本發(fā)明涉及無線機。
背景技術(shù):
在進(jìn)行加工對象物的切削加工等的機床中,為了對加工精度進(jìn)行管理,要求準(zhǔn)確掌握其切削工具等的狀態(tài)。因此,在專利文獻(xiàn)1中公開了如下技術(shù):按照每個機床設(shè)置切削工具的診斷裝置,收集主軸馬達(dá)的電流數(shù)據(jù),對裝配在主軸馬達(dá)上的切削工具的狀態(tài)進(jìn)行診斷。每隔規(guī)定時間,通過無線lan向診斷裝置無線發(fā)送由設(shè)置在各機床上的主軸馬達(dá)的電流傳感器計測出的電流數(shù)據(jù)。然后,在集中有電流數(shù)據(jù)的診斷裝置側(cè),利用該電流數(shù)據(jù),大致同時地實時診斷切削工具的狀態(tài)。
并且,在收集與加工中的切削工具的狀態(tài)有關(guān)的信息時,還廣泛采用利用無線通信的信息收集方法。例如,在專利文獻(xiàn)2中采用如下結(jié)構(gòu):針對用于取得與切削工具有關(guān)的物理信息的傳感器的纜線部件,以能夠拆裝的方式配置進(jìn)行無線通信的通信部。根據(jù)這種配置,能夠在將纜線部件安裝在傳感器的主體側(cè)的狀態(tài)下分離通信部,因此,只要在更換切削工具時與通信部進(jìn)行分離,與切削工具一起更換傳感器的主體部即可,可實現(xiàn)更換作業(yè)的作業(yè)效率的提高。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-86196號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-20359號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
在進(jìn)行切削等的機床等中,其切削工具的狀態(tài)對加工精度造成較大影響,因此,從加工精度的管理等觀點來看,對切削工具的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視是極其重要的。作為表示該切削工具的狀態(tài)的環(huán)境參數(shù),例如可舉出切削工具的溫度、振動等各種物理參數(shù)。而且,為了計測這些環(huán)境參數(shù),需要在切削工具的附近配置計測用的傳感器。另一方面,在進(jìn)行這種切削加工的環(huán)境下利用切削油,因此,連接至傳感器的供電纜線和計測數(shù)據(jù)的傳輸纜線容易受到切削油的影響而劣化。因此,這些纜線需要適時進(jìn)行更換,成為降低機床的加工效率的原因。
因此,采用通過無線通信從傳感器傳輸計測數(shù)據(jù)的無線傳感器系統(tǒng),由此能夠避免利用與傳感器有關(guān)的纜線。但是,在進(jìn)行切削加工的環(huán)境下,如上所述使用切削油等,并且,切削工具高速旋轉(zhuǎn)等,因此,從安全衛(wèi)生的觀點等來看,在規(guī)定的閉合空間內(nèi)進(jìn)行該切削加工,使得在加工中禁止進(jìn)入進(jìn)行切削的空間。關(guān)于這種規(guī)定的閉合空間內(nèi)的加工,不僅是切削加工,沖壓加工或激光加工等各種加工也是同樣的。而且,當(dāng)想要在閉合空間內(nèi)通過無線通信進(jìn)行計測數(shù)據(jù)收集時,在該閉合空間內(nèi)產(chǎn)生基于無線電波的駐波,有時在閉合空間內(nèi)點狀地產(chǎn)生很難進(jìn)行良好的無線通信的區(qū)域(即駐波的波節(jié)),根據(jù)情況,有可能妨礙計測數(shù)據(jù)收集。
本發(fā)明正是鑒于這種問題而完成的,其目的在于,提供能夠在規(guī)定的閉合空間內(nèi)通過無線通信良好地收集傳感器的計測數(shù)據(jù)的無線機。
用于解決課題的手段
