器元件2具有殼體2.6,其包括對(duì)于光波而且對(duì)于無(wú)線電波可穿透的窗2.61。帶有窗2.61的殼體
2.6氣密地來(lái)設(shè)計(jì)，使得在工件加工期間在加工腔中所使用的冷卻或潤(rùn)滑劑不能滲入殼體2.6的內(nèi)部中。
[0035]在發(fā)送-接收器元件2的殼體2.6內(nèi)，在窗2.61后面存在電路板2.7，在其上布置有光電接收器2.10和兩個(gè)另外的無(wú)線電收發(fā)器2.3、2.4(見(jiàn)圖3)。無(wú)線電收發(fā)器2.3,2.4在所示的示例中設(shè)計(jì)為兩個(gè)類(lèi)型相同的芯片。其相應(yīng)具有電子接收器線路2.31、2.41和電子發(fā)射器線路2.41、2.42。
[0036]電子接收器線路2.31,2.41在所示的實(shí)施例中包括阻抗或交流電阻、帶通濾波器(Bandpassfilter)以及無(wú)線電頻率放大器和混合裝置。在接收器線路2.31、2.41 ;1.341中，以無(wú)線電頻率到達(dá)的信號(hào)可處理成使得此后可發(fā)出帶有更低頻率的電信號(hào)。
[0037]此外，無(wú)線電收發(fā)器2.3、2.4相應(yīng)與天線2.1、2.2相連接，其中，天線2.1、2.2設(shè)計(jì)為在電路板2.7上的導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)并且彼此相間隔并且彼此傾斜定向地來(lái)布置。在所介紹的實(shí)施例中，無(wú)線電收發(fā)器2.3,2.4、1.34可發(fā)射和接收帶有頻率fK=2.4GHz(AE=12.5cm)的無(wú)線電波。在天線2.1、2.2之間的間距X在所介紹的實(shí)施例中為6.3cm，使得即條件適用。當(dāng)天線2.1、2.2相間隔成使得適用3 3?* ，通常是有利的。尤其彼此傾斜地定向的天線2.1、2.2的平均間距X、或尤其在天線2.1、2.2的幾何重心之間的間距X可被定義為間距X。
[0038]此外，發(fā)送-接收器元件2包括模擬-字轉(zhuǎn)換器(Analog-Digital-Wandler) 2.9和集成的線路2.5，例如以FPGA元件的形式，其作為U起作用。備選地，在發(fā)送-接收器元件2中還使用必要時(shí)帶有可調(diào)節(jié)的放大器的觸發(fā)線路(Triggerschaltung)。
[0039]通過(guò)多線的線纜2.8，發(fā)送-接收器元件2為了其供能聯(lián)接在電網(wǎng)處。此外，發(fā)送-接收器元件2經(jīng)由線纜2.8與跟隨電子裝置(Folgeelektixmik) 5 (其例如可以是數(shù)字控制部)與相關(guān)的機(jī)床電連接。在該實(shí)施例中，另外在發(fā)送-接收器元件2與跟隨電子裝置5之間設(shè)立有雙向的數(shù)據(jù)總線連接。
[0040]首先，探測(cè)頭I例如被固定在機(jī)床的主軸中并且然后接通，也就是從電池保護(hù)的待命狀態(tài)轉(zhuǎn)換到實(shí)際的測(cè)量運(yùn)行狀態(tài)中。為了接通探測(cè)頭1，在發(fā)送-接收器元件2中由集成的線路2.5發(fā)出(absetzen)指令到第一無(wú)線電收發(fā)器2.3處，其經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)通過(guò)其電子發(fā)射器線路2.32和第一天線2.1引起接通信息或接通指令的發(fā)送。該無(wú)線電信號(hào)(數(shù)據(jù)幀)在此以全功率來(lái)發(fā)出。第二無(wú)線電收發(fā)器2.4在該時(shí)間期間不激活，使得即第二天線2.2那么是啞的并且不發(fā)送。在接通指令發(fā)出之后，等待是否通過(guò)第一天線2.1來(lái)接收由探測(cè)頭I所發(fā)送的確認(rèn)信號(hào)(Acknowledge-Signal)。
[0041]如上面已提及的那樣，加工腔通過(guò)金屬壁來(lái)限制，使得無(wú)線電信號(hào)(其由探測(cè)頭I或者由發(fā)送-接收器元件2發(fā)出)被壁反射。通過(guò)干涉效應(yīng)(Interferenzeffekt)現(xiàn)在可能的是，引起無(wú)線電波的局部的消除(Ausl&chung)(無(wú)線電死區(qū)(Funkloch))，使得在那里不接收無(wú)線電信號(hào)。同樣，可通過(guò)其它無(wú)線電源的干擾來(lái)阻止在確定地點(diǎn)處的傳輸。
