專利名稱：機(jī)床的制作方法
機(jī)床
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1的前序部分所述的機(jī)床。已公開(kāi)了一種嵌板鋸。該鋸具有一個(gè)工作臺(tái)、一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)支承鋸片的支承單元 和一個(gè)用于使支承單元相對(duì)于工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)，且可由操作人員操作的沉臂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種機(jī)床，其具有一個(gè)用于放置待加工的工件的工作面和一個(gè)用于支 承刀具的刀具支承單元的，其相對(duì)于工作面可運(yùn)動(dòng)地支承。本發(fā)明建議，所述機(jī)床包括一個(gè)用于至少在刀具運(yùn)行時(shí)監(jiān)控刀具區(qū)域的刀具運(yùn)行 監(jiān)控裝置。這個(gè)監(jiān)控裝置具有一個(gè)圖像采集單元。通過(guò)這一措施在操作該機(jī)床時(shí)可達(dá)到 特別高的安全性。特別有利的是通過(guò)圖像采集單元在監(jiān)控刀具區(qū)域時(shí)可達(dá)到高的可靠性， 特別是在刀具支承單元相對(duì)于工作面運(yùn)動(dòng)時(shí)。合適地機(jī)床具有一個(gè)支承單元、它的任務(wù)是 相對(duì)于工作面可運(yùn)動(dòng)地支承刀具支承單元，并且通過(guò)該支承單元使刀具支承單元和工作面 連接起來(lái)。有利地該機(jī)床具有一個(gè)導(dǎo)向單元。規(guī)定這個(gè)導(dǎo)向單元用于對(duì)刀具支承單元進(jìn)行 導(dǎo)向。此外這個(gè)機(jī)床還優(yōu)選地包括一個(gè)操作單元。規(guī)定這個(gè)操作單元用于通過(guò)操作人員使 刀具支承單元相對(duì)于工作面作運(yùn)動(dòng)。在刀具支承單元運(yùn)動(dòng)時(shí)在其中支承的刀具從一個(gè)開(kāi)始 位置一直被引導(dǎo)到至少一個(gè)工作位置。在這個(gè)工作位置中刀具和工件接觸。關(guān)于“刀具區(qū) 域”在此特別是應(yīng)理解為這樣一個(gè)區(qū)域，這個(gè)區(qū)域由這樣一些點(diǎn)構(gòu)成，即這些點(diǎn)距機(jī)床的刀 具和/或刀具延伸區(qū)域的最小距離為最大10厘米，有利地最大為5厘米，優(yōu)選地最大為2 厘米。在此，“刀具延伸區(qū)域”特別是由這樣一㈣點(diǎn)構(gòu)成，即這㈣可能被刀具占用，特別是在 刀具相對(duì)于機(jī)床工作面支承對(duì)由于刀具支承是可運(yùn)動(dòng)地支承的。圖像采集單元具有一個(gè)視 場(chǎng)。在運(yùn)行時(shí)優(yōu)選地這個(gè)視場(chǎng)確定機(jī)床的一個(gè)受監(jiān)控的區(qū)域。優(yōu)選地這個(gè)被監(jiān)控的區(qū)域包 括刀具區(qū)域的至少一個(gè)部分區(qū)域。優(yōu)選地這個(gè)被監(jiān)控的區(qū)域到工作面的豎直投影包括刀具 區(qū)域到工作面的豎直投影。此外，這個(gè)被監(jiān)控的區(qū)域包括刀具延伸區(qū)域的至少一個(gè)部分區(qū) 域。此外，本發(fā)明還建議，刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置具有一個(gè)分析單元。規(guī)定這個(gè)分析單元借 助采集到的圖像數(shù)據(jù)用于識(shí)別在刀具區(qū)域中人的身體部分的存在。此外，本發(fā)明還建議，機(jī)床具有帶動(dòng)裝置。這個(gè)帶動(dòng)裝置用于當(dāng)?shù)毒咧С袉卧鄬?duì) 于工作面作運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)圖像采集單元的至少一個(gè)采集裝置。通過(guò)這一措施，特別是在刀具 支承單元運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)到高的安全性。若機(jī)床具有一個(gè)用于罩住刀具的保護(hù)裝置，且圖像采集單元的至少一個(gè)采集裝置 固定在該保護(hù)裝置上，則可實(shí)現(xiàn)該機(jī)床一種特別緊湊的設(shè)計(jì)。代替地或者附加地建議，機(jī)床具有一個(gè)導(dǎo)向單元，且圖像采集單元的至少一個(gè)采 集裝置固定在該導(dǎo)向單元上。