用于锯中的感测电缆故障检测的系统和方法技术方案

一种用于检测锯中的感测电缆中的故障的方法作为锯中的物体检测系统的部分检测感测电缆中的潜在的失效。所述方法包括，生成传输通过感测电缆中的第一导体和第二导体的预定激励信号，响应于预定激励信号检测来自感测电缆中的第一导体和第二导体的返回信号，识别返回信号的信噪比（SNR），并且响应于返回信号的SNR低于预定值而生成指示感测电缆中的故障的输出。

System and method of sensing cable fault detection in saw

A method used to detect a fault in a sensing cable in a saw is used as a potential failure in a partial detection cable of the object detection system in the saw. The method includes generating a transmission signal by a predetermined excitation sensing cable in the first and second conductors, in response to a predetermined return signal excitation signal detection from sensing cable in the first and second conductors, the signal-to-noise ratio of the return signal recognition (SNR), and in response to the return signal is lower than SNR the sense of output generates instructions in the cable fault detection of a predetermined value.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于锯中的感测电缆故障检测的系统和方法要求优先权本申请要求于2015年3月12日提交的、题为“SYSTEMANDMETHODFORCONTROLOFADROPARMINATABLESAW”的美国临时申请No.62/131,977的优先权，其全部内容在此通过引用并入本文。本申请还要求于2015年3月12日提交的、题为“TABLESAWWITHDROPPINGBLADE”的美国临时申请No.62/132,004的优先权，其全部内容在此通过引用并入本文。交叉引用本申请交叉引用于2016年3月12日提交的、共同未决的美国申请No.15/XXX,XXX，其全部内容在此通过引用并入本文。
本公开总体涉及动力工具，并且更具体地，涉及用于检测锯中的物体和刀片之间的接触的方法和系统。
技术介绍
检测或感测系统已被开发用于与各种类型的制造设备和动力工具一起使用。这样的检测系统可操作以便通过检测或感测操作员的一些附加物与设备的一些部分的接近度或接触而触发反应装置（reactiondevice）。例如，台锯中现有的电容接触感测系统检测操作员和刀片之间的接触。图1描绘了与台锯1合并的现有技术的基于电容感测的检测系统90。检测系统90驱动电联接至锯1的可移动刀片22的激励电压，并且检测从刀片22提取的电流。当刀片22与导电物体（诸如操作员的手、手指或其它身体部分，以及工件）接触时，检测的电流和/或激励电压的幅度或相位改变。所述改变的特性被用于触发反应系统92的操作。反应系统92通过例如施加制动部以便停止刀片22的运动和/或通过将刀片22移动到切割区域以下来禁用刀片22的操作。反应系统92的一个示例使用炸药（explosivecharge）来将制动部（未示出）驱动进刀片22中以阻止刀片22的运动。附加地，或替代地，反应系统92的实施例使刀片支撑构件（未示出）瓦解以将刀片22驱进到台14的表面以下。图1中示出的检测系统90的实施例包括生成线12上的时变信号的振荡器10。时变信号是任何合适的信号类型，包括，例如，正弦波、多个正弦波的和、线性调频波形（chirpwaveform）、噪声信号等。信号的频率被选择为使得检测系统能够区分与第一物体（诸如手指或手）和与第二物体（诸如待被动力工具切割的木头或其它材料）的接触。在图1的实施例中，频率是1.22MHz，但是也可以使用其它频率，以及非正弦的波形。振荡器10被参考至锯台14或其它金属结构作为局部的地。如图1中所示，刀片22竖直布置在由锯台14（或工作表面或切割表面或平台）限定的开口中。振荡器10通过线12连接至两个电压放大器或缓冲器16、18。第一电压放大器16具有连接至线20的输出，所述线20操作地将振荡器的输出连接至锯刀片22。电流传感器24操作地将信号从线20连接到线26上，其被馈送至放大器28，所述放大器28通过线32连接至处理器30。电流传感器24例如是电流感测变换器、电流感测电阻器、霍尔效应电流感测装置、或者其它合适类型的电流传感器。来自处理器30的输出线34操作地连接至反应系统92，使得如果预定条件被检测到指示例如刀片22和第一物体之间的接触，则处理器30触发反应系统92。线26上的信号指示由刀片22提取的瞬时电流。由于锯刀片22在台锯的操作期间运动，所以连接通过激励板36产生，所述激励板36大致平行于刀片22安装。板36被第一电压放大器16驱动，并且配置为相对于图1的实施例中的刀片22具有近似100皮法拉（pF，picoFarad）的电容。板36相对于刀片22的侧部被保持在稳定的位置中。激励板36配置为当刀片22的高度和斜面角在锯1的操作期间调整时跟随刀片22。在图1的实施例中，第一物体和锯台14（或功率线的地，如果存在一个的话）之间的电容在约30-50pF的范围内。当激励板36和锯刀片22之间的电容超过第一物体和锯台14之间的电容时，检测阈值不被板到刀片电容的改变过度影响。在图1的配置中，板36在刀片22抵靠柄轴（arbor）37倚靠的侧部上与刀片22平行布置，使得刀片厚度的改变不影响刀片22和板36之间的间隙。激励的其它方法，包括通过柄轴轴承的接触或者与轴或刀片的电刷接触，可以被用来产生相同的效果。