[0042]由于該原因，即該情況可出現(xiàn)，即經(jīng)由第一無(wú)線電收發(fā)器2.3和第一天線2.1傳輸帶有接通信息的無(wú)線電信號(hào)失敗，從而沒(méi)有確認(rèn)信號(hào)由第一天線2.1接收。在預(yù)訂的時(shí)間間隔(例如2ms)過(guò)去之后，然后在該情況中由集成的線路2.5發(fā)出指令到第二無(wú)線電收發(fā)器2.4處，其中，該指令引起經(jīng)由發(fā)射器線路2.42和第二天線2.2發(fā)送帶有接通信息的另一無(wú)線電信號(hào)。受在天線2.1、2.2之間的所選擇的間距限制，極端不可能的是，探測(cè)頭I還關(guān)于第二天線2.2定位在無(wú)線電死區(qū)中。相應(yīng)地，探測(cè)頭I現(xiàn)在將接收接通信息、接通并且發(fā)出確認(rèn)信號(hào)。該確認(rèn)信號(hào)可由第二天線2.2接收并且可由第二無(wú)線電收發(fā)器2.4的接收器線路2.41處理。只要探測(cè)頭I在待命狀態(tài)中不永久地準(zhǔn)備好接收、而是例如僅在一定的時(shí)間窗期間，帶有接通信息的無(wú)線電信號(hào)首先可多次反復(fù)地由同一無(wú)線電收發(fā)器2.3、2.4和所屬的天線2.1、2.2發(fā)出且必要時(shí)之后才進(jìn)行變換到帶有另一天線2.1、2.2的另一無(wú)線電收發(fā)器2.3、2.4上。
[0043]然而一旦探測(cè)頭I接收接通指令并且告知受到(quittieren)確認(rèn)信號(hào)，其處于測(cè)量運(yùn)行中并且通常被在機(jī)床3的加工腔內(nèi)移動(dòng)或者圍繞垂直于縱軸線Z取向的軸線擺動(dòng)。
[0044]由探測(cè)頭I的無(wú)線電收發(fā)器1.34在測(cè)量運(yùn)行中連續(xù)地將包含準(zhǔn)備信息BI的準(zhǔn)備信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)送-接收器元件2處，以信號(hào)化，即無(wú)線電信號(hào)至探測(cè)頭I的傳輸正確地工作。準(zhǔn)備信息BI即通過(guò)準(zhǔn)備信號(hào)(其載波(Tdgerwelle)是無(wú)線電波)來(lái)傳輸。在由發(fā)送-接收器元件2接收準(zhǔn)備信息時(shí)，結(jié)果將維持測(cè)量運(yùn)行。
[0045]為了確保在發(fā)送-接收器元件2中無(wú)線電信號(hào)的無(wú)問(wèn)題的接收，在測(cè)量運(yùn)行中同時(shí)使兩個(gè)天線2.1,2.2和屬于此的無(wú)線電收發(fā)器2.3,2.4、尤其屬于此的電子接收器線路2.31、2.41激活或準(zhǔn)備接收。
[0046]即當(dāng)探測(cè)頭I在測(cè)量運(yùn)行中發(fā)出無(wú)線電信號(hào)時(shí)，其被兩個(gè)天線2.1,2.2接收并且相應(yīng)同時(shí)輸送給無(wú)線電收發(fā)器2.3,2.4、尤其屬于此的電子接收器線路2.31,2.41并且在那里平行地來(lái)處理。尤其地，由第一天線2.1所接收的無(wú)線電信號(hào)和由第二天線2.2所接收的相同的無(wú)線電信號(hào)相應(yīng)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)，并且此外相應(yīng)來(lái)確定所接收的無(wú)線電信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度或電平。電信號(hào)或相應(yīng)的數(shù)據(jù)平行地被結(jié)構(gòu)相同的無(wú)線電收發(fā)器2.3、2.4傳遞到集成的線路2.5處。在集成的線路2.5中，現(xiàn)在此外來(lái)比較這兩個(gè)電子接收器線路2.31、2.41中的哪個(gè)報(bào)告所接收的無(wú)線電信號(hào)的更高的電平。集成的線路2.5然后利用發(fā)出應(yīng)答指令命令具有報(bào)告了更高電平的電子接收器線路2.31,2.41的無(wú)線電收發(fā)器2.3,2.4。如果電平應(yīng)一樣大，激活之前所確定的無(wú)線電收發(fā)器2.3,2.4。此外，由所接收的電平的大小或高度通過(guò)集成的線路2.5來(lái)確定對(duì)于應(yīng)答指令必需的發(fā)送功率必須是多大。對(duì)于高的所接收的電平，減小發(fā)送功率。這具有該優(yōu)點(diǎn)，即從探測(cè)系統(tǒng)得到對(duì)于其它無(wú)線電運(yùn)行的系統(tǒng)的最小干擾風(fēng)險(xiǎn)。隨應(yīng)答指令，發(fā)送-接收器元件2還將關(guān)于所確定的(更高的)電平的大小的信息發(fā)送到探測(cè)頭I處。關(guān)于所確定的電平的該信息被用于，在探測(cè)頭I中相應(yīng)地來(lái)匹配用于下一無(wú)線電信號(hào)的發(fā)送功率，這樣使得高的所確定的電平引起用于下一無(wú)線電信號(hào)的發(fā)送功率的減小而較低的電平引起由探測(cè)頭I發(fā)出的下一無(wú)線電信號(hào)的發(fā)送功率的提高。尤其可進(jìn)行非線性的匹配、例如對(duì)數(shù)匹配，以便以特別高的程度使探測(cè)頭I的電流需求最小。相應(yīng)地，探測(cè)頭I的發(fā)送功率可被確定成使得下一無(wú)線電信號(hào)的待期待的由發(fā)送-接收器元件2所接收的電平例如為_(kāi)75dBm。如果在測(cè)量運(yùn)行期間會(huì)出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤，又以完全的發(fā)送功率發(fā)出下一無(wú)線電信號(hào)。
[0047]通常，探測(cè)頭I的位置將在加工腔中，這樣使得由相應(yīng)的天線2.1、2.2所接收的無(wú)線電信號(hào)不具有相等的所確定的電平。在探測(cè)頭I的不利的位置中甚至可以是，天線2.1、2.2中的一個(gè)由于干涉不能接收無(wú)線電信號(hào)。但是在該狀況中，通過(guò)間距X的所進(jìn)行的定尺寸，那么天線2.1,2.2中的另一個(gè)將具有接收。帶有屬于其的無(wú)線電收發(fā)器2.3,2.4的相關(guān)的天線2.1,2.2接下來(lái)被選擇用于發(fā)送接下來(lái)的無(wú)線電信號(hào)。
[0048]在圖4中示出一狀況，在其中探測(cè)針1.2觸碰工件4，其固定在機(jī)床3的夾緊臺(tái)(Aufspanntisch)處。在該情況中由傳感器元件1.5產(chǎn)生電氣的傳感器信號(hào)El,其相應(yīng)地包含觸碰信息Al。傳感器信號(hào)El的出現(xiàn)導(dǎo)致發(fā)送光信號(hào)和同時(shí)附加的無(wú)線電信號(hào)，其中，兩者當(dāng)然同樣包含觸碰信息Al。通常受電子線路的設(shè)計(jì)限制，觸碰信息Al的傳輸通過(guò)光信號(hào)比通過(guò)無(wú)線電信號(hào)更快。
[0049]帶有觸碰信息Al的光信號(hào)被發(fā)送至發(fā)送-接收器元件2并且被光電接收器2.10接收。在那里，光信號(hào)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，其在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器2.9中被數(shù)字化并且之后輸送給集成的線路2.5，使得觸碰信息Al然后準(zhǔn)備好經(jīng)由線纜2.8輸出到跟隨電子裝置5處。
[0050]平行地，由與探測(cè)頭I的天線1.33相聯(lián)系的無(wú)線電收發(fā)器1.34發(fā)出無(wú)線電信號(hào)。觸碰信息Al即還通過(guò)無(wú)線電信號(hào)被傳輸至發(fā)送-接收器元件2。無(wú)線電信號(hào)由天線2.1、2.2平行地來(lái)接收并且彼此獨(dú)立地同時(shí)由無(wú)線電收發(fā)器2.3,2.4、尤其由接收器線路2.31、2.41來(lái)處理。尤其地，確定由天線2.1,2.2所接收的無(wú)線電信號(hào)的電平并且將無(wú)線電信號(hào)相應(yīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字的電信號(hào)。
[0051]接下來(lái)，數(shù)字信號(hào)被輸送給集成的線路2.5。在集成的線路2.5中來(lái)比較這兩個(gè)電子接收器線路2.31、2.41中的哪個(gè)報(bào)告了所接收的無(wú)線電信號(hào)的更高的電平。集成的線路
2.5然后利用發(fā)出應(yīng)答指令命令具有報(bào)告了更高電平的電子接收器線路2.31,2.41的無(wú)線電收發(fā)器2.3、2.4。
[0052]通常，出于傳輸技術(shù)的原因，總地來(lái)說(shuō)，觸碰信息Al的傳輸在無(wú)線電波的路徑上比經(jīng)由光波更長(zhǎng)。
[0053]一旦觸碰信息Al傳輸?shù)礁S電子裝置5處，確定該位置，在其處實(shí)現(xiàn)工件4的接觸并且跟隨電子裝置5同時(shí)觸發(fā)機(jī)床的停止，從而不再使探測(cè)頭I相對(duì)于工件4移動(dòng)。通常，機(jī)床3具有精確的測(cè)量裝置，其確定主軸位置，使得該測(cè)量值被用于確定接觸位置。通常，在所示的示例中，經(jīng)由光波來(lái)傳輸?shù)挠|碰信息Al在跟隨電子裝置5中觸發(fā)所提及的措施。雖然如此，觸碰信息Al還經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)被傳輸用于確認(rèn)實(shí)際上已發(fā)生觸碰過(guò)程。相應(yīng)地，探測(cè)系統(tǒng)構(gòu)造成使得觸碰信息Al可由發(fā)送-接收器元件2冗余地相繼發(fā)出到跟隨電子裝置5處。
