CN102655971B - 工具机系统、尤其是用于手操持式的工具机的工具机系统 - Google Patents

Abstract

工具机系统设有用于在工件（5）的表面侧给定的工作线（13）的检测装置（17），该工作线的标记轮廓（46）在不同的波长范围下被观察。

Description

工具机系统、尤其是用于手操持式的工具机的工具机系统

技术领域

本发明涉及一种工具机系统、尤其是用于手操持式的工具机的工具机系统。

背景技术

这类工具机系统以作为刺锯的具体构造形式由DE102006052808A1已知。这些工具机系统被这样地构造，即通过设置在机器侧的检测装置可以检测在工件的表面侧给出的标记轮廓作为有待通过工具机的工作刀具跟踪的工作线。这通过检测装置的传感装置进行，传感装置的通过计算单元处理后的信号被转化为用于调节装置的调节指令，在刺锯的情况下，工作刀具通过调节指令使锯片通过围绕其往复轴线的旋转以其工作平面与工作线对齐和/或沿着工作线被导向。

这种半自动的工作运行的前提条件是在锯片的工件侧的工作区域中通过传感装置对工作线的无缺陷的检测。这尤其是在以下标记轮廓时具有困难，这些标记轮廓相对于工件侧的背景在轮廓上变模糊和/或仅具有相对于工件侧的背景的小的对比度。

发明内容

按照本发明，提出了一种工具机系统，该工具机系统具有用于借助设置在机器侧的传感装置检测在工件的表面侧给定的标记轮廓的检测装置，其中，所述标记轮廓通过所述检测装置的传感装置同时地在不同的波长范围下被观察，其中，所述标记轮廓通过所述传感装置透过滤波器观察，所述滤波器具有对于不同的波长范围分开的滤波区域。

本发明的任务是，即便在这些困难的条件下也清楚地检测相应的标记轮廓并且由此能够实现沿着一个有时也难于识别的工作线的安全工作，这些困难的条件尤其是在不平稳地装饰图案的表面上给出。

按照本发明，这通过上述技术方案中的特征实现，以下说明中给出适宜的扩展构型。

在至少在很大程度上与由使用者操控工具机无关的运行方式、即例如自动的或半自动的运行方式方面，按本发明的工具机系统的设计方案的出发点是以下基本构思：工件表面上的标记在材料、其结构和/或其配色上在反射特性方面相区别，使得标记轮廓在通过传感装置预给定其大小的、也非常窄的检测区域中在不同波长范围下观察时可清楚地被识别。

在不同波长范围下对标记或标记的轮廓的观察基本上在使用分开的、发射不同波长的光的光源进行，其中，在沿着标记线的走向检测轮廓时优选以相对彼此的小距离使用光源，这些光源能够实现相应的光束的相应的清晰的聚束。

一种优选的且特别有利的用于在不同波长范围下观察标记的解决方案在于，标记轮廓通过传感装置通过滤波器观察，该滤波器具有对于不同的波长范围分开的滤波区域。

一种这样的解决方案以特别简单并且也在结构上非常紧凑的结构形式尤其是通过以下方式实现，即在彼此相邻的观察点中通过具有在标记侧设置在上游的条形的滤波器的行扫描传感器、尤其是摄像机形式的行扫描传感器观察标记轮廓。

滤波器作为条式滤波器交替地设有对于不同的波长范围可通过的条形的滤波区域。这些滤波区域尤其是相互平行地延伸并且也平行于优选通过行扫描传感器构成的传感装置的标准搜索行延伸。在具有设置在行扫描传感器上游的条式滤波器的这样的解决方案中，当在行扫描传感器的可供使用的行中的与相应的标准搜索行相邻的搜索行被用于在不同的波长范围中观察时，得到通过在标记的纵向上以非常小的距离相互间隔的观察点对标记轮廓的观察。

但是也落在本发明的范围中的是，在条式滤波器一侧给行扫描传感器的彼此相邻的标准搜索行中的各一个分别配置一个条式区域，使得对于沿着标记线的对比度比较存在更大的区段供使用。

条式滤波器在本发明范围中交替地具有前后相继的具有不同涂层的滤波条或被涂层和不被涂层的滤波条。

总体上看适宜的是，标记轮廓通过滤波器以至少两个、尤其是也超过两个的波长范围被观察并且对于所述标记轮廓的检测分别利用这样的行，在这些行上给出了标记轮廓相对于工件侧的背景的最大的对比度差。

另一种根据本发明的解决方案在于，滤波器具有两个对于不同的波长范围可通过的滤波区域并且通过这些对于不同的波长范围可通过的滤波区域延伸的光路在一个共同的工件侧的观察点中聚焦，为此适宜地设置一个位于传感装置和滤波器之间的、在共同的工件侧的观察点上聚焦的光学装置。

