工具机和探测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种工具机，其具有能驱动的工具和用于探测在所述工具和使用者之间的接触的探测系统。所述探测系统具有用于将激励电压信号施加到工具上的激励装置、用于产生反映由工具接收的电流的电流传感器信号的电流传感器和用于处理所述电流传感器信号以探测在工具和使用者之间的接触的处理装置。所述处理装置具有模拟

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工具机和探测系统


[0001]本专利技术涉及一种具有可驱动工具和用于探测在该工具和使用者之间的接触的探测系统的工具机。本专利技术还涉及一种用于工具机的相应的探测系统。

技术介绍

[0002]工具机具有用于生产或者加工工件的可驱动的工具。一个实施例是具有(构型为锯片的)工具的锯机。在工具机的开发中，其安全性变得越来越重要。在这里，应避免在使用者处受伤的发生，例如出现割伤或者截断身体部分，或者至少缓和其严重程度。通过使用探测系统能够实现高的安全性，借助该探测系统能够探测在工具和使用者之间的接触。例如台式圆锯这样的已知的固定式锯机能够配备有这样的系统。借助于系统能够在探测到接触的情况下触发例如将锯片快速地移开或者制动这样的安全措施。
[0003]在已知的构型中，探测系统包括用于将激励电压信号施加到锯片上的激励装置和用于产生电流传感器信号的电流传感器，该电流传感器信号反映由工具接收的电流。为了对电流传感器信号进行处理，探测系统包括多个分开的结构元件，也就是说，布置在电流传感器之后并且实现为集成电路或者说半导体芯片的IQ解调器、布置在IQ解调器之后并且由分立的硬件部件实现的滤波器，和布置在滤波器之后的微控制器。模拟的信号处理借助于IQ解调器和滤波器进行。微控制器具有模拟
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数字转换器，以将在滤波器后出现的信号数字化。接着，借助于微控制器处理数字信号，以探测在锯片和使用者之间的接触。
[0004]由于使用分立的结构元件(IQ解调器、滤波器、微控制器)，已知的探测系统占据相对大的空间。由此，该系统能够使用在固定式锯机中，但是由于在空间上的限制更不适用于手持式锯机。另一方面是反应时间，所述反应时间包括探测系统所需要的、用于探测接触的处理时间和用于实施安全措施的时间。在固定式锯机中，安全措施能够是将锯片快速地移开。这种操作在手持式锯机中不可用。这里，只有对锯片进行制动是可行的。此外，手持式运行限制了被使用于制动的制动力。因此，在手持式锯机的情况下，存在着较高的对短的处理时间的要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的任务在于，提出一种具有改进的、用于探测工具与使用者之间的接触的探测系统的工具机，和一种改进的、用于工具机的探测系统。
[0006]该任务通过独立权利要求的特征解决。在从属权利要求中提出本专利技术的另外的有利的实施方式。
[0007]根据本专利技术的一方面，提出一种工具机，其具有可驱动的工具和用于探测在工具和使用者之间的接触的探测系统。探测系统具有用于将激励电压信号施加到工具上的激励装置、用于产生电流传感器信号的电流传感器(所述电流传感器信号反映由工具接收的电流)和用于处理电流传感器信号以探测工具与使用者之间的接触的处理装置。处理装置具有模拟
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数字转换器和布置在模拟
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数字转换器之后的另外的装置，所述另外的装置包括IQ
解调器、滤波器装置和评估装置。电流传感器信号可借助于模拟
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数字转换器被数字化，并且可借助于另外的装置以数字形式被处理。
[0008]在所提出的工具机的探测系统中，借助于模拟
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数字转换器对模拟的电流传感器信号的模拟
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数字转换和因此的采样不是在最后才进行，而是在开始或者相对地在对电流传感器信号进行处理的信号链的开头就已经进行。在此，借助于处理装置的布置在模拟
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数字转换器之后的另外的装置(如IQ解调器、滤波器装置和评估装置)进行的信号处理在数字域中进行。换言之，另外的装置涉及数字的或者数字地工作的部件。由此能够是，实现用于探测在工具和使用者之间的接触的短的处理时间或者探测时间。处理也能够受到较小的外部的干扰影响并且因此能够是相对可靠的。以此方式，能够实现工具机的高的功能安全性。此外，处理装置和因此探测系统能够以紧凑的和节省空间的结构实现。以此方式能够在探测系统方面扩大应用多样性。就此而言，对于工具机，不仅能设想呈固定式工具机形式的构型，而且也能设想呈手持式工具机形式的构型。
[0009]以下说明另外可行的实施方式和细节，所述另外可行的实施方式和细节能够考虑用于工具机和探测系统。补充地，参考将所阐述的实施方式中的多个相互组合的可行性。此外，关于一种实施方式所提到的细节也能够应用在另外的实施方式中。
[0010]在运行时，能够借助于激励装置以激励电压信号加载所述工具，该工具能够具有能导电的材料或者金属的材料。借助于电流传感器能够检测从工具中流出的电流，并且能够借助于处理装置处理由电流传感器产生的并且反映工具的电流接收的电流传感器信号。这些过程能够在工具机或者探测系统运行期间连续地进行。只要在工具和使用者之间不存在接触，被工具吸取的电流和因此电流传感器信号能够相对小或者几乎为零。由使用者对工具的接触会导致工具的电流接收的变化和因此电流传感器信号的(明显的)变化，这能够利用在探测系统中以探测接触。