[0054]但是也可發(fā)生，例如由于光信號(hào)的干擾、比如由于在光波的路徑中的不透明的障礙，觸碰信息Al經(jīng)由光信號(hào)的傳輸失敗。在該情況中，經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)所傳輸?shù)挠|碰信息Al可觸發(fā)停止和測(cè)量。對(duì)于該情況，即還再次實(shí)現(xiàn)提高的運(yùn)行可靠性，因?yàn)楫?dāng)這兩個(gè)天線
2.1,2.2中的僅僅一個(gè)接收帶有觸碰信息Al的無(wú)線電信號(hào)時(shí)已觸發(fā)機(jī)床3的停止。在即使在沒(méi)有經(jīng)由光波傳輸信息的情況下可靠的測(cè)量運(yùn)行也可能之后，為了簡(jiǎn)化探測(cè)系統(tǒng)還可放棄該傳輸方式。
[0055]除了所說(shuō)明的接通信息、準(zhǔn)備信息BI或觸碰信息Al之外，經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)還可傳輸另外的信息，例如參數(shù)信息、證明信息或調(diào)節(jié)信息。
【權(quán)利要求】
1.一種探測(cè)系統(tǒng)，其包括探測(cè)頭(I)和發(fā)送-接收器元件(2)，其中， 所述探測(cè)頭⑴具有探測(cè)針(1.2)和傳感器元件(1.5)，并且通過(guò)所述探測(cè)針(1.2)與所述傳感器元件(1.5)的接觸能夠產(chǎn)生傳感器信號(hào)(El)，并且 所述探測(cè)頭(I)和所述發(fā)送-接收器元件(2)構(gòu)造成使得在它們之間能夠無(wú)線地經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)傳輸信息(Al, BI),其特征在于， 所述發(fā)送-接收器元件(2)或所述探測(cè)頭(I)為了接收所述無(wú)線電信號(hào)具有彼此相間隔的兩個(gè)天線(2.1, 2.2)并且構(gòu)造成使得經(jīng)由所述無(wú)線電信號(hào)由所述天線(2.1, 2.2)所接收的所述信息(Al，BI)能夠平行地處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述天線(2.1, 2.2)相對(duì)于彼此傾斜地來(lái)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，這兩個(gè)天線(2.1，2.2)中的每個(gè)與電子的接收器線路(2.31，2.41)相連接，使得接收的所述信息(Al，BI)能夠平行地在所述接收器線路(2.31，2.41)中處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，電子的所述接收器線路(2.31，2.41)布置在兩個(gè)電子的結(jié)構(gòu)塊(2.3，2.4)上，所述結(jié)構(gòu)塊(2.3，2.4)此外相應(yīng)包括電子的發(fā)射器線路(2.32，2.42)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述天線(2.1，2.2)布置在封閉的殼體(2.6)之內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信息(Al，BI)設(shè)計(jì)為準(zhǔn)備信息或觸碰信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)兩個(gè)所述天線(2.1，2.2)能夠交替地發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，使得所述無(wú)線電信號(hào)能夠由僅僅一個(gè)天線(2.1)發(fā)送，而另一所述天線(2.2)是啞的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 能夠確定如由第一天線(2.1)所接收的無(wú)線電信號(hào)的第一電平且 能夠確定如由第二天線(2.2)所接收的無(wú)線電信號(hào)的第二電平并且 所述探測(cè)系統(tǒng)具有比較器(2.5)，通過(guò)其能夠?qū)⑺龅谝浑娖脚c所述第二電平比較并且 通過(guò)兩個(gè)所述天線(2.1, 2.2)能夠交替地發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，使得所述無(wú)線電信號(hào)能夠由僅僅一個(gè)天線(2.1)發(fā)送，而另一所述天線(2.2)是啞的，其中，發(fā)送的所述天線(2.1)是提供由之前所執(zhí)行的比較所確定的更高的電平的天線(2.1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信息(Al，BI)能夠不同步地傳輸。