通過(guò)這一措施可減少結(jié)構(gòu)部件和節(jié)省結(jié)構(gòu)空間。此外，本發(fā)明還建議，在旋轉(zhuǎn)平面上設(shè)置用于旋轉(zhuǎn)支承刀具的刀具支承單元，并且 圖像采集單元具有一個(gè)采集裝置，該采集裝置設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面的側(cè)面。通過(guò)這一措施可達(dá)到對(duì)刀具的有利的側(cè)面監(jiān)控。設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面的“側(cè)面”特別是應(yīng)理解為設(shè)置在半空間中。這個(gè)半空間由這個(gè)旋轉(zhuǎn)平面的限定。特別是應(yīng)理解為完全安置在這個(gè)半空間中。所謂的“旋 轉(zhuǎn)平面”特別是應(yīng)理解為一個(gè)平面，這個(gè)平面具有刀具的重心，并且它垂直于刀具的旋轉(zhuǎn)軸 線。特別有利的是將采集裝置設(shè)置在刀具的側(cè)面。在這種情況中采集裝置垂直于旋轉(zhuǎn)平面 地投射到刀具上的投影位于刀具面上，特別是置于刀具面中。 在機(jī)床的一種典型的使用中操作人員的手位于刀具的兩側(cè)，其中一只手操作操作 單元，另一只手放在工件上。在這種情況中若機(jī)床具有一個(gè)用于通過(guò)操作人員使刀具支承 單元相對(duì)于工作面作運(yùn)動(dòng)的操作單元，并且操作單元和采集裝置設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面的兩側(cè)， 則可達(dá)到很高的安全性。 在本發(fā)明的一個(gè)有利的改進(jìn)方案中建議，機(jī)床具有一個(gè)安全裝置。該裝置用于借 助刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置的信號(hào)防止刀具支承單元相對(duì)于工作面的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)這一措施可有利 地避免所支承的刀具和位于刀具延伸區(qū)域中的所不希望的物體或者人的身體部分的接觸。若刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置具有一個(gè)用于分析顏色、輪廓和結(jié)構(gòu)(Textur)的組中的至 少一個(gè)特征的圖像處理單元，則借助所拍攝的圖像數(shù)據(jù)可達(dá)到快速和可靠的識(shí)別功能。特 別有利的是規(guī)定這個(gè)分析單元用于借助圖像數(shù)據(jù)和預(yù)先存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)圖像的數(shù)據(jù)的對(duì)比識(shí) 別使用情況。有利地刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置具有一個(gè)圖像處理單元。規(guī)定這個(gè)圖像處理單元借助采 集的圖像數(shù)據(jù)用于得出在刀具區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌道。通過(guò)這一措施可快速識(shí)別在 機(jī)床運(yùn)行時(shí)的危險(xiǎn)潛在性。有利的是這個(gè)圖像處理單元用于通過(guò)這個(gè)運(yùn)動(dòng)軌道外推出物體 相對(duì)于刀具的未來(lái)位置。在本發(fā)明的一有利的改進(jìn)方案中建議，刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置具有一個(gè)圖像處理單 元。規(guī)定這個(gè)圖像處理單元借助采集的圖像數(shù)據(jù)用于得出在刀具區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的物體的速度 程度。若這個(gè)刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置具有至少兩個(gè)安全方式，且所述全方式分別配屬于一個(gè)速 度程度，則在這種情況中機(jī)床的使用可具有很高的靈活性。


從下述

