(57)【要約】  本発明は、工作機械（１０；１１６）の使用状況を識別するための識別ユニット（２４）を備えた工作機械監視装置に関している。本発明によれば、前記識別ユニット（２４）が少なくとも１つの間隔距離パラメータ（４２，４４，４６，８２，９８；１１４）を用いて使用状況を識別するように構成されている。
2010503096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械（１０；１１６）における使用状況識別のための識別ユニット（２４）を備えた工作機械監視装置において、
前記識別ユニット（２４）が少なくとも１つの間隔距離パラメータ（４２，４４，４６，８２，９８；１１４）に基づいて使用状況を識別するように構成されていることを特徴とする工作機械監視装置。
【請求項２】
前記識別ユニット（２４）は、使用状況を間隔距離パラメータ（４２，４４，４６，８２，９８；１１４．１−１１４．６）のセットに基づいて識別できるようにするために設けられている、請求項１記載の工作機械監視装置。
【請求項３】
前記識別ユニット（２４）は、少なくとも１つの間隔距離パラメータ（４２，４４，４６，８２；１１４．１−１１４．６）の検出のための少なくとも２つのセンサ手段（２８，３０，３２，５８，６０，６２，７８；１１２．１−１１２．６）を有している、請求項１または２記載の工作機械監視装置。
【請求項４】
前記識別ユニット（２４）は、少なくとも１つの間隔距離パラメータ（１１４．２，１１４．４，１１４．６）の検出のための少なくとも２つのセンサ手段（１１２．２，１１２．４，１１４．６）を有し、この場合前記センサ手段（１１２．２，１１２．４，１１４．６）によって確定される監視領域（１１５．２，１１５．４，１１５．６）が工作機械（１０；１１６）の搬送手段（１０８；１２４）に沿って配置される、請求項３記載の工作機械監視装置。
【請求項５】
前記識別ユニット（２４）は、少なくとも１つの間隔距離パラメータ（１１４，１，１１４．２）の検出のための少なくとも２つのセンサ手段（１１２．１，１１２．２）を有し、前記センサ手段は工作機械（１０）の分離面（１０２）の両側に配設されている、請求項３記載の工作機械監視装置。
【請求項６】
前記識別ユニット（２４）は、使用状況を間隔距離パラメータ（４２，４４，４６，８２）間の差分に基づいて識別できるようにするために設けられている、請求項１から５いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項７】
前記識別ユニット（２４）は、使用状況を間隔距離パラメータ（４２，４４，４６，８２，９８；１１４．１−１１４．６）の時間的変化に基づいて識別できるようにするために設けられている、請求項１から６いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項８】
前記識別ユニット（２４）は、少なくとも１つの間隔距離パラメータ（１１４．２）の時間的変化のもとで間隔距離パラメータ（１１４．２）の変化値を段階付けできるようにするために設けられている、請求項７記載の工作機械監視装置。
【請求項９】
前記識別ユニット（２４）は、被加工物（１０６；１２０）の予期せぬ動きを識別できるようにするために設けられている、請求項１から８いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項１０】
前記識別ユニット（２４）は、検出された少なくとも１つの間隔距離パラメータ（１１４．２，１１４．４，１１４．６）に基づいて、被加工物の搬送方向（１０８）とは反対方向の被加工物（１０６）の逆行運動を識別できるようにするために設けられている、請求項１から９いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項１１】
前記識別ユニット（２４）は、検出された少なくとも１つの間隔距離パラメータ（１１４．１，１１４．３，１１４．５）に基づいて、工作機械の搬送方向（１２４）とは反対方向の工作機械（１１６）の逆行運動を識別できるようにするために設けられている、請求項１から９いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項１２】
前記識別ユニット（２４）は、検出された少なくとも１つの間隔距離パラメータ（１１４．２，１１４．４，１１４．６；１１４．１，１１４．３，１１４．５）に基づいて、被加工物（１０６）及び／又は工作機械部材（１１７）の、被加工物加工面（１０４；１２２）に相対的な離昇運動を識別できるようにするために設けられている、請求項１から９いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項１３】
前記識別ユニット（２４）は、間隔距離パラメータ（１１４）の識別のための少なくとも１つのセンサ手段（１１２）を有し、該センサ手段（１１２）は超広帯域な作動モードに対して設けられている、請求項１から１２いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項１４】
前記識別ユニット（２４）は、工作機械（１０）の使用プロセス監視のために少なくとも２つの監視領域（４８，５０，５２，７４，７６）を確定する、請求項１から１３いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項１５】
前記監視領域（７４，７６）に工作機械（１０）の様々なそれぞれ１つの作動モードが対応付けられている、請求項１４記載の工作機械監視装置。
【請求項１６】
前記監視領域の少なくとも１つ（７４）に工作機械（１０）の警報モードが対応付けられている、請求項１４記載の工作機械監視装置。
【請求項１７】
前記識別ユニット（２４）は、警報モードにおいて工具の駆動を遅くさせるべく、工具（１８）の駆動のための工作機械駆動ユニット（２０）と協働するように構成されている、請求項１６記載の工作機械監視装置。
【請求項１８】
監視領域（７６）の少なくとも１つに、工作機械（１０）の駆動領域から駆動している工具（１８）を取り除くことが割当てられている、請求項１４から１７いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項１９】
監視領域（７６）の少なくとも１つに、工作機械（１０）の安全のための遮断が割当てられている、請求項１４から１８いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項２０】
前記識別ユニット（２４）は計算ユニット（５６）を含んでおり、該計算ユニット（５６）はファジー論理及び／又はニューロン論理に基づく間隔距離パラメータ（４２，４４，４６，８２）の評価によって適用状況が識別できるように構成されている、請求項１から１９いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項２１】
前記識別ユニット（２４）はデータバンク（９６）を有しており、該データバンクにおいては間隔距離パラメータ（９８）のセットに適用状況が対応付けられている、請求項１から２０いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項２２】
前記識別ユニット（２４）は、人体の一部の存在が監視領域（４８，５０，５２，７４，７６）において少なくとも１つの間隔距離パラメータ（４２，４４，４６，８２，９８）の評価によって識別できるように構成されている、請求項１から２１いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項２３】
安全手段の実施のために前記識別ユニット（２４）と作用的に接続されたアクチュエータユニット（８１）が設けられている、請求項１から２２いずれか１項記載の工作機械監視装置。
