Установка, содержащая перчаточный бокс и устройство для замены перчаток, включающее в себя контроль за заменой перчаток
Изобретение относится к установке, содержащей по меньшей мере один перчаточный бокс (2), оснащенный кольцом (8) бокса, содержащим RFID-чип (28), устройство (22) для замены перчаток, снабженное считывающим устройством (34) RFID и электронной платой (36), использованную перчатку (10), содержащий RFID-чип (32) на кольце (8) бокса, и новую перчатку (110), содержащую RFID-чип (132) в устройстве (22) для замены перчаток в целях замены использованных перчаток (10), компьютер (46), предназначенный для сбора и обработки информации, считанной с помощью считывающего устройства (34) RFID и временно сохраняемой в электронной плате (36). Изобретение позволяет идентифицировать перчатки и контролировать замену на перчаточном боксе или изоляторе. 6 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к установке, содержащей перчаточный бокс, устройство для замены перчаток или объектов, закрепленных на перчаточном боксе, в котором улучшается отслеживаемость упомянутых объектов.
Уровень техники
Манипулирование токсичными продуктами осуществляется внутри перчаточных боксов или изоляторов, доступ к которым осуществляется с использованием непроницаемых перчаток, закрепленных на стене перчаточного бокса или изолятора для того, чтобы обеспечить защиту для оператора посредством непроницаемых перчаток.
Открытый конец перчатки, через который оператор просовывает свою руку, установлен на неподвижно закрепленном кольце, на котором установлено уплотнение.
Этот набор, который состоит из перчатки, кольца и уплотнения, образует одноразовый продукт, предназначенный для использования на перчаточном боксе или изоляторе, и используется для манипулирования радиоактивными продуктами в атомной промышленности или токсичными продуктами в фармацевтической промышленности.
Этот набор присоединен к перчаточному боксу или изолятору с помощью промежуточного кольца бокса, предварительно герметично прикрепленного к стенке бокса. Поэтому кольцо бокса ограничивает отверстие в стенке, которое герметично закрыто с помощью набора из перчатки, кольца и уплотнения.
При замене перчатки необходимо обеспечить непрерывность герметизации, то есть защиту оператора. С этой целью, инструмент, который называется инжекционной гильзой, позволяет производить замену использованной перчатки на новую перчатку, не нарушая при этом герметизации.
Перчатки имеют срок годности, за пределами которого больше нельзя гарантировать их характеристики герметичности. Учитывая критический характер возможного разрыва в герметичности в связи с опасностью манипулируемых продуктов, печатка должна быть заменена перед истечением своего срока годности. Поэтому требуется контроль за этим сроком годности.
Более того, в установках, содержащих большое количество перчаточных боксов, выполненных, в свою очередь, с большим количеством перчаток, контроль за сроком годности каждой из перчаток становится очень сложным.
На самом деле, желательно обеспечить возможность идентификации всех перчаток установки, их местоположение, их модели и их срока годности.
Понятно, что такой контроль в случае, когда он осуществляется оператором вручную, требует затрат значительного количества времени без возможности гарантировать надежность контроля.
Раскрытие изобретения
Следовательно, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы выполнить перчаточный бокс, перчатки и устройство для замены перчаток, которое позволяет идентифицировать перчатки и контролировать замену на перчаточном боксе или изоляторе, более конкретно, контролировать любой объект, установленный на перчаточном боксе или изоляторе.
Вышеупомянутая задача решена в установке, которая реализует технологию RFID (радиочастотная идентификация) для того, чтобы обеспечить безопасный и эффективный контроль за перчатками или объектами, установленными на перчаточном боксе.
Заявленное изобретение содержит перчаточный бокс, по меньшей мере одну перчатку, которая снабжена кольцом и установлена в кольце бокса, выполненном за одно целое со стенкой, кольцо для стопорения кольца для перчатки на фланце и устройстве для замены перчаток. Кольцо перчатки, кольцо бокса и кольцо для стопорения содержат, каждое, RFID-чип, а устройство для замены перчаток содержит считывающее устройство RFID с возможностью поддержания связи с RFID-чипами для того, чтобы идентифицировать их и записывать характеристики элементов, на которых они расположены, такие как местоположение колец, модели перчаток, срок годности перчаток, в базе данных.
Таким образом, каждая перчатка записывается и контролируется, и каждая операция по замене перчатки записывается, что позволяет выполнить контроль за техническим обслуживанием перчаточных боксов.
В особенно предпочтительном варианте, считывающее устройство и RFID-чипы позволяют обеспечить безопасность операций по замене перчаток.
Например, можно определить, правильно ли поставлено на место кольцо для стопорения, или соответствует ли новая перчатка предполагаемый перчатке.
Преимущественно, оператор может также носить RFID-чип, который идентифицирует его. Таким образом, можно проверить, имеет ли оператор разрешение, чтобы выполнить эту замену перчатки. Кроме того, эта информация позволяет пополнять базу данных для того, чтобы сделать ее как можно более полной.
В случае какого-либо дефекта, преимущественно вырабатывается сигнал тревоги для того, чтобы предупредить оператора, и даже чтобы механическое устройство предотвратило продолжение процедуры замены перчатки.