可得到其它的優(yōu)點(diǎn)。在附圖中介紹了本發(fā)明的一些實(shí)施例。附 圖、說(shuō)明書和權(quán)利要求書包含有很多特征組合。專業(yè)技術(shù)人員也可合適地單元地使用這些 特征，和將它們進(jìn)行其它有意義的特征組合。這些附圖是圖1 具有一個(gè)在保護(hù)罩中集成的刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置的嵌板鋸的側(cè)面圖。圖2 圖1的嵌板鋸的頂視圖。圖3 嵌板鋸的鋸片和刀具區(qū)域的前視圖。圖4 具有傳感器單元、分析單元和用于阻止鋸片運(yùn)動(dòng)的安全裝置的電路。圖5 操作人員有一只手位于刀具區(qū)域中。圖6:操作人員的一只手在兩個(gè)不同的時(shí)刻位于刀具區(qū)域中，并且得出操作人員 的手的運(yùn)動(dòng)軌道。圖7 操作人員的一只手在兩個(gè)不同的時(shí)刻位于刀具區(qū)域中。圖8 將刀具區(qū)域劃分為警告區(qū)和致動(dòng)區(qū)。
圖9 具有設(shè)置在導(dǎo)向單元中的刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置的嵌板鋸。
具體實(shí)施例方式圖1示出一個(gè)設(shè)計(jì)為固定機(jī)構(gòu)，確切地說(shuō)設(shè)計(jì)為嵌板鋸的機(jī)床1的側(cè)視圖。在下述說(shuō)明中也要參考圖2。圖2為圖1的機(jī)床10的頂視圖。此外，機(jī)床10也可設(shè)計(jì)為擺鋸 機(jī)、斜鋸或者拉鋸。機(jī)床10具有一個(gè)工作臺(tái)12。這個(gè)工作臺(tái)形成一個(gè)用于放置例如豎放或 橫放一個(gè)借助機(jī)床10待加工的工件的工作面14。從圖2可以看出，這個(gè)工作臺(tái)12具有一 個(gè)第一結(jié)構(gòu)部件12. 1和第二圓形的結(jié)構(gòu)部件12. 2。這個(gè)結(jié)構(gòu)部件和一個(gè)未詳細(xì)示出的用 于工作臺(tái)12的放置或者支撐的放置平面或者支撐裝置固定連接。這個(gè)圓形的結(jié)構(gòu)部件繞 一個(gè)垂直于工作面14的軸相對(duì)于結(jié)構(gòu)部件12. 1可轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承。在圖1中木板形狀的待 鋸工件16被放置在工作面14上。為了對(duì)該工件16進(jìn)行加工該機(jī)床10具有一個(gè)刀具18。 這個(gè)刀具設(shè)計(jì)為一種圓形的鋸片。機(jī)床10的一個(gè)刀具支承單元20用于支承刀具18。這個(gè) 刀具支承單元20具有一個(gè)軸承裝置22。這個(gè)軸承裝置是用于繞旋轉(zhuǎn)軸線24轉(zhuǎn)動(dòng)地支承刀 具18。其中，這個(gè)刀具支承單元20為刀具18規(guī)定了一個(gè)旋轉(zhuǎn)平面25。這個(gè)旋轉(zhuǎn)平面包括 了刀具18的重心，并且垂直于旋轉(zhuǎn)軸線24。在加工工件16時(shí)這個(gè)刀具18借助一個(gè)設(shè)計(jì)為 電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元26被驅(qū)動(dòng)以繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)。為了防止操作人員接觸刀具18給機(jī) 床10設(shè)置了一個(gè)設(shè)計(jì)為保護(hù)罩的保護(hù)裝置28。這個(gè)保護(hù)裝置具有一個(gè)主部件30并且具有 一個(gè)可相對(duì)于主部件30運(yùn)動(dòng)的附加部件34。主部件蓋住了刀具18的刀刃32的其圓周的 至少一半。這個(gè)附加部件通過(guò)和工件16的接觸是可運(yùn)動(dòng)的。從圖1中可以看出，這個(gè)刀具 支承單元20是固定在保護(hù)裝置28上的。此外，結(jié)構(gòu)部件12. 2具有一個(gè)在圖5中示出的孔 35。這個(gè)孔規(guī)定是用于刀具18的引入。刀具18、刀具支承單元20、驅(qū)動(dòng)單元26和保護(hù)裝置28是一個(gè)刀具單元36的一些 組成構(gòu)件。這個(gè)刀具單元相對(duì)于工作面12，特別是相對(duì)于結(jié)構(gòu)部件12. 1為可運(yùn)動(dòng)地被支 承。為此，機(jī)床10具有一個(gè)第一支承單元38。規(guī)定這個(gè)支承單元可相對(duì)于工作面14運(yùn)動(dòng) 地支承刀具單元36。刀具單元36可借助支承單元38和一個(gè)下沉臂51繞一個(gè)水平的、且和 旋轉(zhuǎn)軸線24平行定向的旋轉(zhuǎn)軸線42轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，刀具18可從圖3所示的靜止位置進(jìn)入到 圖1所示的更低的工作位置，并且沿著一條彎曲的運(yùn)動(dòng)軌道54運(yùn)動(dòng)到待加工的工件16。