【請求項２４】
請求項１から２３いずれか１項記載の工作機械監視装置（２２）を備えていることを特徴とする工作機械。
【請求項２５】
工作機械（１０；１１６）の適用プロセスにおける適用状況の識別のための方法において、
適用状況の識別のために、少なくとも１つの間隔距離パラメータ（４２，４４，４６，８２，９８；１１４）が検出されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念による工作機械監視装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
丸鋸の作業過程を監視するための工作機械監視装置は公知である。これに対しては工作機械監視装置は電磁的信号を生成し検出するためのセンサユニットを有しており、このセンサユニットは鋸歯近傍に配設されている。そして信号周波数スペクトルの監視により、身体の一部が鋸歯へ接近するとそれを検知することができる。
【０００３】
発明の利点
本発明は工作機械の使用状況を識別するための識別ユニットを備えた工作機械監視装置から出発している。この使用状況は被加工物の特に想定外若しくは予想外の特性、例えば処理作業中の被加工物の"バウンド"などを含み得る。その場合にはいわゆる"キックバック"に基づいて負傷するおそれもある。
【０００４】
そこで本発明では、少なくとも１つの間隔距離パラメータないし間隔距離パラメータに基づいて使用状況を識別することのできる識別ユニットを設けることが提案された。それにより通常の検出手法と評価手法に基づくより確かな工作機械監視装置が実現した。ここでの"間隔距離パラメータ"とはこのような関係における特に次のような特性量と理解されたい。すなわちそれを用いることによって距離を求めることのできる特性量である。この間隔距離パラメータは有利には例えば電磁的な信号、特に光信号や超音波信号などの検出信号を用いて求められる。この場合間隔距離パラメータは検出信号の伝播時間、位相位置、周波数、又は三角測量法によって検出された特性量などであり得る。それらは例えば検出信号の受信の後で電気的な間隔距離パラメータ値に、例えば具体的には電圧、電流、電荷値などに変換され得る。さらにこの間隔距離パラメータは相応する距離の定量的算出なしで、使用状況の識別のための評価に用いることも可能である。使用状況の"識別"とは本願ではそのような関係において特に工作機械の使用過程における所定の状況の有無の確認と理解されたい。なおこの場合の工作機械の使用過程は工作機械の所定の使用に限定されるものではない。工作機械の不適切な使用及び処理すべき工具なしでの使用も本願では工作機械における使用状況と理解されたい。この場合所定の状況の存在の確定は有利には安全手段の投入のために用いることが可能である。
【０００５】
本発明による工作機械監視装置は特につぎのような工作機械に適している。すなわち使用過程がマニュアルによる操作、例えば処理の際の被加工物の取扱い操作によって実施されるような工作機械である。特に本発明によれば、操作者が処理すべき工具、例えば切断用工具などと接触する危険性のあるそのような被加工物処理過程において高い安全性が達成される。これについては識別ユニットが有利には少なくとも１つの監視領域を有しており、この監視領域において有利には間隔距離特性量が検出される。監視領域は、被加工物を工具に配置するための工作機械の配置領域に設けられている。この配置領域は有利にはガイド手段を有している。このガイド手段は操作者による被加工物のガイドのために、例えば工作機械作業面の位置付け、特に処理すべき被加工物を載置するために設けられている。
【０００６】
検出された間隔距離特性量に対しては、特に間隔距離特性量に基づいて使用状況を確定するために、識別ユニットは有利には計算ユニットを有している。この計算ユニットは例えばマイクロプロセッサないしマイクロコントローラとして構成されている。
【０００７】
その他に使用状況を間隔距離特性量のセットに基づいて識別するために前記識別ユニットを設けることも提案されている。このことにより特に高精度で信頼性の高い使用状況の識別が達成され得る。これにより、生じ得る多数の使用状況が複数の間隔距離特性量の単なる比較によって簡単に識別できるようになる。特に有利には１つの間隔距離特性量がさらなる間隔距離特性量を用いて決定される可能性状況の確定若しくはキャンセルのために用いられる。識別のために用いられる複数の間隔距離特性量は、所定の時点毎に様々な識別領域に対応し得る。あるいはそれらは所定の時間間隔に亘って分割することも可能である。前記識別ユニットは有利にはセンサユニットを有し、このセンサユニットは１つまたは複数の間隔距離特性量の検出のために設けられている。
【０００８】
本発明の有利な構成例によれば、識別ユニットが少なくとも１つの間隔距離パラメータを検出するための少なくとも２つのセンサ手段を有し、それによって比較的広い空間の監視が達成されるようになる。有利にはこのセンサ手段はそれぞれ視野領域ないしは検出領域を有しており、それらの領域は処理すべき被加工物の位置付けのために工作機械作業平面に向けて配向されている。
【０００９】
使用状況の特に正確でかつ確実な識別を達成し得るために、特に有利には識別ユニットが間隔距離パラメータの識別のための少なくとも３つのセンサ手段を有している。
【００１０】
本発明の有利な改善例によれば、識別ユニットが少なくとも１つの間隔距離パラメータを検出するための少なくとも２つのセンサ手段を有しており、その場合これらのセンサ手段によって確定される監視領域が工作機械の移送方向に沿って配置されており、それによって作業中に存在する工具と工作機械との間の相対移動が構造的に容易に監視できるようになる。この場合"工作機械の移送方向"とはここでの関係においては特に工作機械の構造によって確定される規定の運動方向、すなわち操作者による工作機械の規定通りの使用のもとで作業中に存在する工具が工作機械の固定的な構成要素に対して相対的に移送されていく方向か、及び／又は、操作者による工作機械の規定通りの使用のもとで工作機械が、作業中に存在する固定された工具に対して相対的に移送される方向と理解されたい。つまり第１の例においては移送方向とは工具の移送方向に相応し、第２の例においては移送方向とは工作機械の移送方向に相応する。ここでは"固定的"な構成要素とは、特に床に対して固定されたユニットと理解されたい。また前記移送方向は、工具の所定の配向方向、例えば切断縁部の配向方向によって定められてもよい。２つの監視領域は、それらが相互に次のように配置されている場合には移送方向に"沿って"配置される。すなわち、２つの監視領域の中心点を結ぶ直線線分が移送方向と最大で３０°の角度、有利には最大で１５°、さらに有利には最大で５°の角度を成すように配置されている場合である。特に有利にはこれらの監視領域は移送方向において相前後して配置される。その場合には少なくとも移送方向に平行に配向される直線線分が生じ、これは監視領域と交差する。
【００１１】
さらに有利には識別ユニットが少なくとも１つの間隔距離パラメータを検出するための２つのセンサ手段を有し、それらは工作機械の分離平面の両側に配設されている。これにより高い精度でかつ信頼性の高い識別が達成され得る。特にこれによって、処理された被加工物の分離部分の落下の危険状況が有利に区別できる。ここでの"分離平面"とは次のような平面と理解されたい。すなわちそこでは稼働される工具の機能縁部、例えば切断縁部が、被加工物を分離するための動き（例えば回転運動又は昇降運動）をしている。
【００１２】
特に容易な使用方法は、使用状況が間隔距離パラメータ間の差分に基づいて識別されるように識別ユニット構成されることで得られる。その場合には１つの時点における間隔距離パラメータ間の差分か、及び／又は種々異なる時点における間隔距離パラメータ間の差分が使用状況の識別に用いられる。