在本發(fā)明中,為了解決上述課題,著眼于無線機的天線部對無線電波的發(fā)送接收方式。詳細(xì)地講,本發(fā)明是一種無線機,其形成為能夠在規(guī)定的閉合空間內(nèi)與計測規(guī)定的環(huán)境參數(shù)的傳感器進(jìn)行無線通信,其中,所述無線機具有:天線部,其配置在所述規(guī)定的閉合空間內(nèi),用于與所述傳感器進(jìn)行無線通信;以及控制部,其控制所述天線部對無線電波的發(fā)送接收方式,使得根據(jù)從所述傳感器到所述天線部的發(fā)送電波而在所述規(guī)定的閉合空間內(nèi)假定的駐波、或根據(jù)從該天線部到該傳感器的發(fā)送電波而在該規(guī)定的閉合空間內(nèi)假定的駐波隨著所述無線通信的時間經(jīng)過而變動。
本發(fā)明的無線機形成為能夠經(jīng)由天線部而與傳感器進(jìn)行無線通信。因此,該傳感器也構(gòu)成為,在其內(nèi)部具有規(guī)定的天線部,使得能夠與該無線機進(jìn)行無線通信,但是,上述控制部控制無線機自身具有的天線部對無線電波的發(fā)送接收方式。這里,配置有傳感器的規(guī)定的閉合空間是以能夠由傳感器檢測作為傳感器計測對象的規(guī)定的環(huán)境參數(shù)的程度而有形存在的空間,作為該規(guī)定的環(huán)境參數(shù),可舉出溫度、濕度、振動(加速度)等物理參數(shù)以及規(guī)定物質(zhì)的濃度等化學(xué)參數(shù)等。并且,規(guī)定的閉合空間只要是為了各種目的而以某種程度在物理上從外部閉合的空間即可,例如,可以是機床等中從安全衛(wèi)生的觀點形成的程度的閉合空間,或者,也可以是根據(jù)需要限制與外部換氣的程度的閉合空間??傊?guī)定的閉合空間由用于以某種程度與外部進(jìn)行劃分的物理墻壁等形成。
作為這種規(guī)定的閉合空間的一例,可舉出如下的閉合空間:在其內(nèi)部配置有用于對加工對象物進(jìn)行機械加工的規(guī)定的加工裝置,并且,在該規(guī)定的加工裝置進(jìn)行機械加工時使用機械加工用的潤滑油。在這種規(guī)定的閉合空間內(nèi),以由于機械加工而產(chǎn)生的加工屑、噪音、切削油等潤滑油不會漏出到外部為目的,形成閉合空間。
而且,在這種規(guī)定的閉合空間內(nèi),進(jìn)行如下的數(shù)據(jù)發(fā)送接收:從傳感器向無線機的天線部發(fā)送與由傳感器計測出的環(huán)境參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù),天線部接收該數(shù)據(jù),或者,從天線部向傳感器發(fā)送無線機對傳感器的控制數(shù)據(jù),傳感器接收該數(shù)據(jù)。另一方面,在規(guī)定的閉合空間內(nèi),存在用于形成該閉合空間的墻壁等,因此,數(shù)據(jù)發(fā)送接收用的無線電波被墻壁等進(jìn)行反射,無線電波彼此重合,由此,可能在規(guī)定的閉合空間內(nèi)產(chǎn)生包含無線電波的強度變?nèi)醯牟ü?jié)的駐波。當(dāng)在傳感器或無線機的天線部附近產(chǎn)生這種駐波的波節(jié)時,特別地,對兩者之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收造成影響,可能很難收集計測出的環(huán)境參數(shù)。
因此,在本發(fā)明的無線機中,控制天線部對無線電波的發(fā)送接收方式,使得在規(guī)定的閉合空間內(nèi)假定的駐波隨著無線通信的時間經(jīng)過而變動,換言之規(guī)定的閉合空間內(nèi)的駐波不是固定的。一般情況下,不容易檢測如何形成在規(guī)定的閉合空間內(nèi)形成的駐波,在想要進(jìn)行檢測時,為了進(jìn)行該檢測,需要較多的測定器等。因此,在本發(fā)明中,天線部對無線電波的發(fā)送接收方式隨時變動,使得不基于在規(guī)定的閉合空間內(nèi)實際形成的駐波的狀態(tài),只不過是假定的駐波變動而不是固定的。由此,在規(guī)定的閉合空間內(nèi),無線電波變?nèi)醯鸟v波的波節(jié)不是固定的,能夠使傳感器與無線機之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收比較穩(wěn)定。
