专利名称：工具机保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于工具机的工具机保护装置，其包括用于发射发射信号的发射 单元和用于接收接收信号的接收单元。 本发明建议，工具机保护装置具有调整单元，它被设置用于至少部分自动地调整 要发射的发射信号。在这一点上，用语"被设置"尤其应该理解为被专门设计和/或被专门 装备和/或被专门编程。此外用语"发射信号"尤其应该理解为最好由宽带信号和特别有利 地由超宽带信号形成的信号。此时用语"超宽带信号(或UWB信号)"尤其是指电磁信号， 其有效频率范围具有在频率范围1GHz至15GHz的中间频率和至少500MHz的频带宽度。该 超宽带信号尤其有利地具有最大为41. 3dBm/MHz的功率谱密度。但是原则上也可以设想， 发射信号由其它的、技术人员认为是有意义的信号形成。最好借助于发射单元和接收单元 监控与工具机的工具配属的保护区和由此借助于发射单元和接收单元及时识别出使用者 与工具的可能的接触。此外，用语"调整单元"尤其是应该理解为可以由一个计算单元和/ 或一个评估单元和/或一个调节单元和/或一个控制单元形成的单元，其中所述调节单元 不仅可以由一个处理器单独地形成而且也可以尤其是由一个处理器和其它的电子构件，如 例如存储器机构，形成。此外用语"调整"应该尤其理解为控制和/或调节。通过按照本发 明的设计方案可以使得发射信号或发射信号的参数有利地与环境相适配。
该工具机保护装置适用于其中对围绕工具设置的保护区域的监控认为是有意义 的所有类型的工具机。该工具机保护装置可以特别有利地用于锯子工具机中和尤其是用于 圆锯中，因为在此处由于特别的危险情况可以在圆锯运行时为使用者实现高的安全性和减 小受伤的危险。 特别有利地，调整单元此时被设置用于调整要发射的发射信号的功率。在此情况 下可以使功率有利地适配于环境。此外，这样可以使功率最小化和由此可以有利地减小和/ 或防止可能的干扰辐射或通过发射单元的可能的干扰，如例如飞行安全控制的干扰。此外， 由此使发射信号的功率最小化，工具机保护装置至少能够部分地无需许可地运行。
为此调整单元有利地至少部分地由一个调节单元构成，该调节单元被设置用于调 节要发射的发射信号的功率。在这一点上，用语"调节单元"尤其应该理解为可以由一个计 算单元和/或一个评估单元和/或一个控制单元形成的单元，其中所述调节单元不仅可以 由一个处理器单独地形成而且也可以尤其是由一个处理器和其它的电子构件，如例如存储 器机构，形成。通过这种设计方案可以有利地实现要发射的发射信号的功率的持续的、尤其是自动的匹配。 特别有利地，调节单元被设置用于根据接收的接收信号的至少一个信号特征参数 来调节要发射的发射信号的功率，由此可以实现发射信号的功率与工具机保护装置的检测 区域中的变化相匹配。在这一点上，用语"信号特征参数"尤其应该理解为输入信号的特征 参数，其例如由功率，尤其是频谱功率密度形成。 此外建议，调节单元被设置用于借助于信号特征参数来确定材料特征参数，由此 可以实现要发射的发射信号与材料特性，尤其是与要加工的工件的材料特性有利地匹配和 /或调整。特别有利地，此时材料特征参数由传导能力和/或厚度中的一个特征参数形成 和/或由电介质特征参数形成和/或由其它的、技术人员认为有意义的材料特征参数形成。 此时尤其是可以使发射信号或发射信号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况下调整的发射信号的功率可以比在薄的要加工的工件情况下的发 射信号的功率较高。 此外建议，调节单元借助于模型计算来计算材料特征参数。此时可以在一个模型 中同时确定多个材料特征参数，尤其是在用于再现测量的信号特征参数的模型中根据相应 的材料特征参数的变化确定多个材料特征参数。在这点上，用语"模型计算"尤其应该理 解为依据模型来计算特征参数，其中"模型"尤其应该理解为一个系统，该系统作为一个原 型的代表基于与该原型共同的、对于某个任务关键的特性被一个第三系统所使用、选择和/ 或提供，以使得后者能够或者容易对原型进行掌握、控制和/或描述，或者取代它。
在本发明的另一个设计方案中建议，调节单元被设置用于使要发射的发射信号的 功率与接收单元的一个动态区域相匹配。在这点上，"动态区域"尤其是应该理解为接收单 元的敏感区，它最好由一个下部的噪声噪声界限一直延伸到一个饱和界限。此时可以在接 收单元中实现一种尤其是噪声低的、整洁的接收信号。此外可以有利地减小底座的影响。
此外建议，工具机保护装置具有一个评估单元，评估单元被设置用于评估接收单 元的动态区域的一个在其中设置接收信号的部分区域。此时可以达到该部分区域的高分辨 率和由此随之实现对接收信号的详细的和准确的评估，尤其是接收信号的振幅和/或相位 的改变。 在本发明的一个有利的扩展方案中建议一种用于工具机保护装置的方法，其中要
