JP6376004B2 - 無線機 - Google Patents
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Description
の送受信形態が経時的に変動される。これにより、所定の閉空間内において、無線電波が弱まる定在波の節が固定化されず、センサと無線機との間のデータの送受信を比較的安定化させることができる。
されてもよい。これにより、所定の閉空間内での定在波による影響を抑制し、センサと無線機との間のデータの送受信を比較的安定化させることができる。
る。フェーズドアレイアンテナ1aは、従来技術によるアンテナであるが、簡潔に言えば、アンテナアレイのそれぞれのアンテナ素子に加える信号の位相を少しずつ変えることで電波を送る方向を任意に変え、逆に、特定の方向からの電波に対する受信感度を高くすることを可能とする指向性の制御機能を有する。したがって、無線機1のフェーズドアレイアンテナ1aは、特定の方向への電波の送出、及び特定の方向からの電波の受信を、他方向と比べて感度良く実行できるアンテナであり、この特定の方向を任意に制御することが可能である。本願発明では、フェーズドアレイアンテナ1aにおける当該特定の方向の制御を、フェーズドアンテナにおける指向性条件の制御と称する。
るとは限らない。
で、制御装置3からの情報に基づいて、切削加工の開始の有無を判断することが可能である。S101で肯定判定されるとS102へ進み、否定判定されると、センサ2による温度情報の計測の必要性は無いため、本伝送処理は終了される。
た、当該想定される定在波の節による影響を効率的に回避するためには、例えば、所定時間Δtを比較的短く設定するのが好ましいが、一方で、比較的高頻度で指向性条件を切り替えてしまうと、切り替える必要が無い状況でもフェーズドアレイアンテナ1aの指向性が変化することになるため、必ずしも効率的な無線伝送に資するとは限らないことに留意する。
上記の実施例では、所定時間Δtごとにフェーズドアレイアンテナ1aに設定される指向性条件が切り替えられたが、その態様に代えて、フェーズドアレイアンテナ1aによる無線電波の受信信号強度が所定の閾値より低くなった場合に、その信号強度低下は、上述した閉空間内での定在波の節に起因するものであると考えて、フェーズドアレイアンテナ1aに設定される指向性条件を切り替えてもよい。なお、切替後の指向性条件については、図3に示す伝送処理のように、無線機1の制御部内に格納されている指向性条件を順次切り替えていってもよい。
また、工作機械10の閉空間内で生じる定在波は、上記の通り不規則的なものであるが、例えば、工作機械10で連続して複数個のワークに対して同じ内容の切削加工を施す場合には、閉空間内で生じる定在波も概ね繰り返し発生することになり、定在波の節による影響もある程度は周期的なものとなり得る。そこで、上記のように無線電波の受信信号強度の時間推移と、制御装置3から得られる切削加工のための制御内容(各モータの駆動状況やテーブル8の位置等)とを関連付けて、受信信号強度が所定の閾値より低くなる傾向がある切削加工の一部の制御内容、すなわち定在波の影響が生じやすい制御内容を学習してもよい。そして、実際に工作機械10で切削加工が行われている際に、当該制御内容の切削加工が行われるときには、フェーズドアレイアンテナ1aに設定される指向性条件を切り替えてもよい。このようにすることで、より早期に定在波の節による影響を回避することができ、閉空間内で無線通信を介してセンサ2による温度情報を好適に収集することが可能となる。
無線機1とセンサ2との間の無線通信に影響を与える定在波は、無線電波が工作機械10のボディ11の内壁面で反射されて、別の無線電波と重なり合うことで生じる。そこで、この定在波の節による影響を軽減するために、ボディ11の内壁面に無線電波を吸収する電波吸収部材を配置するのが好ましい。電波吸収部材としては、無線機1とセンサ2との間の無線通信に使用される無線電波の周波数に対応した、電波吸収性を示す部材を適宜選択すればよい。一例としては、合成ゴムにフェライト粉末を混合して形成される複合フェライト電波吸収部材や、合成ゴムにカーボニル鉄粉を混合して形成される複合磁性電波吸収部材等が利用できる。これらの電波吸収部材は、混合されるフェライト粉末やカーボニル鉄粉の添加量を調整することで、好適な吸収性を示す無線電波の周波数を調整することが可能である。その他、合成ゴムに六方晶フェライト粉末を混合して形成される複合フェライト電波吸収部材や、発砲ポリエチレンを基材としてカーボンのオーム損失を利用して形成される平板状電波吸収部材等も採用することができる。
ナ1bを有している。本実施例における第1のアンテナ1a及び第2のアンテナ1bは、指向性アンテナではなく全方位型のアンテナである。なお、図4は、本実施例において、工作機械10内の閉空間で無線機1とセンサ2との間で無線通信を行った場合の、当該閉空間における定在波の節の形成について異なる2つの状況を、上段の(a)と下段の(b)に示す。上段(a)で示す状況では、各モータの駆動状況やテーブル8の位置等により、第1のアンテナ1aの近傍の領域R3に定在波の節が形成されている。また、下段(b)に示す状況では、各モータの駆動状況やテーブル8の位置等により、第2のアンテナ1bの近傍の領域R4に定在波の節が形成されている。
1a・・・・フェーズドアレイアンテナ、第1のアンテナ
1b・・・・第2のアンテナ
2・・・・センサ
3・・・・制御装置
4、6、7・・・・モータ
5・・・・切削工具
8・・・・テーブル
10・・・・工作機械
11・・・・ボディ
12・・・・扉部
Claims (7)
- 所定の加工装置によるワークの加工が行われ該加工中に構造物が移動する所定の閉空間内において、所定の環境パラメータを計測するセンサと無線通信が可能となるように形成された無線機であって、
前記所定の閉空間内に配置され、前記センサと無線通信を行うためのアンテナ部と、
前記所定の加工装置による前記ワークの加工が開始されてから終了するまで、前記センサから前記アンテナ部への送信電波に基づいて前記所定の閉空間内に想定される定在波、又は該アンテナ部から該センサへの送信電波に基づいて該所定の閉空間内に想定される定在波が、前記無線通信での時間経過とともに変動するように、該アンテナ部による無線電波の送受信形態を制御する制御部と、
を備える、無線機。 - 前記アンテナ部は、ダイバシティ通信に対応する複数のアンテナを含み、
前記制御部は、前記定在波が前記無線通信での時間経過とともに変動するように、無線電波の送受信を行うアンテナを該時間経過に応じて切り替える、
請求項1に記載の無線機。 - 前記アンテナ部は、指向性アンテナを含み、
前記制御部は、前記定在波が前記無線通信での時間経過とともに変動するように、該時間経過に応じて前記指向性アンテナに適用する指向性条件を変動させる、
請求項1に記載の無線機。 - 前記制御部は、前記センサからの送信電波が前記アンテナ部によって受信されたときの受信信号強度に基づいて、前記指向性アンテナに適用する指向性条件を制御する、
請求項3に記載の無線機。 - 前記所定の閉空間には、その内部を外部から可視化できるように透明な窓部が設けられ、
前記窓部は、透明な金属膜によって覆われている、
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の無線機。 - 前記所定の閉空間の内壁面には、前記センサとの無線通信に使用される所定周波数の無線電波に対して電波吸収性を示す電波吸収部材が配置される、
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の無線機。 - 前記所定の閉空間内には加工対象物を機械加工するための所定の加工装置が配置されるとともに、該所定の加工装置による機械加工時には機械加工のための潤滑油が使用される、
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の無線機。
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