甚至支承單元38相對(duì)于工作臺(tái)12也是可運(yùn)動(dòng)地支承的。為此機(jī)床10具有一個(gè) 第二支承單元40。這個(gè)支承單元40設(shè)計(jì)成一種容納單元。規(guī)定它用于容納一個(gè)導(dǎo)向單元 42，并且讓它通過(guò)。這個(gè)導(dǎo)向單元42和支承單元38固定連接。這個(gè)導(dǎo)向單元42在和支承 單元40共同作用用于沿著一條和工作面14平行，并且和旋轉(zhuǎn)軸線52垂直的直線運(yùn)動(dòng)方向 44對(duì)刀具單元36和支承單元38進(jìn)行導(dǎo)向。在這種情況中刀具單元36和支承單元38可相 對(duì)于工作面14作水平平移運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向單元42具有兩個(gè)設(shè)計(jì)為導(dǎo)向桿的導(dǎo)向裝置。它們穿 過(guò)支承單元40。支承單元40通過(guò)部分區(qū)域46和工作臺(tái)12固定，確切地說(shuō)是和它的可運(yùn)動(dòng) 的結(jié)構(gòu)部件12. 2固定。在這種情況中支承單元38、40和刀具單元36可沿著旋轉(zhuǎn)方向48 繞著一個(gè)垂直于工作面14的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)軸線設(shè)置在工作臺(tái)12的中心。甚至也能將支 承單元40設(shè)計(jì)成可相對(duì)于工作臺(tái)12，確切地說(shuō)特別是相對(duì)于結(jié)構(gòu)部件12. 2運(yùn)動(dòng)。特別是 其可繞一個(gè)和運(yùn)動(dòng)方向33水平的和平行于運(yùn)動(dòng)方向44的傾斜軸線50作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。通過(guò) 這一措施可使刀具單元36相對(duì)于工作面14作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在此，刀具18可從一個(gè)垂直于工作面14的方向出發(fā)傾斜設(shè)置。刀具支承單元20相對(duì)于工作面14的運(yùn)動(dòng)可通過(guò)操作人員操作。為此，機(jī)床10， 確切地說(shuō)是刀具單元36設(shè)置一個(gè)操作單元56。這個(gè)操作單元具有一個(gè)把手58。這個(gè)把手 用于被操作人員的手握住。這樣，刀具單元36沿著水平運(yùn)動(dòng)方向44的運(yùn)動(dòng)和刀具單元36 沿著運(yùn)動(dòng)軌道54繞著旋轉(zhuǎn)軸線52朝向工作面14方向和相反的運(yùn)動(dòng)可通過(guò)操作人員操作。 下沉臂51是通過(guò)彈簧加載的，這樣，當(dāng)松開(kāi)操作單元56時(shí)刀具單元會(huì)自動(dòng)地返回到圖3所 示的靜止位置。一個(gè)未詳細(xì)示出的用于起動(dòng)刀具18的驅(qū)動(dòng)的操作裝置集成在把手58中。 在操作機(jī)床10時(shí)操作人員用一個(gè)手握住把手58，而操作人員典型地將另一只手放到工件 16上。為了防止操作人員的手和旋轉(zhuǎn)的刀具18接觸，機(jī)床10設(shè)置了一個(gè)安全裝置。這個(gè) 安全裝置具有一個(gè)刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置60。這借助一個(gè)圖像采集單元62進(jìn)行。這個(gè)圖像采 集單元包括一個(gè)在圖中用虛線示出的，設(shè)計(jì)為用于至少以可視的頻譜內(nèi)拍攝圖像的攝像機(jī) 的采集裝置64。這個(gè)采集裝置64和刀具單元36，確切地說(shuō)特別是和刀具支承單元20固定 連接。在這種情況中這個(gè)采集裝置64固定在保護(hù)裝置28上，確切地說(shuō)是固定在它的主部 件30上。這個(gè)保護(hù)裝置28作為帶動(dòng)裝置65使用。其用于當(dāng)?shù)毒咧С袉卧?0相對(duì)于工作 面14作任何運(yùn)動(dòng)時(shí)使采集裝置64 —起帶動(dòng)。圖3示出具有保護(hù)裝置28、刀具18、把手58和采集裝置64的刀具單元36處于刀 具單元36的靜止位置的正面圖。如上所述，這個(gè)刀具單元36可借助操作單元56運(yùn)行到設(shè) 置得更低的工作位置。刀具18的可運(yùn)動(dòng)性確定刀具延伸區(qū)域66。這個(gè)刀具延伸區(qū)域相應(yīng) 于刀具18可能占用的空間范圍。