发射出的发射信号至少部分自动地被调整。可以使发射信号或发射信号的参数有利地与环
境适配。此时特别有利的是，要发射出的发射信号的功率至少部分自动地被调整。 此外建议，要发射出的发射信号的功率至少部分自动地被调节。此时可以使发射
信号的功率有利地与环境适配。此外以这种方式可以使得功率最小化和由此有利地减小和
/或防止可能的干扰辐射或通过发射单元的可能的干扰，如例如飞行安全控制的干扰。此
外，通过使发射信号的功率最小化，工具机保护装置至少能够部分地无需许可的运行。 此外建议，要发射出的发射信号的功率根据要被加工的工件的至少一个工件特征
参数被调节，由此可以实现要发射的发射信号与尤其是要加工的工件的材料特性有利地匹
配和/或调整。特别有利地，材料特征参数此时可以由传导能力和/或厚度和/或电介质
常数和/或其它的对于专业人员来看是有意义的材料特征参数形成。 此外建议，要发射出的发射信号的功率被匹配于一个接收单元的一个动态区域， 由此可以在接收单元中实现一种尤其是噪声低的、整洁的接收信号。此外可以有利地减小底座的影响。
其它的优点由以下的
中获得。附图中示出了本发明的一个实施例。附图、 说明书和权利要求书中包含许多特征的组合。技术人员也可以以合适的方式单独地考虑这 些特征和组合成其它有意义的组合。附图中所示 图1是具有按照本发明的工具机保护装置的工具机的示意图； 图2是通过调节单元调节发射信号的功率的流程图； 图3是通过调节单元调节发射功率的示意图； 图4是接收单元的一个动态区的视图； 图5是动态区的一个高分辨的部分区域的视图。
具体实施例方式
在图1中示出了由台式圆锯形成的工具机12。工具机12包括工具支架28，其中 布置由圆锯片形成的工具30。工具30在安装状态下通过工具机12的工作台32的一个没 有详细示出的槽突出来。工作台32具有工作面34，其用于放置在工具机12运行时被加工 的工件36。工具机12此外包括一个马达单元38，它在运行中产生用于工具30的驱动力矩。 此外，工具机12具有工具机保护装置IO，它用于在工具机12运行时保护使用者40不被工 具30损伤。工具机保护装置10具有保护罩42，它沿着工具30的圆周方向44围绕工具30 从工作台32突出来的部分区域48布置，其中圆周方向44平行于工具30的旋转方向46。
工具机保护装置10具有一个传感器单元50，它包括一个用于在台式圆锯工作时 发射出发射信号16的发射单元14和一个用于接收接收信号20的接收单元18(图1和2)。 发射单元14和接收单元18用于监测面对着工具30的保护区域52。发射单元14此时用 于发射超宽带信号，该信号被位于保护区域52中的物体例如尤其是工件36和使用者40的 身体部分反射。接下来在运行中由接收单元18接收该反射信号。传感器单元50此时布置 在工作台32的下面(图1)。发射单元14和接收单元18此时可以至少部分地一体地或单 件地构造。在本发明的另一个实施例中，原则上传感器单元50可以布置在保护罩42中和 /或接收单元18可以设置用于接收传输信号，在此情况下发射单元14和接收单元18可以 在空间上相互分开地布置。 此外工具机保护装置19具有一个调整单元22，它包括调节单元24，用于在工具机 12运行时调整或调节发射单元14要放射出的发射信号16的功率。此时根据被接收的接收 信号20的至少一个信号特征参数实施对要放射出的发射信号16的功率L的调节。为 此调节单元24具有一个评估单元26，它评估接收单元18的接收信号20或信号特征参数 SKi，该信号特征参数例如由功率或者频谱功率密度构成。被接收的信号此时在工具机保护 装置10运行时通过调整单元22的模拟数字转换器54传递给调节单元24或调节单元24 的评估单元26。依据信号特征参数SKi，在评估单元26中确定出一个材料特征参数或 多个材料特征参数MKi。材料特征参数MKi此时可以由传导能力和/或要加工的工件36 的厚度MK2和/或电介质特征参数MK3和/或其它的对于专业人员来看是有意义的材料特 征参数MKi中的一个特征参数构成。材料特征参数MKi的确定是在评估单元26中借助于模型计算实现的，其中在此处在确定时多个材料特征参数被改变，直到模型计算与接收信 号20的测量的和被接收的信号特征参数达到可能最佳一致性为此。在本发明的一个 替代实施例中，材料特征参数MKi此外可以以技术人员认为有意义的另一种方式和方法进 行确定。 由调节单元24依据确定的材料特征参数MKi确定或计算出要发射出的发射信号 16的功率L，从而使要发射出的发射信号16的功率L在工具机12运行中匹配于工件36的 厚度和/或工件36的传导能力和由此匹配于工件36的水分含量和/或工件36的其它参 数(图3)。接着由调节单元24利用被确定的、与工件36的材料特征参数MKi相匹配的功 率L产生要发射出的发射信号16，为此调节单元24具有信号产生单元56，和传导到发射单 元14并由发射单元发射出去(图2)。借助于调节单元24此时在计算要被发射出的发射信 号16的功率L时要被加工的工件36的一个当前的材料特征参数始终被考虑。