這里,作為控制部進(jìn)行的天線部對無線電波的發(fā)送接收方式的控制,能夠采用使天線部相對于傳感器的相對位置隨時變化的方法、以及使天線部相對于傳感器的無線電波發(fā)送接收的指向性隨時變化的方法。首先,在前者的情況下,也可以是,所述天線部包含與分集通信對應(yīng)的多個天線,而且,所述控制部根據(jù)所述無線通信的時間經(jīng)過來切換進(jìn)行無線電波的發(fā)送接收的天線,使得所述駐波隨著該時間經(jīng)過而變動。通過根據(jù)時間經(jīng)過來切換多個天線,使傳感器與天線部的距離發(fā)生變化。其結(jié)果是,在規(guī)定的閉合空間內(nèi),駐波的波節(jié)不是固定的,能夠使傳感器與無線機之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收比較穩(wěn)定。
并且,在后者的情況下,也可以是,所述天線部包含指向性天線,而且,所述控制部根據(jù)所述無線通信的時間經(jīng)過使所述指向性天線中應(yīng)用的指向性條件變動,使得所述駐波隨著該時間經(jīng)過而變動。通過這樣使指向性變化,規(guī)定的閉合空間內(nèi)的無線電波的行進(jìn)方向發(fā)生變化,因此,能夠使在規(guī)定的閉合空間內(nèi)形成的駐波的波節(jié)的位置隨著時間經(jīng)過而變動。由此,在規(guī)定的閉合空間內(nèi),駐波的波節(jié)的位置不是固定的,能夠使傳感器與無線機之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收比較穩(wěn)定。
而且,作為上述指向性條件的控制的一例,也可以是,所述控制部根據(jù)由所述天線部接收到來自所述傳感器的發(fā)送電波時的接收信號強度,控制所述指向性天線中應(yīng)用的指向性條件。假設(shè)在規(guī)定的閉合空間內(nèi)產(chǎn)生駐波,天線部受到該駐波的波節(jié)的影響的情況下,該影響反映到天線部的接收信號強度中。因此,根據(jù)該接收信號強度控制指向性條件,能夠期待無線通信的穩(wěn)定化。另外,作為指向性條件的控制的一例,例如,也可以是,在天線部的接收信號強度低于作為進(jìn)行穩(wěn)定的無線通信所需的閾值的強度的情況下等,變動指向性條件。
這里,在上述無線機中,也可以是,在所述規(guī)定的閉合空間設(shè)置有透明的窗部,使得能夠從外部觀察閉合空間的內(nèi)部,而且,所述窗部被透明的金屬膜覆蓋。即,能夠通過窗部確認(rèn)規(guī)定的閉合空間內(nèi)的狀況。通過這種窗部,例如,如果規(guī)定的閉合空間是機床內(nèi)的加工空間,則用戶能夠確認(rèn)該加工的狀況。另一方面,在內(nèi)部使用無線電波的情況下,該無線電波漏出到規(guī)定的閉合空間外部必定是不理想的。例如,這是基于無線電波對其他機械造成影響、由于漏出而使無線電波的消耗電力無用地上升等理由。因此,窗部被透明的金屬膜覆蓋,由此,能夠在確??臻g內(nèi)部的可視性的同時抑制無線電波的漏出。作為透明的金屬膜,可例示出ito膜(氧化銦錫)等。
另外,通過利用透明的金屬膜覆蓋窗部,無線電波不容易漏出到外部,另一方面,在規(guī)定的閉合空間內(nèi)產(chǎn)生駐波的情況下,其對無線通信的影響可能增大。但是,如上所述,在本發(fā)明的無線機中,由控制部控制天線部對無線電波的發(fā)送接收方式,因此,能夠盡可能地抑制駐波的影響。