Далее предметом изобретения является устройство для замены перчаток на перчаточном боксе, причем упомянутый перчаточный бокс содержит стенки, которые ограничивают закрытый бокс, по меньшей мере одно отверстие для перчатки, выполненное в одной из стенок, причем отверстие для перчатки содержит кольцо бокса, выполненное за одно целое со стенкой и ограничивающее проход, выполненный с возможностью герметичной установки в нем перчатки, при этом упомянутая перчатка содержит кольцо для перчатки, на которой имеется гибкий участок, предназначенный для приема руки оператора, упомянутое устройство для замены перчаток содержит тело, предназначенное для приема новой перчатки, механизм выполненный с возможностью приложения осевого толкающего усилия к новой перчатке так, чтобы побудить ее занять свое место в отверстии для перчатки вместо использованной перчатки, считывающее устройство RFID, снабженное по меньшей мере одной антенной, предназначенной для поддержания связи с RFID-чипами, переносимыми перчатками и кольцом бокса для перчаточного бокса, содержащее электронную плату, подсоединенную к считывающему устройству RFID для сохранения считывающей информации, принятой из упомянутых RFID-чипов.
Предпочтительно устройство для замены перчаток содержит столько антенн, сколько имеется RFID-чипов, с помощью которых оно должно поддерживать связь.
Устройство для замены перчатки содержит преимущественно механизм предотвращения столкновений, который последовательно поддерживает связь с упомянутыми чипами.
Устройство для замены перчаток может содержать средство для обнаружения присутствия или отсутствия новой перчатки, установленной в его теле. Например, средство для обнаружения содержит подвижный элемент, положение которого чувствительно к присутствию или отсутствию новой перчатки, и электрический переключатель, который посылает сигнал в электронную плату согласно положению подвижного элемента.
Преимущественно электронная плата содержит средство, выполненное с возможностью излучения сигналов тревоги и/или управления на основании информации, полученной из упомянутых RFID-ячеек. Сигналы тревоги являются, например, звуковыми и/или визуальными.
Предпочтительно устройство для замены перчаток содержит механическое средство, выполненное с возможностью предотвращения замены перчатки, причем упомянутое средство приводится в действие с помощью сигнала управления, излучаемого с помощью упомянутой электронной платы.
Другим объектом изобретения является перчаточный бокс, выполненный с возможностью изоляции объема по отношению к внешней среде и содержащий стенки, ограничивающие закрытый бокс, по меньшей мере одно отверстие для перчатки, выполненное на одной из стенок, причем отверстие для перчатки содержит кольцо бокса, выполненное за одно целое со стенкой и ограничивающее проход, в котором устройство предназначено для герметичной установки, при этом упомянутое кольцо бокса выполнено с первым чипом с радиочастотной идентификацией, который называется RFID-чипом, предназначенным для поддержания связи со считывающим устройством с радиочастотной идентификацией, который называется считывающим устройством RFID, причем упомянутый RFID-чип содержит информацию об упомянутом кольце бокса.
Предпочтительно перчаточный бокс содержит кольцо для стопорения, установленное на кольце бокса и на устройстве, размещенном в упомянутом боксе, для того, чтобы застопорить устройство по отношению к упомянутому кольцу бокса, причем упомянутое кольцо для стопорения содержит второй RFID-чип, предназначенный для поддержания связи со считывающим устройством с радиочастотной идентификацией, которое называется как считывающее устройство RFID, причем второй RFID-чип содержит информацию об упомянутом кольце для стопорения.
Другим предметом настоящего изобретения является устройство для замены перчаток, предназначенное для установки в отверстии для перчатки перчаточного бокса согласно изобретению и для герметичного закрытия прохода кольца бокса, причем устройство содержит кольцо, герметично взаимодействующее с кольцом бокса, уплотнение, выполненное на внешней периферии кольца устройства, причем указанное кольцо содержит третий RFID-чип, предназначенный для поддержания связи со считывающим устройством RFID, при этом упомянутый третий RFID-чип содержит информацию относительно упомянутого устройства.
Устройство представляет собой преимущественно перчатку, и упомянутое кольцо устройства, которое представляет собой кольцо для перчатки, несущее гибкий участок, предназначенный для приема руки оператора. Альтернативно, кольцо может закрываться таким образом, чтобы образовалась заглушка.
Другим предметом настоящего изобретения является установка для замены перчаток, содержащая по меньшей мере один перчаточный бокс согласно изобретению, устройство для замены перчаток согласно изобретению, по меньшей мере две перчатки согласно изобретению, причем перчатка расположена в отверстии для перчатки, и называется использованной перчаткой, упомянутый перчаточный бокс и перчатка, предназначенная для установки в устройстве для замены перчаток в целях замены использованной перчатки, называемая новой перчаткой, компьютер, предназначенный для сбора и обработки информации, считываемой с помощью считывающего устройства RFID и сохраняемой временно в электронной плате, и средство соединения между компьютером и электронной платой.
Преимущественно установка содержит по меньшей мере один четвертый RFID-чип для идентификации оператора, причем четвертый RFID-чип содержит информацию относительно авторизации оператора для выполнения операции по замене перчатки и предназначен для ношения оператором.
В одном примере, RFID-чипы формируются поверх кольца ячейки, и/или кольца для перчатки и/или кольца для стопорения. В другом примере, RFID-чипы накладываются на кольцо ячейки, и/или кольцо для перчатки и/или кольцо для стопорения, например, с помощью клея.
Данные, сохраненные на упомянутых чипах, представляют собой, например, серийный номер перчаток, установленных на каждое кольцо ячейки, модель перчатки или заглушки, закрывающей кольцо ячейки вместо перчатки, срок годности кольца для стопорения, дату замены упомянутой перчатки, имя или номер оператора.
