[发明专利]机床监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的机床监测装置。

背景技术

DE10261791A1公开一种用于圆锯的机床监测装置。它具有用于产生和获得电磁信号的传感器单元，该传感器单元布置在锯片的附近。通过监测信号频谱来发现人体部靠近锯片。

发明内容

本发明基于机床监测装置，其具有用于识别机床使用状况的识别单元。

在此提出，机床的至少一个部件用作识别单元的发射信号和/或接收信号的反射器，由此可以从结构上简单实现对机床的大范围监测。

还提出，机床监测装置具有至少一个超宽频带雷达传感器。它可以在利用超宽频带信号的情况下获得高信息密度，由此获得有效监测。与此相关，“超宽频带雷达传感器”应该尤其被理解为一种雷达传感器，借此能产生、发射和接收和/或分析计算超宽频带雷达信号。“超宽频带(或Ultra Wide Band或UWB)雷达信号”应该尤其被理解为电磁信号，其具有中心频率介于1GHz至15GHz频率范围且频带宽度至少为500MHz的频谱。超宽频带雷达传感器尤其是识别单元的组成部分。

还提出，识别单元尤其是识别单元的超宽频带雷达传感器能实现位置确定和/或速度确定，这样可以获得非常高的识别精度。“位置确定”应该尤其被理解为确定借助机床监测装置监测的目标相对机床的一个活动目标例如尤其是相对最好处于被驱动状态的刀具的位置。此外，“速度确定”应该尤其是指确定至少一个运动特征，该运动特征选自一个相对机床的活动目标运动的物体的运动方向、瞬时速度值和瞬时加速度值的组。

与此相关，如果位置确定和/或速度确定是人体组织或动物组织的位置确定和/或速度确定，则可以获得高的安全性。尤其是借助对超宽频带信号的频谱分析来实现人体组织或动物组织的识别。

在本发明的一个优选实施方案中提出，机床的所述至少一个部件是加工工件的元件，由此可以获得在直接位于加工工件的元件四周中的特别大的监测区。与此相关地提出，机床的所述至少一个部件是锯片或锯条。

在本发明的一个有利改进方案中提出，识别单元具有至少一个包括发射方向和/或接收方向的天线，该天线对准所述至少一个部件，其中可以获得具有高强度的分析信号。

在本发明的另一个实施方案中提出，识别单元具有至少两个传感器，它们在机床基准安装位置上设置在用于安置工件的机床工作面的两侧，这样一来，可以从结构上简单实现大监测区的覆盖。与此相关，“机床基准安装位置”应被理解为这样的位置，其在最终用户按照规定的操作条件使用机床时出现。机床工作面最好按照用于安放待加工工件的安放面的形式构成，其在机床基准安装位置中水平取向。当传感器布置在机床工作面的“两侧”时，传感器最好通过机床工作面被分隔开，在此，第一传感器布置在机床工作面之上，第二传感器布置在机床工作面之下。

在本发明的一个有利改进方案中提出，设置识别单元是为了求出至少一种材料的介电常数，由此能做到特别精确的材料识别。

还提出，设置识别单元是为了通过将发射信号或接收信号反射至工件来求出工件厚度，由此能有利地省去用于测量工件厚度的附加装置。

为了确定介电常数和/或工件厚度而提出，识别单元在至少一个工作模式中用于分析计算一组至少两个辐射部分中的至少一个辐射部分，这两个辐射部分因信号被反射向材料的至少两个界面而在空间上相互分开。

如果机床监测装置尤其是识别单元具有天线阵列，则可以实现非常有效的识别。与此相关，“天线阵列”应尤其被理解为一组多个彼此不同的天线，它们在工作中借助同一个信号发生单元被供给待发射的信号。天线阵列适当地具有至少一个超宽频带雷达天线。

如果天线阵列以相位可变式天线阵列的形式构成，则可以提高识别精度。与此相关，“相位可变式”天线阵列应尤其被理解为这样一种天线阵列，其对应于至少一个相位移机构，该相位移机构设置用来改变由天线阵列的不同天线所发出的两个信号之间的至少一个相对相位。

如果识别单元具有至少两个监测区用于监测机床的使用过程，则可以获得监测功能设计的高灵活性。

还提出，所述监测区分别对应于机床的一个不同工作模式，这样一来，可以在机床使用中获得高的灵活性。

在本发明的一个优选实施方案中提出，至少其中一个所述监测区对应于机床的报警模式。这样，可以有利地在发现潜在危险的使用状况时在操作者处于实际危险境地之前采取预防措施。