CN107543022A - 用于提高切割锯设备的安全性的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于提高切割锯设备的安全性的***和方法。***包括连接到切割锯的RC振荡电路、探测电路的输出的变化的探测模块、和控制切割锯的操作的控制模块。当使用切割锯工作时，用户穿戴导电鞋类。***还包括设置在导电鞋类和振荡电路下面的导电层，以建立导电路径。用户还穿戴手套以便能够针对导电、不导电和半导电材料工作。当用户的手接触切割锯时，电路的电阻特性变化，从而导致电路的输出信号的变化。该变化被探测模块探测，其触发控制模块来停止切割锯。

Description

用于提高切割锯设备的安全性的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于提高切割锯设备的安全性的装置和方法。

背景技术

切割锯***通常被用于切割如木材等的材料。切割锯***通常包括轮形式的锯或切割元件，其被可旋转地保持在切割锯***中。用户使待切割的材料朝向锯运动以便切割。在这样做时，用户的手可能会与锯接触，这对用户而言可以是灾难性的且危险的。US5510685公开了一种用于用户的安全机构，其与切割锯***是一体的，在探测到用户与锯接触时，该安全机构将锯停止并将该锯缩回到***内的空腔中。

附图说明

参考附图在下文的原理中解释本公开的实施例。附图中：

图1示出了用于提高切割锯设备的安全性的***的示意图；以及

图2示出了用于提高切割锯设备的安全性的方法。

具体实施方式

图1示出了用于提高切割锯设备的安全性的***5的示意图。***5包括用于提高切割锯设备的安全性的装置10。***5是切割锯设备的一部分，其中切割锯设备还包括其他部件。装置10包括连接到切割锯110的RC振荡电路105。装置10还包括连接到RC振荡电路105的探测模块115，以便在切割锯110和用户120之间产生导电路径时，探测RC振荡电路105的电输出的变化。装置10还包括连接到探测模块115和切割锯110的驱动器130的控制模块125，其用于在探测模块115探测到RC振荡电路105的电输出的变化时停止切割锯。下文将描述装置10的工作。

RC振荡电路105包括一组电阻器、电容器和运算放大器。在RC振荡电路105中，电桥电阻器的典型示例性值能够是10kΩ，电容器的典型示例性值能够是1nF，并且放大器反馈回路中的电压限制电阻器的典型示例性值能够是290kΩ。如上所述，这些仅是示例性值，并且RC振荡电路105中的电阻器和电容器也能够采取不同的值。电阻器和电容器的不同的值为RC振荡电路105提供不同的特性。RC振荡电路105是RC相移振荡器，其输出频率取决于连接在反馈电路和地中的电阻。

探测模块115包括信号处理电路，其处理并比较探测模块115的输出波形以便探测任何变化。

***5还包括导电层135以用于支撑用户并且作为RC振荡电路105的地。为了建立在切割锯110和用户120之间的导电路径，用户120必须穿戴导电鞋类（图中未示出）。导电鞋类能够是导电鞋的形式或者导电的用于脚的可移除基部的形式。类似地，用户120必须穿戴具有内部金属网孔衬里的一对手套（图中未示出）。下文将描述手套的目的和工作。

***5还包括设置在导电层135和大地之间的绝缘体（图中未示出），其目的在下文描述。

图2示出了用于提高切割锯设备的安全性的方法20。方法20由装置10执行，并且包括第一步骤205：在切割锯110和用户120之间产生导电路径时，由探测模块115探测RC振荡电路105的电输出的变化。方法20包括第二步骤210：通过由控制模块125控制切割锯110的驱动器130来停止切割锯110。下文将描述方法20的工作。

被设置成由用户120穿戴的导电鞋类的目的是在用户120和导电层135之间形成导电路径。当穿戴导电鞋类时，导电层135将RC振荡电路105的地和导电鞋类连接，从而在RC振荡电路105和用户120之间形成导电路径。绝缘体的目的是将导电层135且更具体地将***5和用户120隔绝于大地以便提高在任意电泄露事故等的情况下的安全性。

如果被用户穿戴，则一对手套的目的是隔绝且也保护用户以免受到切割锯110的伤害。通常，当用户120正切割如木材等的不导电材料时，用户120自然地隔绝于切割锯110。然而，当用户120正切割导电或半导电材料时，由用户120穿戴的该对手套辅助将用户120隔绝于切割锯110。但是，通过在切割导电、不导电或半导电材料时穿戴手套，用户120隔绝于切割锯110。因此，使用该对手套的技术优势是，其允许针对导电、半导电和不导电材料使用***5。

该对手套的内部金属网孔衬里的目的是，当切割锯110意外地与手套的外表面产生接触并且切割手套的外表面时，物理地保护用户的手指或手掌。金属网孔衬里的另一优势是，将用户120包括在RC振荡电路105中，以改变电路105的输出特性，从而使得能够在切割锯110触及用户120的手指和手掌之前探测并停止切割锯110，这将在下文解释。

