CN100548658C - 双手开关设备 - Google Patents

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CN100548658C CNB2006800086947A CN200680008694A CN100548658C CN 100548658 C CN100548658 C CN 100548658C CN B2006800086947 A CNB2006800086947 A CN B2006800086947A CN 200680008694 A CN200680008694 A CN 200680008694A CN 100548658 C CN100548658 C CN 100548658C
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Abstract

问题——提供了一种双手开关设备，其对每个操作周期只要求较小的负荷。解决问题的手段——该双手开关设备包括：左手RF天线，它被放置在这样的位置上，使得在仅当工人的左手放在预定左手安全位置上时才允许与戴在工人的左手的预定位置上的第一RFID标签通信；右手RF天线，它被放置在这样的位置上，使得在仅当工人的右手放在预定右手安全位置上时才允许与戴在工人的右手的预定位置上的第二RFID标签通信；和输出信号生成装置，根据所述左手RF天线和所述右手RF天线接收到的信号，生成输出信号。

Description

双手开关设备
技术领域
本发明涉及一种双手开关设备，仅当工人的双手放在预定的安全位置时它才能工作，从而防止像压力机(press)这样的机器在工人的手处在危险部位时起动。
背景技术
传统公知的双手开关设备，仅当工人的双手放在预定的安全位置时它才能工作，从而防止像压力机这样的机器在工人的手处在危险部位时起动。例如见专利文献#1。
在压力机的情况下，左手安全位置和右手安全位置被设计成离压力机的工件入口一定距离(横向间隔的关系)。左手和右手安全位置中的每一个典型地配备具有相对较大的按钮头的按钮开关。仅当两个按钮开关都按下时，才从该双手开关设备产生预定信号。使用该输出信号作为起动压力机的压力冲程、确定压力冲程的起动定时等的条件。
右手和左手按钮开关彼此相隔得足够远，从而无法用一只手按下两个开关，并且每一个都配有相对强力的回位弹簧。
因此，当通过操作双手开关设备执行压力作业时，要求工人将他的右手和左手分别放在右和左按钮头上，并且用力按下这两个按钮开关。因此，防止压力机的压力冲程在工人的手处在压力机的危险部位时起动。
在传感器型压力控制器(包括基于传感器光的阻断来起动压力机的条件)中，常规上公知的是，给工人的每个手腕装配发射器，并且控制对由从相应发射器发送的ID码所标识的每个不同工人起动所述压力机的条件。
[专利文献#1]
日本专利特开平(kokai)No.05-212597
[专利文献#2]
日本专利特开平(kokai)No.10-180495
发明内容
本发明要完成的任务
然而，由于这种双手按钮开关设备使用每个配有强力回位弹簧的按钮开关，因此工人每次起动的负担太重，以至于工人在重复大量操作周期之后就筋疲力尽了。结果，工人会尝试恢复到不当的操作模式，如利用胶带保持一个按钮按下，从而仅通过使用一只手按下另一个按钮开关就可以操作机器。
此外，由于传统的双手按钮开关设备只要两个按钮开关同时按下就能产生正常输出信号，因此不能排除不当或恶作剧模式的操作的可能性，例如两个工人每人仅使用一只手来按下两个按钮开关、利用长杆按下一个按钮开关、以及工人背着手背对机器用双手按下两个按钮开关。