刀具延伸區(qū)域66借助豎直的虛線表示。同樣由于刀具18 的沿運(yùn)動(dòng)方向44的可移動(dòng)性這個(gè)刀具延伸區(qū)域66沿著垂直于圖面的水平方向延伸。刀具 運(yùn)行監(jiān)控裝置60是用于監(jiān)控刀具區(qū)域68。這個(gè)刀具區(qū)域68緊挨著刀具延伸區(qū)域66，并且 它由這樣一些點(diǎn)組成，即它們距刀具延伸區(qū)域66的最小距離最大為2厘米。應(yīng)監(jiān)控的刀具 區(qū)域68設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面25的側(cè)面，確切地說(shuō)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)平面25它背離操作單元56，特別 是背離把手58。在這種情況中刀具區(qū)域68和操作單元56設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面25的兩側(cè)。借 助點(diǎn)劃線示意劃分出刀具延伸區(qū)域66和刀具區(qū)域68。采集裝置64具有一個(gè)通過(guò)單重虛線 在圖3中示出的視場(chǎng)70(也請(qǐng)參見(jiàn)圖1)。這個(gè)視場(chǎng)規(guī)定了機(jī)床10的被監(jiān)控的區(qū)域。這個(gè) 被監(jiān)控的區(qū)域包括刀具區(qū)域68的主要部分。從圖3可以看出，這個(gè)被監(jiān)控的區(qū)域也包括刀 具延伸區(qū)域66的一部分。為了對(duì)刀具區(qū)域68進(jìn)行監(jiān)控，將這個(gè)檢測(cè)單元64設(shè)置在刀具18 的側(cè)面，確切地說(shuō)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面25的背離操作單元56，特別是背離把手58的一側(cè)。在這 種情況中，操作單元56和采集裝置64設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面25的兩側(cè)。此外，安全裝置還具有致動(dòng)單元72、74。規(guī)定這些致動(dòng)單元用于在和刀具運(yùn)行監(jiān)控 裝置60合作時(shí)執(zhí)行安全措施。這借助圖4更為詳細(xì)地示出。圖4示意示出具有圖像采集 單元62、致動(dòng)單元72、74及和刀具18耦合的驅(qū)動(dòng)單元26的電路。規(guī)定致動(dòng)單元72、74分 別用于驅(qū)動(dòng)安全裝置76或78。在圖1中示意示出的安全裝置76是一個(gè)設(shè)計(jì)成夾緊裝置 的閉鎖裝置。它設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸線52的區(qū)域中。特別是安全裝置76設(shè)置在支承單元38中。 這個(gè)安全裝置76是用于防止通過(guò)操作人員所驅(qū)動(dòng)的刀具單元36繞旋轉(zhuǎn)軸線52的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，也就是刀具18沿運(yùn)動(dòng)軌道54的運(yùn)動(dòng)。在釋放這種運(yùn)動(dòng)的位置中安全裝置76是彈簧加 載的。致動(dòng)單元72是用于使安全裝置76-從釋放這種運(yùn)動(dòng)的位置出發(fā)_進(jìn)入到一種閉鎖 這種運(yùn)動(dòng)的閉鎖位置，以及使安全裝置76復(fù)位到它的釋放位置。在圖1中也是示意示出的安全裝置78設(shè)置在支承單元40中。這個(gè)安全裝置用于防止刀具單元36通過(guò)操作人員驅(qū) 動(dòng)的沿著運(yùn)動(dòng)方向44作平移運(yùn)動(dòng)。安全裝置78也是一種設(shè)計(jì)成夾緊裝置的閉鎖裝置，并 且可借助致動(dòng)單元74操作。在這方面請(qǐng)參考安全裝置76的說(shuō)明。致動(dòng)單元72，74根據(jù)刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置60的信號(hào)，確切地說(shuō)特別是刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置60的一個(gè)分析單元84的信號(hào)觸發(fā)安全裝置76或78的操作。為此分析單元84和致 動(dòng)單元72、74功能連接。規(guī)定分析單元84用于對(duì)通過(guò)圖像采集單元62所采集到的圖像數(shù) 據(jù)進(jìn)行分析，并且因此它和圖像采集單元62功能連接。