CN107065603B - 激光安全防护联锁装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光安全防护联锁装置和方法。激光安全防护联锁装置包括壳体、壳体内的能够发射激光的激光器以及激光出光联锁电路，其中壳体包括能够打开和闭合的门，在所述门被闭合的状态下所述壳体限定密闭的空间，激光器处于所述密闭的空间内；其中所述激光出光联锁电路配置成控制所述激光安全防护联锁装置在打开所述门时或打开所述门之前激光器自动地停止发射激光。

Description

激光安全防护联锁装置和方法
技术领域
本发明涉及辐射检测技术领域，特别涉及激光安全防护联锁装置和方法。
背景技术
在采用激光器的设备中，需要防止激光发射到人体可能暴露于激光下的环境中，以避免激光对人体的伤害。
现有的激光设备一部分是采用插拔或旋转的激光锁或类似急停按钮的机构用于开启或关闭激光出光使能。然而，这种类型的设备停止出光的时间完全取决于操作者的动作时间。在发生激光照射人体的事件时，该方案不能立即、自动地切断激光光源。
还有部分激光设备采用激光挡板来避免激光直射人体组织，以达到激光安全防护的目的。然而，这种类型的设备不能完全杜绝激光照射人体的可能性，例如激光如遇到镜面反射装置，仍然有可能反射到人体组织，从而可能对人身造成伤害。
期望提供一种设备能够彻底消除激光照射人体的可能性。
发明内容
本发明的实施例期望提供激光安全防护联锁装置和方法，彻底避免激光照射人体的可能性。
根据本发明的一个方面，提供一种激光安全防护联锁装置，包括壳体、壳体内的能够发射激光的激光器以及激光出光联锁电路，其中壳体包括能够打开和闭合的门，在所述门被闭合的状态下所述壳体限定密闭的空间，激光器处于所述密闭的空间内；其中所述激光出光联锁电路配置成控制所述激光安全防护联锁装置在打开所述门时或打开所述门之前激光器自动地停止发射激光。
在一个实施例中，所述激光出光联锁电路包括中央控制单元，用于将所述门和激光器的操作相关联以便控制门和激光器，使得只有在所述门处于闭合状态的条件下才允许启动激光器，在所述门被打开之前或同时停止激光器。
在一个实施例中，所述激光出光联锁电路还包括门状态检测装置用于检测所述门是处于打开状态还是闭合状态，并且将检测到的门的打开状态或闭合状态通过信号发送给中央控制单元。
在一个实施例中，所述激光出光联锁电路还包括“与”逻辑控制单元，用于接收中央控制单元控制激光器的信号和门状态检测装置检测到的所示门的状态的信号，并且基于中央控制单元的控制所述激光器发射激光的信号和门状态检测装置检测到所述门处于闭合状态的信号输出以电路硬件的方式开启激光器使能信号使得激光器发射激光。
在一个实施例中，所述“与”逻辑控制单元配置成当所述门被打开时，不输出激光器使能信号，激光器不能发射激光。
在一个实施例中，所述“与”逻辑控制单元配置成在所述门处于打开状态下，切断激光器的电源。
在一个实施例中，中央控制单元配置成在所述门在打开状态下控制所述激光器不能发射激光。
激光安全防护联锁装置能够将激光封锁在一个封闭的空间内工作。一旦门开启，在硬件及软件的双重作用下，激光器立即停止出光，从而彻底避免激光照射人体的可能性。
根据本发明的一个方面，提供一种激光安全防护联锁方法，所述方法用于激光安全防护联锁装置，所述激光安全防护联锁装置包括壳体、壳体内的能够发射激光的激光器以及激光出光联锁电路，其中壳体包括能够打开和闭合的门，在所述门被闭合的状态下所述壳体限定密闭的空间，激光器处于所述密闭的空间内；