在这种配有双手开关设备的传统压力机中，如果引入工人识别***或工人登录***，则有可能根据从每个工人携带的ID卡等中获得的ID来标识通常进行压力机操作的工人，但却难以标识直接进行压力机操作的实际工人本人，而这可能被认为是最危险的。
考虑到现有技术的这些问题做出本发明，本发明的主要目标是提供一种双手开关设备，它对于每个操作周期仅要求较小的工作负荷，从而即使在大量操作周期之后也不会使工人筋疲力尽。
本发明的另一目标是提供一种双手开关设备，它操作可靠，并且不会被除了使用工人双手的正确操作模式以外的任何不当操作模式起动。
本发明的再一个目标是提供一种双手开关设备，它可以准确标识操作该双手开关设备的工人。
通过下面描述，本发明的其他目标和优点对于本领域技术人员来说将变得更加明白。
完成任务的手段
本发明的双手开关设备包括：第一RFID标签，被配置成戴在工人的左手的预定位置上；第二RFID标签，被配置成戴在工人的右手的预定位置上；左手RF天线，它被放置这样的位置上，使得在仅当工人的左手放在预定左手安全位置上时才允许与戴在工人的左手的预定位置上的第一RFID标签通信；右手RF天线，它被放置这样的位置上，使得在仅当工人的右手放在预定右手安全位置上时才允许与戴在工人的右手的预定位置上的第二RFID标签通信；和输出信号生成装置，仅在左手RF天线接收到来自第一RFID标签的信号且右手RF天线接收到来自第二RFID标签的信号时才生成输出信号。
根据该配置，一旦工人的双手放在相应安全位置上，在第一RFID标签与左手RF天线之间以及第二RFID标签与右手RF天线之间自动进行通信，并且作为该通信的结果生成输出信号。
因此，根据该双手开关设备，因为可以通过将工人的双手移动到相应安全位置来简单地产生预定输出信号，因此与使用传统按钮开关的双手开关设备相比，减少了每个工作周期的操作负荷，并且即使在经过较长时间的重复工作周期之后也能避免工人筋疲力尽。
此外，通过适当选择发射功率、发射频率和天线方向，可以将RFID标签与RF天线之间的通信范围限制在每个安全位置周围的较小区域。因此，即使起动装置从按钮开关改变到无线电收发器，双手的定位也可以受到足够约束，并且该开关设备的响应度不受任何影响。
换而言之，除非工人将他的双手放在相应安全位置上，否则该双手开关设备不能操作。因此，由于该开关设备的操作，工人的双手被有效约束到安全位置，因此有效地保护工人的双手不受危险源的伤害。
除非工人的双手放在相应安全位置上，否则不启动所述标签与天线之间的通信。此外，一旦工人的一只手从相应安全位置移开或者移动到相应天线的方向范围以外，则立即断开所述标签与天线之间的通信。因此，可以通过检测每只手的轻微移动来精细地控制输出信号。
此外，每个标签可以存储各条管理数据，并且开关设备可以通过标签与天线之间的通信随意读取该数据。因此，本发明的设备不仅可以用作普通开关设备，还可以用作RF标签读取器。
通过利用该特征，通过将双手开关设备的操作与从每个工人读出的数据相关联，可以积累与实际进行机器操作的工人相关的数据，并且使用获得的数据用于有用的目的。
根据本发明的优选实施例，所述输出信号生成装置生成多状态输出型的输出信号，该信号在其中同时存在来自左手RF天线和右手RF天线的信号的状态中取第一逻辑值，而在其他状态中取第二逻辑值。
根据该配置，因为输出信号的逻辑状态根据工人的双手是否在相应安全位置上而改变，所以使用双手开关设备的输出信号的机器(如压力机)可以根据输出信号自身的逻辑值来立即确定是否可以执行有潜在危险的工作。
根据本发明的另一优选实施例，所述输出信号生成装置生成多状态输出型的输出信号，并且在同时存在来自左手RF天线和右手RF天线的信号的状态的开始和/或结束时生成一个触发脉冲(shot pulse)。
根据该配置，因为可以通过监视输出信号中一个触发脉冲发生的时刻来确定工人双手到达相应安全位置和离开相应安全位置的时刻，所以使用双手开关设备的输出信号的机器(如压力机)可以通过保留来自双手到达和离开相应安全位置的时刻的输出信号来确定工人的双手是否在相应安全位置上。
