DE60307960T2

DE60307960T2 - Kraftwerkzeuge

Info

Publication number: DE60307960T2
Application number: DE2003607960
Authority: DE
Inventors: Masahiko Sako
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2023-11-12
Also published as: US6959631B2; CN100389939C; EP1422022A1; EP1422022B1; CA2448479A1; DE60307960D1; US20040200329A1; CN1500604A; EP1422022B9; CA2448479C; US7047854B2; US20060000332A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kraftwerkzeuge, z. B. Tischsägen, Gehrungssägen u. ä. Insbesondere werden Techniken beschrieben zum Verhindern, dass ein Schneidwerkzeug in Berührung mit Objekten, die nicht das Werkstück sind, gelangt.
Beschreibung des Stands der Technik
Die nicht geprüfte US Patentanmeldung Nummer 17336/2002 beschreibt ein Kraftwerkzeug, das einen Nothalt ausführt, wenn ein Schneidwerkzeug in Berührung mit einer Person (d. h. einem Objekt, das nicht das Werkstück ist) gelangt ist. Das bekannte Kraftwerkzeug enthält ein Berührungserfassungssystem, das eine Berührung zwischen einer Person und einem Schneidwerkzeug erfasst. Das Berührungserfassungssystem ist elektrisch mit dem Schneidwerkzeug verbunden und überwacht ein elektrisches Potential des Schneidwerkzeugs, um die Berührung zwischen einer Person und dem Schneidwerkzeug zu erfassen. Wenn durch das Berührungserfassungssystem eine Berührung zwischen der Person und dem Schneidwerkzeug erfasst ist, wird eine Stromzufuhr an den Motor gestoppt, was einen Nothalt des Schneidwerkzeugs bewirkt.
Die US 3,785,230 offenbart eine automatische Sicherheitsbremse für eine Drehblattausrüstung, die augenblicklich durch die Kapazitätswirkung eines menschlichen Körpers, der sich dem Blatt derart nähert, dass ein Schneiden des Körpers in jedem Fall stattfinden würde, betätigt wird. Ein Verstärker ist mit einer nahe an dem Blatt positionierten Antenne verbunden, so dass das Blatt einen Teil des elektronischen Kreises wird. Der Verstärker ist elektrisch mit einem Diskriminator, der eine Anzeige darauf zieht, verbunden und ist wiederum elektrisch mit einem elektronischen Relais verbunden. Diese Bauteile dienen als ein Kapazitätsnäherungssensor zum Betätigen einer Glocke und eines Bremssotenoids für das Drehblatt. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Finger des Benutzers wird nicht berücksichtigt, wenn beurteilt wird, ob eine gefährliche Situation auftritt oder nicht.
Die US 5,436,613 offenbart ein System zum Erfassen des Vorhandenseins eines Menschen in gefährlichen Situationen. Geeignet gestaltete Elektroden sind in einem zu überwachenden Gebiet platziert und ein Funkfrequenzsignal mit geeigneter Frequenz und Spannung wird auf die Elektroden aufgebracht, die ein wechselndes elektrisches Feld um sie herum erzeugen. Ein Brückenkreis wird dazu verwendet, die Kapazität der Impedanz, die durch die Elektroden erzeugt wird, zu messen, und ein Dissipationsfaktor wird aus dem Real- und dem Imaginärteil der Impedanz berechnet. Wenn ein fremdes Objekt in das elektronische Feld eingeführt wird, verändern sich die Charakteristika des Dielektrikums, was eine Veränderung des Werts des Dissipationsfaktors erzeugt. Entsprechend wird das Vorhandensein eines menschlichen Körpers in einem festgelegten Gebiet erfasst. Es wird nicht berücksichtigt, ob sich der menschliche Körper dem gefährlichen Gebiet nähert oder nicht.
Die EP 1 0 61 487 A1 offenbart ein Verfahren und eine Einrichtung zum automatischen Überwachen eines Gebiets in einem Raum, beispielsweise in einer Museumsumgebung oder in einer Umgebung, in der eine gefährliche Maschine oder Verfahren arbeitet. Der jeweilige Raum oder das Gebiet wird durch Bildsignalerzeugungsmittel überwacht, wie z. B. Videokameras, um eine Folge von Bildern von Objekten in dem überwachten Gebiet zu erhalten. Die Bilder werden auf eine solche Weise verarbeitet, dass für jeden berücksichtigten Augenblick eine volumetrische Karte von jedem in dem Gebiet vorhanden Körper erhalten wird. Charakteristika von Form, Position, Volumen und Abmessungen des Körpers, auf den sie sich bezieht, werden identifiziert und mit vorgespeicherten Modellsituationen verglichen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Objekte in Richtung auf ein festgelegtes Gebiet wird nicht berechnet oder in Betracht gezogen.
Die US 2002/0017336 A1, die den Oberbegriff von Anspruch 1 bildet, offenbart eine Vorrichtung und ein. Verfahren zum Erfassen von gefährlichen Bedingungen in Kraftausrüstungen. Aus diesem Grund wird ein Sicherheitssystem, das ein Erfassungsuntersystem, ein Reaktionsuntersystem und ein Steuerungsuntersystem einschließt, eingesetzt. Das Erfassungsuntersystem kann gestaltet sein zum Erfassen, dass ein Teil eines Körpers eines Benutzers gefährlich nahe oder in Berührung mit einem Teil des Schneidwerkzeugs ist. Das Reaktionsuntersystem ist gestaltet, um beispielsweise die Bewegung des Schneidwerkzeugs anzuhalten, die Motoranordnung von der Stromquelle zu trennen oder eine Barriere zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Benutzer zu platzieren, wenn eine gefährliche Situation durch das Erfassungsuntersystem und das Steuerungsuntersystem erfasst wird. Das Steuerungsuntersystem erfasst hauptsächlich jeden Kontakt zwischen dem Körper des Benutzers und dem Blatt durch beispielsweise Berührungserfassungsblätter oder elektrische Schaltkreise. Dynamische Parameter werden nicht berücksichtigt.
Darstellung der Erfindung
In dem bekannten Kraftwerkzeug wird jedoch die Bewegung des Schneidwerkzeugs nur angehalten nachdem eine Berührung zwischen einer Person und dem Schneidwerkzeug erfasst worden ist, und ist es nicht möglich, eine Berührung zwischen der Person und dem sich bewegenden Schneidwerkzeug zu verhindern.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Lehren, verbesserte Kraftwerkzeuge vorzusehen, die verhindern können, dass ein Schneidwerkzeug mit Objekten, die nicht das Werkstück sind (z. B. Personen usw.), in Berührung gelangt.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftwerkzeug, das die Merkmale von Anspruch 1 enthält, gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehren werden Kraftwerkzeuge gelehrt, die abnormale Zustände erfassen können, ehe eine Berührung zwischen dem Schneidwerkzeug und Objekten, die nicht das Werkstück sind, auftritt. Wenn daher abnormale Zustände erfasst werden, können die Kraftwerkzeuge Bediener warnen und/oder die Bewegung des Schneidwerkzeugs anhalten.
Somit können bei einer Ausführungsform der vorliegenden Lehren Kraftwerkzeuge ein Schneidwerkzeug enthalten, wie z. B. ein kreisförmiges Blatt oder ein Sägeblatt, und eine Antriebsquelle, wie z. B. einen elektrischen Motor, zum Antreiben des Schneidwerkzeugs. Solche Kraftwerkzeuge können auch eine Erfassungseinrichtung (z. B. eine Erfassungseinrichtung, die Funkwellen verwendet, eine Erfassungseinrichtung, die Ultraschallwellen verwendet, eine Erfassungseinrichtung, die Infrarotstrahlen verwendet, usw.) und eine Steuereinrichtung, wie z. B. einen Mikroprozessor oder einen Prozessor, in Kommunikation mit der Erfassungseinrichtung enthalten. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung den Ort und die Geschwindigkeit von Objekten (z. B. Werkstück usw.), die sich innerhalb eines vorgegebenen Gebiets in der Nähe des Schneidwerkzeugs bewegen, erfassen. Auf der Basis des Orts und der Geschwindigkeit der durch die Erfassungseinrichtung erfassten Objekte kann die Steuereinrichtung bestimmen, ob die Betriebszustände normal oder abnormal sind. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung bestimmen, ob das Schneidwerkzeug und die durch die Erfassungseinrichtung erfassten Objekte ein vorgegebenes Positionsverhältnis haben (z. B. ob der Abstand zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Objekt innerhalb eines vorgegebenen Werts ist), und auch bestimmen, ob die Ge schwindigkeit der durch die Erfassungseinrichtung erfassten Objekte in Richtung auf das Schneidwerkzeug einen vorgegebenen Wert übersteigt. Aus den Ergebnissen dieser Bestimmungen kann entschieden werden, ob die Betriebsbedingungen normal oder abnormal sind. Wenn beispielsweise ein erfasstes Objekt sich bei normaler Geschwindigkeit in der Nähe des Schneidwerkzeugs bewegt und in einer Richtung, in der es sich dem Schneidwerkzeug annähert, kann man bestimmen, dass dies einfach ein Werkstück ist, das zum Schneiden bei einer normalen Geschwindigkeit geliefert wird und dass der Betriebszustand normal ist. Wenn jedoch das erfasste Objekt sich unter rascher Geschwindigkeit in der Nähe des Schneidwerkzeugs und in einer Richtung, in der es sich dem Schneidwerkzeug nähert, bewegt, kann bestimmt werden, dass die Betriebsbedingungen abnormal sind. Da man bestimmen kann, ob die Betriebsbedingungen normal oder abnormal sind, ehe eine Berührung zwischen dem Objekt und dem Schneidwerkzeug auftritt, kann eine Berührung zwischen dem Objekt und dem Schneidwerkzeug unter abnormalen Betriebsbedingungen verhindert werden.
Wenn bestimmt worden ist, dass die Betriebsbedingungen abnormal sind, kann eine Warnung an den Bediener des Kraftwerkzeugs gegeben werden, und/oder die Bewegung des Schneidwerkzeugs kann automatisch gestoppt werden. Beispielsweise können die Kraftwerkzeuge auch einen Summer enthalten, der ein Warngeräusch erzeugt. Ferner können die Kraftwerkzeuge auch einen Schalter zum Unterbrechen der Stromzufuhr an den Motor enthalten. Als ein weiteres Beispiel können die Kraftwerkzeuge auch einen Bremsmechanismus enthalten, der in Eingriff gelangt und das Schneidwerkzeug stoppt, oder einen Einziehmechanismus, der das Schneidwerkzeug aus seiner Arbeitsposition zurückzieht. Ferner kann das Kraftwerkzeug auch eine Barriere enthalten, die zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Bediener platziert wird, wenn die Betriebsbedingungen als abnormal bestimmt worden sind.
Die Erfassungseinrichtung kann eine Radareinrichtung enthalten, die Funkwellen in Richtung auf das vorbestimmte Gebiet überträgt und die davon reflektierten Funkwellen empfängt. Unter Verwendung der Funkwellen können der Ort und die Geschwindigkeit des Objekts genau erfasst werden, selbst wenn Späne während des Schnittvorgangs gebildet werden.