分析單元84具有一個(gè)圖像處理單 元86。這個(gè)圖像處理單元包括一個(gè)設(shè)計(jì)為微處理器的分析裝置88和一個(gè)存儲(chǔ)單元90。規(guī) 定這個(gè)存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)圖像處理程序。圖像處理單元86特別是用于借助通過(guò)采集裝置 64所拍攝的圖像識(shí)別在刀具區(qū)域68中人的身體部分的存在。為此，借助圖像處理程序?qū)λ?拍攝的圖像在對(duì)于人體組織，和/或?qū)τ诓僮魅藛T所穿的典型的衣物，例如防護(hù)手套，典型 的結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行分析研究。此外，也可借助對(duì)圖像的顏色的分析進(jìn)行識(shí)別，其做法是對(duì)圖像 在人的皮膚的典型顏色方面進(jìn)行分析研究。此外也可借助輪廓分析，或者輪廓抽取對(duì)所拍 攝的圖像進(jìn)行分析，其中，圖像在手的典型輪廓方面進(jìn)行分析研究。圖5示出具有在可旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件12. 2中開(kāi)設(shè)的開(kāi)口 35的工作臺(tái)12的部分區(qū) 域，以及應(yīng)監(jiān)控的刀具區(qū)域68和刀具延伸區(qū)域66的輪廓的頂視圖。在刀具區(qū)域68中識(shí)別 出存在有人的身體部分，特別是如圖5所示地存在有操作人員的手以后得出在、時(shí)刻它相 對(duì)于刀具延伸區(qū)域66的位置Pp采集裝置64在依次的時(shí)刻連續(xù)地采集刀具區(qū)域68的圖 像。實(shí)時(shí)地對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其做法是將所采集的結(jié)果借助分析單元84連續(xù)地進(jìn)行分 析。在這種情況中可對(duì)所采集的圖像依次地進(jìn)行分析。在圖6所示的實(shí)例中在隨后的時(shí)刻 ti;在位置PiS位有操作人員的手。在時(shí)刻、和、之間可以拍攝一系列圖像。這些圖像由 于簡(jiǎn)明的原因在該圖中未予示出。借助得出在P1和間的操作人員的手的不同的位置， 通過(guò)分析裝置88得出操作人員的手的運(yùn)動(dòng)軌道B<。借助這個(gè)運(yùn)動(dòng)軌道B< -這個(gè)運(yùn)動(dòng)軌 道是在當(dāng)前的采集時(shí)刻、之前由操作人員的手所走過(guò)的運(yùn)動(dòng)軌道_分析裝置88得到操作 人員的手的在隨后的時(shí)刻1>期待位置P>。在這種情況中通過(guò)分析裝置88從借助所拍攝 的圖像得出的運(yùn)動(dòng)軌道8<外推出未來(lái)的位置P>。此外還規(guī)定，分析單元84用于借助在不同的時(shí)刻所拍攝的圖像得出所采集的操 作人員的手在刀具區(qū)域中的速度程度。這點(diǎn)借助圖6和圖7的比較加以說(shuō)明。如上所述， 在圖6中在時(shí)刻、操作人員的手定位在位置P”在圖7所示的實(shí)施例中操作人員的手在 刀具中以更高的速度移動(dòng)。在這種情況中操作人員的手在相同的時(shí)刻、定位在位置Pi前 面的位置P2中。分析裝置88借助在兩個(gè)時(shí)刻、和、所得出的位置的比較可將手的運(yùn)動(dòng) 對(duì)應(yīng)給速度級(jí)“快速”、“中速”、“慣速”等級(jí)?，F(xiàn)在對(duì)以不同的安全方式起動(dòng)安全措施進(jìn)行說(shuō)明?，F(xiàn)在設(shè)想，操作人員想通過(guò)借 助操作單元56繞旋軸線52的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使旋轉(zhuǎn)的刀具從圖3所示的靜止位置下沉到圖1所 示的更低的工作位置。此外也設(shè)想，他的左手借助分析單元84定位在刀具區(qū)域68中。在 安全裝置的第一安全方式中當(dāng)識(shí)別到在刀具區(qū)域68中存在有操作人員的手時(shí)自動(dòng)地通過(guò) 將分析單元84的信號(hào)發(fā)送給致動(dòng)單元72來(lái)觸發(fā)致動(dòng)單元72的操作。在這種情況中通過(guò) 安全裝置76阻止刀具18的下沉運(yùn)動(dòng)。在另外兩個(gè)安全方式中得出操作人員的手的速度程 度。當(dāng)識(shí)別出這個(gè)運(yùn)動(dòng)為一種“慢速”運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一種安全方式中借助光學(xué)的，和/或聲學(xué)的輸出單元對(duì)操作人員進(jìn)行警告。