根据本发明的再一个优选实施例，第一RFID标签存储左手标识信息，而第二RFID标签存储右手标识信息，当通过左手RF天线接收到左手标识信息并且通过右手RF天线接收到右手标识信息时，所述输出信号生成装置生成预定输出信号。
根据该配置，除非左手RF天线读取到左手标识信息并且右手RF天线读取到右手标识信息，否则输出信号生成装置不产生输出信号。因此，可以阻止不当或恶作剧操作模式，例如两个工人每人仅使用一只手来按下两个按钮开关、利用长杆按下一个按钮开关、以及工人背着手背对机器用双手按下两个按钮开关，从而可以提高输出信号的生成可靠性。
根据本发明的再一个实施例，第一RFID标签存储工人个人标识信息，并且第二RFID标签存储工人个人标识信息，当通过左手RF天线接收到的工人个人标识信息与通过右手RF天线接收到的工人个人标识信息相互一致时，所述输出信号生成装置生成预定输出信号。
根据该配置，除非左手RF天线读取的工人个人标识信息与右手RF天线读取的工人个人标识信息相互一致，否则输出信号生成装置不生成输出信号。因此，可以阻止不当操作模式，例如两个工人每人仅使用一只手来按下两个按钮开关、以及利用长杆按下一个按钮开关，从而可以提高输出信号的生成可靠性。
根据本发明的再一个实施例，所述预定左手安全位置和所述预定右手安全位置位于有潜在危险的机器前面，并且彼此横向间隔预定距离。
根据该配置，当提供工作台来将工件填入压力机的加工工具(潜在危险部位)时，通过将预定左手安全位置和预定右手安全位置以横向间隔关系放置在工作台上，可以有效地防止当工人的手放在潜在危险部位时压力机启动的情况。
根据本发明的再一个实施例，左手RF天线和右手RF天线每一个都具有方向性，并且对其定向以使得两个天线的方向朝向彼此相背的方向。
根据该配置，因为左手RF天线和右手RF天线每一个都具有方向性，并且对其定向以使得两个天线的方向朝向彼此相背的方向，所以可以通过相应的方向来限制每个RFID标签的通信范围，并且因为定向使得两个天线的方向朝向彼此相背的方向，所以可以通过增加发射功率来实现较高的灵敏度。因此，可以同时提高接收灵敏度和响应度。
根据本发明的再一个实施例，在左手和右手RF天线之间放置屏幕。
根据该配置，屏幕的物理存在防止了不当操作模式，如背着左右手或左右手交叉。
发明效果
本发明因此提供一种双手开关设备，它对于每个操作周期仅要求较小的负荷，从而即使在大量操作周期之后也不会使工人筋疲力尽。此外，本发明提供一种高可靠的双手开关设备，它不会被除了使用工人双手的正确操作模式以外的任何不当操作模式起动。此外，本发明还提供一种双手开关设备，它可以准确标识实际操作该双手开关设备的工人。
附图说明
图1是双手开关设备的框图；
图2是示出左和右天线存储区域的图；
图3是示出该双手开关设备的控制单元的总体处理的一般流程图；
图4是示出接收数据获取处理的细节的流程图；
图5是示出输出信号生成处理的细节的流程图；
图6示出该双手开关设备的第一操作模式；
图7示出该双手开关设备的第二操作模式；以及
图8示出该双手开关设备的应用。
词汇表
1a 第一RFID标签      1b 第二RFID标签
2a 左手RF天线        2b 右手RF天线
2c 收发器单元(用于左手天线)
2d 收发器单元(用于右手天线)
3 信号处理单元        3a 左手接口
3b 右手接口           4 工件
5 压力机的危险部位    6 存在传感器
7 重置开关            8 主开关
9 工作台              10a 左手
10b 右手              11 主开关