【００１３】
別の有利な変化実施例によれば、識別ユニットが、間隔距離パラメータの時間変化に基づいて使用状況を識別するように構成される。それにより使用状況の迅速な識別が達成される。このことは識別ユニットが特に次のように調整されている場合に容易に達成される。すなわち高い変化率の伴う変化、例えば跳躍的な移行経過や、複数の間隔距離パラメータの時間経過特性における非連続性が検出及び／又は記録されるように調整されている場合である。その他にも識別ユニットは間隔距離パラメータの時間経過において、予め定められたパターンを検出するように構成されていてもよい。
【００１４】
それと関連して前記識別ユニットは、少なくとも１つの間隔距離パラメータの時間変化のもとで当該間隔距離パラメータの変化値を評価付けするように構成されていてもよい。それにより使用状況の特に迅速な識別が達成できるようになる。なおここでの検出されたパラメータの"評価付け"とは、特に当該パラメータと予め定められた間隔との対応付けと理解されたい。また前記した間隔距離パラメータの"変化値"とは、特に当該間隔距離パラメータの時間に関する一次導関数と理解されたい。
【００１５】
その他に有利には前記識別ユニットは次のように構成され得る。すなわち被加工物の予期せぬ動きを識別できるように構成される。それにより当該工作機械の使用中において特に高い安全性が達成できるようになる。ここで被加工物の"予期せぬ動き"とは、これとの関連においては特に工作機械構成部に対する操作者によって目論まれたのとは異なる被加工物の相対的な動きないしは操作者によってコントロールできない被加工物の相対的な動きと理解されたい。このような工作機械構造部に対する被加工物の予期せぬ相対的な動きは、固定的な工作機械構造部に対する被加工物の操作者による相対的な移送ないし搬送のもとで起こり得るか、若しくは固定された被加工物に対する工作機械構造部の相対的移送のもとで生じる。
【００１６】
特に識別ユニットは次のように構成されている。すなわち検出された少なくとも１つの間隔距離パラメータに基づいて被加工物の移送方向に反する反動を識別できるように構成されている。これにより、駆動された工具と被加工物の間に生じる応力によって引き起こされる被加工物の反動の際の操作者に対する安全手段を迅速に講じることができるようになる。ここで"被加工物の移送方向に反する反動"とは次のような動きと理解されたい。すなわち、少なくとも１つの構成要素を有する工作機械構成部に対する被加工物の動きであって工作機械に対する被加工物の規定通りの移送方向に反する方向への動きである。これにより特に分離溝や保護カバーなどの機械的な保護装置の存在しない工作機械、あるいはエンドユーザーの簡易な作業に有利となる取り外しが可能な工作機械において高い保護が達成される。
【００１７】
さらに識別ユニットは次のように構成されている。すなわち検出された少なくとも１つの間隔距離パラメータに基づいて工作機械移送方向に反する工作機械の反動を識別できるように構成されている。これにより操作者方向への工作機械の反動の際の保護手段が迅速に講じられるようになる。ここで"工作機械の移送方向に反する反動"とは次のような動きと理解されたい。すなわち固定された被加工物に対する工作機械の動きであって被加工物に対する工作機械の規定通りの移送方向に抗する方向への動きである。
【００１８】
本発明の有利な構成例によれば、さらに識別ユニットは次のように構成されている。すなわち検出された少なくとも１つの間隔距離パラメータに基づいて被加工物及び／又は工作機械構成部の工作機械処理平面に対して相対的な昇降移動を識別できるように構成されている。これにより負傷を回避するための安全手段が適時に講じられるようになる。ここで"被加工物の処理平面"とは、特に次のような平面と理解されたい。すなわち被加工物の規定の処理の際に被加工物がそれに沿って動く平面である。定常的な工作機械のもとでは、被加工物処理平面は有利には被加工物の位置付けのために設けられた工作機械処理面によって形成される。処理すべき被加工物が処理のために底面に対して固定的に締結されると、被加工物処理平面は特に工作機械がそれに沿って動かされる被加工物の表面に相応する。ここで被加工物処理平面に対する"昇降移動"とは特に次のような動きと理解されたい。すなわちなくとも１つの構成要素を有している被加工物処理平面に対して垂直方向に向いた動きである。
【００１９】
有利には識別ユニットは、少なくとも１つの間隔距離パラメータを検出するための少なくとも１つのセンサ手段を有し、該センサ手段は超広帯域な作動モードのために設けられている。間隔距離パラメータの検出に対してはさらに付加的に使用状況を識別するためのさらなる特性量ないしパラメータ、例えば監視領域内の人体組織の存在が例えば受信信号のスペクトルパラメータを介して検出ないしは評価されてもよい。ここで超広帯域な作動モードのために設けられているセンサ手段とは、特に次のような手段と理解されたい。すなわちそれを用いることによって超広帯域な信号が生成され、受信され及び／又は評価されるような手段である。また"超広帯域な信号"とは特に次のような信号と理解されたい。すなわち中間周波数の周波数スペクトルと少なくとも５００Ｈｚの周波数帯域の周波数スペクトルを有しているような信号である。前記中間周波数は有利には１ＧＨｚ〜１５ＧＨｚの周波数帯域の中から選択される。センサ手段は代替的に若しくは付加的にレーザー距離測定器、三角測量センサ、超音波センサ、容量センサなどとして構成されていてもよい。このセンサ手段はさらに、処理すべき被加工物の載置ないしは位置付けのために用いられる工作機械の処理面の上方に配設されていてもよいし、下方に配設されていてもよい。またさらに少なくとも２つのセンサ手段が設けられていてもよい。これらのセンサ手段は処理面の両側に配置される。
【００２０】
監視機能の構成における高い融通性は、識別ユニットにおいて工作機械の使用プロセス監視のための少なくとも２つの監視領域を定めた場合に達成できる。そして１つの監視領域には有利には１つのセンサ手段か若しくは１セットのセンサ手段が対応付けられる。その場合には１つのセンサ領域が例えば１つのセンサ手段の検出領域に相応する。
【００２１】
その他にも有利には複数の監視領域に工作機械の異なる作動モードが対応付けられる。それにより工作機械の使用における高い融通性が得られる。これに対しては識別ユニットが有利には工作機械の制御ユニットに接続される。例えば工作機械の作動のもとで異なる安全段階が複数の作動モードに対応する。
【００２２】
本発明の有利な構成例によれば、監視領域の少なくとも１つに工作機械の警告モードが割り当てられる。それにより有利には、潜在的に危険な使用状況が識別された場合に、操作者が急な危険に遭遇する前に、事前安全手段が導入される。例えば操作者は、警報信号などによって、危険性が生じる前に警告される。その際有利にはさらなる監視領域に工作機械を安全に遮断するための安全モードが割り当てられる。
【００２３】
さらにこれに関連して識別ユニットが工具駆動のための工作機械駆動ユニットと協働して警告モードにおいて工具駆動部を減速させるための機能を備えていると、さらに有利な警告効果と高い安全性が達成され得る。これに対しては識別ユニットは有利には、工作機械駆動ユニットの制御のための制御手段との結合のためのインターフェースを有している。さらに識別ユニットは、制御信号を工作機械駆動ユニットへ送信するための制御ユニットを有している。
【００２４】