这样的光学装置可以通过简单的透镜装置、尤其是聚光透镜构成。

在该解决方案中，滤波器也可以对于不同的波长范围具有不同的涂层，或者具有涂层和不具有涂层的区域。

附图说明

本发明的其它细节由权利要求、说明书和附图给出。其示出：

图1示出刺锯作为配设有用于工件侧的标记轮廓的检测装置的工具机系统的例子，

图2以强烈示意性的部分视图示出行扫描传感器形式的检测装置，该行扫描传感器具有在上游地设置在向着未示出的工件的过渡部中的行扫描滤波器，

图3以向着工件表面的俯视图示出工作线形式的标记，其带有横向于工作线延伸的、来自行扫描滤波器的检测元件的搜索行，

图4以俯视图示意地示出具有通过涂层构成的滤波条的条式滤波器，和

图5示出检测装置的另一种设计方案，其中，通过摄像机的传感装置在中间连接具有对于不同波长范围可透过的滤波区域的滤波器的情况下得到一个共同的工件侧的观察点。

具体实施方式

图1示意性地示出一种工具机系统，其具有刺锯2作为工具机1的例子。该刺锯2具有壳体3，该壳体通过底板4可移动地支撑在工件5的表面27上。刺锯2具有锯片8作为工作刀具7，对于该工作刀具通过其造型预给定一个工作平面。锯片8保持在刀具接收装置9中并且可往复运动地在箭头10的方向上被驱动。锯片8的往复轴线在该视图中与旋转轴线12重合，相对于所示的实施例，锯片8如通过箭头11所示那样可围绕该旋转轴线旋转。通过锯片8的旋转位置预给定相应的锯切方向作为工作方向。通过箭头6表示的工作方向对应于刺锯的直线工作方向，在锯片的中性的中间位置中，即在锯片8未旋转时，该直线工作方向与锯片8的工作平面重合。

通过锯片8围绕旋转轴线12按照箭头11的可旋转性，刺锯2能够以所谓的“卷动式刺锯(scrollingjigsaw)”运行，在该运行方式中刺锯2根据锯片8的旋转位置针对工作线13对齐地工作，使得当相应地在机器侧检测工作线13时锯片2能够半自动地或者甚至自动地运行，因为使用者侧的导向工作至少基本上限于对由工作运行导致的反应力的支撑以及施加用于刺锯2的进给力。

在需要时以另外的工作方式运行的刺锯能够通过开关装置15调节到这些运行方式上。刺锯2的接通和关断通过设置在壳体2的手把区域中的开关装置14进行。

至少半自动的和自动的工作运行以检测装置17为条件，该检测装置在图1中设置在刺锯2的正面区域16中并且为了检测作为标记被示出的、在工件侧预给定的工作线13而设置成与工作线对齐。

检测装置17包括传感装置18(在图1中同样仅表示出)以及适宜地也包括一个与工件侧的工作区域和延伸穿过该工作区域的工作线13对齐的照明装置24。

计算单元21用于处理通过检测装置17检测的情况和由其导出的信号。通过控制单元22和设置在控制单元下游的调节装置23实现锯片8与要通过锯片走过的工作线13的对齐。在图1中此外还示出一个显示器20，在该显示器中能够给使用者传达尤其是工作安全性提示，该工作安全性提示由对用于锯片8的在工件侧的工作区域的观察得出和/或该工作安全性提示由以其它方式获得的、在使用者侧重要的信息得出。

如已经按照图1的视图可识别那样，基于以加工技术给出的边缘条件、例如污物、粉尘和类似物对作为标记在工件侧预给定的工作线13的明确检测不是始终简单的。此外，通常无法给出构成工作线13的该标记或这些标记相对于工件表面27的外观图像的清晰对比度，特别是也取决于表面27的外观图像，例如在不平稳地设有纹理的、设有斑点的或以其它方式在光学上不平稳地构造的表面27。

就此而言，检测装置17在按本发明的解决方案中这样地构成，使得通过工作线13给定的标记轮廓46通过传感装置18同时在不同的波长范围下被观察，这在根据图2至4的第一实施例中和在根据图5的第二实施例中阐述，部分地重新使用上述的描述和对于图1使用的附图标记。

因此图2象征性地示出用于在本发明范围中可使用的检测装置17的结构，该检测装置具有通过行扫描传感器19构成的传感装置18，其中，行扫描传感器19具有多个成列设置的、尤其是光敏的检测元件25，这些检测元件与设置在工件5表面侧的、用作工作线13的标记对齐并且这些检测元件如在图3中所示在表面侧以搜索行26扫描工件5，其中，检测装置17在作为摄像机的构造中用作为行扫描传感器19。