Другим предметом настоящего изобретения является способ замены перчаток в установке согласно настоящему изобретению, содержащий этапы:
a) устанавливают на место устройство для замены перчаток вблизи отверстия для перчатки, в котором необходимо произвести замену перчатки, и считывают с помощью считывающего устройства RFID по меньшей мере первый RFID-чип кольца для бокса и по меньшей мере третий RFID-чип кольца использованной перчатки,
b) устанавливают на место новую перчатку в устройство для замены перчаток и считывают третий RFID-чип новой перчатки с помощью считывающего устройства RFID,
c) позиционируют устройство для замены перчаток в кольце для бокса с помощью возможно другого считывающего устройства первого RFID-чипа кольца для бокса,
d) приводят в действие механизм для замены перчаток,
e) отводят устройство для замены перчаток,
f) передают данные в компьютер.
В варианте осуществления, в котором перчаточный бокс содержит кольцо для стопорения, этап а) может также содержать считывание второго RFID-чипа кольца для стопорения с помощью считывающего устройства RFID и этап отвода кольца для стопорения перед этапом b).
Способ замены перчаток согласно изобретению может преимущественно содержать этап после этапа е) считывание чипов кольца для бокса и перчатки.
Способ замены перчаток может содержать этап e1) помещения обратно на место кольца для стопорения в отверстие для перчатки после этапа е) и считывание второго чипа упомянутого кольца для стопорения с помощью считывающего устройства RFID.
Способ замены перчатки содержит преимущественно этап перед этапом а) считывания четвертого RFID-чипа для идентификации оператора.
Преимущественно способ замены перчаток содержит, после считывания информации RFID-чипа или чипов с помощью считывающего устройства RFID, этап обработки данных с помощью электронной платы и этап выработки сигнала тревоги и/или управления в случае считывания предопределенных данных.
Например, в ходе обработки данных с помощью электронной платы происходит сравнение данных, считанных с помощью считывающего устройства RFID, со списком авторизованных или запрещенных данных, например, для данных, которые идентифицирует оператор, или серийный номер перчатки, и/или сравнение даты замены перчатки или даты истечения срока кольца для стопорения с текущей датой.
Краткое описание чертежей
Изобретение можно будет лучше понять после прочтения последующего описания и прилагаемых чертежей.
На фиг. 1 схематично показана установка согласно изобретению перед заменой перчатки, вид в поперечном разрезе;
на фиг. 2 показана одна перчатка, вид в поперечном разрезе.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 схематично показана установка перчаточного бокса 2, выполненная с отверстием 4 для перчатки, образованным в стенке 6 перчаточного бокса 2. Предпочтительно стенка 6 является прозрачной для того, чтобы оператор мог видеть внутреннюю полость перчаточного бокса 6.
На фигуре 1 показаны различные элементы перчаточного бокса, перчаток и устройства для замены перчаток, и она является схематичной и используется только в целях иллюстрации для того, чтобы лучше понять изобретение.
Установка, к которой относится изобретение, представляет собой, например, установку, описанную в документе FR 2652143.
Отверстие 4 для перчатки содержит кольцо 8, имеющее центральный проход с осью X, называемый ''кольцо бокса''.
Отверстие 4 для перчатки закрывается с помощью перчатки 10. Перчатка 10 содержит гибкий участок 12, предназначенный для приема руки, и размещается внутри перчаточного бокса 6 и кольца 14 для перчатки, граничащего с открытым концом гибкого участка, через который оператор вводит свою руку. На фигуре 2 показана только перчатка 10.
Наружный диаметр кольца для перчатки равен внутреннему диаметру кольца 8 бокса. Кольцо 14 для перчатки содержит на своей внешней периферии уплотнение 16, предназначенное для уплотнения между кольцом 8 бокса отверстия 4 для перчатки и кольцом 14 для перчатки. Кольцо для перчатки показано схематично, и оно содержит другие элементы, непоказанные для облегчения понимания изобретения.
Кольцо 14 для перчатки имеет ось X1. Кольцо 14 для перчатки вводится в кольцо 8 бокса таким образом, чтобы ось X и ось X1 были соосными.
При установке кольца 14 для перчатки в кольцо 8 бокса, набор, сформированный таким образом, имеет кольцеобразную внешнюю поверхность, замкнутую на центральном участке с помощью гибкого участка перчатки.
Кольцеобразная часть 18, обозначенная как ''кольцо для стопорения'', присоединена к внешней поверхности узла, образованного кольцом бокса и кольцом для перчатки, блокируя перемещение перчатки и предотвращая случайное извлечение. Кольцо 18 для стопорения граничит на своей внешней периферии с краем 19.
Штифт 20 преимущественно выполнен для блокировки вращения кольца 14 для перчатки и кольца 8 бокса.
Установка дополнительно содержит устройство 22 для замены перчаток, обозначенное как ''эжекционная гильза'', которая показана весьма схематично.
Эжекционная гильза 22 содержит тело 24 в форме трубы, предназначенное для приема новой перчатки 110, предназначенной для установки вместо использованной перчатки 10 на место в отверстии 4 для перчатки. Поэтому внутренний диаметр тела 24, по существу, равен внешнему диаметру кольца 14 для перчатки. Эжекционная гильза 22 содержит две ручки 26 для того, чтобы держать гильзу. Эжекционная гильза дополнительно содержит непоказанный механизм, выполненный с возможностью оказывать толкающее усилие на кольцо 114 для перчатки новой перчатки 110 в положении в теле. Например, механизм представляет собой ручной привод, преобразующий движение вращения ручек 26 в движение перемещения вдоль оси X толкателя, размещенного в теле 24. Толкатель предназначен для приложения токающего усилия к кольцу 114 для перчатки новой перчатки 110 в направлении кольца 14 для перчатки использованной перчатки 10 для того, чтобы вызвать выброс использованной перчатки 10 внутри перчаточного бокса и ее замену на новую перчатку 10 без нарушения герметизации. Альтернативно, механизм можно снабдить двигателем, и толкатель будет перемещаться с помощью простого нажатия оператором на кнопку управления.