并且,在上述無線機中,也可以是,在所述規(guī)定的閉合空間的內(nèi)壁面上配置有電波吸收部件,該電波吸收部件針對在與所述傳感器之間的無線通信中使用的規(guī)定頻率的無線電波表現(xiàn)出電波吸收性。由此,能夠抑制規(guī)定的閉合空間內(nèi)的駐波的影響,使傳感器與無線機之間的數(shù)據(jù)發(fā)送接收比較穩(wěn)定。
發(fā)明效果
可提供能夠在規(guī)定的閉合空間內(nèi)通過無線通信良好地收集傳感器的計測數(shù)據(jù)的無線機。
附圖說明
圖1是示出具有本發(fā)明的無線機的機床的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是用于說明圖1所示的機床中的無線電波的駐波的波節(jié)的位置的圖。
圖3是在圖1所示的機床的無線機中執(zhí)行的傳輸處理的流程圖。
圖4是用于說明圖1所示的機床中的無線電波的駐波的波節(jié)的位置的另一個圖。
具體實施方式
參照附圖對搭載本發(fā)明的無線機1的機床10以及該無線機1進(jìn)行說明。另外,以下的實施方式的結(jié)構(gòu)只是例示,本發(fā)明不限于該實施方式的結(jié)構(gòu)。
實施例1
圖1是示出工廠等中使用的切削機等機床10的概略結(jié)構(gòu)以及該機床10中包含的無線機1等的配置的圖。詳細(xì)地講,在機床10上搭載有plc(可編程邏輯控制器)等控制裝置3,通過該控制裝置3對馬達(dá)4以及馬達(dá)6、7進(jìn)行控制,該馬達(dá)4對用于切削加工工件的切削工具5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,該馬達(dá)6、7對搭載工件的臺8的xy平面上的位置進(jìn)行控制。另外,雖然圖1中沒有示出,但是,用于對切削工具的z方向的位置進(jìn)行控制的馬達(dá)也搭載在機床10上。另外,控制裝置3對馬達(dá)4等的驅(qū)動控制本身是現(xiàn)有技術(shù),并且不是構(gòu)成本發(fā)明的核心的部分,因此省略其詳細(xì)說明。
這里,在馬達(dá)4的附近配置傳感器2,以確認(rèn)被馬達(dá)4進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的切削工具5的狀態(tài)。傳感器2是用于計測切削工具5的溫度的溫度傳感器。而且,通過搭載在傳感器2上的天線向無線機1發(fā)送由傳感器2計測出的溫度信息。這里,在本實施例中,傳感器2為對用于掌握切削工具5的狀態(tài)的溫度信息進(jìn)行計測的溫度傳感器,但是,根據(jù)控制裝置3的處理目的,也可以是用于計測溫度信息以外的環(huán)境參數(shù)的傳感器。例如,作為傳感器2,存在加速度傳感器、磁傳感器、光電傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、照度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器等物理系傳感器以及co2傳感器、ph傳感器等化學(xué)系傳感器。
這樣,在機床10中,無線機1以電氣方式與控制裝置3有線連接。而且,從傳感器2側(cè)通過無線通信向無線機1傳輸由傳感器2計測出的溫度信息,將其轉(zhuǎn)交給控制裝置3,由此監(jiān)視切削工具5的溫度是否異常上升等切削工具5的狀態(tài),特別是正在使用切削工具5時的狀態(tài)。另外,這種與切削工具5的狀態(tài)監(jiān)視有關(guān)的處理本身是現(xiàn)有技術(shù),并且不是構(gòu)成本發(fā)明的核心的部分,因此省略其詳細(xì)說明。