さらに有利には、すくなくとも１つの監視領域に、工作機械の作業領域から駆動されている工具を取り除くことが割り当てられる。それにより潜在的な負傷の危険性が効果的に取り除かれる。ここで"駆動されている工具を取り除くこと"は、有利には識別ユニットと相互作用を生じるアクチュエータユニットを用いて実行され、特に駆動されている工具の作業領域外の安全位置への調節操作は、例えば駆動されている工具を工作機械作業面よりも下方へ沈めたり、工具駆動部をスイッチオフしたり、及び／又は工具の切断縁部を覆うことによって実現され得る。ここで前記"作業領域"とは、有利には工作機械の規定の使用条件のもとで操作者がアクセスできる複数の地点から形成され得る。
【００２５】
本発明の別の有利な構成によれば、監視領域の少なくとも１つに工作機械の安全遮断が割り当てられる。これにより工作機械の操作上の高い安全性が達成される。
【００２６】
さらに有利には、識別ユニットが計算ユニットを含み、この計算ユニットはニューロン若しくはファジィ論理に基づく評価によって間隔距離パラメータを識別するように構成されている。このようなニューロン若しくはファジィ論理を用いれば、計算ユニットによって複雑でかつ大量の情報量が迅速に評価できるようになる。ここで前記"ファジィ論理"とは、特に次のような関係の論理と理解されたい。すなわち所定の事象の発生に対して値０（偽）と１（真）の間の間隔の中で１つの確率変数が割当てられるような論理である。
【００２７】
さらに別の変化実施例によれば、識別ユニットがデータバンクを有し、該データバンク内では間隔距離パラメータのセットに１つの使用状況が割り当てられている。これにより使用状況のより簡素な識別プロセスが達成され得る。有利には前記データバンクはエンドユーザーによってプログラミング可能に構成されてもよい。
【００２８】
その他に特に高い安全性が次のことによって達成される。すなわち識別ユニットが監視領域内での人体の一部の存在を少なくとも１つの間隔距離パラメータに基づいて識別するように構成されることによって達成される。
【００２９】
さらにこの安全性は、工作機械監視装置が安全手段実行のためのアクチュエータユニットを有している場合にはさらに高められる。この場合当該アクチュエータユニットは、識別ユニットとの作用接続を形成する。このアクチュエータユニットは特に識別ユニットの信号に基づいて、移動のために駆動されている工具が危険ゾーン内に存在していることを取り除くように構成されているか、及び／又は警告信号を操作者に送信するように構成されている。
【００３０】
この場合の"取り除く"とは、工具駆動部のスイッチオフか若しくは駆動されている工具の危険ゾーンからの移動調節と理解されたい。また前記"危険ゾーン"とは、有利には、駆動工具までの最小間隔が最大でも５ｃｍ、特に有利には最大で２ｃｍの複数の地点から形成されるものである。
【００３１】
さらに本発明によれば、工作機械の使用プロセスのもとで１つの使用状況を識別するための方法において、使用状況の識別に対して少なくとも１つの間隔距離パラメータが検出される。
【００３２】
さらなる利点は以下の図面の説明からもあきらかである。これらの図面には本発明の実施例が示されている。またこれらの図面、発明の詳細な説明及び特許請求の範囲には多くの特徴が組み合わせて含まれている。当業者にとってはこれらの特徴部分を個別に観察し目的に合わせてさらに組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】鋸身が露出している丸鋸台と３つの距離センサを備えた監視装置とを有している丸鋸を表した図、
【図２】図１による丸鋸において監視装置の代替的な構成を表した図
【図３】図１による丸鋸の上方からの平面図において４つの監視領域を備えた代替的構成の監視装置を表した図
【図４】図３による丸鋸の実施例における内部の回路構成を表した図
【図５】図３による丸鋸の処理プロセスを表した図
【図６】図３による丸鋸の処理プロセスを表した図
【図７】監視装置の識別機能を説明するための線図
【図８】監視装置の識別機能を説明するための線図
【図９】監視装置のデータバンクを表した図
【図１０】丸鋸台、工具及び該工具上の手を表した図
【図１１】図１０による状況下での間隔距離パラメータの経過を表した図
【図１２】丸鋸における鋸身の両側での監視装置センサユニットの代替的構成を表した図
【図１３】被加工物の規定上の処理における丸鋸を表した図
【図１４】図１３の使用状況における図１２によるセンサユニットの間隔距離パラメータの経過を表した図
【図１５】工具のキックバック時の丸鋸を表した図
【図１６】図１５による使用状況下での間隔距離パラメータの経過を表した図
【図１７】図１２によるセンサユニットを備えたハンディ丸鋸の側面図
【図１８】ハンディ丸鋸における工具を持ち上げたところを表した図
【図１９】図１８による使用状況のもとでの間隔距離パラメータの経過を表した図
【図２０】代替的センサユニットを有する電動鋸の側面図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１には丸鋸として構成された工作機械１０が斜視図で示されている。この工作機械は処理すべき被加工物１６（図５）の載置される処理面を備えた鋸台１２と、鋸身として形成されている工具１８（これは鋸台１２から露出している）と、工具１８の駆動用の電気モータとして構成された工作機械駆動ユニット２０を含んでいる（図４参照）。操作者による被加工物１６の処理の際には、被加工物１６が工具１８に対して設定方向１７にシフトされる。これに対しては設定方向１７において工具１８前方に配置される処理面１４の一部が設定領域１９を形成しており、この設定領域１９上を被加工物１６が案内される。前記設定領域１９の境界は図中では波線によって表されている。
【００３５】
工作機械１０の処理プロセスの監視のために当該工作機械には工作機械監視装置２２が設けられている。この工作機械監視装置２２は識別ユニット２４を有しており、該識別ユニット２４は、当該工作機械１０の処理プロセスの際に発生した使用状況を識別できるように構成されている。これに対して識別ユニット２４は、３つのセンサ手段２８，３０，３２のセットとして構成されているセンサユニット２６を含んでいる。このセンサユニット２６は、処理面１４の上方で鋸台１２の幅全体に亘って延在している支持要素２４に固定されている。この場合前記３つのセンサ手段２８，３０，３２はセンサ軸線３６に沿って配置されており、このセンサ軸線３６は工具１８に対する被加工物１６の設定のための設定方向１７に対して横方向に配向されている。さらに工作機械１０はスピーカとして構成された信号出力ユニット４０を有している。ここでは光学的な信号出力ユニットも考えられる。
【００３６】
前記センサ手段２８，３０，３２はそれぞれ間隔距離センサとして構成されている。この実施例においてはこれらのセンサ手段２８，３０，３２はそれぞれ赤外線センサとして構成されており、それらは三角測量法を用いて間隔距離パラメータ４２，４４，４６（例えば図４参照）を検出している。このようなセンサ方式並びに三角測量法による間隔距離パラメータの検出手法は公知のものなのでこの明細書での詳細な説明は省く。前記センサ手段２８，３０，３２はそれぞれ１つの監視領域４８，５０，５２を定めており、それらの処理面１４に対する投影形態は波線によって概略的に表されており、そのような監視領域の中で前記間隔距離パラメータ４２，４４，４６の検出が行われ得る。前記間隔距離パラメータ４２，４４，４６はそれぞれ、相応する監視領域４８，５０，５２内に存在する対象物までの距離に相応し、あるいは自由監視領域の場合には処理面１４までの距離に相応している。監視領域４８，５０，５２は相応のセンサ手段２８，３０，３２の到達範囲によって定められている。これらの監視領域４８，５０，５２は検出方向５４（これは鋸台１２の処理面１４に対して垂直方向に配向されている）に沿って円錐状に延在している。
【００３７】