在一个实施例中，所述激光安全防护联锁方法包括：使用所述激光出光联锁电路控制所述激光安全防护联锁装置在打开所述门时或打开所述门之前激光器自动地停止发射激光。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还包括：将所述门和激光器的操作相关联以便控制门和激光器，使得只有在所述门处于闭合状态的条件下才允许启动激光器，在所述门被打开之前或同时停止激光器。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还包括：使用所述激光出光联锁电路的门状态检测装置检测所述门是处于打开状态还是闭合状态，根据检测到的所述门的打开状态或闭合状态控制激光器。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还包括：使用所述激光出光联锁电路的“与”逻辑控制单元，用于接收中央控制单元控制激光器的信号和门状态检测装置检测到的所示门的状态的信号，并且基于中央控制单元的控制所述激光器发射激光的信号和门状态检测装置检测到所述门处于闭合状态的信号以电路硬件的方式开启输出激光器使能信号使得激光器发射激光。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还包括：使用所述“与”逻辑控制单元使得当所述门被打开时，以电路硬件的方式关闭激光器使能信号，激光器不能发射激光。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还包括：使用所述“与”逻辑控制单元使得在所述门处于打开状态下，切断激光器的电源。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还包括：在所述门在打开状态下以软件方式关闭激光器的光发射，控制所述激光器不能发射激光。
附图说明
图1为本发明一个实施例的激光安全防护联锁装置的示意图，其中门处于打开状态。
图2为本发明一个实施例的激光安全防护联锁装置的示意图，其中门处于闭合状态。
图3为本发明一个实施例的激光出光联锁电路的原理框图。
具体实施方式
尽管本发明容许各种修改和可替换的形式，但是它的具体的实施例通过例子的方式在附图中示出，并且将详细地在本文中描述。然而，应该理解，随附的附图和详细的描述不是为了将本发明限制到公开的具体形式，而是相反，是为了覆盖落入由随附的权利要求限定的本发明的精神和范围中的所有的修改、等同形式和替换形式。附图是为了示意，因而不是按比例地绘制的。
下面根据附图说明根据本发明的多个实施例。
本发明的一个实施例提供一种激光安全防护联锁装置，包括壳体10、壳体10内的能够发射激光的激光器以及激光出光联锁电路，其中壳体10包括能够打开和闭合的门11，在所述门11被闭合的状态下所述壳体10限定密闭的空间，激光器处于所述密闭的空间内。所述激光出光联锁电路配置成控制所述激光安全防护联锁装置在打开所述门11时或打开所述门11之前激光器自动地停止发射激光。
在本发明的一个实施例中，激光安全防护联锁装置的所述激光出光联锁电路可以包括中央控制单元，用于将所述门11和激光器的操作相关联以便控制门11和激光器，使得只有在所述门11在闭合状态的条件下才允许启动激光器，在所述门11被打开之前或同时停止激光器。中央控制单元还配置成在所述门11处于打开状态下以软件的方式控制所述激光器不能发射激光。例如，中央控制单元使用软件停止激光器发射激光。
在一个实施例中，激光安全防护联锁装置的所述激光出光联锁电路还可以包括门11状态检测装置用于检测所述门11是处于打开状态还是闭合状态，并且将检测到的门11的打开状态或闭合状态通过信号发送给中央控制单元。例如，壳体10内可以设置激光探头，激光探头可以例如是通过探测门11是否位于闭合位置来判断门11处于闭合状态还是打开状态。激光探头也可以通过探测所述门11的边缘是否接触壳体10的门框12来判断所述门11是否闭合或打开。例如，当门11的边缘接触门框12时，判断所述门11处于闭合状态。当探测到所述门11的边缘离开门框12时，即判断门11处于打开状态。激光探头可以是多种形式，这里不再一一赘述。