這里,無線機1具有作為指向性天線的相控陣天線1a。相控陣天線1a是基于現(xiàn)有技術(shù)的天線,但是,簡言之,具有如下的指向性控制功能:通過稍微改變對天線陣列的各個天線元件施加的信號的相位而任意改變發(fā)送電波的方向,相反,能夠提高針對來自特定方向的電波的接收靈敏度。因此,無線機1的相控陣天線1a是與其他方向相比能夠高靈敏度地向特定方向送出電波和從特定方向接收電波的天線,能夠任意控制該特定方向。在本發(fā)明中,將相控陣天線1a中的該特定方向的控制稱作相控天線中的指向性條件的控制。
這樣,通過對相控陣天線1a的指向性條件進(jìn)行控制,具有相控陣天線1a的無線機1在該機床10中能夠高效地使控制用的無線電波到達(dá)傳感器2,并且,能夠高效地從傳感器2接收包含計測出的溫度信息的無線電波。另外,傳感器2具有全方位型天線。因此,在無線機1中,設(shè)定相控陣天線1的指向性條件,使得能夠高效地接收從傳感器2到達(dá)的無線電波,例如使無線機1側(cè)的接收電波的接收信號強度高于規(guī)定閾值。另外,在圖1中,利用d表示無線機1與傳感器2進(jìn)行無線通信時的相控陣天線的指向性。
這里,機床10在由金屬主體11形成的閉合空間內(nèi)配置有上述馬達(dá)4、6、7、切削工具5、傳感器2、無線機1及其相控陣天線1a。這是為了防止在由切削工具5對工件進(jìn)行切削加工時產(chǎn)生的切削屑、在切削加工中使用的切削油等飛散。并且,在加工中能夠從外部進(jìn)入進(jìn)行切削加工的加工區(qū)域13的狀態(tài)在安全方面并不理想。因此,在用于工件出入加工區(qū)域13的門部12以外的主體11上,原則上不存在連接機床10的內(nèi)部與外部的部位,并且,構(gòu)成為在門部12打開的狀態(tài)下不執(zhí)行控制裝置對馬達(dá)4等的驅(qū)動控制。
并且,在門部12設(shè)置有由透明部件形成的窗部,使得能夠從機床10的外部觀察內(nèi)部的加工區(qū)域13的狀況。由此,機床10的用戶能夠在立即確認(rèn)工件的切削加工的狀況的同時對機床10進(jìn)行控制。另外,如上所述,在機床10的閉合空間內(nèi),向無線機1無線傳輸傳感器2的溫度信息。因此,設(shè)置在門部12上的窗部被作為透明金屬膜的ito膜(氧化銦錫膜)覆蓋,使得該無線傳輸用的電波不會漏出到機床10的外部。ito膜是金屬膜,因此,能夠良好地反射無線通信用的無線電波,抑制無線電波漏出到外部,并且,由于其透明性,不會降低窗部本來的可視性,能夠確保用戶進(jìn)行的內(nèi)部確認(rèn)。
在這樣構(gòu)成的機床10中,能夠借助由傳感器2計測出的溫度信息掌握工件的切削加工中的切削工具5的狀態(tài),通過無線機1與傳感器2之間的無線通信收集該狀態(tài)掌握用的溫度信息。而且,在由主體11包圍的閉合空間(更詳細(xì)地講,由主體11和配置在門部12上的窗部的ito膜包圍的閉合空間)內(nèi)進(jìn)行無線機1與傳感器2之間的無線通信。無線機1具有上述相控陣天線1a,因此,基本上能夠高效地接收從傳感器2發(fā)送的無線電波,但是,在主體11內(nèi)的閉合空間內(nèi),來自傳感器2的無線電波被形成該閉合空間的主體11的內(nèi)壁面、配置在該閉合空間內(nèi)的構(gòu)造物(各馬達(dá)、臺8、工件等)反射,未必能被相控陣天線1a高效地接收到。
特別是在如機床10那樣的閉合空間內(nèi)的無線通信中,從傳感器2發(fā)送的無線電波由于到達(dá)相控陣天線1a之前的路徑重合而形成駐波,此時,當(dāng)在相控陣天線1a的附近產(chǎn)生該駐波的電波強度變?nèi)醯牟ü?jié)時,無法高效地進(jìn)行從傳感器2到無線機1的溫度信息傳輸。這里,在圖2中,在上段(a)和下段(b)示出在機床10內(nèi)的閉合空間內(nèi)在無線機1與傳感器2之間進(jìn)行了無線通信時的、與該閉合空間內(nèi)的駐波的波節(jié)形成有關(guān)的不同的兩種狀況。在上段(a)所示的狀況下,相控陣天線1a中設(shè)定的指向性條件是d1,其對應(yīng)于此時從傳感器2朝向無線機1的箭頭ar1的方向。因此,當(dāng)對相控陣天線1a設(shè)定指向性條件d1時,本來能夠利用相控陣天線1a高效地接收沿著箭頭ar1的來自傳感器2的無線電波。
