专利名称：模块材料处理系统安全联锁系统和操作方法
技术领域：
本发明总体上涉及模块材料处理系统领域。更具体地讲，本发明涉及模 块材料处理系统安全联锁系统，它通过在打开需要的系统模块的罩子后将操作干 扰局限于需要的系统处理(功能)模块以及只是其相邻系统模块，来限制对模块 材料处理系统的干扰。
背景技术：
模块材料处理系统用于生产大量的各种不同类型的个人身份证件，包 括，但不限于，信用卡，执照，个人身份证，电话卡，和小册子如护照，以及其 他类型的证件。 一般，所述系统包括多种不同的模块，执行不同的功能。这些功 能可以包括，但不限于磁编码，压纹，智能卡编程，激光打印，清洁，以及个人 证件的层合。模块材料处理系统的例子有很多。在具有多个模块的系统中，其中每个模块具有它自己的罩子，通常如果 一个罩子打开，它会影响整个模块材料处理系统的其他模块的运行。尽管模块材料处理系统在技术上更加先进，仍然需要量一种模块材料处 理系统安全联锁系统，它通过在打开需要系统模块的罩子后，将操作干扰局限于 需要的系统模块以及只是它的相邻系统模块，来限制对模块材料处理系统的干扰。
发明内容
本发明涉及模块材料处理系统安全联锁系统，它通过在打开需要的系统 模块的罩子后，将操作干扰局限于需要的系统模块以及仅其相邻系统模块，来限 制对模块材料处理系统的干扰。
所述材料处理系统最优选包括多个功能模块和DC电压电源总线，允许 在材料处理系统内只在相邻功能模块之间的对等联锁控制。根据一个实施例，模块材料处理系统包括多个顺序排列的模块，其中， 每个模块连接至相邻的上游和/或下游模块。该系统还可包括主要的或主控制器， 与每个模块形成电连通。本领域技术人员会容易理解，控制器可以是任何合适的 控制单元，例如，但不限于，CPU,个人计算机，微处理器，微型计算机，微控 制器，以及很多其他类型的数据处理控制单元。每个系统模块通过闭合的罩子(盖 子)保护，以防止意外接触材料，例如，正通过模块处理的卡片。在打开与需要 的系统模块相关的罩子后，没有主控制器的帮助，所述需要的系统模块通过安全 联锁系统控制其相邻系统模块的运行。不与所述需要模块相邻的模块不受到罩子 打开的影响，并且继续在模块材料处理系统的其他地方处理材料。干扰的局部化， 使得模块材料处理系统在罩子被打开用于进行检査，维护，升级等操作时材料报 废减到最小。因此，本发明的一个特征涉及提供模块材料处理系统，它按照例如，由 预定的组织，如UL或TUV规定的安全要求进行运行。当打开模块罩子时，例如， 最优选同时中断向相邻模块的供电，以便在相关被维修模块的维护操作期间可以 防止由相邻模块引起的意外机械或电伤害。本发明的另一个特征涉及提供模块材料处理系统，它起着使模块操作干 扰局部化的作用，使得无论何时打开模块罩子以便提供人工进入时，减少材料报 废。本发明的另一个特征涉及提供模块材料处理系统，它起着在中断的工作 状态期间阻止系统操作员手动调节由系统处理的材料的作用。这个特征很重要地 防止了由于在中断不同系统位置的一个或多个模块期间手动调节在系统其他地方 被处理的材料，而造成的不正确的材料形成或材料跟踪错误。
通过结合附图在下文的详细说明，可以更好地理解本发明的其他方面和 特征以及本发明的很多相应的优点，其中在所有附图中，类似的附图标记表示类 似的部件，其中图1是示意图，示出了根据本发明一个实施例的模块材料处理系统安全 联锁系统；和
图2是透视图，示出了模块材料处理系统。尽管上述附图列举了其他实施例，正如在说明部分所指出的，本发明的 其他实施例也可以实施。在所有的情况，本文以例举而非限定的方式呈现了本发 明的示例实施例。本领域技术人员可以得到多个其他改进和实施例，其中这些改 进和实施例属于本发明原理的范围和构思。