12 紧急停止开关       13a 左手安全位置
13b 右手安全位置      14 紧急停止开关
15 防止不当操作模式的屏幕
31 主控制单元         32 RF天线接口
33 配置输入单元       34 输出接口
35 显示单元           100 双手开关设备
具体实施方式
下面参照附图更详细地描述本发明的双手开关设备的优选实施例。
图1示出实施本发明的示范性双手开关设备的硬件图。如图所示，双手开关设备100包括：第一RFID标签1a，被配置成戴在工人左手(图6中的10a)的预定位置(如手腕和手指)；第二RFID标签1b，被配置成戴在工人右手(图6中的10b)的预定位置(如手腕和手指)；左手RF天线2a，位于这样的位置，使得仅当工人左手位于预定的左手安全位置(图6中的13a)时，才允许与戴在工人左手预定位置上的第一RFID标签1a通信；右手RF天线2b，位于这样的位置，使得仅当工人右手位于预定的右手安全位置(图6中的13b)时，才允许与戴在工人右手预定位置上的第二RFID标签1b通信；以及用作输出信号生成装置的信号处理单元3，用来根据从左手RF天线2a的收发器单元2c和右手RF天线2b的收发器单元2d接收的信号生成输出信号(S1、S2和Data(数据))。
有多种设计方法能配置使得左和右RF天线2a和2b仅当工人的左手和右手分别位于预定的左手和右手安全位置(图6中的13a和13b)时才能分别与戴在工人左手和右手的预定部位的第一和第二RFID标签1a和1b通信。例如，可以通过适当地组合每个RF天线的方向、方位、发射功率、发射频率等来产生这种配置。
信号处理单元3包括主控制单元31、RF天线接口32、配置输入单元33、输入/输出接口单元34和显示单元35。
主控制单元31控制整个***，并且典型地包括微处理器、ROM、RAM和***支持电路。在该特定示例中，如图2所示，RAM配有用于存储来自左手RF天线2a的接收信息的左天线存储区域(见图2a)、和用于存储来自右手RF天线2b的接收信息的右天线存储区域(见图2b)。
从附图中可以理解，每个天线存储区域可以存储各条安全信息(如工人技能信息、允许的区域信息和允许的工作信息)和接收时间信息以及工人个人信息D1和右手与左手标识信息D2。下面参照图4的流程图来描述使用每个天线存储区域的模式。
RF天线接口32介于主控制单元31与左手和右手RF天线2a和2b之间，以执行两个部分之间的接口功能。主要由于提供了RF天线接口32，因此能够从RFID标签1a和1b中读取以及向RFID标签1a和1b中写入。
配置输入单元33包括配置开关，如DIP开关，并且用于输入各种形式的模式选择信息。通过使用该配置输入单元33选择在下面描述的右手与左手标识选项配置和工人个人标识选项配置。
输入/输出接口单元34具有响应于来自主控制单元31的命令生成各种输出信号的功能。在所示的实施例中，输入/输出接口单元34生成状态命令信号S1、状态改变命令信号S2和数据信号(Data)。
状态命令信号S1指示例如工人的左手10a处在左手安全位置13a并且工人的右手10b处在右手安全位置13b(双手安全状态)，如图7所示。具体地说，状态命令信号S1在双手安全状态期间为“1”，否则为“0”。
状态改变命令信号S2指示双手安全状态的开始和/或结束。具体地说，状态改变命令信号S2在双手安全状态的开始和/或结束时生成一个触发脉冲(窄宽度的脉冲)。
数据信号(Data)代表经由左和右RF天线2a和2b从左和右RFID标签1a和1b读取的各种形式的数据(如安全管理信息)。换而言之，所示的双手开关设备另外具有从左和右RFID标签1a和1b读取数据的功能。因为该数据是从操作双手开关设备的工人所携带的RFID标签中读取的，因此可以利用本发明的双手开关设备收集实际对有潜在危险的机器(如压力机)进行操作的工人的工人个人信息。