但是,在圖2的(a)所示的情況下,在沿著箭頭ar1的無線電波被位于相控陣天線1a里側(cè)的主體11的內(nèi)壁面反射,再次返回到相控陣天線1a的附近區(qū)域r1時,在該區(qū)域r1內(nèi)產(chǎn)生與來自傳感器2的無線電波重合而產(chǎn)生的駐波的波節(jié)。這樣,當(dāng)在相控陣天線1a的附近產(chǎn)生無線電波的駐波的波節(jié)時,相控陣天線1a的無線電波的接收信號強度大幅降低,因此,很難高效地進(jìn)行傳感器2的溫度信息傳輸。
另一方面,在圖2的(b)所示的情況下,與圖2的(a)的情況不同,對相控陣天線1a設(shè)定的指向性條件為d2。指向性條件d2是被設(shè)定成在如圖2的(b)所示具有箭頭ar2所示的指向性的無線電波被主體11的內(nèi)壁面反射時,能夠高效地接收其反射電波的指向性條件。在設(shè)定該指向性條件d2的情況下,同樣,在機床10的閉合空間內(nèi),來自傳感器2的無線電波重合而產(chǎn)生駐波,但是,作為其波節(jié)的是遠(yuǎn)離相控陣天線1a的區(qū)域r2。因此,在指向性條件d2的情況下,無線機1與傳感器2之間的無線通信不容易受到駐波的波節(jié)的影響。并且,在從無線機1對傳感器2發(fā)送某些控制信號等的情況下,同樣,也有可能受到閉合空間內(nèi)的駐波的影響。
另外,圖2所示的駐波的狀況只是例示,當(dāng)然還存在這些狀況以外的駐波。特別是在機床10的閉合空間內(nèi),通過各馬達(dá)使臺8和工件移動,因此,無線機1與傳感器2之間發(fā)送接收的無線電波在閉合空間內(nèi)被各種構(gòu)造物反射。因此,根據(jù)其反射狀況,閉合空間內(nèi)形成的駐波的狀況可能規(guī)則地或不規(guī)則地變化。
這樣,在機床10中,在向無線機1傳輸傳感器2的溫度信息的情況下,優(yōu)選立足于在配置有無線機1和傳感器2等的閉合空間內(nèi)產(chǎn)生無線電波的駐波,進(jìn)行無線機1與傳感器2之間的無線傳輸。因此,針對用于向無線機1無線傳輸由傳感器2計測出的溫度信息的處理,圖3的流程圖示出該處理的流程。主要通過在無線機1具有的控制部中執(zhí)行規(guī)定的控制程序來進(jìn)行該傳輸處理。該無線機1的控制部具有運算裝置和用于存儲規(guī)定的控制程序的存儲器等。
首先,在s101中,判定是否在機床10中開始進(jìn)行切削加工。具體而言,如圖1等所示,無線機1與控制裝置3電連接,因此,構(gòu)成為能夠掌握控制裝置3對馬達(dá)4等的控制狀況。因此,能夠根據(jù)來自控制裝置3的信息,判斷切削加工是否開始。在s101中判定為肯定時進(jìn)入s102,在判定為否定時,不需要由傳感器2計測溫度信息,因此,本傳輸處理結(jié)束。
接著,在s102中,為了進(jìn)行無線機1與傳感器2之間的無線通信,對相控陣天線1a設(shè)定本傳輸處理開始后第n個指向性條件。這里,在無線機1的控制部具有的存儲器內(nèi)存儲有對相控陣天線1a設(shè)定的多個指向性條件。而且,該多個指向性條件分別是如下條件:通過事前實驗等得知通過應(yīng)用于相控陣天線1a而能夠進(jìn)行某種程度的高效的無線通信,但是,根據(jù)閉合空間內(nèi)產(chǎn)生的駐波的狀況,包含妨礙該高效的無線通信的可能性。另外,在初次執(zhí)行本傳輸處理的情況下,n=1,因此,在s102中,對相控陣天線1a設(shè)定第1個指向性條件。在s102的處理結(jié)束后進(jìn)入s103。