Weiter wird es bevorzugt, dass die Frequenz der von der Radareinrichtung übertragenen Funkwellen 1 GHz oder mehr ist, und es wird weiter bevorzugt, dass die Frequenz in dem Bereich zwischen 10–30 GHz liegt. Unter Verwendung von Funkwellen dieser Frequenz kann die Richt barkeit verbessert werden und es ist möglich, nur die Umgebung des Schneidwerkzeugs zu überwachen.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehren können die Kraftwerkzeuge weiter einen Tisch enthalten, wobei auf einer oberen Fläche davon das Werkstück positioniert wird. Ein Teil des Schneidwerkzeugs kann über den Tisch vorstehen, wobei dieser vorspringende Bereich das Werkstück schneidet. In diesem Fall kann das durch die Radareinrichtung zu überwachende Gebiet auf das Gebiet über dem Tisch begrenzt werden. Beispielsweise ist es möglich, nur ein Gebiet zu überwachen, das sich in einer vorgegebenen Höhe über den Tisch erhebt und innerhalb eines vorgegebenen Bereichs des Abstands von Seitenflächen des Schneidwerkzeugs ist. Weiter wird es bevorzugt, dass die Radareinrichtung in Positionen angebracht ist, so dass sie den Tisch dazwischen aufnimmt und in Richtung auf den Bediener des Kraftwerkzeugs gerichtet ist. Diese Art von Konfiguration verhindert, dass die Radareinrichtung die Tätigkeiten des Bedieners des Kraftwerkzeugs behindert.
Kraftwerkzeuge können ein Schneidwerkzeug und einen Motor zum Antreiben des Schneidwerkzeugs enthalten. Das Kraftwerkzeug kann weiter eine Radareinrichtung und einen Prozessor in Kommunikationsverbindung mit der Radareinrichtung enthalten. Die Radareinrichtung überträgt vorzugsweise Funkwellen in Richtung auf ein vorbestimmtes Gebiet in der Umgebung eines Berührungsorts, an dem eine Kante des Schneidwerkzeugs und ein Werkstück in Berührung miteinander sind, und empfängt die davon reflektierten Funkwellen. Der Prozessor bestimmt vorzugsweise aus den reflektierten Funkwellen, die durch die Radareinrichtung empfangen werden, ob ein Objekt, das nicht das Werkstück ist, in dem vorbestimmten Gebiet ist. Beispielsweise unter Verwendung der Differenz zwischen den reflektierten Wellen, wenn ein Werkstück in dem vorbestimmten Gebiet ist, und den reflektierten Wellen, wenn ein Objekt, das nicht das Werkstück ist, in dem vorbestimmten Gebiet ist, kann der Prozessor bestimmen, ob ein Werkstück oder ein Objekt, das nicht ein Werkstück ist, in dem vorbestimmten Gebiet ist. Wenn bestimmt worden ist, dass ein Objekt, das nicht ein Werkstück ist, in dem vorbestimmten Gebiet ist, kann eine Warnung an den Bediener des Kraftwerkzeugs ausgegeben werden, und/oder die Bewegung des Schneidwerkzeugs kann unmittelbar gestoppt werden. Durch dieses Mittel kann eine Berührung zwischen dem Schneidwerkzeug und einem Objekt, das nicht das Werkstück ist, verhindert werden.
Vorzugsweise können die Kraftwerkzeuge auch einen Speicher zum Speichern der reflektierten Funkwellen, die erzeugt werden, wenn das Werkstück innerhalb des vorbestimmten Gebiets ist, enthalten. Die reflektierten Wellen können als Zeitseriendaten in dem Speicher gespeichert werden. Alternativ kann nur Identifikationsinformation, die aus den reflektierten Wellen extrahiert wird (z. B. Spitzenwerte der reflektierten Wellen, Wellenformmuster, usw.), gespeichert werden. Ferner kann der Prozessor bestimmen, ob ein Objekt, das nicht das Werkstück ist, in dem vorbestimmten Gebiet ist, indem die reflektierten Wellen, die durch die Radareinrichtung empfangen werden, und die reflektierten Wellen, die in dem Speicher gespeichert sind, verwendet werden. Beispielsweise bestimmt der Prozessor vorzugsweise, dass ein Objekt, das nicht das Werkstück ist, in dem vorbestimmten Gebiet ist, wenn der Absolutwert in der Differenz zwischen den Spitzenwerten der reflektierten Wellen, die durch die Radareinrichtung empfangen werden, und den Spitzenwerten der reflektierten Wellen, die in dem Speicher gespeichert sind, einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Da die reflektierten Wellen, die erzeugt werden, wenn das Werkstück in dem vorbestimmten Gebiet angebracht ist, bereits gespeichert sind, erlaubt diese Konfiguration eine genaue Bestimmung, ob ein Objekt, das nicht ein Werkstück ist, in dem vorbestimmten Gebiet ist.
Im Allgemeinen variiert der Funkwellenreflexionskoeffizient von Materialien in Abhängigkeit von der Frequenz. Als Folge können die Funkwellen von der Radareinrichtung als Impulse übertragen werden (d. h. sie enthalten viele Frequenzelemente), und der Prozessor kann eine Frequenzanalyse auf den reflektierten Wellenformen durchführen, um zu bestimmen, ob ein Objekt, das nicht das Werkstück ist, innerhalb des vorbestimmten Gebiets vorhanden ist.
Bei der Alternative, wenn das Werkstück Holz ist, können die Charakteristika der Funkwellenreflexionskoeffizienten von Holz berücksichtigt werden und nur Funkwellen innerhalb eines engen Frequenzbereichs können übertragen werden (z. B. Funkwellen einzelner Frequenz), um die Bestimmung zu ermöglichen, ob ein Objekt, das nicht das Werkstück ist, innerhalb des vorbestimmten Gebiets vorhanden ist. Beispielsweise kann die Frequenz der Funkwellen, die von der Radareinrichtung übertragen werden, in dem Bereich zwischen 1–30 GHz eingestellt werden. Funkwellen mit einer Frequenz von 1–30 GHz haben einen geringen Reflexionskoeffizienten für hölzernes Material, das einen geringen Feuchtigkeitsanteil hat, und haben einen hohen Reflexionskoeffizienten für Objekte mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt (z. B. Hände, Finger usw.). Folglich ist es möglich zu identifizieren, ob das Objekt, von dem die Funkwellen reflektiert werden, das Werkstück ist oder ein Objekt ist, das nicht das Werkstück ist (z. B. ein Objekt mit ei nem hohen Feuchtigkeitsanteil), selbst wenn Funkwellen innerhalb eines engen Frequenzbandes übertragen werden. Das bedeutet, dass man bestimmen kann, dass ein Objekt, das nicht das Werkstück ist, in dem vorbestimmten Gebiet vorhanden ist, wenn die Spitzenwerte der durch die Funkeinrichtung empfangenen reflektierten Wellen einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigen. Selbst in dem Fall, in dem die Frequenz der Funkwellen innerhalb des Bereichs von 1–30 GHz ist, kann die Frequenz in Abhängigkeit von den jeweiligen Zielen verändert werden. Beispielsweise wird bevorzugt, dass eine niedrigere Funkwellenfrequenz zum Durchdringen von sperrigem Holz gewählt wird, und dass eine höhere Funkwellenfrequenz zum Verbessern der Richtbarkeit der Funkwellen verwendet wird.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehren können die Kraftwerkzeuge weiter einen Tisch enthalten, bei dem auf einer oberen Fläche davon das Werkstück positioniert wird. Ein Teil des Schneidwerkzeugs kann über den Tisch vorstehen, wobei dieser vorspringende Teil das Werkstück schneidet. In diesem Fall wird bevorzugt, dass die Radareinrichtung unter dem Tisch angebracht sein kann und dass der Tisch ein durchdringbares Fenster aufweisen kann, das es erlaubt, dass die Funkwellen, die von dem Radar übertragen werden, dort durchdringen. Das durchdringbare Fenster kann aus einem Material (z. B. Harz) gebildet sein, durch das Funkwellen einfach durchdringen. Ein Anordnen der Radareinrichtung unter dem Tisch verhindert, dass die Radareinrichtung den Bediener behindert.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehren können die Kraftwerkzeuge einen Tisch enthalten, wobei auf einer oberen Fläche davon ein Werkstück positioniert wird, und einen Arm, der verschiebbar oder schwenkbar an dem Tisch angebracht ist. Ein Schneidgebiet zum Schneiden des Werkstücks kann auf dem Tisch vorgesehen sein. Das Schneidwerkzeug kann drehbar an dem Arm angebracht sein. Durch Bewegen des Arms relativ zu dem Tisch kann das Schneidwerkzeug zwischen einer Arbeitsposition nahe an dem Schnittgebiet und einer Warteposition entfernt davon bewegt werden. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass die Radareinrichtung die Funkwellen in Richtung auf das Schneidgebiet überträgt und die davon reflektierten Funkwellen empfängt.
Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann die Radareinrichtung ein Funkwellen übertragendes Element und ein Funkwellen empfangendes Element enthalten. Vorzugsweise kann zumindest entweder das Funkwellen übertragende Element oder das Funkwellen empfangende Element eine Mehrzahl von Mikrostreifenantennen aufweisen. Unter Verwendung der Mikrostreifenantennen können das Funkwellen übertragende Element oder das Funkwellen empfangende Element miniaturisiert werden und Raum sparen. Ferner können durch Verwenden einer Mehrzahl von Mikrostreifenantennen oder Patchantennen (d. h. eines Typs von Mikrostreifenantennen) die gewünschte Richtbarkeit erhalten werden. Ferner kann das Funkwellen übertragende Element und das Funkwellen empfangende Element unterschiedliche Antennen aufweisen. Alternativ können das Funkwellen übertragende Element und das Funkwellen empfangende Element die gleiche Antenne aufweisen.
Vorzugsweise kann die Mikrostreifenantenne eine Leiterbahn, einen Erdungsleiter, der in einer Position gegenüber zu der Leiterbahn angebracht ist, und eine dielektrische Schicht, die zwischen der Leiterbahn und dem Erdungsleiter angebracht ist, aufweisen. In diesem Fall kann ein Kanal in einer Oberfläche der dielektrischen Schicht geformt sein und die Leiterbahn kann innerhalb des Kanals angebracht sein. Da die Leiterbahn nicht von der Oberfläche der dielektrischen Schicht vorsteht, kann ein Schaden an der Leiterbahn verhindert werden. Ferner kann ein Kanal in dem Erdungsleiter gebildet werden und die dielektrische Schicht kann innerhalb des Kanals, der in dem Erdungsleiter geformt ist, angebracht sein. Dadurch steht die dielektrische Schicht nicht über den Erdungsleiter vor, und folglich kann ein Schaden an der dielektrischen Schicht verhindert werden. Vorzugsweise kann die Mikrostreifenantenne innerhalb einer Oberfläche eines Gehäuses der Kraftwerkzeuge (z. B. einem Tisch usw.) angebracht sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Teilquerschnittsseitenansicht, die eine Tischsäge gemäß einer ersten repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren zeigt.
2 ist eine Teilquerschnittsdraufsicht auf die in 1 gezeigte Tischsäge.