間隔距離パラメータ４２，４４，４６に基づく使用状況の識別に対して識別ユニット２４は計算ユニット５６を備えている。この計算ユニット５６は、マイクロプロセッサとして構成されている。このマイクロプロセッサは鋸台１２の下方に配置され、ケーブル接続によってセンサユニット２６と接続されている。計算ユニット５６の代替的な配置構成として例えば支持要素３４内の配置構成も考えられ得る。
【００３８】
図２には、工作機械監視装置２２の代替的実施例が示されている。ここでは３つのセンサ手段５８，６０，６２を備えたセンサユニット２６が代替的支持要素６４内に収容されている。この支持要素６４は鋸台１２の後方において支持されており、さらに前記センサ手段５８，６０，６２の収容のための部分領域６６を有している。この部分領域６６は、鋸台１２の幅の一部領域に亘って延在している。このような部分領域６６における前記センサ手段５８，６０，６２の配置構成によって監視領域４８，５２は検出方向６８，７０にそって円錐状に延在し、これは処理面１４に対して斜めに配向される。当該実施例においては識別ユニット２４は超広帯域作動モードのために設けられている。これに対して前記センサユニット２６のセンサ手段５８，６０，６２はそれぞれＵＷＢ（Ultra Wide Band）センサとして構成されている。このセンサは広帯域な信号として形成される電磁波信号を用いて間隔距離パラメータを検出するために設けられており、前記電磁波信号は１ＧＨｚ〜１５０ＧＨｚの間の中間周波数と少なくとも５００ＭＨｚの周波数帯域を有している。
【００３９】
次に図１による工作機械監視装置２２のさらなる別の実施形態を図３に基づいて説明する。ここでは工作機械１０が上方から見た平面図で示されている。この場合識別ユニット２４には代替的なセンサユニット７２が備えられている。なおここでは図を見やすくするために、図１の支持要素３４の描写と当該センサユニット７２の描写は省かれている。センサユニット７２については図４で描写している。図３では処理面１４に対する監視領域４８，５２の投影方向と２つのさらなる監視領域７４，７６の投影方向が描写されている。これらの監視領域４８，５２，７４，７６は処理面１４の設定領域１９に配置されている。監視領域７４，７６は、工具１８前方の設定方向１７に配置されている。この場合監視領域７６は、設定方向１７において工具１８の直前に置かれており、監視領域７４は設定方向１７において監視領域７６の前方に置かれている。監視領域４８，５２は監視領域７４，７６の側方に配置されており、この場合の"側方"とは設定方向１７に対して垂直方向のセンサ軸線３６に相応している。監視領域４８，７６，５２は図１のセンサ手段２８，３０，３２によって検出されており、それに対して監視領域７４はさらなるセンサ手段７８によって検出されており、これは図４に描写されている。センサ手段７８は三角測量センサとして若しくはＵＷＢセンサとして、あるいは当業者が適宜選択するその他のさらなる間隔距離センサとして構成されていてもよい。
【００４０】
図４には工作機械１０の内部回路が概略的に示されている。ここでは鋸身として形成された工具１８と、識別ユニット２４と、工作機械駆動ユニット２０と、工作機械駆動ユニット２０を制御するための制御ユニット８０として構成されたアクチュエータユニット８１と、信号出力ユニット４０が示されている。識別ユニット２４はセンサユニット７２と計算ユニット５６を有しており、前記センサユニット７２はセンサ手段２８，３０，３２，７８を含んでいる。計算ユニット５６は間隔距離パラメータ４２，４４，４６とセンサ手段７８によって検出された間隔距離パラメータ８２の受信のためにセンサユニット７２に接続されている。さらに計算ユニット５６は制御ユニット８０にも接続されている。間隔距離パラメータ４２，４４，４６，８２は当該実施例においては電圧として構成されている。この電圧はセンサユニット７２のセンサ手段２８，３０，３２，７８により、相応の監視領域４８，７６，５２ないし７４における間隔距離に依存して出力される。さらに計算ユニット５６はメモリユニット８４と接続されている。
【００４１】
この実施例では計算ユニット５６は制御ユニット８０とケーブル接続を介して接続されている。代替的な実施形態においては計算ユニット５６を支持要素３４（図１参照）内に配設し、ワイヤレス接続、例えば無線接続を介して制御ユニット８０とのデータ接続を形成することも考えられる。それにより工作機械１０との特に複雑なケーブル接続のない組み合わせにおいて工作機械監視装置２２の任意の適用が僅かな組み付けコストのみで容易に達成できるようになる。
【００４２】
工作機械１０との処理プロセスは図５及び図６に基づいて以下の明細書で説明する。さらに工作機械監視装置２２の機能形式の説明に対しては図７及び図８が参照される。この図７及び図８では線図において、センサ手段２８，３０，３２，７８から送出された電圧として形成された間隔距離パラメータ４２，４４，４６，８２が時間ｔの関数として表されている。なおこれらの相応の間隔距離パラメータ４２，４４，４６，８２は図を見やすくする理由からそれぞれｙ軸上の別々の領域で描写されている。さらに間隔距離パラメータ４２，８２，４６ないし４４はそれぞれセンサ手段２８，７８，３２ないし３０に対応付けられている。
【００４３】
ここでは操作者が、木材プレートとして形成された被加工物１６の処理を工作機械１０を用いて行うものとする。被加工物１６を処理面１４に載置する前に検出された間隔距離パラメータは同じ間隔距離に相応し、詳細にはセンサ手段２８，７８，３２，３０と処理面１４との間の間隔に相応している。被加工物１６は処理面１４上に載置され、そして操作者によって工具１８に対する設定方向１７に動かされる。時点ｔ0において被加工物１６は監視領域７４に到達する。図７から明らかなように、間隔距離パラメータ８２は跳躍的な変化を伴う移行部を有している。それは監視領域７４において被加工物１６の厚み分だけの間隔距離の低減に相応している。時点ｔ1では被加工物１６が監視領域４８と５２内に浸入する。その場合間隔距離パラメータ４２，４６は跳躍的な変化を伴う移行部を有する。さらにここでは被加工物１６の設定方向１７への移動の際には操作者の手が被加工物１６の縁部に存在するものとする（図中の実線で描写された手形参照）。被加工物１６のさらなる移動のもとでは時点ｔ2において操作者の手がそれぞれの監視領域４８，５２のうちの一方に到達する（図６参照）。このことはセンサ手段２８，３２によって反応される（図７参照）。後続の時点ｔ3では被加工物１６が監視領域７６に到達する。
【００４４】
計算ユニット５６は、使用状況を論理手法を用いて識別するようにプログラミングされている。１つの使用状況は論理問い合わせの結果として達成される。その際には計算ユニット５６が一方では間隔距離パラメータ４２，８２，４６間の差分を監視し、他方では計算ユニット５６が全ての間隔距離パラメータの時間経過に反応する。特に間隔距離パラメータ毎に跳躍的変化の伴う複数の移行部が反応する。相応の評価プログラムはメモリユニット８４に記憶されている。
【００４５】
時点ｔ1とｔ2の間では間隔距離パラメータ４２，８２，４６かんの全ての差分が値０に等しい。計算ユニット５６はこのことを、さらなる手段を講じる必要のない安全な使用状況として解釈する。時点ｔ2において手が監視領域４８，５２に達すると、間隔距離パラメータ８２と間隔距離パラメータ４２，４６の差分が記録される。このことは論理識別手法においてさらなるステップをトリガし、このさらなるステップでは間隔距離パラメータのそのつどの状態とそれの時間経過が用いられる。計算ユニット５６は、特に時点ｔ2では間隔距離パラメータ４４がまだその開始状態にあることを確定する。このこともまたさらなる手段を講じる必要のない使用状況として識別される。
【００４６】
時点ｔ3では、間隔距離パラメータ４４の値の変化が記録される。この情報に基づいて計算ユニット５６はさらなる間隔距離パラメータの状態を検査する。これらの間隔距離パラメータの値が不変のまま存在し続けるのであるならば、このことは監視領域４８，５２内の手のさらなる存在に相応し、このことは計算ユニット５６によって非クリティカルな使用状況として識別される。