在一个实施例中，激光安全防护联锁装置的所述激光出光联锁电路还可以包括“与”逻辑控制单元，用于接收中央控制单元控制激光器的信号和门11状态检测装置检测到的所示门11的状态的信号，并且基于中央控制单元的控制所述激光器发射激光的信号和门11状态检测装置检测到所述门11处于闭合状态的信号输出以电路硬件的方式开启激光器使能信号使得激光器发射激光。换句话说，只有在中央控制单元的控制所述激光器发射激光并且门11状态检测装置检测到所述门11处于闭合状态的情况下，“与”逻辑控制单元才会输出使能信号使得激光器发射激光。进一步，在一个实施例中，所述“与”逻辑控制单元配置成当所述门11被打开时，不输出激光器使能信号，激光器不能发射激光。在一个实施例中，所述“与”逻辑控制单元配置成在所述门11处于打开状态下，切断激光器的电源。换句话说，当所述门11被打开的时刻以及在所述门11处于打开状态时，所述“与”逻辑控制单元配置成不能输出激光器使能信号，激光器不能发射激光。
在图3中，示出根据本发明一个实施例的激光出光联锁电路的原理示意图。在激光出光联锁电路中，中央控制单元通过激光控制信号①和检测的门11的状态信号③通过“与”逻辑控制单元进行“与”逻辑之后，才能得到激光器的使能信号②，用于控制激光器的开启或关闭。只有当中央控制单元发出激光出光的指令，并且门11处于关闭状态时，“与”逻辑控制单元才会输出有效的激光器使能信号，让激光器出光。而当门11开启时或者所述门11处于打开状态，“与”逻辑控制单元的输入条件之一没有满足，不能输出激光器使能信号②，激光器不能出光，这是基于硬件的激光联锁。
与此同时，来自门状态检测装置的门11的状态信号③传递给中央控制单元，中央控制单元在软件的干预下，停止激光器控制信号①，使得“与”逻辑控制信号的两个输入条件同时不满足，更进一步关闭激光器使能信号②，这是基于软件的激光联锁，或者说是以软件的方式实现联锁。
在上述控制逻辑电路中，只要门11打开，而不管此时激光器是否正在出光，都会立即从电路硬件上或以硬件的方式切断激光器出光使能信号，让激光器立即停止出光。因此激光器出光的前提条件之一就是门11必须关闭。这就从根本上保证了激光只能在一个封闭区域内工作，从而确保操作者及其他人员的安全。
根据本发明的一个实施例，提供一种激光安全防护联锁方法，所述方法用于激光安全防护联锁装置，所述激光安全防护联锁装置包括壳体10、壳体10内的能够发射激光的激光器以及激光出光联锁电路，其中壳体10包括能够打开和闭合的门11，在所述门11被闭合的状态下所述壳体10限定密闭的空间，激光器处于所述密闭的空间内。
所述激光安全防护联锁方法包括：使用所述激光出光联锁电路控制所述激光安全防护联锁装置在打开所述门11时或打开所述门11之前激光器自动地停止发射激光。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还可以包括将所述门11和激光器的操作相关联以便控制门11和激光器，使得只有在所述门11处于闭合状态的条件下才允许启动激光器，在所述门11被打开之前或同时停止激光器。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还可以包括使用所述激光出光联锁电路的门11状态检测装置检测所述门11是处于打开状态还是闭合状态，根据检测到的所述门11的打开状态或闭合状态控制激光器。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还可以包括使用所述激光出光联锁电路的“与”逻辑控制单元，用于接收中央控制单元控制激光器的信号和门11状态检测装置检测到的所示门11的状态的信号，并且基于中央控制单元的控制所述激光器发射激光的信号和门11状态检测装置检测到所述门11处于闭合状态的信号以电路硬件的方式开启输出激光器使能信号使得激光器发射激光。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还可以包括使用所述“与”逻辑控制单元使得当所述门11被打开时，以电路硬件的方式关闭激光器使能信号，激光器不能发射激光。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还可以包括使用所述“与”逻辑控制单元使得在所述门11处于打开状态下，切断激光器的电源。