在s103中,從無線機1對傳感器2發(fā)送用于計測溫度和向無線機1發(fā)送該計測出的溫度信息的控制信號。接收到該控制信號的傳感器2掌握用于掌握切削工具5的狀態(tài)的溫度信息,向無線機1發(fā)送該溫度信息。在s103的處理結(jié)束后進(jìn)入s104。在s104中,判定從在s102中設(shè)定第n個指向性條件起是否經(jīng)過了規(guī)定時間δt。如后所述,該規(guī)定時間δt是用于切換指向性條件的時間間隔,只要考慮閉合空間內(nèi)形成的駐波對無線機1與傳感器2之間的無線通信的影響而適當(dāng)設(shè)定即可。如果在s104中判定為肯定則進(jìn)入s105,如果判定為否定,則反復(fù)進(jìn)行從s103起的處理。
在s105中,根據(jù)來自控制裝置3的信息,判定在機床10中是否結(jié)束切削加工。在s105中判定為肯定時進(jìn)入s107,在判定為否定時進(jìn)入s106。然后,在s106中,將上述n(即用于區(qū)分對相控陣天線設(shè)定的指向性條件的“n”)增加1。其結(jié)果是,s106的處理結(jié)束,再次返回s102后,將對相控陣天線1a設(shè)定的指向性條件切換成與以前不同的條件。其結(jié)果是,機床10的閉合空間內(nèi)的駐波狀況例如從圖2的(a)所示的狀況強制切換成圖2的(b)所示的狀況。
然后,在s105中判定為肯定時,在機床10中切削加工結(jié)束,因此,對相控陣天線1a設(shè)定的指向性條件被復(fù)位,進(jìn)行用于在下次開始本傳輸處理時再次設(shè)定第1個指向性條件的準(zhǔn)備。
在無線機1中進(jìn)行這種傳輸處理后,在機床10中進(jìn)行切削加工的期間內(nèi),反復(fù)由傳感器2計測溫度信息并將其發(fā)送到無線機1,但是,在該無線發(fā)送中,每隔規(guī)定時間δt來切換對相控陣天線1a設(shè)定的指向性條件。在機床10的閉合空間內(nèi),對工件進(jìn)行各種定位或者實施必要的切削加工,因此,這里產(chǎn)生的無線電波的駐波的狀況可能不規(guī)則地變化。另一方面,一般情況下,很難準(zhǔn)確地檢測、掌握該駐波的狀況即在閉合空間內(nèi)的哪里形成駐波的波節(jié)??紤]這種實情,在上述傳輸處理中,每隔規(guī)定時間δt來切換對相控陣天線1a設(shè)定的指向性條件,由此,能夠避免由于假定產(chǎn)生的駐波的波節(jié)而使經(jīng)由相控陣天線1a發(fā)送接收無線電波變得困難,因此,能夠在閉合空間內(nèi)通過無線通信良好地收集傳感器2的溫度信息。并且,為了高效地避免該假定的駐波的波節(jié)的影響,例如,優(yōu)選比較短地設(shè)定規(guī)定時間δt,但是另一方面,當(dāng)以較高的頻度切換指向性條件時,在不需要切換的狀況下,相控陣天線1a的指向性也發(fā)生變化,因此,留意到不一定有助于高效的無線傳輸。
<變形例1>
在上述實施例中,是每隔規(guī)定時間δt來切換對相控陣天線1a設(shè)定的指向性條件,但是,也可以代替該形式,在相控陣天線1a的無線電波的接收信號強度低于規(guī)定閾值的情況下,認(rèn)為該信號強度降低是由于上述閉合空間內(nèi)的駐波的波節(jié)而引起的,從而切換對相控陣天線1a設(shè)定的指向性條件。另外,關(guān)于切換后的指向性條件,也可以如圖3所示的傳輸處理那樣,依次切換無線機1的控制部內(nèi)存儲的指向性條件。
<變形例2>
并且,如上所述,機床10的閉合空間內(nèi)產(chǎn)生的駐波是不規(guī)則的,但是,例如,在機床10中連續(xù)對多個工件實施相同內(nèi)容的切削加工的情況下,閉合空間內(nèi)產(chǎn)生的駐波也大致反復(fù)產(chǎn)生,駐波的波節(jié)的影響也可能在某種程度上成為周期性的影響。因此,如上所述,也可以將無線電波的接收信號強度的時間推移與從控制裝置3得到的切削加工用的控制內(nèi)容(各馬達(dá)的驅(qū)動狀況和臺8的位置等)關(guān)聯(lián)起來,對具有接收信號強度低于規(guī)定閾值的傾向的切削加工的一部分控制內(nèi)容即容易產(chǎn)生駐波的影響的控制內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。而且,在實際上在機床10中進(jìn)行切削加工時,也可以在進(jìn)行該控制內(nèi)容的切削加工時切換對相控陣天線1a設(shè)定的指向性條件。由此,能夠更早地避免駐波的波節(jié)的影響,能夠在閉合空間內(nèi)通過無線通信良好地收集傳感器2的溫度信息。