具体实施例方式现参见图1，示意图示出了根据一个实施例的模块材料处理系统IO，它 包括安全联锁系统12。材料处理系统10具有第一材料处理模块14，下游模块16， 和上游模块18。可以看到，安全联锁系统12具有通用结构，适用于每个系统模块 14， 16， 18。与每个模块相联的通用安全联锁系统12从只与其相应模块关联的+12V DC输电装置获得供电。该结构有利地消除了需要提供共用电源，被设置以便向材料处理系统10 中的所有模块供电。这种结构具有的另一个优点是在系统模块之间提供增强的隔离，因此也 增强了系统的模块性。传统上，所述系统使用共用DC电源，以便启动系统10内 所有的模块联锁。所述共用DC电源难以在结构和可用的联锁电力方面估算，尤其 在应用于大型模块材料处理系统时。下面将结合单个模块14对安全联锁系统12的操作进行说明，以便更清 楚地说明安全联锁系统12的特征。不过，应当理解，每个模块14， 16， 18以相 同的方式工作。现参见模块14，在模块联锁板22上具有12V DC输电装置20。输电装 置电源20通过联锁开关24，所述开关被设置成在模块14罩子打开时为开，并且 被设置成在模块14罩子闭合时为关。如图1所示，联锁开关24被理解成还表示 模块14的罩子。当联锁开关24处于其闭合状态时，12VDC电压会通过DC总线 26连接至模块14和18的互连管脚3，并通过模块18中的回环开关28回送到模 块18和14的互连管脚2。回环开关28完全通过与模块18相联的12VDC输电装 置42被供给能量。只要模块18的罩子闭合，联锁开关30会闭合，提供需要的电 力，以便维持联锁开关30和回环开关28的闭合。同样，只要模块14的罩子闭合， 联锁开关24会闭合，提供需要的电力，以便维持联锁开关24和回环开关32的闭 合。回环开关28和32的闭合会导致12VDC分别通过联锁开关38和40出现在联锁端34和36,以便向不同模块部件供电，如动力电路，所述电路与只与模块14 和16关联的材料处理操作相关。重要的是，模块材料处理系统10的结构消除了使用单个主电源，以便 向系统10中的模块供电。这个特征使得系统10可以增大或縮小到任何需要的大 小，因为单独模块电源的使用消除了需要估算并重新调节主电源的大小，以便满 足随着系统10的大小变化而引起的系统10的变化需要。该系统10的结构还提供了需要的安全特征，必要地满足或超过了由比 如Underwriters Laboratories (UL)和TUV等机构规定的管理要求。例如，打开一 个模块的罩子，会使与模块相联的电动机驱动电路以及与任何相邻模块相联的电 动机驱动电路停止。这样，操作人员可以手动检査具有开启罩子的模块，而不用 担心由相邻模块引起的机械或电相关的伤害。该系统10的结构还有利地实质性消除或减少了与材料处理操作相关的 废料的产生。因为，如上文所述，打开单个模块的罩子只会影响单个模块及其相 邻模块的工作，而系统10中的其余模块继续工作并处理通过那些其余模块的任何 材料。这样，在系统10中的其他地方被处理的材料没有被浪费，并且材料加工操 作的效率被优化以便获得最大处理量。随着系统10的大小相对系统10中的模块 数增加，这一特征变得更为重要。随着与通过系统10处理的材料相关的成本增加， 这一特征也变得更为重要。图2示出了模块材料处理系统100的透视图。可以看到，材料处理系统 100包括多个处理(功能)模块14，其被设置成顺序排列，以便处理材料，如上 文所讨论的身份证。