Эжекционная гильза 22 содержит преимущественно датчик 27, который позволяет обнаружить выполнение замены перчатки, и это обнаружение передается на электронную плату. Дата и время замены перчатки записываются на плате.
Датчик 27 может представлять собой, например, механический палец, который приводит в действие электрический переключатель, который посылает импульс в электронную плату, когда новая перчатка больше не находится в гильзе. Например, палец 27 устанавливается с возможностью скольжения в теле 24 согласно направлению, перпендикулярному оси трубчатого тела. Последнее находится в убранном положении, когда кольцо 114 для перчатки новой перчатки 110 находится в положении, готовом для установки в место в отверстии 4 для перчатки, и в расширенном положении, когда кольцо 114 для перчатки новой перчатки 110 не находится больше на своем месте, что означает, что она установлена в отверстии 4 для перчатки.
Установка дополнительно содержит средство для обеспечения контроля за перчатками. В частности, это средство предназначено для сбора некоторого количества информации относительно перчаток такой, например, как их местоположение, их модель, их срок годности и т.д.
Средство для обеспечения контроля представляет собой тип передачи с помощью технологии RFID (радиочастотной идентификации).
Технология RFID представляет собой способ для запоминания и извлечения данных на расстоянии за счет использования маркеров, которые называются как ''RFID-метки''.
RFID-метки обычно включают в себя по меньшей мере одну антенну, связанную с электронным чипом, который позволяет им принимать и реагировать на радиозапросы, выдаваемые из приемопередатчика, который называется считывающим устройством. Электронный чип метки обычно содержит по меньшей мере идентификационные данные.
Таким образом, технология RFID позволяет, в частности, обнаружить метку посредством обмена данными с использованием радиоволн между RFID-меткой и считывающим устройством, когда метка находится в пределах электромагнитного поля, созданного считывающим устройством.
Это электромагнитное поле обычно создается с помощью радиочастотного генератора, расположенного в считывающем устройстве и с помощью антенны, подсоединенной к этому считывающему устройству.
Первый RFID-чип 28 установлен на кольце бокса, второй RFID-чип 30 установлен на кольцо для стопорения, и третий RFID-чип 32 на кольцо 14 для перчатки. Предпочтительно метки RFID-чипов являются пассивными и просто изменяют электромагнитное поле, которое вырабатывается считывающим устройством для того, чтобы передавать свои идентификационные данные. Перчатка ПО содержит RFID-чип 132.
Считывающее устройство 34 RFID выполнено на эжекционной гильзе 22. Электронная плата с микроконтроллером 36 также выполнена на эжекционной гильзе и приводит в действие считывающее устройство 34 RFID. Эту плату 36 можно подсоединить к простому интерфейсу, например алфавитно-цифровому экрану ЖКД размером 2×16 знаков+4 кнопки, с учетом конфигурации. Альтернативно, конфигурацию может выполнить путем подсоединения электронной платы к компьютеру. Средство соединения 40 между считывающим устройством RFID и компьютером 46 предусматривает, например, Ethernet соединение, Wi-Fi соединение, USB соединение и другой тип соединения, таким образом, чтобы передать в последний собранную информацию. Преимущественно питание на электронную плату 36 и считывающее устройство 34 RFID подается с помощью аккумуляторной батареи 37, что делает весьма маневренной эжекционную гильзу 22.
Особенно преимущественно, установка дополнительно содержит четвертый RFID-чип 42 для того, чтобы идентифицировать оператора. Например, четвертый RFID-чип 42 вставляется в карту 44, например, в формате типа ''чип-карта''. Карта предназначена для ношения оператором. Альтернативно, оператор может идентифицировать себя, используя интерфейс эжекционной гильзы или путем подсоединения эжекционной гильзы к компьютеру и с помощью идентификации самого себя непосредственно в компьютере.
В качестве примера и в неограниченной манере, RFID-чипы 28, 30, 32 включены, например, в кольцо для перчатки и фланец за счет формования путем дополнительного литья или приклеивания RFID-чипа, например, типа самоклеящейся метки, на рассматриваемую часть.
Теперь будет объяснена работа установки согласно изобретению.
Во время этапа а) оператор берет эжекционную гильзу. Особенно преимущественно, благодаря RFID-чипу, выполненному на карте, которую несет оператор, последний идентифицируется автоматически при приближении его карты 44 к эжекционной гильзе, более конкретно, к считывающему устройству 34 RFID, переносимому эжекционной гильзой 22. Во время этого приближения электронная плата 34 эжекционной гильзы 22, через свое считывающее устройство 34 RFID, идентифицирует серийный номер оператора и записывает его, а также текущую дату и время.
Особенно преимущественно, если оператор не авторизирован 36, сигнал запускается с помощью электронной платы, например, звуковая и/или визуальная тревога, такая как мигающая СИД и отображение сообщения на экране эжекционной гильзы.
Особенно преимущественно эжекционная гильза 22 выполнена со средством для блокировки запуска, когда оператор обнаруживает несоответствие. Например, средство для блокировки можно сформировать с помощью механического пальца, выдвигаемого по сигналу управления электронной платы, и его выдвижение приводит к отсутствию возможности использования механическим способом эжекционной гильзы 22, поэтому операция замены перчатки механическим способом запрещена.