3 zeigt schematisch das Positionsverhältnis zwischen einem kreisförmigen Blatt und einem durchdringbaren Fenster.
4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch einen repräsentativen Schaltkreis einer ersten Radareinrichtung zeigt.
5A zeigt schematisch eine Wellenform eines Ausgangsgatesignals der ersten Radareinrichtung.
5B zeigt schematisch eine Wellenform eines Ausgangssignals von einem Oszillationskreis der ersten Radareinrichtung.
5C zeigt schematisch eine Wellenform einer durch die erste Radareinrichtung empfangenen Funkwelle, wenn nur ein hölzernes Werkstück in einem ersten vorbestimmten Gebiet angebracht ist.
5D zeigt schematisch eine Wellenform einer durch die erste Radareinrichtung empfangenen Funkwelle, wenn das Werkstück W und ein Finger in dem ersten vorbestimmten Gebiet vorhanden sind.
6 ist ein Blockdiagramm, das einen repräsentativen Schaltkreis einer zweiten Radareinrichtung zeigt.
7 zeigt schematisch das Verhältnis zwischen der Frequenz und der Zeit von Funkwellen, die von der zweiten Radareinrichtung übertragen werden.
8 zeigt schematisch ein durch die zweite Radareinrichtung überwachtes Gebiet.
9 ist ein Blockdiagramm, das einen repräsentativen Schaltkreis der Tischsäge der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Flussdiagramm eines repräsentativen Verfahrens zum Schneiden eines Werkstücks unter Verwendung der Tischsäge.
11 zeigt das Positionsverhältnis zwischen dem kreisförmigen Blatt und dem durch die zweite Radareinrichtung überwachten Gebiet, geteilt in die Zone I, Zone II und Zone III.
12A zeigt ein repräsentatives Bespiel zum Anbringen der zweiten Radareinrichtung relativ zu der Tischsäge der ersten repräsentativen Ausführungsform.
12B zeigt ein anderes repräsentatives Beispiel zum Anbringen der zweiten Radareinrichtung relativ zur Tischsäge der ersten repräsentativen Ausführungsform.
12C zeigt ein anderes repräsentatives Beispiel zum Anbringen der zweiten Radareinrichtung relativ zur Tischsäge der ersten repräsentativen Ausführungsform.
13A zeigt eine repräsentative Konfiguration einer Mikrostreifenantenne, die bei der Tischsäge einer zweiten repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren verwendet wird.
13B zeigt eine andere repräsentative Konfiguration einer Mikrostreifenantenne, die bei der Tischsäge der zweiten repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren verwendet wird.
13C zeigt eine andere repräsentative Konfiguration einer Mikrostreifenantenne, die bei der Tischsäge der zweiten repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren verwendet wird.
13D zeigt eine andere repräsentative Konfiguration einer Mikrostreifenantenne, die bei der Tischsäge der zweiten repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren verwendet wird.
13E zeigt eine andere repräsentative Konfiguration einer Mikrostreifenantenne, die bei der Tischsäge der zweiten repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren verwendet wird.
13F zeigt eine andere repräsentative Konfiguration einer Mikrostreifenantenne, die bei der Tischsäge der zweiten repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren verwendet wird.
13G zeigt eine andere repräsentative Konfiguration einer Mikrostreifenantenne, die bei der Tischsäge der zweiten repräsentativen Ausführungsform der vorliegenden Lehren verwendet wird.
14 zeigt schematisch eine Draufsicht und eine Seitenansicht der Tischsäge der zweiten repräsentativen Ausführungsform.
15 ist eine Querschnittsansicht eines Anntennenelements, das innerhalb eines Tischs der in 14 gezeigten Tischsäge angebracht ist.
16 zeigt schematisch ein repräsentatives Beispiel einer Anordnung von Patchantennen, die innerhalb des Tisches angebracht sind.
17 zeigt schematisch ein anderes repräsentatives Beispiel einer Anordnung von Patchantennen, die innerhalb des Tisches angebracht sind.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Erste detaillierte repräsentative Ausführungsführungsform
1 zeigt eine erste detaillierte repräsentative Ausführungsform der vorliegenden Lehren, die die Tischsäge 1 ist, die den Tisch 5 aufweist, auf dem ein hölzernes Werkstück W zu positionieren ist. Ein Teil des kreisförmigen Blatts 3 steht über den Tisch 5 vor, und eine Oberseite und Seiten dieses vorspringenden Bereichs sind durch eine Blattabdeckung 7 bedeckt. Die Blattabdeckung 7 ist drehbar an dem Tisch 5 angebracht und wird zur Öffnung durch das Werkstück W während des Schneidens gedrückt.
Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, kann ein unterer Bereich eines kreisförmigen Blatts 3 innerhalb einer Blatthaube 21 angebracht sein, die an einem Tisch 5 auf eine Weise befestigt ist, dass sie geneigt werden kann. Öffnungen 81 und 82 zum Erlauben, dass sich das Motorgehäuse 23 nach oben und unten bewegt, sind in einer Seitenfläche der Blatthaube 21 geformt. Das Motorgehäuse 23 ist auf eine Weise, bei der eine Bewegung nach oben und unten möglich ist, an der Seitenfläche der Blatthaube 21 mittels zweier Führungsstäbe 25a und 25b angebracht. Der Motor M ist innerhalb des Motorgehäuses 23 angebracht. Das kreisförmige Blatt 3 ist an einer Antriebswelle des Motors M angebracht.
Wie es in 1 gezeigt ist, kann ein Teilerblatt 9 zum Verhindern des Schließens des Lochs, das in das Werkstück W durch das kreisförmige Blatt 3 geschnitten ist, hinter dem kreisförmigen Blatt 3 angebracht sein. Das Teilerblatt 9 ist an einem hinteren Ende des Motorgehäuses 23 durch eine Klammer 27, die durch Bolzen befestigt ist, befestigt. Somit wird, wenn die Höhe, mit der das kreisförmige Blatt 3 über den Tisch 5 freigelegt ist, sich ändert, wenn das Motorgehäuse 23 nach oben und unten bewegt wird, das Teilerblatt 9 damit nach oben und unten bewegt.
Als Nächstes wird der Mechanismus zum Bewegen des Motorgehäuses 23 nach oben und unten erklärt. Das Motorgehäuse 23 kann nach oben und unten durch den sich drehenden Handgriff 31, der an der Vorderseite des Tischs 5 vorsteht, bewegt werden. Der Schaft 33 des Handgriffs 31 ist die gleiche Achse wie der Schaft 37 des Neigungswählrads 35. Ein Kegelrad 39 ist an einem vorderen Ende des Schafts 33 angeschlossen. Das Kegelrad 43 ist in Eingriff mit dem Kegelrad 39, wobei das Kegelrad 43 mit einem unteren Ende des Gewindeschafts 41 verbunden ist, der sich in einer Längsrichtung erstreckt.
Das obere und untere Ende des Gewindeschafts 41 sind an der Blatthaube 21 befestigt, wobei sich der Gewindeschaft 41 an einer Stelle dreht, ohne sich nach oben oder unten zu bewegen. Ein Mutterelement (nicht dargestellt), das ein Innengewinde aufweist, ist mit dem Gewindeschaft 41 verbunden, und das Mutterelement ist an dem Motorgehäuse 23 befestigt. Als Folge wird, wenn der Handgriff 31 gedreht wird, das Motorgehäuse 23 nach oben oder unten durch den Gewindezufuhrmechanismus des Gewindeschafts 41 und das Mutterelement bewegt. Führungsstäbe 25a und 25b wirken, dass sie die Hoch-Tiefbewegung des Motorgehäuses 23 führen.
Als Nächstes wird der Mechanismus beschrieben, der bewirkt, dass das kreisförmige Blatt 3 sich neigt. Die Blatthaube 21 kann durch Drehen des Neigungswählrads 35 geneigt werden, das die gleiche Achse wie der Handgriff 31 aufweist. Wie es in 2 gezeigt ist, ist die Platte 53, die das bogenförmige Zahnrad 51 daran befestigt hat, an einer äußeren Seite des Tischs 5 ange bracht. Ein bogenförmiger Schlitz 55, der dem bogenförmigen Zahnrad 51 folgt, ist in der Platte 53 geformt. Der Schaft 33 des Handgriffs 31 läuft durch den Schlitz 55 zu einer inneren Seite. Das Ritzel 57, das in Eingriff mit dem bogenförmigen Zahnrad 51 ist, ist an dem Schaft 37 des Neigungswählrads 35 befestigt. Als Folge bewegt sich das Ritzel 57 entlang des Bogens des bogenförmigen Zahnrads 51, wenn das Neigungswählrad 35 gedreht wird, und die Blatthaube 21 neigt sich damit. Wenn die Blatthaube 21 sich so geneigt hat, dass das kreisförmige Blatt 3 einen gewünschten Winkel erreicht hat, wird der arretierende Hebel 83 betätigt, um die Blatthaube 21 festzulegen.
Wie es in 1 gezeigt ist, können eine erste Radareinrichtung 86 (entsprechend der zweiten Radareinrichtung der Ansprüche) und eine zweite Radareinrichtung 87 (entsprechend der ersten Radareinrichtung der Ansprüche) vor, bzw. hinter dem kreisförmigen Blatt 3 jeweils angebracht sein. Die erste Radareinrichtung 86 kann ein erstes vorbestimmtes Gebiet (zweites Gebiet gemäß den Ansprüchen) überwachen, das in der Umgebung eines Orts ist, an dem ein äußerer Rand des kreisförmigen Blatts 3 und ein Werkstück W in Berührung miteinander sind. Wie es in 1 gezeigt ist, ist die erste Radareinrichtung 86 vor dem kreisförmigen Blatt 3 unter dem Tisch 5 angebracht. Wie es in 3 gezeigt ist, kann der Tisch 5 ein durchdringbares Fenster 5a, durch das Funkwellen dringen, in der Nähe der Vorderkante des kreisförmigen Blatts 3 aufweisen. Eine Platte, die aus Harz gebildet ist, kann verwendet werden, um das durchdringbare Fenster 5a zu formen.
Eine zweite Radareinrichtung 87 kann ein zweites vorbestimmtes Gebiet (erstes Gebiet der Ansprüche) überwachen, das den Teil des kreisförmigen Blatts 3 umgibt, der über den Tisch 5 vorsteht. Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, kann die zweite Radareinrichtung 87 an der Spitze des Arms 85 angebracht sein, der hinten am Tisch 5 angebracht ist. Wie aus den Figuren deutlich ist, ist die zweite Radareinrichtung 87 über und hinter dem kreisförmigen Blatt 3 angebracht.
Als Nächstes werden die erste Radareinrichtung 86 und die zweite Radareinrichtung 87 genauer erklärt. Zuerst wird die erste Radareinrichtung 86 erklärt. 4 ist ein Blockdiagramm, das einen repräsentativen Schaltkreis des ersten Radars 86 zeigt. Wie es in 4 dargestellt ist, kann die erste Radareinrichtung eine Antenne 124 zum Übertragen und Empfangen von Funkwellen enthalten. Der Oszillationskreis 122 für das Oszillieren eines elektrischen Signals bei einer festgelegten Frequenz und zum Ausgeben dieses elektrischen Signals kann mit der Antenne 124 verbunden sein (insbesondere mit einem Funkwellen übertragenden Element der Antenne 124).