【００４７】
ここで操作者が一方の手を被加工物１６の中央領域に載置したものと想定する。このことは図８の線図に基づいて説明する。このような状況は図５及び図６において波線で示された手形８８を用いて描写される。被加工物１６は先行の実施例と同じように時点ｔ0において監視領域７４内に浸入する。時点ｔ4では手が監視領域７４内に到達する（図５参照）。このことは間隔距離パラメータ８２の跳躍的変化の伴う移行部において表現される。さらに被加工物１６が時点ｔ5において監視領域７６内に達する。時点ｔ4では下は監視領域７４内に到達する。その際には間隔距離４２，４６と間隔距離８２の間で差分が生じ、このことは計算ユニット５６によって記録される。さらに計算ユニット５６は間隔距離パラメータ８２の第２の不連続性ないし断続性が存在することを検出する。このことは計算ユニット５６の論理連鎖において次のような使用状況として識別される。すなわち工作機械１０の警告モードがスイッチオンされるべき使用状況である。これについては計算ユニット５６は警報信号９０をアクチュエータユニット８１（図４参照）に供給し、これによって一方では信号出力ユニット４０による音響的信号の出力が生じ、他方では制御信号９２が工作機械駆動ユニット２０へ送信される。その際には例えば当該工具１８の回転数がより低い値に設定される。
【００４８】
操作者がこの警告を無視し、さらに時点ｔ6においてその手が監視領域７６に達すると、間隔距離パラメータ４４の相応する第２の跳躍的変化の伴う移行部が計算ユニット５６によって記録され、これは当該の使用状況を急性の危険状況として識別する。この場合には計算ユニット５６は停止信号９４をアクチュエータユニット８１に対して供給し、これは工作機械駆動ユニット２０の安全遮断を引き起こす。さらに別の実施形態では、アクチュエータユニット８１が当該の使用状況において安全手段の駆動のために用いられることも考えられる。この安全手段は駆動される工具を工作機械１０の作業領域外の安全位置へ調節するものであってもよいし、及び／又は工具１８の切断縁部を覆うものであってもよい。
【００４９】
監視領域７４ないし７６における間隔距離の低減に基づいて警報信号９０と停止信号９４をトリガする識別ユニット２４により、誤ったネガティブな識別（この場合には使用状況の危険性が過小評価される）が除外される。さらに別の監視領域４８，５２における間隔距離パラメータ間の比較によって、誤ったポジティブな識別（この場合には使用状況の危険性の過小評価によって警告若しくは安全遮断が引き起こされる）が有利には阻止される。そのような誤ったポジティブな信号の送出を阻止し、快適な使用性を高めるために、前述したような間隔距離センサを有するセンサ系が、特に有利には材料識別機能を備えたさらなるセンサ系と組み合わされる。例えば人体組織の識別のための分光学的手法に基づいて、及び／又は例えばビデオカメラを用いた光学的手法に基づいて、容量性の識別機能及び／又は体熱を関知する赤外線信号を利用した識別機能の付加的な使用などが考えられる。このようなことはさらなるセンサ手段の投入によって達成され得る。またこれらは次のことによって構造的に容易に達成され得る。すなわち少なくともセンサ手段３０を付加的に間隔距離検出と材料識別のために用いることによって達成され得る。このセンサ手段３０は例えばＵＷＢセンサとして構成されていてもよい。
【００５０】
図１による実施形態の工作機械監視装置２２の機能性は、先の説明からもわかるように、監視領域７４が省かれている点で異なっている。この監視領域７４は警告領域とみなされており、次のような付加的な利点をもたらしている。すなわちクリティカルな使用状況に対して、操作者と工具１８の間の物理的な接触が生じる前に反応できる点である。
【００５１】
工作機械監視装置２２の機能性の説明のために、使用状況が非ファジイ論理によってプログラミングされた計算ユニット５６によって迅速かつ確実に識別できる使用状況の簡単な例を取り上げる。間隔距離パラメータのセットでの検出によって間隔距離パラメータで生じ得るコンフィグレーションの多岐性も得られる。その他にもここでは計算ユニット５６が使用状況の効果的な識別のために、使用状況をファジィ論理とニューロン論理に基づいて識別できるように構成されている。ニューロン論理によればさらに有利な工作機械監視装置２２自身の学習機能も達成できる。
【００５２】
計算ユニット５６はさらに使用状況をメモリユニット８４内に記憶されているデータバンクを用いて識別できる。このデータバンク９６は図９に示されている。このデータバンク９６内では間隔距離パラメータ９８のセットが符号ａ1、ａ2、…ｂ1、ｂ2、…ｃ1、ｃ2で示されており、それぞれ使用状況Ａ，Ｂ，Ｃに対応付けられている。検出されたパラメータセットと記憶されているセットとの比較によって相応する使用状況が識別できるようになる。このようなデータバンク９６は例えばコンピュータシミュレーションを用いて形成することができ、そこでは生じ得る使用状況がシミュレートされ、それに続いて順次連続して記憶ユニット８４へ記憶される。
【００５３】
さらに別の変化実施例として、識別ユニット２４をパターン識別のために設けることも考えられる。これに対して計算ユニット５６は間隔距離パラメータの絶対値を記録してもよいし、間隔距離パラメータに基づいて求められた間隔を記録してもよい。その際には計算ユニット５６は例えば次のようにプログラミング可能である。すなわち計算ユニット５６が典型的な手の厚さ（例えば２ｃｍ〜５ｃｍの厚み間隔で）を識別するようにプログラミング可能である。
【００５４】
以下では計算ユニット５６のさらなる識別モードを図１０及び図１１に基づいて説明する。ここで手は工具１６から次のことによって区別され得る。すなわち計算ユニット５６が例えば間隔距離パラメータ４２の経過の中で連続的な変化を記録することによって区別される。このような変化は図１１中において監視領域４８内へ手が浸入している時点ｔ7から検出され、これは被加工物１６上で斜めに置かれた手に相応し、それによって生じた検出距離の低減にも相応し、これは間隔距離パラメータ４２のパターン経過として計算ユニット５６により識別され得る。
【００５５】
これまで丸鋸に基づいて説明してきた本発明による工作機械監視装置２２はさらに別の電動工作機械にも適しており、例えば別のタイプの電動鋸、カップ型鋸（Kappsaegen）、留め継ぎ鋸（Gehrungssaegen）や電動芝刈り機などにも適している。
【００５６】
図１２には上方から見た工作機械１０の平面図が示されている。この工作機械１０は鋸身として、特に円形状の鋸身として形成された工具１８を有しており、この工具１８は鋸台によって形成される処理面１４から、処理面１４内に空けられた間隙１００を通って被加工物１６の載置面に対して突出している。さらに工具１８は帯状鋸として形成されていてもよい。規定上の使用条件のもとではこの処理面１４は水平方向に配向され、さらに工具１８はこの処理面１４から垂直方向に突出する（図１３参照）。この工具１８は工具作動モードにおいて工作機械駆動ユニット２０によって回転駆動される。このような工具の駆動時の動きにおいては分離面１０２が定められており、この分離面１０２に沿って工具１８の切断縁部が被加工物１６の切断ないし分離のために回転駆動させられる。図に見られるようなケースにおいては分離面１０２は垂直方向の平面に相応しており、この面は工具１８の重心を含み、工具１８の回転軸線に対して垂直方向に配向されている。被加工物の処理の際にはこの分離面１０２と被加工物の切断線が一致するようにもたらされる。前記処理面１４は被加工物処理面１０４に相応しており、この面に沿って処理すべき被加工物１０６（図１３参照）が規定の処理の際に動かされる。この規定上の処理のもとでは被加工物１０６は被加工物のシフト方向として構成される被加工物移送方向１０８において被加工物処理面１０４に沿ってシフトされる（図１３参照）。被加工物移送方向１０８は分離面１０２の配向によって定められ、ここでは被加工物処理面１０４と分離面１０２に平行している。