当用户120正戴着该对手套切割任意类型的材料时，用户120将被隔绝于电路105，并且由探测模块115探测的RC振荡电路105的输出将在输出信号波形方面与电路105的设计输出特性一致。这是因为用户120不被包括在电路105中。当正使用切割锯设备时，探测模块115将持续地接收来自电路105的输出并且检查接收的波形是否在规定公差水平内符合设计的输出波形。现在，如果在切割期间用户120意外地使他的手运动靠近切割锯110，则切割锯110能够磨损或切割手套的外表面，并且与内部金属网孔衬里产生接触，或者在不存在金属衬里的情况下与用户120的手指或手掌直接产生接触。上面这两种情况中的任一情况均能够导致用户120接触切割锯110。用户120是人且是导电的，因此在切割锯110和导电层135之间形成导电路径。用户120因此被包括在电路105中并且电路105的电阻特性变化，从而改变电路105的电输出且更具体地改变其输出信号波形。具体而言，包括用户120的人体电阻能够导致由RC振荡电路105的反馈电路所提供的衰减的变化，从而导致RC振荡电路105的电输出的幅值的变化。RC振荡电路105的电输出的其他变化的示例能够是输出信号波形的削峰正弦波、输出信号波形的正弦波的增加的幅值或者死信号（died out signal）。

一旦在切割锯110和用户120之间产生导电路径，则持续接收来自RC振荡电路105的电输出的探测模块115探测上述电输出的变化。换言之，一旦在RC振荡电路105中包括用户120，则探测模块115探测上述电输出的变化。针对上文更具体而言，探测模块115的信号处理电路接收、处理RC振荡电路105的电输出或输出信号波形，并且将其与预定或控制信号波形相比较，以便探测在切割锯110和用户120之间的导电路径的产生或者RC振荡电路105中是否包括用户120。

上文描述了方法20的步骤205。

***5还包括功率控制模块140以用于提供功率至RC振荡电路105和切割锯110。

一旦由探测模块115探测到RC振荡电路105的电输出的变化，则探测模块115与控制模块125通信或命令控制模块125停止切割锯110。随后，控制模块125控制切割锯110的驱动器130以停止切割锯110。另外，驱动器130还能够将切割锯110从切割位置缩回以便改进对用户120的保护。这是本领域普通技术人员能够理解的。上文描述了方法20的步骤210。

由于明显的原因，因为存在人作为用户，所以大的电流和电压水平不能用于探测电路。在电路中的电噪声必然存在的情况下，且在低强度的电流和电压水平的情况下，如果锯-人接触，则对信号输出的变化的探测将变得不太准确，从而给用户带来灾难性影响。具有减少的噪声输出特性的RC振荡电路105是有利的，因为其允许在电路中存在低强度的电流和电压水平的情况下提高探测的准确性。

***5还能够在用户120开始使用***5之前学习‘正常状态’和‘事故状态’之间的差异，这能够被称为学习程序。‘事故状态’是对锯-人接触情形的模拟，其中切割锯110接触用户120的手掌的手指或手套的内部金属网孔衬里。为了模拟‘正常状态’，用户120在穿戴该对手套的情况下与连接到锯的金属元件接触，并且探测模块115接收来自RC振荡电路105的输出信号，其特性或多或少与输出信号的设计特性相同。为了模拟‘事故状态’，用户120在没有手套的情况下与连接到锯的金属元件接触，并且探测模块115接收来自RC振荡电路105的输出信号，其特性将与‘正常状态’下的输出信号大不相同。该信息被存储在***5中的适当的存储器装置中，并且当需要实际探测时在实时状态下使用。这使得探测模块115能够学习在‘正常状态’和‘事故状态’之间的输出信号波形的特性的差异。不同人的电阻值是不同的，且因此不同用户的身体能够导致输出信号波形的不同变化。因此，在用户开始使用实施有***5的切割锯设备之前，能够运行如上所述的学习程序以存储值。

将理解的是，上述描述试图仅描述所公开技术的原理，而不是排他的，并且改变和变型对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且除了如所附权利要求中明确表述的，本发明不试图被限制。

Claims (7)

1.一种用于提高切割锯设备的安全性的装置（10），包括：

连接到切割锯（110）的RC振荡电路（105）；

连接到所述RC振荡电路（105）的探测模块（115），以便在所述切割锯（110）和用户（120）之间产生导电路径时，探测所述RC振荡电路（105）的电输出的变化；以及

连接到所述探测模块（115）和所述切割锯（110）的驱动器（130）的控制模块（125），以用于在所述探测模块（115）探测到所述RC振荡电路（105）的所述电输出的所述变化时，停止所述切割锯（110）。

2.一种用于提高切割锯设备的安全性的***（5），包括：

装置（10），包括：

连接到切割锯（110）的RC振荡电路（105）；

连接到所述RC振荡电路（105）的探测模块（115），以便在所述切割锯（110）和用户（120）之间产生导电路径时，探测所述RC振荡电路（105）的电输出的变化；以及

连接到所述探测模块（115）和所述切割锯（110）的驱动器（130）的控制模块（125），以用于在所述探测模块（115）探测到所述RC振荡电路（105）的所述电输出的所述变化时，停止所述切割锯（110）；以及

导电层（135），其用于支撑所述用户并且作为所述RC振荡电路（105）的地。

3.根据权利要求2所述的***（5），还包括设置在所述导电层（135）和大地之间的绝缘体。

4.根据权利要求2所述的***（5），还包括由所述用户（120）使用的导电鞋类。

5.根据权利要求2所述的***（5），还包括由所述用户（120）使用的一对手套。

6.根据权利要求5所述的***（5），其中该对手套包括内部金属网孔衬里。

7. 一种用于提高切割锯设备的安全性的方法（20），所述切割锯设备包括用于提高安全性的装置（10），所述装置（10）包括连接到切割锯（110）的RC振荡电路（105），所述方法（20）包括：

在所述切割锯（110）和用户（120）之间产生导电路径时，探测所述RC振荡电路（105）的电输出的变化；以及

由所述控制模块（125）停止所述切割锯（110）。