Der Uhrkreis 120 kann mit dem Oszillationskreis 122 verbunden sein. Der Uhrkreis 120 ist ein Kreis zum periodischen Bewirken, dass die Ausgabe des Oszillationskreises 122 AN oder AUS ist. Funkwellen werden von der Antenne 124 nur übertragen, während der Uhrkreis 120 bewirkt, dass die Ausgabe des Oszillationskreises 122 AN ist.
Der Wellenformformkreis 132 kann mit der Antenne 124 verbunden sein (insbesondere mit einem Funkwellen empfangenden Element der Antenne 124) über den Verstärkungskreis 128 und den Filterkreis 130. Der Verstärkungskreis 128 verstärkt das Signal der Funkwellen, die durch die Antenne 124 empfangen werden. Der Filterkreis 130 filtert Rauschen aus dem durch den Verstärkungskreis 128 verstärkten Signal. Der Wellenformformkreis 132 formt die Wellenform des Signals, das aus dem Filterkreis 130 ausgegeben war, und gibt dann das geformte Signal an die Steuereinrichtung 90 aus.
Vorzugsweise können Mikrowellen (d. h. mit einer Frequenz von 3–30 GHz) bei den Funkwellen verwendet werden, die von der ersten Radareinrichtung 86 ausgegeben werden; in der ersten repräsentativen Ausführungsform können 10,5 GHz Mikrowellen verwendet werden. Der Funkwellenreflexionskoeffizient von einem hölzernen Werkstück W und der Funkwellenreflexionskoeffizient von einem Objekt, das nicht das Werkstück ist (z. B. die Hand oder die Finger eines Bedieners usw.), unterscheiden sich in großem Maß von den Funkwellen dieses Frequenzbands, und diese Differenz der Funkwellenreflexionskoeffizienten wird verwendet, um eine Unterscheidung zwischen dem Werkstück W und Objekten, die nicht das Werkstück W sind, zu ermöglichen. Insbesondere ist bei Funkwellen dieses Frequenzbands der Funkwellenreflexionskoeffizient mit Holz, das einen geringen Feuchtigkeitsanteil hat, niedrig, und der Funkwellenkoeffizient ist mit Objekten, die einen hohen Feuchtigkeitsanteil haben, hoch. Als Folge werden bei der ersten repräsentativen Ausführungsform die Stärken der Spitzenwerte der reflektierten Wellen dazu verwendet zu bestimmen, ob die reflektierten Wellen von dem Werkstück W oder von einem Objekt, das nicht das Werkstück W ist, das über dem Werkstück angeordnet war, reflektiert wurden.
5A bis 5D zeigen Funkwellen, die von der ersten Radareinrichtung 86 übertragen wurden, zusammen mit Ausgabewellenformen von Funkwellen, die durch die erste Radareinrichtung 86 empfangen wurden. 5A zeigt die Wellenform eines Ausgabegates zum Ausgeben des Signals des Oszillationskreises 122 an die Antenne 124. 5B zeigt die Wellenform des Signals, das aktuell aus dem Oszillationskreis 122 an die Antenne 124 ausgegeben wird. 5C zeigt die Ausgabewellenform einer Funkwelle, die durch die erste Radareinrichtung 86 empfangen wird, wenn sich nur ein hölzernes Werkstück W in dem ersten vorbestimmten Gebiet befindet. 5D zeigt die Ausgabewellenform einer durch die ersten Radareinrichtungen 86 empfangenen Funkwelle, wenn das Werkstück W und ein Finger sich in dem ersten vorbestimmten Gebiet befinden.
Wie es in 5A gezeigt ist, ist das Ausgabegate zum Ausgeben des Signals des Oszillationskreises 122 nur für periodische Zeitintervalle Tp auf AN. Als Folge wird, wie es in 5B gezeigt ist, ein Signal von 10,5 GHz aus dem Oszillationskreis 122 nur ausgegeben, während das Ausgabegate auf AN ist, während Funkwellen von dem Funkwellen übertragenden Element der Antenne 124 auf der Basis dieses Ausgabesignals übertragen werden. Nachdem die Funkwellen von der Antenne 124 übertragen sind, werden diese übertragenen Funkwellen und die reflektierten Funkwellen durch das Funkwellen empfangende Element der Antenne 124 empfangen. In 5C und 5D sind „a" die Wellen, die von dem Funkwellen übertragenden Element übertragen wurden und direkt durch das Funkwellen empfangende Element empfangen wurden, „b" und „d" sind reflektierte Wellen, die von Objekten in dem ersten vorbestimmten Gebiet reflektiert wurden. Wie es aus den Figuren klar ist, haben die reflektierten Wellen „b", die von dem Werkstück „w" reflektiert werden, eine geringe Spitzenspannung, wohingegen die reflektierten Wellen „d", die das Werkstück W durchdringen und von einem Finger reflektiert werden, eine hohe Spitzenspannung haben. Folglich ist es möglich, auf der Basis der Spitzenspannungen der reflektierten Wellen, die durch die erste Radareinrichtung 86 empfangen werden, zu bestimmen, ob nur ein Werkstück W oder ein Objekt, das nicht das Werkstück W ist, in dem ersten vorbestimmten Gebiet ist. Ferner bestimmt der Abstand zwischen der ersten Radareinrichtung 86 und den Objekten die Zeit, die vergeht, bis die reflektierten Wellen beobachtet werden (d. h. die Periode t0-t1, die in 5D gezeigt ist). Folglich kann die Zeit, (t0-t2) die für die reflektierten Wellen bis zur Beobachtung durch die erste Radareinrichtung 86 vergeht, durch den Abstand zwischen der ersten Radareinrichtung 86 und dem ersten vorbestimmten Gebiet bestimmt werden. Als Ergebnis ist es für die Zeit für die erste Radareinrichtung 86, die reflektierten Wellen zu beobachten, akzeptabel, dass sie bis zu t2 ist.
Als Nächstes wird die zweite Radareinrichtung 87 erklärt. 6 ist ein Blockdiagramm, das einen repräsentativen Kreis der zweiten Radareinrichtung 87 zeigt. Wie es in 6 gezeigt ist, kann eine zweite Radareinrichtung 87 eine Antenne 104 zum Übertragen und Empfangen von Funkwellen haben. Der Oszillationskreis 102 ist mit der Antenne 104 verbunden (insbesondere einem Funkwellen übertragenden Element der Antenne 104), und der Uhrkreis 100 ist mit dem Oszillationskreis 102 verbunden. Der Uhrkreis 100 überträgt periodisch die Frequenz des Signals, das von dem Oszillationskreis 102 ausgegeben wird, zu zwei Phasen und schaltet auch den Zustand des Schalters 108. Als Folge wird, wie es in 7 gezeigt ist, die Frequenz des Signals, das von dem Oszillationskreis 102 ausgegeben wird, periodisch (eine Periode = 2 × ts) von einer hohen Frequenz H in eine niedrige Frequenz L geschaltet. Ferner, wenn die Frequenz des Signals, das von dem Oszillationskreis 102 ausgegeben wird, geschaltet wird, werden gleichzeitig Kreise (110a bis 114a und 110b bis 114b) zum Verarbeiten des Signals von einem Funkwellen empfangenden Element der Antenne 104 geschaltet. Ferner, wie es aus 7 deutlich ist unterscheidet sich die zweite Radareinrichtung 87 von der ersten Radareinrichtung 86 dadurch, dass sie kontinuierlich Funkwellen bei einer der beiden Frequenzen überträgt.
Ferner ist der Diodenmischer 106 mit der Antenne 104 verbunden (insbesondere mit dem Funkwellen empfangenen Element der Antenne 104). Der Diodenmischer 106 ist ein Kreis, der die durch die Antenne 104 empfangenen Funkwellen mischt, d. h. die Funkwellen, die von dem Funkwellen übertragenden Element der Antenne 104 übertragen werden, und die Funkwellen, die durch einen Reflektor reflektiert worden sind, und gibt diese gemischten Wellen aus, (d. h. der Diodenmischer 106 ist ein so genannter Wellenformuntersuchungskreis). Die Ausgabe von dem Diodenmischer 106 verändert sich auf der Basis, ob ein Reflektor sich in Richtung auf die zweite Radareinrichtung 87 bewegt oder nicht. Das bedeutet, wenn der Reflektor sich nicht bewegt, haben die durch den Reflektor reflektierten Funkwellen die gleiche Frequenz wie die durch die Antenne 104 übertragenen Funkwellen. Andererseits haben aufgrund des Dopplereffekts die durch den Reflektor reflektierten Funkwellen eine Frequenz, die sich von derjenigen der durch die Antenne 104 übertragenen Funkwellen unterscheidet, wenn sich der Reflektor bewegt. Als Folge interferieren wechselseitig Funkwellen, die zwei nahe beieinander liegende, jedoch sich unterscheidende Frequenzen haben, wenn der Reflektor sich bewegt, was bewirkt, dass Stöße in der Ausgabewellenform des Diodenmischers 106 auftreten. Bei der zweiten Radareinrichtung 87 der ersten repräsentativen Ausführungsform wird die Frequenz dieser Stöße verwendet, um die Geschwindigkeit der Bewegung des Reflektors zu messen. Ferner unterscheidet sich die Ausgabe von dem Diodenmischer 106 auch von der Frequenz der von der Antenne 104 ausgegebenen Funkwellen. Bei der zweiten Radareinrichtung 87 der ersten repräsentativen Ausführungsform wird die Phasendifferenz der durch die zwei Frequenzen der Funkwellen erzeugten Stöße, die durch Reflexionen von dem Reflektor erzeugt werden, verwendet, um die Position des Reflektors zu messen (d. h. den Abstand von der zweiten Radareinrichtung 87).
Zwei Schaltkreisgruppen sind mit dem Diodenmischer 106 über einen Schalter 108 verbunden. Das bedeutet, dass die erste Schaltkreisgruppe einen Verstärkungskreis 110a, einen Filterkreis 112a und Wellenformformkreis 114a enthalten kann. Die zweite Kreisgruppe kann einen Verstärkungskreis 110b, einen Filterkreis 112b und einen Wellenformformkreis 114b enthalten. Die erste Kreisgruppe ist mit dem Diodenmischer 106 verbunden, während die Antenne 104 Funkwellen bei der ersten Frequenz überträgt, und die zweite Kreisgruppe ist mit dem Diodenmischer 106 verbunden, während die Antenne 104 bei der zweiten Frequenz überträgt. Die Struktur und die Wirkungen der Kreise sind identisch zu den Kreisen, die bei der ersten Radareinrichtung 86 verwendet werden.
