[发明专利]工具机监测装置

说明书

技术背景

本发明涉及一种工具机监测装置。 

已知有一种工具机监测装置，它具有一个识别单元用于识别材料。 

发明内容

本发明涉及一种工具机监测装置，它具有一个识别单元，其设计用来借助于对一种辐射的谱分析评估，识别出在工具机的工作部位里是否存在一种材料。 

建议，这识别单元具有一个传感器单元，这传感器单元具有至少一个灵敏性部位，用于检测在一个波长范围里的辐射，该波长范围至少部分地布置在红外谱里。因此可以成本低廉地实现可靠而快速的识别出在工具机中的应用情况。 

所谓“工具机工作范围”应该尤其是指在工具机中直接在工具周围的部位。所谓“直接”在工具周围的部位应尤其是指一个部位，在这部位里的每一个点至工具的最小的距离最大为10cm，优选为最大为5cm，特别优选为最大2cm。 

所谓“辐射”在此应该尤其是指一种电磁辐射。所谓一种由传感器单元检测到的辐射的“谱”应该尤其是指辐射特征参量的，尤其是辐射强度的关于波长，频率和/或时间的分布。此外一种辐射的所谓“谱分析评估”应该尤其是指一种信号分析评估，其中分析评估的结果通过检测辐射的一种谱的特征来获得。为了快速进行分析评估，谱的一种特征尤其是相应于在一个波长范围里积分的信号强度。 

为了实现在应用工具机时的高安全性，识别单元优先具有一个分析评估装置用来分析评估由传感器单元所检测到的辐射，该分析评估装置借助辐射用来识别出在工具机工作部位里是否存在人体组织。 

在本发明的一种优选的实施形式中建议，设置识别单元用于借助于对一个到试验物上反射的辐射进行反射谱的分析评估实现存在识别，因此能够实现一种有效的，基于对比检测的，对材料种类的识别。 

如果波长范围是一个近中的红外范围，那么就可以实现一种特别可 靠的识别。因此准备了一个灵敏性部位，它有目的地与一种反射谱的检测和分析评估相协调。所谓一种“近中红外部位”在此应该尤其是指红外谱的一种波长区间，它布置在波长15μm以下。如果设有一个灵敏度部位，用来检测一种在8μm的波长以下在红外谱的一种波长区间里的辐射的话，此外还可以在人体组织和原材料之间实现高对比度。如果波长范围是一个近红外的范围，那尤其是有利的。所谓一个“近红外的范围”在此应该尤其是指红外谱的一种波长区间，它布置在波长1.5μm以下，如尤其是一种在IR-A范围里的波长区间。波长范围此外可以部分地布置在电磁谱的可见范围里。 

如果识别单元具有一个发射单元，它设计用于发射一种辐射，该辐射具有在所述波长范围里的至少一个辐射分额，那么就可以实现一种具有高的信号强度的分析评估信号。 

在本发明的另一种设计方案中建议：设有该发射单元，用于逐步地在所述波长范围里和在至少另外一个波长范围里发射一种辐射。因此可以有目标地在所希望的波长范围里产生辐射，其中在通过传感器单元检测辐射时，可以取消复杂的过滤。此外可以达到一种高信/噪比。这可以特别简单地达到，如果发射单元具有至少两个尤其是至少三个传感器装置，用来发射在分别不同的波长范围里的辐射的话，这些传感器装置在发射单元工作时逐步地运行。此外对于一种在两个波长范围里“逐步的”发射来说，尤其是应该理解为，在第一波长范围里的发射和在第二波长范围里的发射尽可能是不重叠的。这里同时在两个波长范围里发射一种辐射的重叠时间应该小于在一个波长范围里的最小发射时间的10％，有利地小于5％，优选地小于1％。发射过程特别有利的是不重叠的，其中通过发射单元发射相互分开的脉冲。 

此外建议：工具机监测装置具有一个光学单元，它设计用于确定识别单元的一个反应范围。所谓识别单元的一个“反应范围”应该尤其是指一个空间范围，它配属于一种可以由识别单元执行的过程，当在这空间范围里存在有一种材料的物体时，就触发这过程。该反应范围对应于工具机工作范围的优选至少一部分区域。可以备选地或者附加地设有一个反应范围，它与工具机工作范围是不同的。例如这个反应范围可以设计用于工具机监测装置的警告功能。识别单元更有利地与一个执行单元作用连接，其中如果在反应范围里存在有这种材料的物体时，那就使执 行单元工作，例如像用于停止工具机的驱动单元。光学单元可以相应于一个接入在传感器单元的辐射路径里的光学系统。如果工具机监测装置具有一个发射单元用于发射一个辐射，那么光学单元可以备选地或者附加地相应于一个接入在发射单元的辐射路径里的光学系统。通过光学单元可以实现工具机的安全和舒适的应用，其方法是：可以将识别单元的反应限制到一个有限的范围上。