显示单元35可以包括LED灯或LCD面板(尽管图中未示出)，并且指示双手开关设备的操作状态。
图3示出该双手开关设备的控制单元的总体处理的一般流程图。如图所示，双手开关设备的控制单元被配置成在加电之后马上执行初始化处理(步骤301)，并且一个接一个地重复接收数据获取处理(步骤302)和输出信号生成处理(步骤303)。
在接收数据获取处理中(步骤302)中，分别经由左和右RF天线2a和2b从左和右RFID标签1a和1b读取的各条数据连同相应的时间戳一起被存储在左和右天线存储区域(见图2a和2b)中。接收数据获取处理(步骤302)的细节在图4中示出。
参照图4，在该处理开始后，同时起动左和右RF天线，并且寻找RFID标签(步骤401)。如果工人的左手10a位于左手安全位置13a并且戴在工人手腕上的RFID标签1a由此被带到左RF天线2a附近，则在RFID标签1a与左RF天线2a之间建立通信或者产生通信的状态，并且读取存储在RFID标签1a中的信息。
另一方面，如果工人的左手10a没有位于左手安全位置13a并且戴在工人手腕上的RFID标签1a由此未被带到左RF天线2a附近，则在RFID标签1a与左RF天线2a之间没有通信或者不产生通信的状态，并且不读取存储在RFID标签1a中的信息。
如果确定左RF天线2a处在通信状态中(步骤402的是)，则将从RFID标签1a中读出的信息存储在主控制单元31的存储器中分配的左天线存储区域(见图2a)中(步骤403)。同时，将从包含在主控制单元中的电子时钟电路获得的、基于精确时间数据(例如，在10毫秒到100毫秒量级)的时间戳附加到该数据。该时间戳用于确定右和左通信开始时间点之间的时间差，这将在下面描述。如果确定左RF天线2a未处在通信状态中(步骤402的否)，则左天线存储区域(见图2a)中的内容被清除(步骤404)。这里使用的词“清除”代表这两种情况：数据自身被擦除，以及数据自身保留、但预定状态标志被清除。
然后，同样地对于右RF天线2b执行通信状态的确定(步骤406)。在该情况下，如果工人的右手10b位于右手安全位置13b并且戴在工人手腕上的RFID标签1b由此被带到右RF天线2b附近，则在RFID标签1b与右RF天线2b之间建立通信或者产生通信的状态，并且读取存储在RFID标签1b中的信息。
另一方面，如果工人的右手10b没有位于右手安全位置13b并且戴在工人手腕上的RFID标签1b由此未被带到右RF天线2b附近，则在RFID标签1b与右RF天线2b之间没有通信或者不产生通信的状态，并且不读取存储在RFID标签1b中的信息。
如果确定右RF天线2b处在通信状态中(步骤406的是)，则将从RFID标签1b读出的信息存储在主控制单元31的存储器中分配的右天线存储区域(见图2b)中(步骤407)。同时，将从包含在主控制单元中的电子时钟电路获得的、基于精确时间数据(例如，在10毫秒到100毫秒量级)的时间戳附加到该数据。该时间戳用于确定右和左通信开始时间点之间的时间差，这将在下面描述。如果确定右RF天线2b未处在通信状态中(步骤406的否)，则右天线存储区域(见图2b)中的内容被清除(步骤408)。这里使用的词“清除”代表这两种情况：数据自身被擦除，以及数据自身保留、但预定状态标志被清除。
再次参照图3，在输出信号生成处理(步骤303)中根据存储在左和右天线存储区域(见图2)中的信息来确定是否满足生成输出信号的条件。如果条件满足，则生成输出信号。生成输出信号的处理的细节在图5中示出。
参照图5，在该处理开始后，检查左和右天线存储区域(步骤501)。每个工人携带的RFID标签的每一个存储各条安全信息(如工人技能信息、允许的区域信息和允许的工作信息)和接收时间信息以及工人个人信息D1和右手与左手标识信息D2。从RFID标签中读取该信息，并且将其存储在左和右天线存储区域中(见图2)。