Die zwei Wellenformformkreise 114a und 114b sind mit einem Phasendifferenzmesskreis 118 verbunden, wohingegen nur der Wellenformformkreis 114a mit einem Geschwindigkeitsmesskreis 116 verbunden ist. Der Phasendifferenzmesskreis 118 ist ein Kreis zum Messen der Phasendifferenz der beobachteten Stöße, wenn die Funkwellen von beiden Frequenzen übertragen werden (mit anderen Worten misst er die Distanz des Reflektors), und der Geschwindigkeitsmesskreis 116 ist ein Kreis zum Messen der Phasendifferenz der Stöße, die beobachtet werden, wenn die Funkwellen der ersten Frequenz übertragen werden (mit anderen Worten ein Maß für die Geschwindigkeit des Reflektors). Die Ausgabe des Phasendifferenzmesskreises 118 und des Geschwindigkeitsmesskreises 116 werden beide an das Steuergerät 90 ausgegeben.
Vorzugsweise können Funkwellen von 1 GHz oder darüber in den Funkwellenausgaben von der zweiten Radareinrichtung 87 verwendet werden; bei der ersten repräsentativen Ausführungsform werden 24,2 GHz Mikrowellen verwendet. Dies liegt daran, dass es bevorzugt ist, dass die zweite Radareinrichtung 87 nur die Umgebung des kreisförmigen Blatts 3 überwacht. Mit anderen Worten liegt dies daran, wie es in 8 gezeigt ist, dass eine Berührung mit dem kreisförmigen Blatt an Orten unwahrscheinlich ist, die weiter beanstandet als ein vorgegebener Wert (w/2 oder größer) von Seitenflächen des kreisförmigen Blatts 3 sind. Ein weiterer Grund zum Verwenden der oben stehenden Frequenz liegt darin, dass die Wellenlänge umso kürzer ist, je höher die Frequenz der Funkwellen ist, was es erlaubt, dass der Ort und die Geschwindigkeit des Reflektors genau zu bestimmen sind. Ferner werden die Antennenform und der Ort der zweiten Radareinrichtung 87 so bestimmt, dass die gewünschte Richtbarkeit (d. h. eine Richtbarkeit, die passend ist, um das zweite vorgegebene Gebiet zu überwachen) erhalten werden kann, wenn Funkwellen bei den oben stehenden Frequenzen übertragen werden.
Ein repräsentatives Schaltkreisdiagramm zum Steuern der Tischsäge 1 wird unter Bezugnahme auf 9 erklärt. Wie es in 2 dargestellt ist, kann das Steuergerät 90, das unter dem Tisch 5 angebracht ist (siehe 2), einen Mikrocomputer 92 und einen Speicher 94 enthalten (z. B. einen EEPROM). Der Mikrocomputer 92 kann vorzugsweise eine CPU, einen ROM, einen RAM und ein I/O (Schnittstelle) enthalten, die vorzugsweise in einen einzigen Integrated Circuit Chip integriert sind. Der ROM des Mikrocomputers 92 kann Programme zum automatischen Anhalten des Antriebsvorgangs des Motors M enthalten. Der Speicher 94 ist mit dem Mikrocomputer 92 verbunden und speichert die durch die erste Radareinrichtung 86 beobachteten Wellenformen, wenn nur ein Werkstück W sich in dem ersten vorbestimmten Gebiet in der Nähe der äußeren Kante des kreisförmigen Blatts 3 befindet. Die in dem Speicher 94 gespeicherten reflektierten Wellenformen verändern sich jedes Mal, wenn sich der Typ (z. B. die Dicke, Holztyp usw.) des Werkstücks W, das durch die Tischsäge 1 geschnitten wird, verändert.
Die erste Radareinrichtung 86 und die zweite Radareinrichtung 87 sind mit dem Mikrocomputer 92 verbunden, und die reflektierten Wellenformen, die von der ersten Radareinrichtung 86 ausgegeben werden, und die Geschwindigkeit und der Ort der Reflektorausgabe aus der zweiten Radareinrichtung 87 werden in den Mikrocomputer 92 eingegeben. Ein Stromzufuhrkreis 98 ist mit dem Motor M über den Antriebskreis 96 verbunden und ist mit dem Mikrocomputer 92 verbunden. Ein Stromzufuhrkreis 98 kann mit einer externen kommerziellen Stromquelle verbunden sein und führt den von dieser externen kommerziellen Stromquelle zugeführten Strom an den Mikrocomputer 92 und den Motor M zu. Ferner ist der Motorschalter 97 zum Starten des Motors M mit dem Mikrocomputer 92 verbunden.
10 zeigt ein repräsentatives Verfahren zum Betreiben des Mikrocomputers 92, um ein Werkstück unter Verwendung der Tischsäge 1 zu schneiden. Das bedeutet, dass 10 ein Flussdiagramm des Prozesses oder des Programms ist, das durch den Mikrocomputer 92 während eines Schnittvorgangs ausgeführt wird. Um das Werkstück unter Verwendung der Tischsäge 1 zu schneiden, stellt der Bediener zunächst einen Stromschalter auf AN, wodurch eine Stromzufuhr an den Mikrocomputer 92 beginnt. Gleichzeitig ist der Motorschalter 97 auf AUS, so dass folglich das kreisförmige Blatt 3 sich nicht zu drehen beginnt.
Wenn der Stromschalter auf AN geschaltet ist, wie es in 10 gezeigt ist, wartet der Mikrocomputer 92, bis der Motorschalter auf AN geschaltet wird (Schritt S10). Der Bediener positioniert zuerst das Werkstück in dem ersten vorbestimmten Gebiet (d. h. vor dem kreisförmigen Blatt 3) und stellt dann den Motorschalter 97 auf AN. Wenn der Motorschalter 97 auf AN geschaltet ist (JA in Schritt S10), bewirkt der Mikrocomputer 92, dass die erste Radareinrichtung 86 arbeitet und empfängt Wellenformen der Signale, die von der ersten Radareinrichtung 86 ausgegeben werden (Schritt S12). Die empfangenen Wellenformen sind die reflektierten Wellenformen von den Funkwellen, die von dem Werkstück reflektiert werden. Wenn die Wellenformen der Signale, die von der ersten Radareinrichtung 86 ausgegeben werden, empfangen worden sind, speichert der Mikrocomputer 92 diese empfangenen Wellenformen im Speicher 94 (Schritt S14).
Wenn ferner der Motorschalter 97 auf AN geschaltet ist (JA in Schritt S16), gibt der Mikrocomputer 92 ein AN Signal an den Antriebskreis 96 aus, was die Zufuhr von Leistung an den Motor M von dem Stromkreis 98 beginnt, und gleichzeitig den Betrieb der ersten Radareinrichtung 86 und der zweiten Radareinrichtung 87 bewirkt. Als Folge beginnt sich das kreisförmige Blatt 3 zu drehen, und die gemessenen Ergebnisse von der ersten Radareinrichtung 86 und der zweiten Radareinrichtung 87 werden periodisch ausgegeben. Der Mikrocomputer 92 liest zuerst die Ausgabe (d. h. die Geschwindigkeit und den Ort des Objekts, das sich innerhalb des zweiten vorgegebenen Gebiets bewegt) von der zweiten Radareinrichtung 87 ein (Schritt S18).
Dann bestimmt der Mikrocomputer 92, ob der Abstand von der zweiten Radareinrichtung 87 zu dem Objekt, der in Schritt S18 eingelesen wurde, gleich oder größer einem vorgegebenen Wert 1 ist (Schritt 320). Dieser vorbestimmte Wert 1 ist kürzer als der Abstand von der zweiten Radareinrichtung 87 zum kreisförmigen Blatt 3. Wenn der gemessene Abstand unter dem vorbestimmten Wert 1 ist (NEIN in Schritt S20), stoppt der Mikrocomputer 92 rasch den Motor M (Schritt S30). Insbesondere gibt der Mikrocomputer 92 ein AUS Signal an den Antriebskreis 96 aus, was die Stromzufuhr an dem Motor M abschneidet. Dadurch wird die Rotation des Motors M angehalten.
Wie oben beschrieben wird der Antriebsbetrieb des Motors M angehalten, wenn der durch die zweite Radareinrichtung 87 gemessene Abstand unter dem vorbestimmten Werts 1 ist (d. h. wenn ein Objekt zwischen der zweiten Radareinrichtung 87 und dem kreisförmigen Blatt 3 ist). Der Motor M wird auf diese Weise angehalten, da Objekte äußerst nahe an der zweiten Radareinrichtung 87 verhindern, dass die zweite Radareinrichtung 87 die Umgebung des kreisförmigen Blatts 3 überwacht.
Wenn der gemessene Abstand gleich oder größer als der vorbestimmte Wert 1 ist (JA in Schritt S20), bestimmt der Mikrocomputer 92, ob der Abstand von der zweiten Radareinrichtung 87 zu dem Objekt, der in Schritt S18 eingelesen wurde, gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert 2 ist (Schritt S22). Dieser vorbestimmte Wert 2 ist größer als der vorbestimmte Wert 1 und ist länger als der Abstand von der zweiten Radareinrichtung 87 zum kreisförmigen Blatt 3. Wenn der gemessene Abstand den vorbestimmten Wert 2 übersteigt (NEIN in Schritt S22), geht das Verfahren auf Schritt S26 über. Wenn auf der anderen Seite der gemessene Abstand gleich oder geringer als der vorbestimmte Wert 2 ist (JA in Schritt S22), bestimmt der Mikrocomputer 92, ob die Geschwindigkeit des Objekts, die in Schritt S18 eingelesen wird, gleich oder geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist (Schritt S24). Wenn die in Schritt S18 eingelesene Geschwindigkeit des Objekts gleich oder geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist (JA in Schritt S24), geht das Verfahren auf Schritt S26 über. Wenn die Geschwindigkeit des Objekts, die in Schritt S18 eingelesen ist, die vorbestimmte Geschwindigkeit übertrifft (NEIN in Schritt S24), stoppt der Mikrocomputer 92 rasch den Motor M (Schritt S30).
In dem Fall, in dem das durch die zweite Radareinrichtung 87 erfasste Objekt innerhalb der Zone I ist, die in 11 gezeigt ist (d. h. in dem Fall, in dem der Abstand von der zweiten Radareinrichtung 87 unter dem vorbestimmten Wert 1 ist), wird somit der Antriebsvorgang des Motors M angehalten. In dem Fall, in dem das durch die zweite Radareinrichtung 87 erfasste Objekt innerhalb der Zone II ist (d. h. in dem Fall, in dem der Abstand von der zweiten Radareinrichtung 87 gleich zu oder über dem vorbestimmten Wert 1 ist und gleich zu oder geringer als vorbestimmte Wert 2 ist), wird der Motor M nur angehalten, wenn die Geschwindigkeit des Objekts eine vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt. In dem Fall, in dem das durch die zweite Radareinrichtung 87 erfasste Objekt innerhalb der Zone III ist (d. h. in dem Fall, in dem der Abstand von der zweiten Radareinrichtung 87 den vorbestimmten Wert 2 übersteigt), wird der Motor M nicht angehalten, da die Wahrscheinlichkeit der Berührung mit dem kreisförmigen Blatt 3 gering ist.