Во время следующего этапа, оператор приближается к эжекционной гильзе 22 использованной перчатки 10, которая устанавливается в кольце бокса. Во время этой манипуляции, считывающее устройство RFID 34 считывает RFID-чип 30 кольца для стопорения, RFID-чип кольца бокса отверстия для перчатки и кольца 14 для перчатки использованной перчатки 10. Таким образом, идентифицируются эти три элемента. Если серийный номер кольца бокса перечислен в ''запрещенном списке'' или не перечислен в ''разрешенном списке'', то будет передаваться отчет об ошибке, например, как упомянуто выше, посредством звукового и/или визуального сигнала тревоги и/или путем блокировки эжекционной гильзы.
''Запрещенный список'' или ''разрешенный список'' загружается заранее в память, например, типа флэш-памяти, из электронной платы эжекционной гильзы во время предыдущего подключения к компьютеру.
Выбор работы с ''разрешенным списком'' или ''запрещенным списком'' производится согласно ограничениям. "Разрешенный список" предлагает более высокий уровень безопасности, однако в случае установки, в которой все кольца ячеек не снабжены RFID-чипами, может быть затруднена операция установки.
Во время следующего этапа оператор снимает кольцо для стопорения, закрывающее кольцо бокса и кольцо 14 для перчатки использованной перчатки 10.
Во время следующего этапа b), оператор затем помещает новую перчатку 110 в трубчатое тело 24 эжекционной гильзы 22. Электронная плата 36 затем идентифицирует наличие RFID-чипа перчатки и записывает, например, тип перчатки, ее серийный номер, текущую дату и время. Преимущественно, если срок годности новой перчатки 110 уже истек; и/или она не имеет правильной ссылки, вырабатывается сигнал, как и на предыдущих этапах. Перчатка будет рассматриваться как имеющая истекший срок годности, если ее дата истечения срока находится перед запланированной датой для следующей замены. Эта дата для следующей замены может быть либо фиксированной датой (например, перчатка заменяется каждый год, вторую неделю января), либо датой, вычисленной с использованием даты замены (например, перчатка должна заменяться самое позднее раз в год после ее установки на место). Благодаря компьютеризированным данным, которые содержатся на электронной плате 36, можно рассматривать различные правила для определенных отверстий для перчаток, благодаря их идентификации с помощью серийного номера, например, для критической зоны, требующей более высокую частоту замены.
Во время следующего этапа с), оператор позиционирует эжекционную гильзу 22 на кольце бокса и кольце 14 с перчатками использованной перчатки 10. Кольцо бокса, которое само снабжено RFID-чипом, идентифицируется таким же образом с помощью считывающего устройства эжекционной гильзы 22, причем последняя считывает затем свой серийный номер, текущую дату и время. Преимущественно, если кольцо бокса, которое приближается близко, не является таким же как кольцо бокса, которое приблизилось близко на этапе а), то вырабатывается сигнал тревоги. Таким образом, оператор не имеет возможности совершения ошибки между обнаружением кольца бокса, из которого перчатка должна быть заменена и соседним кольцом бокса.
Во время следующего этапа d), оператор выполняет замену перчатки. Он приводит в действие эжекционную гильзу 22, затем прикладывает осевое толкающее усилие к кольцу 114 для перчатки новой перчатки 110, которая сама прикладывает толкающее усилие к кольцу 14 для перчатки использованной перчатки 10. Затем кольцо 14 для перчатки выбрасывается в перчаточный бокс, и кольцо 114 для перчатки новой перчатки 110 занимает свое место в кольце бокса. Когда эжекционная гильза 22 снабжена датчиком 27 для обнаружения наличия новой перчатки 10, сигнал датчика 27 изменяет режим, переключаясь из режима обнаружения перчатки на отсутствие обнаружения, что интерпретируется как выполнение замены перчатки.
Затем использованная перчатка 10 удаляется через выход для отходов перчаточного бокса.
Во время следующего этапа е), оператор отводит эжекционную гильзу 22 и устанавливает на место кольцо для стопорения и блокирует его с помощью штифта. Согласно дате истечения срока кольца для стопорения, оператору придется либо вернуть на место кольцо для стопорения, которое было удалено на этапе а), либо заменить его на новое кольцо для стопорения.
Предпочтительно, во время следующего этапа, оператор снова приближается к эжекционной гильзе 22 для идентификации кольца для стопорения, что позволяет записать время возвращения кольца на свое место и записать новое кольцо для стопорения там, где это допустимо.
Это манипулирование позволяет считывающему устройству RFID идентифицировать, в дополнение к кольцу для стопорения, все другие элементы, установленные на место, с помощью их соответствующих RFID-чипов: кольца бокса и новой перчатки 110.
Преимущественно, во время этого этапа можно выполнить одну и/или другую из следующих проверок:
- действительно ли оператор достиг гильзы кольца бокса, из которого только что была заменена перчатка?
- действительно ли присутствует кольцо для стопорения, и удовлетворяет ли его дата истечения срока, то есть не истекла ли запланированная дата замены перчатки, которая была только что установлена?
Если одна и/или другая из этих проверок не является положительной, отображается сообщение об ошибке, объясняющее происшествие, которое сопровождается преимущественно сигналом тревоги, аналогично тем, которые могут выдаваться так, как описано выше.
Во время следующего этапа f), оператор подсоединяет эжекционную гильзу к компьютеру с помощью средства соединения 40. Затем компьютер получает данные соединения, которые временно хранятся в электронной плате 36. Преимущественно объем памяти электронной платы 36 является достаточным для предотвращения слишком частой выгрузки данных.