10.一種用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法，所述探測(cè)系統(tǒng)包括探測(cè)頭(I)和發(fā)送-接收器元件(2)，其中， 所述探測(cè)頭⑴具有探測(cè)針(1.2)和傳感器元件(1.5)，并且通過(guò)所述探測(cè)針(1.2)與所述傳感器元件(1.5)的接觸來(lái)產(chǎn)生傳感器信號(hào)(El)，并且 在所述探測(cè)頭(I)與所述發(fā)送-接收器元件(2)之間經(jīng)由無(wú)線電信號(hào)無(wú)線地來(lái)傳輸信息(Al，BI)，其特征在于，所述發(fā)送-接收器元件(2)或所述探測(cè)頭(I)為了接收所述無(wú)線電信號(hào)具有彼此相間隔的兩個(gè)天線(2.1, 2.2)并且構(gòu)造成使得經(jīng)由所述無(wú)線電信號(hào)由所述天線(2.1, 2.2)所接收的所述信息(Al，BI)被平行地處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述信息(Al，BI)設(shè)計(jì)為準(zhǔn)備信息或觸碰信息并且尤其被所述探測(cè)頭(I)發(fā)送至所述發(fā)送-接收器元件⑵。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于，通過(guò)兩個(gè)所述天線(2.1, 2.2)交替地來(lái)發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，使得所述無(wú)線電信號(hào)由僅僅一個(gè)天線(2.1)來(lái)發(fā)送，而另一所述天線(2.2)是啞的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于， 確定如由第一天線(2.1)所接收的無(wú)線電信號(hào)的第一電平且 確定如由第二天線(2.2)所接收的無(wú)線電信號(hào)的第二電平并且 將所述第一電平與所述第二電平相比較并且 通過(guò)兩個(gè)所述天線(2.1, 2.2)交替地來(lái)發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，使得所述無(wú)線電信號(hào)由僅僅一個(gè)天線(2.1)來(lái)發(fā)送，而另一所述天線(2.2)是啞的，其中， 將提供由之前所執(zhí)行的比較所確定的更高的電平的天線(2.1)確定為發(fā)送的所述天線(2.1)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于，用于發(fā)送的所述天線(2.1)的發(fā)送功率根據(jù)之前所確定的由相同的天線(2.1)所接收的無(wú)線電信號(hào)的電平的高度來(lái)確定，以該方式 對(duì)于所確定的高的電平減小發(fā)送功率。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于， 確定如由第一天線(2.1)所接收的無(wú)線電信號(hào)的第一電平且 確定如由第二天線(2.2)所接收的無(wú)線電信號(hào)的第二電平并且 將所述第一電平與所述第二電平相比較并且 通過(guò)天線(2.1,2.2)將無(wú)線電信號(hào)發(fā)送至所述探測(cè)頭(1)，其中， 發(fā)送至所述探測(cè)頭(I)的所述無(wú)線電信號(hào)保留關(guān)于所確定的電平的更高那個(gè)的大小的信息并且 所述探測(cè)頭(I)的發(fā)送功率根據(jù)該大小來(lái)確定。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于，不同步地來(lái)傳輸所述信息(Al，BI)。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK103528551SQ201310278860
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月4日
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