Der Mikrocomputer geht auf Schritt S26 über und nimmt die ausgegebenen Wellenformen von der ersten Radareinrichtung 86 auf. Dann bestimmt der Mikrocomputer 92, ob der absolute Wert der Differenz zwischen den Spitzenwerten der ausgegebenen Wellenformen, die in Schritt S8 aufgenommen werden (d. h. den Spitzenwerten der reflektierten Wellen, die von dem Objekt in dem ersten vorbestimmten Gebiet reflektiert werden) und den Spitzenwerten der ausgegebenen Wellenformen, die in dem Speicher 94 in Schritt S2 gespeichert werden (d. h. den Spitzenwerten der reflektierten Wellen, die von dem Werkstück in dem ersten vorbestimmten Gebiet reflektiert werden), gleich oder unter einem vorbestimmten Wert 3 ist (Schritt S28).
Wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Spitzenwerten der zwei ausgegebenen Wellenformen gleich zu oder unter dem vorbestimmten Wert 3 ist (JA in Schritt S28), bestimmt der Mikrocomputer 92, dass ein Objekt, das nicht das Werkstück ist, nicht in dem ersten vorbestimmten Gebiet vorhanden ist und kehrt zum Schritt S16 zurück. Wenn der Motorschalter 97 in einem AN Zustand ist (JA in Schritt S16), wird folglich der Vorgang nach Schritt S18 wiederholt. Als Ergebnis wird die Rotation des kreisförmigen Blatts 3 fortgesetzt, wobei es durch die erste Radareinrichtung 96 und die zweite Radareinrichtung 87 überwacht wird, und der Bediener kann den Schnittvorgang durch Schicken des Werkstücks von vorne bei einer sicheren Geschwindigkeit durchführen.
Wenn andererseits der Absolutwert der Differenz zwischen den Spitzenwerten der zwei ausgegebenen Wellenformen den vorbestimmten Wert 3 überschreitet (NEIN in Schritt S28), bestimmt der Mikrocomputer 92, dass ein Objekt, das nicht das Werkstück ist, in dem ersten vorbestimmten Gebiet vorhanden ist und hält den Antriebsvorgang des Motors M an (Schritt S30).
Insgesamt werden bei der Tischsäge der ersten repräsentativen Ausführungsform die Umgebungen des kreisförmigen Blatts 3 durch die zweite Radareinrichtung 87 überwacht, und die Umgebung des äußeren Rands der kreisförmigen Blatts 3 wird durch die erste Radareinrichtung 86 überwacht, was erlaubt, dass die Möglichkeit der Berührung zwischen dem kreisförmigen Blatt 3 und einem Objekt, das nicht das Werkstück ist, erfasst wird, ehe diese Berührung geschieht, und der Antriebsvorgang des Motors M angehalten wird. Als Folge ist es möglich, eine Berührung zwischen dem Objekt, das nicht das Werkstück ist, und dem sich drehenden kreisförmigen Blatt 3 zu verhindern.
Ferner werden nur Funkwellen einer einzigen Frequenz von den ersten Radareinrichtungen 86 und der zweiten Radareinrichtung 87 übertragen. Folglich können Antennen 124 und 104 zum Empfangen der reflektierten Wellen kompakt sein, und es ist möglich, beispielsweise den Verstärkungskreis zum Verstärken der empfangenen reflektierten Wellen zu vereinfachen.
Ferner erlaubt bei der Tischsäge der ersten repräsentativen Ausführungsform die Verwendung der Blattabschirmung 7, dass das überwachte Gebiet in der Nähe des kreisförmigen Blatts einge schränkt ist, was somit die Anzahl der Radareinrichtungen begrenzt. Mit anderen Worten ist unter Verwendung der Blattabschirmung 7 alles, was überwacht wird, die Bewegung, in der Richtung in der das Werkstück gesendet wird, von Objekten in der Nähe des kreisförmigen Blatts, und nur das Gebiet in der Nähe des äußeren Rands des kreisförmigen Blatts wird überwacht. Als Folge wird der Arbeitsvorgang unter Verwendung von sowohl der Blattabschirmung 7 als auch der ersten Radareinrichtung 86 und der zweiten Radareinrichtung 87 sicherer.
Ferner ist bei der ersten repräsentativen Ausführungsform die zweite Radareinrichtung 87 am vorderen Ende des Arms, der an dem Tisch 5 angebracht ist, angebracht. Die zweite Radareinrichtung 87 ist jedoch nicht auf diese Art von Konfiguration begrenzt. Beispielsweise kann die zweite Radareinrichtung 87 entsprechend den in 12A bis 12C gezeigten Verfahren angebracht werden. In 12A ist der Arm 85 an dem unteren Bereich der Tischsäge angebracht, wobei die zweite Radareinrichtung 87 an der Spitze des Arms 85 angebracht ist. Ferner zeigen 12B und 12C Fälle, in denen die Tischsäge an einem Boden befestigt ist. In 12B ist ein Arm 85 an einer Wand hinter der Tischsäge befestigt und die zweite Radareinrichtung 87 ist an der Spitze des Arms 85 angebracht, und in 12C ist der Arm 85 an einer Decke befestigt und die zweite Radareinrichtung 87 ist an der Spitze des Arms 85 angebracht.
Ferner hält bei der ersten repräsentativen Ausführungsform der Motor M unmittelbar an, wenn die durch die erste Radareinrichtung 86 und die zweite Radareinrichtung 87 gemessenen Ergebnisse vorbestimmte Bedingungen erfüllen. Es ist jedoch auch eine Konfiguration möglich, bei der die Entscheidungskriterien zweistufig gesetzt sind: Zunächst wird der Bediener gewarnt, wenn die erste Stufe des Entscheidungskriteriums übertroffen wird, und dann wird der Antriebsvorgang des kreisförmigen Blatts angehalten, wenn die zweite Stufe des Entscheidungskriteriums übertroffen wird. Beispielsweise ist das Gebiet vor dem kreisförmigen Blatt 3 in Zone II von 11 in weitere zwei Gebiete eingeteilt. Wenn man bestimmt, dass ein Objekt abnormal in dem Gebiet weiter entfernt von dem kreisförmigen Blatt 3 vorhanden ist, wird das Warngeräusch ausgegeben, und wenn man bestimmt, dass ein Objekt abnormal in dem Gebiet näher an dem kreisförmigen Blatt 3 ist, wird ein Nothalt des Motors durchgeführt. Durch diese Art von Konfiguration kann der Bediener durch die Warnung gewarnt werden, was somit Unterbrechungen des Schnittvorgangs verhindert.
Ferner werden bei der ersten repräsentativen Ausführungsform Funkwellen einer einzigen Frequenz von der ersten Radareinrichtung 86 übertragen. Es ist jedoch auch möglich, dass die erste Radareinrichtung 86 Funkwellen überträgt, die alle Frequenzen enthalten, wie z. B. Impulse, und die Frequenzen der reflektierten Wellen analysiert, um genauer Objekte in dem ersten vorbestimmten Gebiet zu identifizieren.
Ferner hält bei der ersten repräsentativen Ausführungsform der Motor M an, wenn man bestimmt, dass es eine Wahrscheinlichkeit der Berührung, die zwischen dem kreisförmigen Blatt 3 und Objekten, die nicht das Werkstück sind, auftritt, gibt. Es ist jedoch auch möglich, einen Zurückziehmechanismus vorzusehen, wodurch das kreisförmige Blatt von über dem Tisch zu unter dem Tisch in Notfällen zurückgezogen wird, oder einen Bremsmechanismus vorzusehen, der im Fall eines Notfalls in Eingriff mit dem kreisförmigen Blatt kommt und das kreisförmige Blatt stoppt.
Zweite detaillierte repräsentative Ausführungsform
Die Tischsäge der zweiten repräsentativen Ausführungsform hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die Tischsäge der ersten repräsentativen Ausführungsform, und unterscheidet sich nur in der Verwendung einer Mikrostreifenantenne statt der Antenne 104 der zweiten Radareinrichtung 87 von der ersten repräsentativen Ausführungsform. Folglich werden in der folgenden Beschreibung nur die Punkte, die sich von der ersten repräsentativen Ausführungsform unterscheiden, erklärt.
Zunächst wird die Konfiguration der Mikrostreifenantenne unter Bezugnahme auf 13A bis 13G beschrieben. Wie es in 13A gezeigt ist, kann die Mikrostreifenantenne 130a eine Leiterbahn 132a, ein dielektrisches Substrat 134a und einen flachen Leiter 136a enthalten. Der flache Leiter 136a kann eine größere Fläche als die Leiterbahn 132a haben. In dem Fall, in dem ein Körper (z. B. ein Tisch einer Tischsäge) eines Kraftwerkzeugs aus einem leitenden Material gebildet ist (z. B. einer Metallplatte, die aus Aluminium gebildet ist), kann der Körper als der flache Leiter 136a verwendet werden. Der flache Leiter 136a ist mit einer Erde verbunden. Ferner muss der flache Leiter 136a nicht unbedingt flach sein. Das dielektrische Substrat 134a kann auf einer Oberfläche des flachen Leiters 136a angebracht sein. Das dielektrische Substrat 134a ist eine plattenförmige dielektrische Substanz, die beispielsweise Teflonharz, Faserglas Epoxyharz o. ä. verwendet. Insbesondere in dem Fall, in dem die Frequenz der zu übertragenden und empfangenden Funkwellen 1 GHz oder darüber ist, wird vorzugsweise Teflonharz verwendet. Die Dicke des dielektrischen Substrats 134a kann beispielsweise bis zu 1 mm sein. Die Leiterbahn 132a kann auf einer Oberfläche 134s des dielektrischen Substrats 134a angebracht sein. Die Leiterbahn 132a kann aus einem leitenden Material, wie z. B. Kupferfolie (Dicke bis zu 35 μm) geformt sein. Die Leiterbahn 132a ist mit einer Zufuhrlinie verbunden.
Wenn Signale der Leiterbahn 132a von einem Oszillationskreis eingegeben werden, fluktuiert die Spannung zwischen der Leiterbahn 132a und dem flachen Leiter 136a. Dadurch werden Funkwellen zwischen der Leiterbahn 132a und dem flachen Leiter 136a übertragen. Die übertragenen Funkwellen werden an die Oberfläche 134s des dielektrischen Substrats 134 geschickt. Somit kann eine Mikrostreifenantenne 130a auf dem Kraftwerkzeug derart angebracht sein, dass die Objekte, die zu messen sind, sich der Oberfläche 134s des dielektrischen Substrats 134a nähern. Beispielsweise kann die Mikrostreifenantenne 130a auf einer Oberfläche des Kraftwerkzeugs gegenüber den zu messenden Objekten angebracht sein.
Vorzugsweise können die von der Mikrostreifenantenne 130a übertragenen Funkwellen näherungsweise 1 GHz oder darüber sein. Beispielsweise können 24,2 GHz Mikrowellen verwendet werden. Der Grund dafür liegt darin, dass die Verwendung der Funkwellen bei einer höheren Frequenz deren Richtbarkeit verbessert, was es erlaubt, dass die zu erfassenden Objekte mit größerer Genauigkeit erfasst werden. Ferner kann die Frequenz der von der Mikrostreifenantenne 130a übertragenen Funkwellen so modifiziert werden, dass sie den Eigenschaften der zu messenden Objekte angepasst sind.