在一个实施例中，激光安全防护联锁方法还可以包括在所述门11在打开状态下以软件方式关闭激光器的光发射，控制所述激光器不能发射激光。
虽然本总体专利构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体专利构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (8)

1.一种激光安全防护联锁装置，包括壳体、壳体内的能够发射激光的激光器以及激光出光联锁电路，其中壳体包括能够打开和闭合的门，在所述门被闭合的状态下所述壳体限定密闭的空间，激光器处于所述密闭的空间内；其中所述激光安全防护联锁装置配置成在激光出光联锁电路控制下，在打开所述门时或打开所述门之前激光器自动地停止发射激光；
所述激光出光联锁电路包括中央控制单元，用于将所述门和激光器的操作相关联以便控制门和激光器的操作，使得只有在所述门处于闭合状态的条件下才发出激光器控制信号，在所述门被打开之前或同时停止发出激光器控制信号；
其中所述激光出光联锁电路还包括门状态检测装置用于检测所述门是处于打开状态还是闭合状态，并且将检测到的门的打开状态或闭合状态通过信号发送给中央控制单元；
其中所述激光出光联锁电路还包括“与”逻辑控制单元，用于接收中央控制单元发出的激光器控制信号和门状态检测装置检测到的所示门的状态的信号，并且基于中央控制单元的所述激光器控制信号和门状态检测装置检测到所述门处于闭合状态的信号输出以电路硬件的方式开启激光器使能信号使得激光器发射激光；
其中所述门状态检测装置包括激光探头用于探测门是处于闭合状态还是打开状态。
2.如权利要求1所述的激光安全防护联锁装置，所述“与”逻辑控制单元配置成当所述门被打开时，不输出激光器使能信号，激光器不能发射激光。
3.如权利要求1所述的激光安全防护联锁装置，所述“与”逻辑控制单元配置成在所述门处于打开状态下，切断激光器的电源。
4.如权利要求1所述的激光安全防护联锁装置，其中中央控制单元配置成在所述门在打开状态下停止发出所述激光器控制信号，不能发射激光。
5.一种激光安全防护联锁方法，所述方法用于激光安全防护联锁装置，所述激光安全防护联锁装置包括壳体、壳体内的能够发射激光的激光器以及激光出光联锁电路，其中壳体包括能够打开和闭合的门，在所述门被闭合的状态下所述壳体限定密闭的空间，激光器处于所述密闭的空间内；
所述激光安全防护联锁方法包括：使用所述激光出光联锁电路控制所述激光安全防护联锁装置在打开所述门时或打开所述门之前激光器自动地停止发射激光；
所述激光安全防护联锁方法还包括：将所述门和激光器的操作相关联以便控制门和激光器的操作，使得只有在所述门处于闭合状态的条件下才允许启动激光器，在所述门被打开之前或同时停止激光器；
所述激光安全防护联锁方法还包括：使用所述激光出光联锁电路的门状态检测装置检测所述门是处于打开状态还是闭合状态，根据检测到的所述门的打开状态或闭合状态控制激光器；
所述激光安全防护联锁方法还包括：使用所述激光出光联锁电路的“与”逻辑控制单元，用于接收中央控制单元发出的激光器控制信号和门状态检测装置检测到的所示门的状态的信号，并且基于中央控制单元的发出的所述激光器控制信号和门状态检测装置检测到所述门处于闭合状态的信号以电路硬件的方式开启输出激光器使能信号使得激光器发射激光；
其中所述门状态检测装置包括激光探头用于探测门是处于闭合状态还是打开状态。
6.如权利要求5所述的激光安全防护联锁方法，还包括：使用所述“与”逻辑控制单元使得当所述门被打开时，以电路硬件的方式关闭激光器使能信号，激光器不能发射激光。
7.如权利要求5所述的激光安全防护联锁方法，还包括：使用所述“与”逻辑控制单元使得在所述门处于打开状态下，切断激光器的电源。
8.如权利要求5所述的激光安全防护联锁方法，还包括：在所述门在打开状态下以软件方式关闭激光器的光发射，控制所述激光器不能发射激光。
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