在摄像机或者说摄像机的传感装置18上游设有滤波器28，该滤波器具有对于不同波长范围分开的滤波区域29、30，这些滤波区域呈行状地并排设置，在功能上相当于低频滤波器或带通滤波器。通过对于不同波长范围可通过的或起阻挡作用的滤波区域29、30得到相对于工件5的表面相互紧密相邻的且相互平行地延伸的搜索行，这些搜索行中的来自具有设置在上游的未经涂层的滤波区域29的检测元件25的搜索行例如形成搜索行26，由此几乎形成标准搜索行，而通过经涂层的滤波区域30成像的搜索行以31表示并且与搜索行26紧密相邻地延伸，其中，根据来自检测元件25的搜索行26的在微米范围中的距离，滤波区域29和30之间的距离也落在相应的数量级中。

在根据图2至4通过不同的波长范围以非常紧密地间隔距离的观察点33、34观察标记轮廓区域并且在需要时事后将数据汇总的措施中，也能够在不利的前提条件下获得关于标记线的轮廓46的足够精确的提示，该标记线作为工作线13被跟踪，其中，这通过很少的搜索行26、31就已经实现。但是因为在使用摄像机作为行扫描传感器时存在更大数量的行，通过摄像机获得信息通常不是在任何情况下都必须求助于这些行，所以在相应地不清楚的标记轮廓46时可以求助于另外的行，而由此对于检测装置17的结构不需要另外的耗费。

在根据5的设计方案中，如在根据图2至4的设计方案中，不检测标记的预给定的轮廓的紧密相邻的点作为观察点，而是给出一个共同的在工件侧的观察点35，该观察点从摄像机36的传感装置出发通过滤波器37被检测并且位于作为光路40、41的交点的焦点39中，这些光路从摄像机36出发通过优选构造为聚光透镜43的光学装置的边缘区域42并且通过滤波器37的区域44、45延伸，区域44、45对于不同波长范围是可透过的。因此，在观察点35中标记轮廓通过不同的波长范围被观察，由此用于落在观察点中的标记轮廓的检测光谱明显扩宽并且由此也能够在工作运行本身中在不利的前提条件下确保对工作线13的检测和对工作线的跟踪。

Claims (13)

1.工具机系统，该工具机系统具有用于借助设置在机器侧的传感装置(18)检测在工件(5)的表面侧给定的标记轮廓(46)的检测装置(17)，其特征在于，所述标记轮廓(46)通过所述检测装置(17)的传感装置同时地在不同的波长范围下被观察，其中，所述标记轮廓(46)通过所述传感装置(18)透过滤波器(28，37)观察，所述滤波器具有对于不同的波长范围分开的滤波区域(29，30；44，45)。

2.根据权利要求1的工具机系统，其特征在于，所述滤波器(28)是条形的滤波器及在相对彼此间隔开的观察点(33，34)中通过行扫描传感器(19)观察所述标记轮廓(46)，所述行扫描传感器(19)具有在标记侧设置在其上游的条形的滤波器(28)。

3.根据权利要求2的工具机系统，其特征在于，所述条形的滤波器(28)交替地具有对于不同的波长范围可通过的条形的滤波区域(29，30)。

4.根据权利要求2或3的工具机系统，其特征在于，该条形的滤波器(28)交替地具有前后相继的具有不同涂层的条形的滤波区域(29，30)或者被涂层和不被涂层的条形的滤波区域(29，30)，其中，所述条形的滤波区域(29，30)和所述行扫描传感器(19)的搜索行(26，31)具有相同的延伸尺寸。

5.根据权利要求4的工具机系统，其特征在于，所述标记轮廓(46)通过滤波器(28)以至少两个波长范围观察并且对于所述标记轮廓(46)的检测分别利用搜索行(26，31)，在这些搜索行上给出了所述标记轮廓(46)相对于工件侧的背景的最大的对比度差。

6.根据权利要求1的工具机系统，其特征在于，在相对彼此间隔开的观察点(33，34)中通过摄像机观察所述标记轮廓(46)，该摄像机具有在标记侧设置在其上游的条形的滤波器(28)。

7.根据权利要求5的工具机系统，其特征在于，所述标记轮廓(46)通过滤波器(28)以超过两个的波长范围观察。

8.根据权利要求1的工具机系统，其特征在于，所述滤波器(37)具有两个对于不同的波长范围可通过的滤波区域并且通过这些滤波区域(44，45)延伸的光路(40，41)在一个共同的工件侧的观察点(35)中会合。

9.根据权利要求8的工具机系统，其特征在于，在传感装置和所述滤波器(37)之间设有聚焦到观察点上的光学装置，该光学装置通过透镜装置构成。

10.根据权利要求9的工具机系统，其特征在于，所述透镜装置是聚光透镜(43)。

11.根据权利要求8或9的工具机系统，其特征在于，所述滤波器(37)仅仅具有两个对于不同的波长范围可透过的滤波区域(44，45)。

12.根据权利要求11的工具机系统，其特征在于，对于不同波长范围可透过的滤波区域(44，45)被不同地涂层或者被涂层和不被涂层。

13.根据权利要求1的工具机系统，其特征在于，所述工具机系统是用于手操持式的工具机的工具机系统。