在這種情況中不斷地對(duì)操作人員的手的運(yùn)動(dòng)軌道進(jìn)行分 析。若運(yùn)動(dòng)軌道或者是外推的運(yùn)動(dòng)軌道通向刀具延伸區(qū)域66，則觸發(fā)操作致動(dòng)單元72的 操作。當(dāng)識(shí)別這種運(yùn)動(dòng)是一種“快速”運(yùn)動(dòng)時(shí)，例如，當(dāng)操作人員的手在工件表面上打滑時(shí)， 則在另一安全方式中立即操作致動(dòng)單元72。另一種安全方式是規(guī)定改變轉(zhuǎn)動(dòng)的刀具18的轉(zhuǎn)速的安全措施。為此，分析裝置84和驅(qū)動(dòng)單元26處于功能連接。為了對(duì)操作人員進(jìn)行 警告可借助分析單元84的信號(hào)對(duì)刀具18的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)。在另一安全級(jí)中借助分析單元 84的信號(hào)自動(dòng)地停止刀具18的運(yùn)轉(zhuǎn)。此外本發(fā)明還建議，除了刀具區(qū)域68外還規(guī)定將圖像采集單元62用于監(jiān)測(cè)另一 模式區(qū)域(Modusbereich) 94。在圖8中示出了這一點(diǎn)。刀具區(qū)域68和模式區(qū)域94分別配 屬于一個(gè)不同的安全方式。當(dāng)分析單元84識(shí)別出在刀具區(qū)域68或者在模式區(qū)域94存在 有人的身體部分時(shí)就執(zhí)行這種安全方式。這樣，例如這個(gè)刀具區(qū)域68可以相應(yīng)于一個(gè)致動(dòng) 區(qū)域。這個(gè)致動(dòng)區(qū)域直接和刀具延伸區(qū)域66相鄰，并且在這個(gè)致動(dòng)區(qū)域中可用致動(dòng)單元72 或者74活化上述安全方式。這個(gè)模式區(qū)域94-它和刀具區(qū)域68相鄰，并且沿著旋轉(zhuǎn)軸24 的方向朝向旋轉(zhuǎn)平面25地設(shè)置在刀具區(qū)域68的前面_可以相應(yīng)于一個(gè)警告區(qū)域。當(dāng)分析 單元84識(shí)別到在模式區(qū)域94中有人的身體部分時(shí)，分析單元84就起動(dòng)警告信號(hào)，以警告 操作人員?？捎刹杉b置64對(duì)刀具區(qū)域68和模式區(qū)域94進(jìn)行監(jiān)控，或者可以設(shè)置圖像采 集單元62的兩個(gè)不同的采集裝置，以便對(duì)刀具區(qū)域68和模式區(qū)域94進(jìn)行監(jiān)控。圖9示出機(jī)床10的一個(gè)替代設(shè)計(jì)。其中，相同的結(jié)構(gòu)部件用相同的附圖標(biāo)記表示。 下述說(shuō)明僅局限于與上述設(shè)計(jì)的不同之處。在這個(gè)替代方案中圖像采集單元62具有一個(gè) 設(shè)計(jì)為視頻攝像機(jī)的采集裝置96。這個(gè)采集裝置集成在導(dǎo)向單元42中，確切地說(shuō)設(shè)置在支 承單元38下面的一個(gè)部分區(qū)域中。這個(gè)部分區(qū)域特別是用作止擋，以阻止導(dǎo)向裝置通過(guò)支 承單元40的運(yùn)動(dòng)。在這種情況中這個(gè)導(dǎo)向單元42用作帶動(dòng)裝置98。當(dāng)?shù)毒咧С袉卧?0 沿著運(yùn)動(dòng)方向44作平移運(yùn)動(dòng)時(shí)這個(gè)帶動(dòng)裝置98帶動(dòng)采集裝置96。在機(jī)床10的一種設(shè)計(jì) 中_在這種設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)單元26和操作單元56設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面25的兩側(cè)，其中，這個(gè)驅(qū)動(dòng) 單元26超出待監(jiān)控的刀具區(qū)域68-可以設(shè)想，將圖像采集單元62的采集裝置固定在驅(qū)動(dòng) 單元26的殼體上。也可以設(shè)想將采集裝置的上述布局進(jìn)行組合。
權(quán)利要求
機(jī)床，特別是鋸床，具有用于放置待加工的工件(16)的工作面(14)和用于支承刀具(18)的，且相對(duì)于工作面(14)可運(yùn)動(dòng)地被支承的刀具支承單元(20)，其特征在于至少在刀具運(yùn)行時(shí)用于監(jiān)控刀具區(qū)域(68)的，且具有圖像采集單元(62)的刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置(60)。