Программное обеспечение, предусмотренное на компьютере, затем позволяет запоминать все данные о заменах перчаток для дальнейшей их обработки и предоставления очень полезной информации для управления заменой перчаток, такой как:
a) список перчаток, которые необходимо заменить в короткий срок, то есть список перчаток, у которых истекает срок годности,
b) список колец для стопорения, которые необходимо заменить в короткий срок,
c) статистика замен оператора,
d) данные о продолжительности этапов замены перчаток.
Другую информацию можно также предоставить с помощью программного обеспечения согласно потребностям пользователя установки.
Преимущественно и как показано, эжекционная гильза 22 снабжена считывающим устройством 34 RFID и несколькими антеннами, каждая из которых подсоединена к считывающему устройству RFID.
Для облегчения понимания чертежей, на них не показано электрическое соединение между каждой антенной и считывающим устройством 34 RFID.
Преимущество данного варианта осуществления состоит в том, что он позволяет упростить правила использования. Более того, снижается потребление электроэнергии по отношению к считывающему устройству, снабженному несколькими антеннами, что позволяет использовать аккумуляторный источник питания с уменьшенными размерами. Далее упрощается манипулирование эжекционной гильзой. Кроме того, перчаточный бокс, в общем, содержит по меньшей мере две перчатки для того, чтобы оператор мог манипулировать двумя руками, использование несколько антенн предотвращает риск считывания RFID-чипов соседней перчатки на перчаточном боксе. Однако использование считывающего устройства RFID и одной антенны не выходит за пределы объема настоящего изобретения.
Считывающее устройство RFID позволяет при нормальной работе установки видеть в своем поле зрения несколько RFID-чипов, пять чипов в показанном примере: RFID-чип новой перчатки, RFID-чип использованной перчатки, RFID-чип кольца для стопорения, RFID-чип кольца бокса и RFID-чип идентификационной карты оператора. Считывающее устройство RFID содержит механизм предотвращения столкновений для того, чтобы позволить последнему RFID поддерживать связь успешным образом с каждым из RFID-чипов.
Различные антенны позиционируются таким образом, чтобы они могли достаточным образом приближаться к этим различным RFID-чипам. Существует несколько технологий предотвращения столкновений, которые известны специалистам в данной области техники. Например, можно реализовать временный способ. Во временном способе считывающее устройство после обнаружения столкновения (прием "какофонии" сигналов из различных RFID-чипов, которые одновременно отвечают на запросы, поступающие из считывающего устройства), посылает специфический запрос, показывающий каждому чипу то, что он должен реагировать после случайного периода времени. Таким образом, вероятность столкновения резко уменьшается. Если это происходит снова, то процесс повторяется до тех пор, пока связь не будет успешной.
В случае установки в атомной промышленности, вполне возможно, что RFID-чип использованной перчатки повреждается при длительном воздействии радиации. Это приведет либо к полному ''молчанию'' RFID-чипа, либо к такому RFID-чипу, который передают неправильный серийный номер. В обоих случаях, RFID-чип можно проигнорировать без угрозы для контроля, поскольку этот чип был уже отмечен во время его установки, и RFID-чип новой перчатки, который не подвергался еще излучению, будет работать правильно. В случае неправильного серийного номера обработка будет выполняться, например, с помощью механизма избыточности и верификации, например, типа ''CRC'' (контроль циклическим избыточным кодом).
Что касается RFID-чипа отверстия для перчатки, то он располагается в или на кольце бокса более предпочтительно таким образом, чтобы находиться снаружи бокса. Кроме того, это может быть преимущественным при условии, что достаточная толщина материала отверстия для перчатки защищает чип. Это влечет за собой то, чип должен располагаться вблизи внешней поверхности отверстия для перчатки.
Предпочтительно, предусмотрено, что чип можно легко заменить.
Например, если он располагается в отверстии для перчатки, для чипа будет предусмотрен корпус, который закрывается подвижной крышкой, или он будет самоклеющегося типа и прикрепляемого на внешнюю поверхность отверстия для перчатки.
Предпочтительно, можно подавать сигнал для того, чтобы предупредить, что RFID-чип нельзя считать в случае, когда замена перчатки обнаруживается без чипа кольца бокса, входящего в поле зрения считывающего устройства RFID.
Если в случае, где RFID-чип кольца бокса нельзя считать, то можно предусмотреть в случае, если чип использованной перчатки по-прежнему находится в работе, использование его для идентификации кольца бокса за счет использования базы данных, в которой хранится серийный номер кольца бокса во время предыдущей замены перчатки.
Пример установки, описанной выше, относится к контролю за перчатками, который устанавливается на перчаточных боксах, но установка согласно изобретению позволяет контролировать другие объекты, устанавливаемые на перчаточный боксе, такие, например, как заглушки, которые можно соединить одинаковым способом, как и перчатки в кольцах, и чеки для зон, которые не используются в течение продолжительных периодов времени.
Благодаря установке согласно изобретению, контроль осуществляется в централизованной базе данных за счет сохранения данных, таких как:
- серийный номер перчатки, установленный на каждом кольце ячейки,
- модель перчатки или заглушки, закрывающей кольцо ячейки вместо перчатки,
- дата истечения срока перчаток и колец для стопорения,
- дата замены,
- имя оператора, который осуществляет замену.
База данных может собирать информацию для перчаточного бокса и преимущественно для всех перчаточных боксов завода, например, для изготовления ядерного топлива.