[0011]工具机的工具能够由驱动装置驱动，所述驱动装置能够包括例如电动机。用工具能够加工工件，例如由木材制成的工件。
[0012]在另一实施方式中，工具机是锯机。例如，作为固定式台式圆锯或者摆锯机的构型，或者作为手持式锯机、例如作为手动圆锯的构型是可行的。在这里，可驱动的工具能够是锯片。
[0013]在另一实施方式中，激励装置构造用于通过电容式的耦合将激励电压信号施加到工具上。在这里，激励电压信号能够电容式地耦入到工具上。在这种情况下，还能够使用以下的构型。
[0014]在另一实施方式中，激励装置具有用于产生激励电压信号的电压产生装置和激励电极。电压产生装置能具有振荡器和至少一个与振荡器连接的电压放大器。激励电极能通过导线与电压产生装置或者其电压放大器连接。激励电极能够具有能导电的材料或者说金属的材料。借助于电压产生装置产生的激励电压信号能够通过激励电极电容式地耦入到工具上。电流传感器能够构造用于通过检测在导线中流动的电流产生电流传感器信号。
[0015]激励电极能够位于工具的区域中或者工具附近，以将激励电压信号可靠地电容式地耦入到工具上。在工具作为锯片的构型中，激励电极能够板状地构型或者以激励板形式实现。电流传感器能够布置在将激励电极和电压产生装置连接起来的导线上。此外，电流传感器能够实现为电流转换器。
[0016]在另一实施方式中，工具机具有布置在工具和激励电极的区域中并且与电压产生装置电连接的屏蔽部。电压产生装置构造用于电式地操控与激励电极相应的屏蔽部，或者，换言之，分别以相同的电位加载屏蔽部和激励电极。借助于能够用作法拉第笼的屏蔽部能够降低来自环境的干扰作用对探测系统的影响。屏蔽部能够通过另外的线路与电压产生装置或者其电压放大器连接。
[0017]在另一实施方式中，工具机具有用于关闭工具的运行的反应系统。探测系统能够构造用于在探测到工具和使用者之间的接触时激活反应系统。反应系统能够包括用于将工具从使用者处移开或者快速地移开的器件。在这里能够使用烟火装置。附加地或者替代地，反应系统能够具有制动装置，借本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种工具机(100)，其具有能驱动的工具(103)和用于探测在所述工具(103)和使用者之间的接触的探测系统(101)，其中，所述探测系统(101)具有以下装置：用于将激励电压信号施加到所述工具(103)上的激励装置(110)，用于产生电流传感器信号(200)的电流传感器(120)，所述电流传感器信号反映由所述工具(103)接收的电流，和用于处理所述电流传感器信号(200)的处理装置(130)，以探测在所述工具(103)和所述使用者之间的接触，其中，所述处理装置(130)具有模拟
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数字转换器(131)和布置在所述模拟
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数字转换器(131)之后的另外的装置，所述另外的装置包括IQ解调器(133)、滤波器装置(134)和评估装置(137)，并且其中，所述电流传感器信号(200)能借助于所述模拟
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数字转换器(131)数字化并且能借助于所述另外的装置以数字形式进行处理。2.根据权利要求1所述的工具机，其中，存在以下的至少一项：所述工具机(100)是锯机；所述激励装置(110)构造用于通过电容式的耦合将所述激励电压信号施加到所述工具(103)上；所述工具机(100)具有用于关闭所述工具(103)的运行的反应系统(400)；和/或所述IQ解调器(133)布置在所述模拟
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数字转换器(131)之后，所述滤波器装置(134)布置在所述IQ解调器(133)之后，并且所述评估装置(137)布置在所述滤波器装置(134)之后。3.根据以上权利要求中任一项所述的工具机，其中，所述IQ解调器(133)构造用于将所述数字的电流传感器信号(202)转换为数字I信号(205)和数字Q信号(207)，其中，所述滤波器装置(134)构造用于对所述数字I信号(205)和Q信号(207)进行滤波，和其中，所述评估装置(137)构造用于对经滤波的所述数字I信号(206)和Q信号(208)进行处理，以探测在所述工具(103)和所述使用者之间的接触，并且根据所述处理产生用于关闭所述工具(103)的运行的触发信号(210)。4.根据以上权利要求中任一项所述的工具机，其中，所述滤波器装置(134)具有CIC滤波器(135)和布置在所述CIC滤波器(135)之后的补偿滤波器(136)。5.根据以上权利要求中任一项所述的工具机，其中，所述评估装置(137)构造用于计算所述工具(103)的电流接收的瞬时能量值和自适应的阈值，并且根据在所述瞬时能量值和所述自适应的阈值之间的比较产生用于关闭所述工具(103)的运行的触发信号(210)；或者其中，所述评估装置(137)构造用于计算所述工具(103)的电流接收的瞬时能量值和自适应的阈值，并且根据在所述瞬时能量值和所述自适应的阈值之间的比较产生用于关闭所述工具(103)的运行的触发信号(210)，其中，所述评估装置(137)还构造用于计算信噪比并且附加地根据对所计算的信噪比与预先给定的极限值的比较来执行所述触发信号(210)的
所述产生。6.根据以上权利要求中任一项所述的工具机，其中，所述评估装置(137)具有人工神经网络(150)。7.根据以上权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：