在检测系统90中，第二放大器18被连接至屏蔽部38，并且放大器18将屏蔽部38驱动至与激励板36相同的电势。另外，检测系统90中的传感器可选地监视由屏蔽部38提取的电流的水平。在图1的配置中，屏蔽部38在台14下方围绕刀片22延伸，并且在台14的顶部上与刀片22间隔开一些距离。屏蔽部38的配置减少了刀片22和台14之间的静电容，如果所述台不电连接至大地则所述屏蔽部38用作接地平面。在各个实施例中，屏蔽部38是连续的网袋（pocketofmesh），或者在由振荡器10生成的激励频率处电等效于法拉第笼的一些其它类型的防护部。屏蔽部38可选地包括与刀片调整装置一起移动、或者足够大以容纳刀片的调整装置以及配合在台锯上的所述各个刀片的部件。在图1的配置中，屏蔽部38与刀片调整装置一起移动，并且包括台顶部14的喉部板区域。处理器30执行各个预处理步骤并且实施触发，所述触发使得能够检测指示第一物体和刀片22之间的接触的条件。处理器30可选地包括一个或更多个相关的模拟至数字（A/D）转换器。来自电流传感器24的刀片电流信号被引导至一个或更多个A/D转换器，其生成相应数字信号。在一些实施例中，代表刀片22和激励板36之间的电压差的刀片电压信号被引导至A/D转换器以生成数字刀片电压信号。处理器30接收数字化的信号并且执行各种数字信号处理操作和/或基于接收的信号计算派生的参数。处理器30分析或者以其它方式在条件刀片信号上执行操作，以检测指示第一物体和刀片22之间的接触的条件。现有技术的锯需要刀片22由还电连接至柄轴37的导电材料形成。在现有技术的锯中，非导电刀片和包括非导电涂层的刀片阻止接触检测系统的适当的操作。附加地，刀片22和柄轴37必须电连接至接地平面用于接触检测系统有效地操作。至刀片的接地连接的需求还需要锯1被电连接至合适的地，诸如接地钉（groundspike）、金属管、或其它合适的地，其需要台锯1保持在固定的位置。其它类型的台锯包括在工地之间运输的便携式的台锯，在该情况下提供接地连接可以是不方便或者不实际的。附加地，对于接地连接的需求增加了非便携式台锯的设置和操作的复杂性。因此，对于不需要用于便携式和非便携式台锯中的刀片的电接地连接的接触检测系统的改进可以是有益的。
技术实现思路
在一个实施例中，已经开发了用于检测锯内的感测电缆中的故障的方法。所述方法包括，通过信号生成器生成传输通过感测电缆中的第一导体和第二导体的预定激励信号，所述第一导体电连接至锯中的板，并且所述第二导体电连接至锯中定位在距板处于预定距离处的实施部；通过控制器检测对应于通过感测电缆中的第一导体和第二导体的激励信号的返回信号；通过控制器识别返回信号的信噪比（SNR）；以及，通过锯中的控制器和用户界面装置，响应于返回信号的SNR低于预定值而生成指示感测电缆中的故障的输出。在另外的实施例中，所述方法包括，通过控制器，在生成预定激励信号之前停用锯中的马达，以在马达保持停用时启用电缆中的故障的识别。在另外的实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测锯内的感测电缆中的故障的方法，包括：通过信号生成器，生成传输通过所述感测电缆中的第一导体和第二导体的预定激励信号，所述第一导体电连接至所述锯中的板，并且所述第二导体电连接至所述锯中定位在距所述板处于预定距离处的实施部；通过控制器，检测对应于通过所述感测电缆中的所述第一导体和所述第二导体的所述激励信号的返回信号；通过所述控制器，识别所述返回信号的信噪比（SNR）；以及通过所述锯中的所述控制器和用户界面装置，响应于所述返回信号的所述SNR低于预定值而生成指示所述感测电缆中的故障的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.12 US 62/132004;2015.03.12 US 62/131977;201.一种用于检测锯内的感测电缆中的故障的方法，包括：通过信号生成器，生成传输通过所述感测电缆中的第一导体和第二导体的预定激励信号，所述第一导体电连接至所述锯中的板，并且所述第二导体电连接至所述锯中定位在距所述板处于预定距离处的实施部；通过控制器，检测对应于通过所述感测电缆中的所述第一导体和所述第二导体的所述激励信号的返回信号；通过所述控制器，识别所述返回信号的信噪比（SNR）；以及通过所述锯中的所述控制器和用户界面装置，响应于所述返回信号的所述SNR低于预定值而生成指示所述感测电缆中的故障的输出。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：通过所述控制器，在生成所述预定激励信号之前停用所述锯中的马达，以在所述马达保持停用时启用所述电缆中的故障的识别。3.如权利要求1所述的方法，生成所述预定激励信号进一步包括：通过所述锯中的时钟源生成处于预定频率的正弦信号。4.如权利要求3所述的方法，进一步包括：通过放大器，基于来自所述时钟源的所述正弦信号生成放大的正弦信号；并且将所述放大的正弦信号传输通过所述感测电缆。5.如权利要求1所述的方法，生成所述预定激励信号进一步包括：通过所述锯中的时钟源生成处于预定频率的一系列增量脉冲。6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：通过所述控制器，响应于所述SNR低于所述预定阈值而禁用所述锯中的马达的操作。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：通过所述锯中的变换器中的第一绕组，将所述预定激励信号从所述信号生成器传输至所述感测电缆中的所述第一导体和所述第二导体。8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：通过所述控制器，接收通过所述感测电缆中的第三导体的所述返回信号，所述第三导体电连接至所述板并且电连接至与所述控制器相关联的模数转换器。9.一种用于检测锯中的感测电缆中的故障的系统，包括：感测电缆，包括第一导体和第二导体；板，所述板电连接至所述感测电缆中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D沃尔佩，BM拉马斯瓦米，I钱德拉舍卡，A米什拉，S阿亚姆佩鲁马尔，E拉利伯特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE