[发明专利]机床监测装置

说明书

技术背景

本发明涉及一种机床监测装置。 

业已得知一种机床监测装置，它具有一个用于识别材料的识别装置。 

发明内容

本发明从一种机床监测装置或机床监测设备出发，它具有一种识别装置，其设计用于借助于对辐射的谱分析处理，识别出在一个机床工作部位里存在的材料，尤其是人体组织。 

建议：识别装置具有一个传感器单元，它具有至少一个用于在一个波长范围内检测辐射的敏感范围，其至少部分地在红外谱里。所谓“机床工作范围“尤其是应理解为直接就在刀具周围的机床的一个范围。所谓“直接”就在刀具周围的一个范围尤其应该指一个范围，在这范围中它的每个点离刀具具有最小的距离，这距离最大10cm，优选最大5cm，特别优秀最大2cm。此外所谓“辐射”在这里尤其应该是指电磁辐射。所谓一种被传感器单元检测的辐射的“谱”尤其是应该指关于波长、频率和/时间的辐射特征值的分布，尤其是辐射强度的分布。所谓一个“波长范围”应该是指电磁谱的一个谱段，它由两个参数来规定：波长范围的“波长”表示其中央的波长，而所谓波长范围的“带宽”是指其半值宽度(也用FWHM表示)。此外所谓对辐射的“谱分析处理”尤其是指信号分析处理，其中通过检测和处理辐射的一个谱的特征，尤其是一种在波长范围上求积分的信号强度，来获得分析处理结果。通过按照本发明的设计方案，就机床而言可以成本有利地，可靠而快速地识别出使用情况。另外，所谓一种“人体组织”尤其是应该指一个尤其是不穿衣服的人体结组的一个身体部分，例如像皮肤，指甲和/或位于更深的组织层。 

为了在应用机床时实现高安全性，识别装置优选具有一个分析处理部件用于对一个由传感器单元检测的辐射进行分析处理，该部件设计用于根据辐射来识别在机床工作范围里存在的人体组织。 

在本发明的一种优选的实施形式中建议：识别装置设计用于借助于对一个反射在检查物体上的辐射的反射谱的分析处理来进行存在识别，因此可以实现对材料有效的，基于对比检测的识别。 

如果波长范围至少部分地是一个近中的红外范围，尤其是一个范围在约700nm和3000nm之间的范围，那么可以实现一种特别可靠的识别。因此可以有一个敏感范围，它有目标地与对反射谱的检测和分析处理协调。所谓一个“近中的红外范围”在此尤其应指红外谱的一个波长区间 它位于波长15μm以下。如果敏感范围设计用来检测在一个红外谱的波长区间上，波长8μm以下的辐射，那么就可以在人体组织和材料之间达到高的对比度。如果波长范围是一个近红外范围，那么尤其是有利的。所谓一个“近红外范围”在此尤其是指红外谱的一个波长区间，它位于波长3μm以下，正如尤其是在IR-A和IR-B范围里的波长区间。波长范围还可以部分地布置在电磁频谱的可见的和/或紫外范围里。 

为了用传感器单元来检测只是在波长范围里的辐射，在一定条件下有利的是：用一个前置于传感器单元的光学过滤器，用来对传感器单元在波长范围上的灵敏性进行谱的限制。所应用的光学过滤器的谱特性通常对应于一个带通特性，然而另外的谱过滤器特性在个别情况下可能是合理的。 

如果识别装置具有一个发射单元，它设计用于发射一种具有至少一个在波长范围内的辐射部分的辐射，那么就可以实现一种具有高信号强度的分析处理信号。 

在本发明的另一种优选设计方案中，尤其是适合用于区分人体组织和材料的是，设有一个发射单元，用于发射一种在波长范围内和在至少另一个波长范围内的辐射。这里应用一个发射单元是特别有利的，这发射单元的辐射是脉动的，尤其是因此使脉动的辐射在两个波长范围内的时间特征不同。这种实施形式的优点是，可以借助于分析处理部件，按照由发射单元所发出的波长范围，来区分由传感器单元所接收的辐射，并因此分开地检测在两个波长范围内辐射的材料种类的谱特征。 

此外建议：发射单元设计用于发射在几个波长范围内的辐射。因此可以有利地实现在识别组织，尤其是人体组织时的可靠性，确切地说，其方式是：可以使几个波长范围和/或波长用来进行识别。此外可以有利地形成单个波长和/或波长范围的传感器单元和/或识别装置所探测到的 辐射的彼此的不同的关系，尤其是反差，并实现一种尤其是冗余的，对材料类型或人体组织的识别，正如这例如可以根据用于区分人体组织和一种潮湿材料部段的反射谱的微小可区分性，作为区分准则而需要的那样。这里尤其是还包括了一个宽的谱范围，借助于它可以实现尽可能多的材料种类与人体组织的区分。