【００５７】
工作機械１０は前述してきたように工作機械監視装置２２とその識別ユニット２４を備えている。この識別ユニット２４はセンサユニット１１０の代替的な実施形態を有している。センサユニット１１０は６つのセンサ手段１１２．１〜１１２．６のセットを含んでいる。センサ手段１１２はそれぞれ間隔距離センサとして構成されており、このセンサは少なくとも１つの間隔距離パラメータ１１４の検出のために構成されている（図１４参照）。観察されるケースではセンサ手段１１２がそれぞれ超広帯域レーダーセンサとして構成されている。センサ手段１１２の構成に対しては代替的に若しくは付加的に様々なセンサ方式が考慮できる。例えば光学的なセンサ系（それらは間隔距離パラメータの検出に対して赤外線ビーム及び／又はレーザービームを用いる）の投入も考えられる。この関係においてはセンサ手段１１２は三角測量センサとして、あるいはレーザー距離測定装置として構成されていてもよい。その他にも例えば超音波距離測定装置などのような音響的センサとしてのセンサ手段１１２の構成も考えられる。同様に容量性センサの投入も可能であり、このセンサは間隔距離パラメータをキャパシタンス測定を介して検出する。また別の変化実施例においてこれらのセンサ方式の組み合わせもまた考えられる。
【００５８】
センサユニット１１０はセンサ手段１１２の２つのグループを有しており、詳細にはセンサ手段１１２．１，１１２．３，１１２．５からなる第一のグループと、センサ手段１１２．２，１１２．４，１１２．６からなる第二のグループを有している。この場合これらのグループは分離面１０２の両側に配置されている。１つのグループ内ではセンサ手段１１２が被加工物移送方向１０８に沿って配設されている。その場合センサ手段は被加工物移送方向１０８において相前後して配設され、１つの列を形成している。そこでは列方向が被加工物移送方向１０８に相応する。一方のグループのセンサ手段１１２、例えばセンサ手段１１２．２，１１２．４，１１２．６には、それぞれ１つの監視領域１１５．２，１１５．４，１１５．６が定められており、この場合これらの監視領域１１５．２，１１５．４，１１５．６も被加工物搬送方向１０８に沿って一列に配列されている。図１２中に示されているセンサ手段の配置構成は例示的なものである。従って一連のセンサ手段１１２を分離面１０２の片側にだけ配置するコンフィグレーションも考えられる。さらにまた、一連のセンサ手段１１２を分離面１０２に対して相対的にずらして配置するコンフィグレーションも可能である。
【００５９】
以下の明細書では、図１３〜図１６に基づいてセンサユニット１１０を有する実施例における識別ユニット２４の機能性を説明する。図４による識別ユニット２４を有する工作機械１０の内部回路の描写は相応の使用状況を明らかにし、この場合センサユニット７２がセンサユニット１１０に置き換えられている。図１３では工作機械１０の側面図が示されている。センサ手段１１２は図１３における描写からも明らかなように、処理面１４の下方に配設されている。この図面では被加工物１０６の規定の処理が示されており、この場合は被加工物１０６が被加工物移送方向１０８において操作者により、被加工物処理面１０４に沿って、床に対して固定的に構成されている工作機械１０に対して相対的にシフトされる。センサ手段１１２．２，１１２．４，１１２．６によって検出された間隔距離パラメータ１１４．２，１１４．４．１１４．６の経過は、時間ｔの関数として図１４に示されている。そこではセンサ手段１１２．２，１１２．４，１１２．６の相応する監視領域１１５．２，１１５．４，１１５．６内への被加工物１０６の漸次の介入が跳躍的変化の伴う移行に基づいて識別できる。時点ｔ＝０における間隔距離パラメータ１１４の初期値は、相応するセンサ手段１１２．２，１１２．４，１１２．６の覆われていない状態に相応している。
【００６０】
センサユニット１１０を有する実施形態における識別ユニット２４は次のことのために設けられている。すなわち、被加工物１０６の予測不能な動き、すなわち図示の例では処理面１４からの被加工物１０６の突発的な離脱が識別できるように設けられている。このことは図１５に概略的に示されている。この使用状況においては、時点ｔ1において被加工物１０６が傾斜（Vetkanten）に基づいて次のような応力を被る。すなわち上方に向けての垂直方向成分と被加工物移送方向１０８に抗する成分とを有している応力である。それに従って被加工物１０６は被加工物処理面１０４から上方に向けて垂直方向１０１に上昇し、いわゆる"キックバック"、すなわち被加工物移送方向１０８に抗して操作者の方に向かって動く。間隔距離パラメータ１１４の相応の経過は図１６に示されている。使用状況の識別のために、間隔距離パラメータ１１４の相応する時間変化並びに検出された間隔距離パラメータ１１４間の比較が評価される。
【００６１】
被加工物１０６の工作機械１０に対する予測不能な動き若しくはコントロール不能な動きは、間隔距離パラメータ１１４．２及び１１４．４の瞬時の値の比較から識別することが可能である。その場合は特に計算ユニット５６によって時点ｔ1において間隔距離パラメータ１１４．４に変化が起きたことが記録される。この変化はセンサ手段１１２．４から被加工物１０６までの間隔距離の変化を意味している。その場合時点ｔ1における間隔距離パラメータ１１４．２の値はセンサ手段１１２．２のさらなる覆われた状態を意味している。この識別は識別ユニット２４に識別信号をトリガさせ、この信号に基づいて保護手段が導入される。
【００６２】
その他に被加工物１０６の予測不能な動きは間隔距離パラメータ１１４の変化値の評価によっても識別できる。この変化値が所定の閾値を上回ると、計算ユニット５６は被加工物処理面１０４に対する被加工物１０６の突発的な動きを、操作者によって目論まれそれに応じて操作される動きと区別する。この場合の変化値は計算ユニット５６を用いて段階付けられ、その中では瞬時の変化値が種々のリスクレベル、例えば"通常の変化"若しくは"突発的な変化"などに対応付けられる。種々のリスクレベルには様々な安全手段が割り当てられる。図示の例では時点ｔ1における間隔距離パラメータ１１４の変化値が"突発的変化"に割当てられ、それによって識別ユニット２４の識別信号が安全手段の開始のためにトリガされる。
【００６３】
さらに識別ユニット２４を用いて図１５に示されている被加工物処理面１０４に対する被加工物１０６の動きがその方向性で特徴付けられてもよい。その場合には計算ユニット５６によって次のことが記録される。すなわち、時点ｔ1における２つの間隔距離パラメータ１１４．２，１１４．４の同時変化の生じたことが記録される。このことは被加工物処理面１０４からの被加工物１０６の引き上げ運動を意味している。
【００６４】