In dem in 13A gezeigten Beispiel ist die Leiterbahn 132a Kupferfolie und kann, aufgrund einer Oberfläche davon, die vorsteht, durch Abnutzung beschädigt werden. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass die Mikrostreifenantenne 130a innerhalb eines Gehäuses des Kraftwerkzeugs angebracht ist. Ferner kann das Gehäuse ein durchdringbares Fenster enthalten, durch das die Funkwellen, die von der Mikrostreifenantenne 130a übertragen werden, dringen.
13B bis 13G zeigen ein anderes Beispiel von Mikrostreifenantennen. Das in 13B gezeigte Beispiel verwendet einen Streifenleiter 132b anstatt der Leiterbahn 132a in 13A. Der Streifenleiter 132B kann aus einem leitenden Material (z. B. einer Metallplatte, die aus Aluminium gebildet ist) geformt sein. Die Verwendung des Streifenleiters 132b erhöht dessen Festigkeit gegenüber Abnutzung oder Stoß. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass die Mikrostreifenantenne 130b auf der Oberfläche des Kraftwerkzeugs angebracht wird. Ferner kann die Mikrostreifenantenne 130b einen bestimmten Grad an Dicke haben (beispielsweise bis zu 1 mm). Als Folge ist es möglich, einen Kanal in dem dielektrischen Substrat 134 zu formen und den Streifenleiter 132b innerhalb dieses Kanals anzubringen. Wenn der Streifenleiter 132b in einem angebrachten Zustand innerhalb des Kanals ist, wird es bevorzugt, dass eine Oberfläche des Streifenleiters 132b sich entlang der gleichen Ebene wie die Oberfläche des dielektrischen Substrats 134b erstreckt.
In dem in 13C gezeigten Beispiel hat das dielektrische Substrat 134c keine Dicke, die ausreicht, um einen Kanal darin vorzusehen. Folglich können die Bereiche des dielektrischen Substrats 134c, die nicht den Streifenleiter 132c darauf angebracht haben, ein Füllmaterial 138c darauf angebracht haben. Das Füllmaterial 138c ermöglicht, dass sich eine Oberfläche des Streifenleiters 132c und eine Oberfläche des Füllmaterials 138c entlang einer Ebene erstrecken. Das Füllmaterial 138c kann vorzugsweise ein isolierendes Material sein, und ein Material mit einem geringen dielektrischen Verlust. Das Füllmaterial 138c kann beispielsweise aus Harz, Zement o. ä. gebildet sein.
Ferner sind in Fällen, in denen es nicht wünschenswert ist, eine Breite wie diejenige des dielektrischen Substrats 134b in dem in 13B gezeigten Beispiel oder eine Breite wie diejenige des Füllelements 138c in dem in 13C gezeigten Beispiel vorzusehen, auch Konfigurationen wie diejenigen, die in 13D und 13E gezeigt sind, möglich. Das bedeutet, dass in dem in 13D gezeigten Beispiel ein Kanal in einem flachen Leiter 136d geformt sein kann und ein dielektrisches Substrat 134d und ein Streifenleiter 132d innerhalb des Kanals angebracht sein können. Dadurch kann die Fläche einer Oberfläche des dielektrischen Substrats 134d verringert sein. In ähnlicher Weise kann in dem in 13E gezeigten Beispiel ein flacher Leiter 136e einen Kanal haben, und das dielektrische Substrat 134e und der Streifenleiter 132e können innerhalb des Kanals angebracht sein und verbleibende Bereiche können mit dem Füllmaterial 138e gefüllt sein.
Ferner sind auch die Konfigurationen, die 13F und 13G gezeigt sind, möglich. In den in 13F und 13G gezeigten Beispielen sind die Seitenwände der flachen Leiter 136f und 136g geneigte Flächen 137f und 137g. In diesem Fall werden Funkwellen, die übertragen werden, einfach an der Seite mit den geneigten Flächen 137f und 137g geliefert, und ein gewünschtes elektromagnetisches Feld (d. h. Erfassungsgebiet) kann gebildet werden.
Die Mikrostreifenantennen, die wie oben beschrieben konfiguriert sind, können in einer Tischoberfläche der Tischsäge angebracht sein. 14 zeigt ein Beispiel einer Anordnung, wobei eine Mikrostreifenantenne in einer Oberfläche eines Tischs 144 angebracht ist. In der Oberfläche des Tisches 144, der in 14 gezeigt ist, angeordnet sind: eine übertragende und empfangende Einrichtung 152 zum Übertragen und Empfangen von Funkwellen; und eine Mehrzahl von Mikrostreifenantennen oder Patchantennen 154a–154d (anschließend einfach als Patchantennen bezeichnet). Die übertragende und empfangende Einrichtung 152 erfüllt die Funktionen der Kreise 100, 102, 106,108, 110a, 110b, 112a, 112b, 114a, 114b, 116, und 118, die in 6 gezeigt sind. Die übertragende und empfangende Einrichtung 152 kann hinter dem kreisförmigen Blatt 142 (d. h. in der Richtung gegenüber zur Bedienerseite) angebracht sein. Die Patchantennen 154a bis 154d sind ein Typ von Mikrostreifenantennen und erfüllen die Funktionen der Antenne 104, die in 6 gezeigt ist. Jeweils zwei der Patchantennen 154a bis 154d können auf der linken und rechten Seite des kreisförmigen Blatts 142 angebracht sein, wobei sie voneinander in der Richtung nach hinten bzw. vorne getrennt sind.
15 ist eine Querschnittsansicht einer Patchantenne 154a. Wie es in 15 gezeigt ist, enthält die Patchantenne 154a einen Streifen oder Patch 156 (anschließend einfach bezeichnet als Patch), ein dielektrisches Substrat 158 und einen Tisch 144. Dies bedeutet, der Patch 156 entspricht dem Streifenleiter von 13A bis 13G, das dielektrische Substrat 158 entspricht dem dielektrischen Substrat der 13A bis 13G und der Tisch 144 entspricht dem flachen Leiter aus 13A bis 13G.
Ein Kanal ist in dem Tisch 144 geformt und das dielektrische Substrat 158 ist innerhalb dieses Kanals angebracht. Ferner ist ein Kanal in dem dielektrischen Substrat 158 geformt und ein Patch 156 ist innerhalb dieses Kanals angebracht. Wie aus 15 deutlich ist, erstrecken sich die Oberflächen des Tischs 144, des dielektrischen Substrats 158 und des Patchs 156 alle entlang einer Ebene. Als Folge stellt der Patch 156 oder dielektrische Substrat 158 kein Hindernis dar, wenn das Werkstück über den Tisch 144 geschoben wird. Ferner behindert durch das Anbringen innerhalb des Tischs 144 die Patchantenne 154a keine Gestaltung, bei der Mechanismen unter dem Tisch 144 angebracht sind (z. B. ein Neigungsmechanismus zum Neigen des kreisförmigen Blatts 142 usw.). Weiterhin haben die anderen Patchantennen 154b, 154c und 154d die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene Patchantenne 154a.
Wie es in 14 gezeigt ist, sind die übertragende und empfangende Einrichtung 152 und die Patchantennen 154a bis 154d mit einer Zufuhrlinie L verbunden. Die Zufuhrlinie L kann zwei Phasenschieber 156a enthalten. Das bedeutet, dass ein Phasenschieber 156a zwischen der Patchantenne 154a und der Patchantenne 154c angebracht ist, und der andere Phasenschieber 156a zwischen der Patchantenne 154b und der Patchantenne 154d angebracht ist. Dadurch ist, wie es rechts in 14 gezeigt ist, die übertragende und empfangende Richtung der Funkwellen der Patchantennen 154a bis 154d in Richtung auf den Bediener verschoben. Als Folge kann die Radareinrichtung 150 zu messende Objekte überwachen, die sich in dem Gebiet bewegen, das das kreisförmige Blatt 142 umgibt, das über dem Tisch 144 vorsteht (insbesondere das Gebiet in Richtung auf den Bediener). Ferner können die Abmessungen, die Anzahl, der Ort usw. der Patchantennen 154a bis 154d angepasst werden, dass sie den Charakteristika der zu messenden Objekte entsprechen.
Wie aus der oben stehenden Beschreibung deutlich ist, erlaubt es die Verwendung der Mikrostreifenantenne, dass die Antenne miniaturisiert wird, und erlaubt es, dass die Antenne in der Oberfläche des Kraftwerkzeugs angebracht wird. Dadurch kann ein größeres Maß an Gestaltungsfreiheit im Hinblick auf den Ort der Antenne erreicht werden.
Die zweite repräsentative Ausführungsform, die oben beschrieben ist, kann mit einer Vielzahl von Änderungen oder Verbesserungen daran in die Praxis umgesetzt werden. Beispielsweise ist in dem in 16 gezeigten Beispiel die übertragende Einrichtung 170 hinter dem kreisförmigen Blatt 142 angebracht und die empfangende Einrichtung 176 ist vor dem kreisförmigen Blatt 142 angebracht. Die übertragende Einrichtung 170 kann eine übertragende Maschine 174 und Patchantennen 172a und 172b enthalten, wobei diese über eine Zufuhrlinie L verbunden sind. Ferner kann die empfangende Einrichtung 176 eine empfangende Maschine 180 und Patchantennen 178a und 178b enthalten, wobei diese über eine Zufuhrlinie verbunden sind. Diese Art von Konfiguration erlaubt die Erfassung von Objekten, die zu messen sind, zwischen der übertragenden Einrichtung 170 und der empfangenden Einrichtung 176 (d. h. in der Umgebung des kreisförmigen Blatts 142).
Ferner ist es, wie es in 17 gezeigt ist, auch möglich, die übertragende und empfangende Einrichtung 184 hinter dem kreisförmigen Blatt 142 anzubringen und die Patchantennen 186a bis 186c und 188a bis 188c an der linken bzw. rechten Seite des kreisförmigen Blatts 142 anzubringen. Mit anderen Worten kann die Position, die Anzahl usw. der Patchantennen variiert werden.
Ferner wird bei der zweiten repräsentativen Ausführungsform die Mikrostreifenantenne in der Antenne einer Radareinrichtung verwendet (entsprechend der zweiten Radareinrichtung 87 der ersten repräsentativen Ausführungsform), die die zu messenden Objekte durch Dopplerradar erfasst. Die Mikrostreifenantenne kann jedoch in einer anderen Art von Radar verwendet werden (beispielsweise der ersten Radareinrichtung 86 in der ersten repräsentativen Ausführungsform).
Wenngleich die erste und die zweite repräsentative Ausführungsform bezüglich einer Tischsäge beschrieben worden sind, können die vorliegenden Lehren natürlich auf andere Kraftwerkzeuge angewendet werden wie z. B. eine Gehrungssäge, eine gleitende Tischsäge, eine gleitende Kreissäge usw..
Ferner wurde eine Erfassungseinrichtung, die eine Funkwellenabtastung durch eine Mikrostreifenantenne durchführt, im Einzelnen oben beschrieben. Diese Art von Erfassungseinrichtung kann jedoch auch auf die unten beschriebenen Kraftwerkzeuge angewendet werden.
