[发明专利]用于探测受过程影响或在该过程期间形成的目标物体的传感器设备

说明书

一种用于探测受过程影响或在该过程中形成的目标物体的传感器设备包括传感器单元和评估装置。传感器单元被构造成探测在传感器单元的探测区域中的目标物体并且生成能够受目标物体影响的传感器信号。评估装置被构造成将传感器信号处理为第一输入变量并且根据传感器信号生成输出信号，该输出信号指示对目标物体的探测。评估装置进一步被构造成将作用在目标物体上的过程的过程参数和/或表征目标物体并受过程影响的目标物体参数处理作为相应的另外输入变量，并且根据过程参数和/或目标物体参数生成输出信号。

技术领域

本发明涉及用于探测目标物体的传感器设备，该目标物体受过程影响或在该过程期间形成，并且本发明涉及包括传感器设备的机器。

背景技术

用于探测目标物体的传感器设备尤其用于自动化技术、生产技术和包装技术中以识别在自动化过程中机加工或处理的工件或其他物体。在这样的系统中的材料流能够具体地借助于这样的传感器设备被监视。测量物体通常通过传感器设备的传感器单元来探测。这样的传感器单元能够具有用于探测目标物体的单个接收器，但是它们也能够具体地具有多通道设计并且包括多个接收器。

物体探测的可靠性通常取决于传感器单元的各个接收器的之前设定的阈值。阈值确定在接收器的哪个信号变化处探测到物体或者物体部分。如果阈值没有被正确地设定，则发生干扰变量(例如较小的异物、渣、烟道气体、灰尘、气溶胶)的伪探测或者替代性探测不到物体。

如果传感器设备被用在机器工具或者在生产设施中来监视材料流，则在最差情况下干扰变量的伪探测能够导致机器损坏，这是因为实际上要被探测的物体不希望地仍位于机器的工作空间内。替代性地，无法探测已经被逐出的工件部分会导致不必要地中断机器中的生产过程，这是因为不正确地假定工件仍然阻挡机器的工作空间。

因此阈值必须被限定成使得它们关于干扰变量的伪评估尽可能稳健，并且同时对于目标物体的可靠探测足够敏感。因此，阈值能够仅被定义成所有这些要求的折中，这通常降低了对单独物体的探测的准确性。此外，需要针对每个应用重新确定阈值。

发明内容

本发明的目的是提供一种传感器设备和一种机器，其使得能够可靠地探测受过程影响或在过程中形成的目标物体。

这个目的是通过根据本发明的传感器设备和机器来满足的。

一种用于探测受过程影响或在该过程中形成的目标物体的传感器设备包括传感器单元和评估装置，其中传感器单元被构造成探测在传感器单元的探测区域中的目标物体并且生成能够受目标物体影响的传感器信号。评估装置被构造成将传感器信号处理为第一输入变量并且根据传感器信号生成输出信号，该输出信号指示对目标物体的探测。评估装置进一步被构造成将作用在目标物体上的过程的过程参数和/或表征目标物体并受过程影响的目标物体参数处理作为相应的另外输入变量，并且根据过程参数和/或目标物体参数生成输出信号。

本发明是基于如下认知，过程和在过程中形成或受过程影响的目标物体的性质影响目标物体在传感器单元的探测区域中被探测到的方式。目标物体的位置、运动学或目标物体在探测区域中的运动序列能够具体地由过程的一个或更多个过程参数和物体性质(具体地一个或更多个目标物体参数)所确定。因此，传感器信号，具体地传感器信号的时间展开，也取决于过程或过程参数并且取决于过程中形成的或受过程影响的目标物体的目标物体参数，其中信号展开例如受到目标物体在探测区域中的取向、速度或旋转运动影响。

因为评估装置被构造成不仅根据传感器信号还根据过程参数和/或目标物体参数来生成输出信号，所以评估装置能够考虑到过程和目标物体的性质(其由关于目标物体的探测的目标物体参数来表示)的影响，并且因此能够特别可靠地探测目标物体。根据过程参数的值，目标物体能够生成多个不同的传感器信号，其源自于目标物体在传感器单元的探测区域中的不同的运动模式或运动序列。因此，在处理传感器信号时，评估装置能够基于过程参数做出预选择，该预旋转是关于在探测到传感器信号的时间点处目标物体可以生成哪些传感器信号且哪些传感器信号因此是可能的。