另外,關(guān)于切換后的指向性條件,通過學(xué)習(xí)而得到不容易產(chǎn)生駐波的影響的指向性條件,由此,在切換指向性條件后,也能夠繼續(xù)穩(wěn)定地收集溫度信息。
<變形例3>
無線電波被機床10的主體11的內(nèi)壁面反射而與其他無線電波重合,由此產(chǎn)生對無線機1與傳感器2之間的無線通信造成影響的駐波。因此,為了減輕該駐波的波節(jié)的影響,優(yōu)選在主體11的內(nèi)壁面上配置吸收無線電波的電波吸收部件。作為電波吸收部件,只要適當(dāng)選擇表現(xiàn)出與在無線機1與傳感器2之間的無線通信中使用的無線電波的頻率對應(yīng)的電波吸收性的部件即可。作為一例,能夠利用在合成橡膠中混合鐵氧體粉末而形成的復(fù)合鐵氧體電波吸收部件、在合成橡膠中混合羥基鐵粉而形成的復(fù)合磁性電波吸收部件等。這些電波吸收部件通過對混合的鐵氧體粉末和羥基鐵粉的添加量進(jìn)行調(diào)整,能夠?qū)Ρ憩F(xiàn)出良好吸收性的無線電波的頻率進(jìn)行調(diào)整。除此以外,還能夠采用在合成橡膠中混合六方晶鐵氧體粉末而形成的復(fù)合鐵氧體電波吸收部件、以發(fā)泡聚乙烯為基材利用碳的歐姆損失而形成的平板狀電波吸收部件等。
實施例2
在本實施例中,無線機1構(gòu)成為具有與分集通信對應(yīng)的2個天線。具體而言,如圖4所示,具有第1天線1a和第2天線1b。本實施例中的第1天線1a和第2天線1b不是指向性天線而是全方位型天線。另外,在圖4中,上段(a)和下段(b)示出在本實施例中在機床10內(nèi)的閉合空間內(nèi)在無線機1與傳感器2之間進(jìn)行無線通信時的、與該閉合空間內(nèi)的駐波的波節(jié)形成有關(guān)的不同的兩種狀況。在上段(a)所示的狀況下,根據(jù)各馬達(dá)的驅(qū)動狀況和臺8的位置等,在第1天線1a附近的區(qū)域r3內(nèi)形成駐波的波節(jié)。并且,在下段(b)所示的狀況下,根據(jù)各馬達(dá)的驅(qū)動狀況和臺8的位置等,在第2天線1b附近的區(qū)域r4內(nèi)形成駐波的波節(jié)。
因此,在圖4的(a)所示的情況下,優(yōu)選使用2個天線中的第2天線1b進(jìn)行無線機1與傳感器2之間的無線通信。并且,在圖4的(b)所示的情況下,優(yōu)選使用2個天線中的第1天線1a進(jìn)行無線機1與傳感器2之間的無線通信。另外,圖4所示的駐波的狀況只是例示,當(dāng)然還存在這些狀況以外的駐波。根據(jù)機床10的閉合空間內(nèi)的各臺8和工件的移動,在閉合空間內(nèi)形成的駐波的狀況可能規(guī)則地或不規(guī)則地變化。
因此,在本實施例中,在圖3所示的傳輸處理中,也可以每隔規(guī)定時間δt在第1天線1a與第2天線1b之間交替切換為了無線機1與傳感器2的無線通信而使用的天線?;蛘?,作為其他方法,也可以在利用一個天線進(jìn)行無線通信時其接收信號強度低于規(guī)定閾值的情況下,切換使用天線,使得利用另一個天線進(jìn)行無線通信。通過進(jìn)行這種使用天線的切換控制,能夠減輕假定產(chǎn)生的駐波的波節(jié)的影響,從而能夠在閉合空間內(nèi)通過無線通信良好地收集傳感器2的溫度信息。
標(biāo)號說明
1:無線機;1a:相控陣天線、第1天線;1b:第2天線;2:傳感器;3:控制裝置;4、6、7:馬達(dá);5:切削工具;8:臺;10:機床;11:主體;12:門部。