Кроме того, установку можно использовать особенно преимущественно для того, чтобы запретить неправильные манипуляции, такие как:
- манипулирование эжекционной гильзой неуполномоченным оператором,
- замена использованной перчатки с истекшим сроком действия перчатки,
- забыли поставить кольцо для стопорения на свое место,
- использование кольца для стопорения, у которого истек срок действия,
- замена перчатки на кольца ячейки, незапланированном для замены.
Таким образом, установка согласно изобретению позволяет преимущественно обеспечить максимальную защиту от неправильных манипуляций, способных поставить под угрозу безопасность операторов, предотвратить пропуск этапа в процессе замены использованной перчатки и предотвратить использование компонентов, у которых не превышена дата истечения срока.
Следует отметить, что расстояние для поддержания связи между считывающим устройством RFID и RFID-чипами согласно изобретению являются маленькими, например, менее нескольких сантиметров, поскольку эжекционная гильза оказывает давление на отверстие для перчатки и содержит новое кольцо для перчатки.
Для технологии RFID существуют различные стандартные частоты: 125 кГц, 13,56 МГц, 865 МГц в Европе, 868 МГц в Европе, 915 МГц в США, 2,45 ГГц, 5,8 ГГц. Самые низкие частоты обеспечивают лучшее проникновение через материалы. Самые высокие частоты обеспечивают более высокие скорости связи. В настоящем изобретении, хотя количество информации, обмениваемой между RFID-чипом и считывающим устройством, остается низким, достаточно быстрая скорость связи требуется для механизма предотвращения столкновений. Таким образом, частота по меньшей мере 13,56 МГц является предпочтительной для настоящего изобретения.
В качестве примера можно использовать миниатюрный RFID-модуль HF 13.56МН RFID: SkyeModule ® M1-мини, различные антенны будут подключаться к считывающему устройству с помощью выхода, предусмотренного для внешней антенны.
1. Устройство для замены перчаток на перчаточном боксе (2), содержащем стенки, ограничивающие закрытый бокс, по меньшей мере одно отверстие (4) для перчатки, образованное на одной (6) из стенок, причем упомянутое отверстие (4) для перчатки содержит кольцо (8) бокса, выполненное за одно целое со стенкой (6) и ограничивающее проход, в котором герметично устанавливается перчатка (10), причем упомянутая перчатка (10) содержит кольцо (14) перчатки, имеющее гибкий участок (12), выполненный с возможностью приема руки оператора, при этом упомянутое устройство (22) для замены перчаток содержит тело (24), выполненное с возможностью приема новой перчатки (110), механизм, выполненный с возможностью приложения толкающего усилия к новой перчатке (110) так, чтобы вызвать ее установку на место в отверстие (4) для перчатки вместо использованной перчатки (10), считывающее устройство (34) RFID, снабженное по меньшей мере одной антенной, выполненной с возможностью поддержания связи с RFID-чипами (28, 32, 132), установленными на перчатках (10, 110) и кольцом (8) бокса перчаточного бокса, электронную плату (36), подсоединенную к считывающему устройству (34) RFID для хранения информации, принимаемой от упомянутых RFID-чипов (28, 32, 132).
2. Устройство по п. 1, которое содержит антенны в количестве, соответствующем числу RFID-чипов, с которыми они поддерживают связь.
3. Устройство по п. 1 или 2, содержащее механизм предотвращения столкновений, выполненный с возможностью последовательно поддерживать связь с упомянутыми чипами.
4. Устройство по п. 1 или 2, содержащее средство обнаружения (27) присутствия или отсутствия новой перчатки (110), устанавливаемой в теле (24) устройства.
5. Устройство по п. 4, в котором упомянутое средство обнаружения (27) содержит подвижный элемент, положение которого чувствительно к присутствию или отсутствию новой перчатки, и электрический переключатель, выполненный с возможностью направления сигнала в электронную плату (36) согласно положению подвижного элемента.
6. Устройство по п. 1 или 2, в котором электронная плата (36) содержит средство, выполненное с возможностью подачи сигнала тревоги и/или сигнала управления на основании информации, принятой из RFID-чипов (28, 32, 132).
7. Устройство по п. 6, в котором сигналы тревоги являются звуковыми и/или визуальными.
8. Устройство по п. 1 или 2, в котором электронная плата (36) содержит средство, выполненное с возможностью подачи сигнала тревоги и/или сигнала управления на основании информации, принятой из RFID-чипов (28, 32, 132), при этом указанное устройство содержит механическое средство, выполненное с возможностью предотвращения замены перчатки и приводимое в действие посредством сигнала управления, подаваемого упомянутой электронной платой.
9. Перчаточный бокс, выполненный с возможностью изоляции объема по отношению к внешней среде, содержащий стенки, ограничивающие закрытый бокс, по меньшей мере одно отверстие (4) для перчатки, выполненное в одной (6) из стенок, причем упомянутое отверстие (4) для перчатки содержит кольцо (8) бокса, выполненное за одно целое со стенкой (6) и ограничивающее проход, в котором перчатка или заглушка выполнена с возможностью герметичной установки, причем упомянутое кольцо (8) бокса оснащено первым чипом (28) радиочастотной идентификации, при этом упомянутый RFID-чип выполнен с возможностью поддержания связи со считывающим устройством (34) RFID, установленным на устройстве (22) для замены перчаток по одному из пп. 1-8, причем RFID-чип (28) содержит информацию относительно упомянутого кольца бокса.