2.按照權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于帶動(dòng)裝置(65；98)，它用于當(dāng)?shù)毒咧С袉卧?(20)相對(duì)于工作面(14)運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)圖像采集單元(62)的至少一個(gè)采集裝置(64 ；96)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床，其特征在于用于罩住刀具(18)的保護(hù)裝置(28)， 圖像采集單元(62)的至少一個(gè)采集裝置(64)固定在該保護(hù)裝置上。
4.按照前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其特征在于導(dǎo)向單元(42)，圖像采集單元 (62)的至少一個(gè)采集裝置(96)固定在該導(dǎo)向裝置上。
5.按照前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)平面(25)上設(shè)置用于 旋轉(zhuǎn)地支承刀具(18)的刀具支承單元(20)，并且圖像采集單元(62)具有采集裝置(64 ； 96)，該采集裝置設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面(25)的側(cè)面。
6.按照權(quán)利要求5所述的機(jī)床，其特征在于，設(shè)置操作單元(56)用于通過(guò)操作人員使 刀具支承單元(20)相對(duì)于工作面(14)運(yùn)動(dòng)；并且該操作單元(56)和采集裝置(64 ；96)設(shè) 置在旋轉(zhuǎn)平面(25)的兩側(cè)。
7.按照前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其特征在于安全裝置(76，78)，該安全裝 置用于借助刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置(60)的信號(hào)阻止刀具支承單元(20)相對(duì)于工作面(14)作 運(yùn)動(dòng)。
8.按照前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其特征在于，刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置(60)具有 圖像處理單元(86)，這個(gè)圖像處理單元用于分析顏色、輪廓和結(jié)構(gòu)的組中的至少一個(gè)特征。
9.按照前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其特征在于，刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置(60)具有 圖像處理單元(86)，這個(gè)圖像處理單元借助采集的圖像數(shù)據(jù)用于得出在刀具區(qū)域(68)中 運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌道(B < )。
10.按照前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其特征在于，刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置(60)具 有圖像處理單元(86)，這個(gè)圖像處理單元借助采集的圖像數(shù)據(jù)用于得出在刀具區(qū)域(68) 中運(yùn)動(dòng)的物體的速度程度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)床，特別是一種鋸床。它具有用于放置待加工的工件(16)的工作面(14)和用于支承刀具(18)，且相對(duì)于工作面(14)運(yùn)動(dòng)支承的刀具支承單元(20)。本發(fā)明建議，機(jī)床包括至少在刀具運(yùn)行時(shí)用于監(jiān)控刀具區(qū)域(68)，且具有圖像采集單元(62)的刀具運(yùn)行監(jiān)控裝置(60)。
文檔編號(hào)B23D45/04GK101801578SQ200880108202
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者A·洛維, G·斯特爾曼, I·赫爾曼, J·普拉特澤, K·馬克思, S·杰基希, T·科德, W·尼森 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司