さらに識別ユニット２４を用いて被加工物移送方向１０８に抗する被加工物１０６のキックバック成分が識別され得る。このことは既に時点ｔ1以降の間隔距離パラメータ１１４．２，１１４．４が異なる値を有していることを識別し、これは図１５に示されているような被加工物処理面１０４に対する被加工物１０６の傾斜状態を意味している。この状態ではセンサ手段１１２．４と被加工物１０６との間の間隔距離がセンサ手段１１２．２と被加工物１０６との間の間隔距離よりも大きい。その他にも計算ユニット５６により、間隔距離パラメータ１１４．２と１１４．４の変化値の比較によってキックバック運動が評価され得る。計算ユニット５６は特に、間隔距離パラメータ１１４．４が間隔距離パラメータ１１４．２よりも大きい変化値を有していることを記録する。このことは次のようなことを示唆している。すなわちセンサ手段１１２．４の監視領域１１５．４における被加工物被加工物処理面１０４と被加工物１０６との間の間隔距離が、センサ手段１１２．２の監視領域１１５．２における間隔距離よりも早く上昇したことを示唆している。その結果から、操作者方向へのキックバックを伴う被加工物１０６の横滑りが生じたことが識別され、このことは図１５中の曲がった矢印を用いて概略的に表されている。さらにこのキックバックは次のようなことからも識別され得る。すなわち時点ｔ2＞ｔ1に対して間隔距離パラメータ１１４．４がその初期値を有していることからも識別され得る。それに対して間隔距離パラメータ１１４．２はセンサ手段１１２．２がさらに覆われている状態に相応する。
【００６５】
さらに工作機器１０に対する被加工物１０６の予期しない運動の識別のために間隔距離パラメータ１１４の監視においてさらなる組み合わせも考えられる。前述したように説明した識別はデータバンク９６のデータの引き寄せによって行われる。識別ユニット２４の識別信号に基づいて様々な保護手段が講じられ得る。例えば前述したようにアクチュエータユニット８１を用いて工作機械駆動ユニット２０の安全遮断がトリガされる。さらにここではアクチュエータユニット８１が機械的安全手段を起動操作することも考えられる。この安全手段では例えば工具１８が被加工物処理面１０４の下方に沈められたり、及び／又は工具１８の切断縁部のカバーが実施される。
【００６６】
さらなる変化実施例によれば、工作機械１０が分離溝として形成された保護装置を有し、この保護装置が被加工物移送方向１０８において工具１８後方に配設される。この保護装置は間隔距離パラメータの検出のために被加工物処理面１０４上方に配設される少なくとも１つのさらなるセンサ手段を支持するための支持ユニットとして形成されてもよい。
【００６７】
図１７にはハンディ丸鋸として構成された工作機械１１６の側面図が示されている。この丸鋸は工作機械構成部１１７を有しており、この工作機械構成部１１７が工具１１８として円形状の鋸身の形態で構成されている。この工具１１８は作動モードにおいて図には詳細には示されていない工作機械駆動ユニットによって回転駆動されている。この回転運動により前述したような分離面が定められる。図１７中は被加工物１２０が、図には詳細には示されていない構成要素を用いて床に対して固定された位置に緊締される。被加工物１２０の規定の処理においては当該工作機械１１６が被加工物１２０の表面を移動し、その際工作機械１１６に向いた表面が工作機械処理面１２２を定めている。特にこの工作機械１１６は規定上は、被加工物１２０に対して相対的な工作機械移送方向１２４にシフトされ、これは分離面と工作機械処理面１２２に対して平行している。
【００６８】
工作機械１１６は工作機械監視装置２２を備えている。この工作機械監視装置２２は識別ユニット２４を有しており、該識別ユニット２４は、センサ手段１１２を備えたセンサユニット１１０を含んでいる。既に図１２において描写したコンフィグレーションのように、前記センサユニット１１０はセンサ手段１１２の２つのグループに分割され、それらは分離面の両側に配設されている。さらにセンサ手段１１２は１つのグループ内で工作機械移送方向１２４に沿って一列に配置されている。
【００６９】
図１８には工作機械処理面１２２に対して操作者が予測できない動きを生じている工作機械１１６が描写されている。この場合は被加工物１２０において工具１１８の傾斜が生じ、それによって工作機械処理面１２２に対する工作機械１１６の引き上げ運動が起きている。この工作機械１１６の被加工物１２０に対する相対的な動きはさらに１つの成分、すなわち工作機械移送方向１２４に対して対抗的に配向された成分、すなわち被加工物１２０が工作機械移送方向１２４に対してキックバックを生じる成分が含まれている。
【００７０】
図１８に示されているセンサ手段１１２．１，１１２．３ないし１１２．５に対応付けられている間隔距離パラメータ１１４．１，１１４．３，１１４．５の経過は時間ｔの関数として図１９に示されている。時点ｔ＝０から傾斜の時点ｔ1まで、図１４に基づいて説明した前記センサ手段１１２．１，１１２．３，１１２．５が漸次被加工物１２０によって覆われている。時点ｔ1における間隔距離パラメータ１１４の同時性の変化が（これは工作機械１１６の被加工物処理面１２２からの上昇移動を意味している）計算ユニット５６によって記録される。さらにこの計算ユニット５６は間隔距離パラメータ１１４の瞬時の変化値の比較を行う。その結果からセンサ手段１１２．５の被加工物１２０までの間隔距離がセンサ手段１１２．１の被加工物１２０までの間隔距離よりも早く上昇していることが識別され得る。このことは工具１１８が工作機械移送方向１２４に反する少なくとも１つの成分によって操作者への方向に動いていることを示唆している。このことは計算ユニット５６により、危険な状況として識別される。それにより安全手段、特に工具１１８の駆動の停止が開始される。前記図１６の説明はさらに相応する適用例にも当てはまる。さらなる安全手段として機械的な保護装置のトリガ、例えば工具１１８の切断縁部のカバーのための保護フードも考えられる。ここでは次のような変化実施例も可能である。すなわち工作機械１１６の安定化のための安定化手段、例えば釣り合いおもり要素を突発的な上昇運動の補償のために操作する実施例も可能である。
【００７１】
識別ユニット２４の信頼性を高めるために、識別ユニット２４が付加的なセンサを備えていてもよく、そのような付加的センサとは、センサユニット１１０に対して冗長的なセンサ系である。特に有利には識別ユニット２４は、センサユニット１１０に対して加速度センサを備えさせてもらう。
【００７２】
図２０には工作機械１１６の代替的実施例が示されている。この機械１１６は、工具１１８の実施形態により長手方向の鋸身として構成されている。図１６による実施形態に関連して、同じ機能を有する構成部分には、同じ参照符号が付されている。工具１１８は被加工物の駆動中に被加工物処理面１２２に対して垂直な昇降運動のために駆動される。この動きは分離面を定め、該分離面は工具１１８の重心を含み、被加工物処理面１２２と鋸身の長手側面に対して平行に配向されている。工作機械１１６は既に前述したように規定上は工作機械移送方向１２４で操作者によってシフトされる。センサユニット１１０はセンサ手段１１２．１，１１２．２の対を有しており、これらは分離面の両側に配設されている。工具１１８の傾斜の際、若しくは被加工物１２０下方に存在する障害物への衝突の際には、工作機械１１６は被加工物処理面１２２に対して上昇移動する。これはセンサ手段１１２によって検出された間隔距離パラメータ１１４の識別ユニット２４を用いた評価によって行われる。但しこれについては説明の繰り返しとなるのでここでの詳細な説明は省く。安全手段としては既に前述したように工具１１８の駆動部の安全遮断が実行され得る。これは例えば工作機械駆動ユニットのスイッチオフによって行われてもよいし、若しくは工作機械駆動ユニットからの工具１１８の取り外しによって行われてもよい。
【００７３】
分離面の両側へのセンサ手段１１２の配置は、被加工物の処理が操作者自身による工作機械１１６の取扱いによって行われるような工作機械１１６の実施形態においては特に有利となる。これにより識別ユニット２４によって、例えば被加工物の切断部分が分離して床に落下する使用状況や工作機械１１６が被加工物処理面１２２から離れるような使用状況間で区別がなされるようになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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