Die oben beschriebene Erfassungseinrichtung kann auch auf einen Abbruchhammer angewendet werden. Während des Betriebs bewirkt die Vibration eines Abbruchhammers nicht nur die Vibration des Werkzeugs sondern auch von dem Körper des Bedieners. Insbesondere wenn die Vibration groß ist wird der Kopf des Bedieners ebenfalls zum Vibrieren gebracht. Andererseits kann die Kraft, mit der der Hammer das Werkstück trifft, verringert werden, wodurch die Vibration, die an den Bediener übertragen wird, verringert wird; in diesem Fall sinkt jedoch die Arbeitseffizienz, da die Kraft, mit der der Hammer das Werkstück trifft, verringert ist. Um dieses Problem zu behandeln, kann die Vibration usw. die an den Kopf des Bedieners übertragen wird, durch die Erfassungseinrichtung erfasst werden und eine Struktur kann zum Ausheben der Vibration ausgebildet werden. Insbesondere kann der Abbruchhammer einen Gegengewichts- und Aushebemechanismus zum Ausheben der Vibration, die an den Bediener übertragen wird mittels des Gegengewichts enthalten. Der Abbruchhammer kann weiter die Erfassungseinrichtung enthalten, die durch Übertragen von Funkwellen in Richtung auf den Bediener die Bewegung des Bedieners relativ zu dem Hammer erfasst. Ein Dopplerradar kann beispielsweise als das Verfahren zum Erfassen der Funkwelle verwendet werden. Ferner kann eine Antenne (z. B. eine Mikrostreifenantenne) der Erfassungseinrichtung an einem Ort angebracht sein, von dem die Funkwellen in Richtung auf den Bediener übertragen werden können. Beispielsweise kann die Antenne innerhalb einer oberen Fläche eines Gehäuses angebracht sein. Der Abbruchhammer kann weiter eine Steuereinrichtung enthalten, die den Aushebemechanismus als Antwort auf die Vibration des Kopfs des Bedieners steuern kann, wobei die Vibration durch die Erfassungseinrichtung erfasst worden ist. Ferner kann ein Abtaster getrennt innerhalb des Gehäuses angebracht sein, wobei die gemessenen Werte von diesem Abtaster und die erfassten Werte von der Erfassungseinrichtung verglichen werden und das Gegengewicht geeignet justiert wird.
Die oben beschriebene Erfassungseinrichtung kann für eine Stichsäge angewendet werden. Die Stichsäge schneidet Holz, indem das Holz gegen eine innere Fläche eines Schuhs gedrückt wird und die Stichsäge bewegt wird, während das Holz in diesem Zustand ist. Die Schnittlast variiert entsprechend dem Feuchtigkeitsanteil und der Dicke des Holzes. Entsprechend können der Feuchtigkeitsanteil und die Dicke des Holzes durch die Erfassungseinrichtung erfasst werden und die erfassten Werte als eine Feedbackinformation für die Rotationsgeschwindigkeit eines Motors verwendet werden, wodurch der Schnittvorgang verbessert wird. Insbesondere kann eine Mikrostreifenantenne innerhalb der inneren Fläche (vorzugsweise in einer Schnittrichtung betrachtet von dem Sägeblatt) des Schuhs angebracht sein. Das Verfahren der Funkwellenerfassung kann beispielsweise ein Pulsverfahren sein, wodurch Funkwellen in Impulsen übertragen werden, und die davon reflektierten Wellen empfangen werden. Eine Steuereinrichtung kann den Feuchtigkeitsanteil oder die Dicke des Werkstücks auf der Basis von Spitzenwerten der reflektierten Wellen, die durch die Mikrostreifenantenne empfangen werden, bestimmen. Die Steuereinrichtung steuert dann die Rotationsgeschwindigkeit des Motors in Abhängigkeit von diesem Feuchtigkeitsanteil und der Dicke. Ferner können der Feuchtigkeitsanteil und die Dicke dem Bediener durch eine Anzeige o. ä. dargestellt werden. In dem Fall, in dem das Sägeblatt am Punkt des Schneidens des Trägers für das Werkstück ist, oder Fremdmaterialien wie z. B. Nägel usw. entdeckt werden, kann ferner eine Warnung ausgegeben werden und der Motor angehalten werden.
Die oben beschriebene Erfassungseinrichtung kann zum Verhindern des Diebstahls von Kraftwerkzeugen (z. B. eines Kompressors) verwendet werden. Das bedeutet, dass eine Mikrostreifenantenne innerhalb einer oberen Fläche eines Gehäuses des Kompressors angebracht sein kann. Ein Dopplerradar kann beispielsweise als das Verfahren zum Funkwellenerfassen verwendet werden. Die Leistung für die Mikrostreifenantenne kann von einer Batterie zugeführt werden, die lösbar an dem Kompressor angebracht ist. Wenn sich eine Person dem Kompressor nähert oder versucht, den Kompressor zu bewegen, wird dies durch die Mikrostreifenantenne erfasst, ein Alarmgeräusch ausgegeben und der Kompressor außer Betrieb gesetzt. Dadurch kann der Diebstahl des Kompressors verhindert werden. Andererseits trägt der Besitzer des Kompres sors einen Transmitter. Wenn der Kompressor Funkwellen empfängt, die von diesem Transmitter übertragen werden, wird das Alarmgeräusch nicht ausgegeben und der Kompressor wird nicht außer Betrieb gesetzt.
Wenngleich die bevorzugte repräsentative Ausführungsform im Einzelnen beschrieben worden ist, ist schließlich die vorliegende Ausführungsform nur zu veranschaulichenden Zwecken und nicht einschränkend. Es ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Kraftwerkzeug (1), enthaltend: ein Schneidwerkzeug (3); einen Motor (M) zum Antreiben des Schneidwerkzeugs; Mittel (87) zum Erfassen der Position von Objekten außer einem Werkstück, die sich innerhalb eines ersten vorbestimmten Gebiets in der Umgebung des Schneidwerkzeugs bewegen; einen Prozessor (90) in Verbindung mit dem Erfassungsmittel, wobei der Prozessor bestimmt, ob das durch das Erfassungsmittel erfasste Objekt ein vorgegebnes Positionsverhältnis relativ zu dem Schneidwerkzeug aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (87) ein erstes Radar zum Übertra- gen von Funkquellen in Richtung auf das vorbestimmte Gebiet und zum Empfangen von davon reflektierten Wellen hat, und die Annäherungsgeschwindigkeit von den Objekten in Richtung auf das Schneidwerkzeug bestimmt; und der Prozessor (90) bestimmt, ob die erfasste Geschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übertrifft.
Schneidwerkzeug (1) nach Anspruch 1, wobei der Prozessor (90) den Motor (M) stoppt, wenn der Prozessor bestimmt, dass das durch das Erfassungsmittel erfasste Objekt das vorgegebene Positionsverhältnis relativ zu dem Schneidwerkzeug aufweist und dass die erfasste Geschwindigkeit den vorgegebenen Wert übertrifft.
Kraftwerkzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Radar in einer Position so angebracht ist, dass das Schneidwerkzeug (3) dazwischen sandwichartig eingebracht ist und dass das erste Radar in Richtung auf den Bediener gerichtet ist.
Kraftwerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Radar ein Funkwellen übertragendes Element und ein Funkwellen empfangendes Element enthält, wobei zumindest ein Element aus dem Funkwellen übertragenden Element und dem Funkwellen empfangenden Element eine Mikroskopantenne (130a) oder eine Mehrzahl von Mikrostreifenantennen (130a) enthält.
Kraftwerkzeug (1) nach Anspruch 4, wobei die Mikrostreifenantenne (130a) enthält: einen Streifenleiter (132a); einen Erdungsleiter (136a), der in einer Position gerichtet auf den Streifenleiter angebracht ist; und eine dielektrische Schicht (134a), die zwischen dem Streifenleiter und dem Erdungsleiter angebracht ist.
Kraftwerkzeug (1) nach Anspruch 5, wobei die dielektrische Schicht (134) eine Nut aufweist und der Streifenleiter (132a) innerhalb der Nut der dielektrischen Schicht angebracht ist.
Kraftwerkzeug (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Erdungsleiter (136a) eine Nut aufweist und die dielektrische Schicht (134a) innerhalb der Nut des Erdungsleiters angebracht ist.
Kraftwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, weiter enthaltend einen Tisch (15), wobei ein Bereich des Schneidwerkzeugs (3) über den Tisch vorsteht, wobei das Schneidwerkzeug das auf einer oberen Fläche des Tischs positionierte Werkstück schneidet, wobei die Mikrostreifenantenne (130a) innerhalb einer Oberfläche des Tischs angebracht ist.
Kraftwerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter enthaltend ein zweites Radar (86) zum Übertragen von Funkwellen in Richtung auf ein zweites vorgegebenes Gebiet in der Umgebung eines Berührungsortes, wobei dies ein Ort ist, an dem eine Schneidklingenkante des Schneidwerkzeugs und das Werkstück miteinander in Berührung gelangen, und zum Empfangen von davon reflektierten Funkwellen, wobei der Prozessor (90) weiter basierend auf den durch das zweite Radar empfangenen Funkwellen bestimmt, ob ein Objekt außer dem Werkstück in dem zweiten vorbestimmten Gebiet ist.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 9, wobei der Prozessor (90) den Motor (M) stoppt, wenn der Prozessor bestimmt, dass ein Objekt außer einem Werkstück in dem zweiten vorgegebenen Gebiet ist.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 9 oder 10, weiter enthaltend einen Speicher, wobei der Speicher die reflektierten Funkwellen speichert, die erzeugt werden, wenn das Werkstück (W) innerhalb des zweiten vorgegebenen Gebiets positioniert ist, wobei der Prozessor (90) bestimmt, ob ein Objekt außer dem Werkstück in dem zweiten vorgegebenen Gebiet ist unter Verwendung der reflektierten Wellen, die durch das zweite Radar (86) empfangen werden, und der reflektierten Funkwellen, die in dem Speicher gespeichert sind.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 11, wobei der Prozessor (90) das Vorhandensein eines Objekts außer einem Werkstück (W) in dem zweiten vorbestimmten Gebiet bestimmt, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Spitzenwerten von Spannungen der reflektierten Wellen, die durch das zweite Radar (86) empfangen werden, und den Spitzenwerten von Spannungen der reflektierten Funkwellen, die in dem Speicher (96) gespeichert sind, einen vorgegebenen Schwellenwert übertrifft.
Kraftwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter enthaltend einen Tisch (5), wobei ein Bereich des Schneidwerkzeugs (3) über den Tisch (5) vorsteht, wobei das Schneidwerkzeug das Werkstück schneidet, das auf einer oberen Fläche des Tischs positioniert ist.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 13, wobei das zweite Radar (86) unter dem Tisch (5) angebracht ist, wobei der Tisch ein durchdringbares Fenster (5a) enthält, wobei es das durchdringbare Fenster erlaubt, dass die von dem zweiten Radar übertragenen Funkwellen durch es durchdringen.
Kraftwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkstück vorzugsweise aus Holzmaterial ist und die Frequenz der von dem Radar übertragenen Funkwellen 1 GHz oder darüber ist, vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 1 bis 30 GHz, weiter vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 10 ~ GHz.