然后确定数据是否被存储在左和右天线存储区域这两者中(见图2)，以及确定左和右接收时间点之间的时间差是否在容限(例如0.5秒)内(步骤502)。该数据被存储在左和右天线存储区域这两者中意味着左手和右手RF天线2a和2b都处在通信状态中。左和右接收时间点之间的时间差在容限内意味着工人的双手位于左和右安全位置、意图起动该开关设备。换而言之，在当休息时一只手放在左和右安全位置之一上、而另一只手然后碰巧放在左和右安全位置中的另一个上的情况下，即使双手被无意地同时放在左和右安全位置上，该双手开关设备也不会起动。
如果两个存储区域都包含数据，并且时间差在容限以内(步骤502的是)，则确定是否配置了右和左手标识选项(步骤503)。这里使用的“右和左手标识选项”意味着这样一种操作模式，其中在从左RF天线2a接收到左手标识信息并且从右RF天线2b接收到右手标识信息的条件下生成预定输出信号。右和左手标识选项的选择可以通过操作构成配置输入单元33的一部分的DIP开关来进行。
当确定配置了右和左手标识选项(步骤503的是)时，根据左和右存储区域的内容(特别是左和右手标识信息)来确定存储在左天线存储区域中的左和右手标识信息实际上指示“左手”，以及存储在右天线存储区域中的左和右手标识信息实际上指示“右手”(左手安全区域中的左手和右手安全区域中的右手)(步骤504)。如果确定左手处在左手安全区域中且右手处在右手安全区域中(步骤504的是)，则确定是否配置了工人个人标识选项(步骤505)。
这里使用的“工人个人标识选项”意味着这种操作模式，其中在从左手RF天线接收到的工人个人标识信息与从右手RF天线接收到的工人个人标识信息一致的条件下生成预定输出信号。工人个人标识选项的选择也可以通过操作构成配置输入单元33的一部分的DIP开关来进行。
当确定配置了工人个人标识选项时(步骤505的是)，则基于左和右天线存储区域的内容(特别是工人个人标识信息)，确定左RF天线2a接收到的工人个人标识信息和右RF天线2b接收到的工人个人标识信息是否相互一致。如果两个版本的工人个人标识信息相互一致(步骤506的是)，则因为满足必要条件，因此程序流前进到生成输出信号的处理。
当满足必要条件并且程序流前进到生成输出信号的处理时，首先，状态命令信号S1被设到“1”(步骤507)。然后确定状态命令信号S1的内容是否已从“0”改变到“1”(步骤508)。如果确实发生了这样的改变(步骤508的是)，则产生一个触发脉冲(步骤509)作为状态改变命令信号S2。另一方面，当没有发生这样的改变时(步骤508的否)，则跳过生成一个触发脉冲的步骤(步骤509)，并且不产生一个触发脉冲。
接着执行数据输出处理(步骤510)，其中存储在左和右天线存储区域(见图2)中的信息的预定信息条被产生到***外部。这条信息被转发到要控制的有潜在危险的机器或者用在各种形式的安全管理控制中的专用安全管理***。
如果两个天线存储区域(见图2)中都没有数据(步骤502的否)，则关于左区域的左手和右区域中的右手的存在的左和右手确定处理的结果为否(步骤504的否)，或者左区域的工人个人标识信息与右区域的工人个人标识信息不一致(步骤506的否)，则程序流前进到对于不满足必要条件的情况下的输出信号生成处理。
在对于不满足必要条件的情况下的输出信号生成处理中，首先，状态命令信号S1被设到“0”(步骤511)。然后确定状态命令信号S1的内容是否已从“1”改变到“0”(步骤512)。如果确实发生了这样的改变(步骤512的是)，则产生一个触发脉冲(步骤509)作为状态改变命令信号S2。另一方面，当没有发生这样的改变时(步骤512的否)，则跳过生成一个触发脉冲的步骤(步骤509)，并且不产生一个触发脉冲。