在计算要发射出的发射信号16的功率L时由调节单元24考虑接收单元18的一 个动态区域58，从而由发射单元14发射出的信号和由接收单元18接收的信号位于接收单 元18的噪声界限60之上。接收单元18的动态区域58此时从噪声界限60 —直延伸到一 个饱和界限64，如其在图4中所示，其中相对于频率f标出了振幅A。此外，在工具机12运 行中在评估接收信号20时接收单元18的动态区域58的一个部分区域62借助于调整单元 22或模拟数字转换器54以高分辨率示出，其中在该部分区域62中设置接收信号20 (图5)。 和评估单元26 —起可以在此处实现对接收信号20的详细分析并且确定材料特性参数MKi 时同时考虑接收信号20的振幅A和/或相位的变化。
权利要求
工具机保护装置，其用于工具机(12)，包括用于发射出发射信号(16)的发射单元(14)和用于接收接收信号(20)的接收单元(18)，其特征在于，设有调整单元(22)，它用于至少部分自动地调整要发射出的发射信号(16)。
2. 按照权利要求l所述的工具机保护装置，其特征在于，调整单元(22)用于调整要发 射出的发射信号(16)的功率(L)。
3. 按照权利要求2所述的工具机保护装置，其特征在于，调整单元(22)至少部分地由一个调节单元(24)构成，所述调节单元被设置用于调节要发射出的发射信号(16)的功率(L)。
4. 按照权利要求3所述的工具机保护装置，其特征在于，所述调节单元(24)被设置用于依据被接收的接收信号(20)的至少一个信号特征参数(SKi)调节要发射出的发射信号(16)的功率(L)。
5. 按照权利要求4所述的工具机保护装置，其特征在于，所述调节单元(24)被设置用于借助于信号特征参数(SKi)确定材料特征参数(MKi)。
6. 按照权利要求4或5所述的工具机保护装置，其特征在于，所述材料特征参数(MKi)由传导能力和/或厚度中的一个特征参数(MK" MK2)形成和/或由电介质特征参数(MK3)形成。
7. 按照权利要求4或5所述的工具机保护装置，其特征在于，所述调节单元(24)被设置用于借助于模型计算来确定所述材料特征参数(MKi)。
8. 至少按照权利要求3至5之一所述的工具机保护装置，其特征在于，所述调节单元(24)被设置用于使要发射出的发射信号(16)匹配于接收单元(18)的一个动态区域(58)。
9. 按照前述权利要求1至5之一所述的工具机保护装置，其特征在于，所述调整单元(22)具有一个评估单元(26)，所述评估单元被设置用于评估接收单元(18)的一个动态区域(58)的一个部分区域(62)，其中在所述部分区域(62)中设置接收信号(20)。
10. 工具机，其包括一个按照前述权利要求之一所述的工具机保护装置。
11. 按照权利要求10所述的工具机，其特征在于，所述工具机是锯子工具机。
12. 用于按照权利要求1至9之一所述的工具机保护装置的方法，其特征在于，要发射出的发射信号(16)至少部分自动地被调整。
13. 按照权利要求12所述的方法，其特征在于，要发射出的发射信号(16)的功率(L)至少部分自动地被调整。
14. 按照权利要求13所述的方法，其特征在于，要发射出的发射信号(16)的功率(L)至少部分自动地被调节。
15. 按照权利要求13或14所述的方法，其特征在于，要发射出的发射信号(16)的功率(L)根据要被加工的工件(36)的至少一个材料特征参数(MKi)被调节。
16. 按照权利要求13或14所述的方法，其特征在于，要发射出的发射信号(16)的功率(L)被匹配于一个接收单元(18)的一个动态区域(58)。
全文摘要
本发明涉及一种工具机保护装置，其用于工具机(12)，包括用于发射发射信号(16)的发射单元(14)和用于接收接收信号(20)的接收单元(18)。本发明建议，工具机保护装置具有调整单元(22)，它用于至少部分自动地调整要发射出的发射信号(16)。
文档编号B23Q11/00GK101725819SQ20091020912
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月27日 优先权日2008年10月28日
发明者A·W·希斯, H·布劳恩, M·马勒, W·贝尔 申请人:罗伯特.博世有限公司