10. Перчаточный бокс по п. 9, содержащий кольцо (18) для стопорения, установленное на кольце (8) бокса и на перчатке или заглушке, помещенной в упомянутый бокс, для того, чтобы застопорить перчатку или заглушку относительно кольца (8) бокса, причем упомянутое кольцо (18) для стопорения содержит второй RFID-чип (30), выполненный с возможностью поддержания связи со считывающим устройством (34) RFID, при этом упомянутый второй RFID-чип (30) содержит информацию о кольце (18) для стопорения.
11. Перчатка, предназначенная для установки на место в отверстии (4) для перчатки перчаточного бокса по п. 9 или 10 с герметичным закрыванием прохода кольца (8) бокса, содержащая кольцо (14) перчатки, имеющее гибкий участок (12), выполненный с возможностью приема руки оператора, при этом кольцо (14) герметично взаимодействует с кольцом (8) бокса, при этом на внешней периферии кольца (14) перчатки выполнено уплотнение (16), причем указанное кольцо перчатки содержит третий RFID-чип (32), выполненный с возможностью поддержания связи со считывающим устройством (34) RFID, установленным на устройстве (22) замены перчаток, при этом третий RFID-чип (32) содержит информацию относительно указанной перчатки.
12. Заглушка, предназначенная для установки на место в отверстии (4) для перчатки перчаточного бокса по п. 9 или 10 с герметичным закрыванием прохода кольца (8) бокса, причем указанная заглушка выполнена в виде закрытого кольца (14), при этом указанное кольцо (14) содержит на своей внешней периферии уплотнение (16) и герметично взаимодействует с кольцом (8) бокса, причем указанная заглушка содержит третий RFID-чип (32), выполненный с возможностью поддержания связи со считывающим устройством (34) RFID, установленным на устройстве (22) замены перчаток, при этом третий RFID-чип (32) содержит информацию относительно указанной заглушки.
13. Установка для замены перчаток в перчаточном боксе (2) по п. 9 или 10, содержащая устройство (22) для замены перчаток по одному из пп. 1-8 для замены использованной перчатки (10), установленной на место в отверстии (4) для перчатки, новой перчаткой (110), выполненной с возможностью установки на место в устройстве (22) для замены перчаток, компьютер (46), выполненный с возможностью сбора и обработки информации, считываемой с помощью считывающего устройства (34) RFID и временно хранящейся на электронной плате (36), и средство для подсоединения между компьютером (46) и электронной платой (36).
14. Установка по п. 13, содержащая по меньшей мере один четвертый RFID-чип (42) для идентификации оператора, причем упомянутый четвертый RFID-чип (42) содержит информацию относительно авторизации оператора для выполнения операции по замене перчатки и предназначен для ношения оператором.
15. Установка по п. 13 или 14, в которой RFID-чипы (28, 32, 132, 30) формируются посредством дополнительного литья на кольце (8) ячейки, и/или на кольце (14) для перчатки, и/или на кольце (18) для стопорения.
16. Установка по п. 13 или 14, в которой RFID-чипы закреплены (28, 32, 132, 30) на кольце (8) ячейки, и/или на кольце (14), для перчатки и/или на кольце (18) для стопорения.
17. Установка по п. 13 или 14, в которой данные, сохраненные в упомянутых чипах (28, 32, 132, 30), представляют собой серийный номер перчатки, установленной на каждом кольце (8) ячейки, модель перчатки (10, 110) или заглушку, закрывающую кольцо (8) вместо перчатки, дату истечения срока кольца для (18) стопорения, дату замены упомянутой перчатки (10, 110), имя или номер оператора.
18. Способ замены перчаток в установке по одному из пп. 13-17, содержащий этапы, на которых:
а) устанавливают устройство для замены перчаток вблизи отверстия для перчатки, подлежащей замене, и считывают с помощью считывающего устройства RFID по меньшей мере первый RFID-чип кольца бокса и по меньшей мере третий RFID-чип кольца для перчатки использованной перчатки,
b) помещают на место новую перчатку в устройстве для замены перчаток и считывают третий RFID-чип новой перчатки с помощью считывающего устройства RFID,
c) позиционируют устройство для замены перчаток на кольце бокса,
d) приводят в действие механизм для замены перчатки,
e) отводят устройство для замены перчаток,
f) передают данные в компьютер.
19. Способ по п. 18, в котором перчаточный бокс содержит кольцо для стопорения, при этом этап а) дополнительно содержит считывание второго RFID-чипа кольца для стопорения с помощью считывающего устройства RFID и этап отвода кольца для стопорения перед этапом b).
20. Способ по п. 19, содержащий этап после этапа е) считывания чипов кольца бокса и перчатки.
21. Способ по п. 20, содержащий этап e1) помещения обратно на свое место кольца для стопорения в отверстие для перчатки после этапа е) и считывания второго чипа упомянутого кольца для стопорения с помощью считывающего устройства RFID.
22. Способ по п. 19 или 20, содержащий этап перед этапом а) считывания четвертого RFID-чипа для идентификации оператора.
23. Способ по п. 19 или 20, содержащий после считывания информации RFID-чипа или чипов с помощью считывающего устройства RFID этап обработки данных с помощью электронной платы и этап подачи сигнала тревоги и/или сигнала управления в случае считывания заранее определенных данных.
24. Способ по п. 23, в котором в ходе обработки данных с помощью электронной платы осуществляют сравнение данных, считанных с помощью считывающего устройства RFID, со списком разрешенных или запрещенных данных, например для данных, которые идентифицирует оператор, или с серийным номером перчатки, и/или сравнение даты замены перчатки или даты истечения срока действия кольца для стопорения с текущей датой.