在前面描述中，如果未配置左和右手标识选项(步骤503的否)，则跳过步骤504，并且不调用对应于左和右手标识选项的操作模式。类似地，如果未配置工人个人标识选项(步骤505的否)，则跳过步骤506，并且不调用对应于工人个人标识选项的操作模式。
下面参照图6和图8描述实施本发明的双手开关设备的可能应用。
图6和图7示出本发明的示范性双手开关设备在应用到压力机时的操作模式。在压力机的危险部位5前面(冲压机进行冲模的地方)提供工作台9，以便于送入要挤压的工件。从工人看来，危险部位5位于工作台9的另一侧，并且左手安全位置13a和右手安全位置13b位于工作台上稍微更靠近工作台9的这侧，在其任一横向侧上，彼此离开距离L。在这种情况下，距离L大约是工人的双肩宽度，并且一只手臂不可能同时与两个天线2a和2b通信。
左RF天线2a提供到左手安全位置13a附近，并且右RF天线2b提供到右手安全位置13b附近。给予每个RF天线2a、2b横向朝外的方向。在所示的实施例中，左和右天线2a和2b以这样的方式安装在工作台，即，左RF天线2a的方向朝左，而右RF天线2b的方向朝右。换而言之，给予左和右RF天线2a和2b朝向彼此相背的方向。
同时，第一RFID标签1a戴在工人的左手10a的手腕上，并且第二RFID标签1b戴在工人的右手10b的手腕上。左RF天线2a位于这样的位置，即，仅当工人的左手10a处在预定左手安全位置13a时才能够与戴在工人左手10a的手腕上的第一RFID标签1a通信。类似地，右RF天线2b位于这样的位置，即，仅当工人的右手10b处在预定右手安全位置13b时才能够与戴在工人右手10b的手腕上的第二RFID标签1b通信。
数字6指代存在传感器(presence senser)，用于检测危险部位5中是否存在工件4，数字7指代重置开关，数字8指代主开关，并且数字14指代紧急停止开关。主开关8用于使压力机处在准备好操作的状态，并且存在传感器6用于内部互锁，即如果工件4未置于危险部位5中，那么即使当双手开关设备被起动时，也阻止压力工作处理的开始。紧急停止开关14用于在紧急时刻停止压力机。
附图中未示出的可编程控制器(PLC)通过执行用梯形图语言等编写的预定用户程序、并且根据本发明的双手开关设备的输出信号(如S1、D2和Data)、存在传感器6的输出、主开关8的输出等适当控制压力机的致动单元，来执行压力工作的重复周期并加工工件。
下面描述工人通过使用上述结构进行压力工作的操作模式。首先，工人使用他的双手10a和10b握住工件4的两端，并且将他的双臂向前伸出来以将工件4向前送到危险部位5中。
这触发了位于危险部位紧前面的存在传感器6，并且通知PLC 1工件4放入危险部位5中，从而松开一直阻止压力工作开始的互锁。
然后，工人收回他的双手，并且通过将他的左手10a逆时针旋转以及将他的右手10b顺时针旋转(如图7所示)，将它们放在左和右手安全位置13a和13b上。
结果，戴在左手10a的手腕上的第一RFID标签1a处于与左手RF天线2a通信的状态，戴在右手10b的手腕上的第二RFID标签1b处于与右手RF天线2b通信的状态，从而从输入/输出接口34产生输出信号S1、S2和安全管理数据(Data)，并且将其传送到附图中未示出的PLC中。
附图中未示出的PLC的用户程序能够根据输出信号S1、S2和安全管理数据(Data)安全地执行压力工作。例如，当状态命令信号S1的逻辑值为“1”时，它意味着工人的左手和右手10a和10b分别在左和右安全位置13a和13b上，因此通过在状态命令信号S1的逻辑值为“1”的条件下管理每个压力周期的开始和操作，可以防止在工人的手位于危险部位中时执行压力工作的风险，并且确保了工人的安全。
由于状态改变命令信号S2包括在双手处在安全位置的时间间隔的开始和结束时的一个触发脉冲，因此通过在出现这样一个触发脉冲时、或者与工人双手转移到相应安全位置同步地开始压力周期，同样可以确保工人的安全。
左手RF天线2a和右手RF天线2b每一个都具有方向性，并且朝着彼此相背的方向，从而可以由相应的方向来限制每个RFID标签的通信范围，并且可以通过增加发射功率来实现高灵敏度，其原因在于该两个天线朝着彼此相背的方向。因此，可以同时提高接收灵敏度和响应度。
此外，由于安全管理信息包含诸如工人技能信息、允许的区域信息和允许的工作项目信息之类的信息，因此可以根据这些信息，将压力机的操作仅授权给那些确定具有预定安全性或其他必要资格的工人。
图8中示出了双手开关设备的另一个可能的应用。在该示例中，在左和右天线2a和2b之间放置屏幕15，目的是防止不当操作模式，如背着左右手或左右手交叉。每个RF天线2a、2b具有方向性，并且都朝着向里的方向。
工业应用性
因此，本发明提供了一种双手开关设备，它对于每个操作周期仅要求较小的负荷，从而即使在重复多个操作周期之后也不会使工人筋疲力尽。此外，本发明提供了一种双手开关设备，它可以容易地检测到除了使用工人双手的正确操作模式以外的任何不当操作模式。本发明还提供了一种双手开关设备，它可以准确标识实际操作该开关设备的工人。

Claims (8)

1.一种双手开关设备，包括：
第一RFID标签，被配置成戴在工人的左手的预定位置上；
第二RFID标签，被配置成戴在工人的右手的预定位置上；
左手RF天线，它被放置在这样的位置上，使得仅当工人的左手放在预定左手安全位置上时才允许与戴在工人的左手的预定位置上的所述第一RFID标签通信；
右手RF天线，它被放置在这样的位置上，使得仅当工人的右手放在预定右手安全位置上时才允许与戴在工人的右手的预定位置上的所述第二RFID标签通信；和
输出信号生成装置，仅在左手RF天线接收到来自第一RFID标签的信号并且右手RF天线接收到来自第二RFID标签的信号时，才生成输出信号。
2.如权利要求1所述的双手开关设备，其中，所述输出信号生成装置生成多状态输出型的输出信号，该信号在其中同时存在来自所述左手RF天线和所述右手RF天线的信号的状态中取第一逻辑值，而在其他状态中取第二逻辑值。
3.如权利要求1所述的双手开关设备，其中，所述输出信号生成装置生成多状态输出型的输出信号，并且在同时存在来自所述左手RF天线和所述右手RF天线的信号的状态的开始和/或结束时生成一个触发脉冲。
4.如权利要求1到3中任一个所述的双手开关设备，其中，所述第一RFID标签存储左手标识信息，而所述第二RFID标签存储右手标识信息，当通过所述左手RF天线接收到左手标识信息并且通过所述右手RF天线接收到右手标识信息时，所述输出信号生成装置生成预定输出信号。
5.如权利要求1到3中任一个所述的双手开关设备，其中，所述第一RFID标签存储工人个人标识信息，并且所述第二RFID标签存储工人个人标识信息，当通过所述左手RF天线接收到的工人个人标识信息与通过所述右手RF天线接收到的工人个人标识信息相互一致时，所述输出信号生成装置生成预定输出信号。
6.如权利要求1到3中任一个所述的双手开关设备，其中，所述预定左手安全位置和所述预定右手安全位置位于有潜在危险的机器前面，并且彼此横向间隔预定距离。
7.如权利要求6所述的双手开关设备，其中，所述左手RF天线和所述右手RF天线的每一个都具有方向性，并且对其定向以使得两个天线的方向朝向彼此相背的方向。
8.如权利要求6所述的双手开关设备，其中，所述左手RF天线和所述右手RF天线的每一个都具有方向性，并且对其定向使得两个天线的方向朝向彼此相对的方向，在这两个天线之间放置屏幕。
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