还可以看到，材料处理系统100包括操作员站120，输入储卡 器130，和输出储卡器150。系统控制器122，图2中以虚线示出，位于外壳127 中。控制器122控制系统100的工作，并且向输入储卡器130，模块14，和输出 储卡器150传输数据以及从输入储卡器130，模块14，和输出储卡器150传输数 据。控制器122可以是计算机或任何中央处理器，适于传输数据和处理信息，如 上文所述。操作员界面装置123， 123a连接至控制器122的数据端口系统123b， 以便允许控制命令和数据输入到控制器122。优选地，界面装置123， 123a是键盘 和鼠标，如图2所示。不过，应当理解，可以采用其他合适的界面装置。每个模 块14还包括它自身的模块控制器(未示出)，控制各自模块的功能和操作。输入储卡器130优选包括至少一个托盘137，被设置用于容纳供应的卡片137a。输入储卡器130通过从供应盘137提取卡片137a并且将该卡片传送到相 邻的下游处理模块14以便开始卡片(材料)处理来进行工作。盖子131保护输入 储卡器130的内部。对于输入储卡器130，每个功能模块14包括盖子141。盖子141可以包 括透明表面，允许用户或操作员观察每个处理模块14的内部。可以在系统100中 采用多个处理模块14,包括但不限于l)磁条模块，用于向卡片上的磁条写数据 和从卡片上的磁条读数据，2)压纹模块，用于在卡片上形成浮凸字符，3)智能 卡编程模块，用于编程卡片上的集成电路芯片，4)打印模块，用于执行单色或多 色打印，5)激光模块，用于在卡片上进行激光个人化处理，6)图形模块，用于 将单色数据和图像敷至卡片上，7)清洁模块，用于清洁卡片，8)涂层模块，用 于将涂层敷至卡片，和9)卡片穿孔模块，用于在卡片上穿孔或切割孔和/或将卡 片冲压成特定形状。例如，模块材料处理系统10还可以采用旁通感应结构50，被设置允许 在某些预定工作条件下，继续处理材料，即使在模块罩子被打开时。另外，每个 功能模块可以通过门，盖子，挡板，或者除通过上文所讨论的罩子以外的其他类 型的进入机构人工进入。还应当理解，尽管示出的多个开关为线圈激活装置，本 发明并不局限于此；并且固态装置，以及其他类型的开关装置，也可以方便地采 用，以便获得根据本文上述原理的希望效果。
权利要求
1. 一种联锁系统，包括 保护盖，与材料处理功能模块相联； 输电装置，单独与功能模块成一体；和安全联锁电路，其中，打开保护盖使得输电装置不能起动安全联锁电路，导 致功能模块和只是相邻的功能模块停止处理通过相应功能模块的材料。
2. 根据权利要求1所述的联锁系统，其中，所述安全联锁电路包括 模块联锁电路，响应保护盖的动作；相邻的上游模块联锁电路连接至所述模块联锁电路，其中，相邻的上游模块 保护盖必须闭合，以便所述模块联锁电路使危险元件在所述模块内运行；和下游模块联锁电路连接至所述模块联锁电路，其中，相邻的下游模块保护盖 必须闭合，以便所述模块联锁电路使危险元件在所述模块内运行。
3. 根据权利要求2所述的联锁系统，其中，所有的模块联锁电路基本上相同， 允许模块按任意顺序连接。
4. 根据权利要求3所述的联锁系统，其中，所述模块联锁电路是通过机电开 关连接至相邻模块的。
5. 根据权利要求1所述的联锁系统，其中，所述功能模块选自下述组磁编 码模块，压纹模块，智能卡模块，芯片编程模块，激光打印模块，穿孔模块，清 洁模块，层压个人证件模块，热模块，喷墨模块，重新传送打印模块，和输入模 块，以及输出模块，标记模块，涂层模块，缓冲模块，小册子分页模块，和小册 子闭合模块。
6. —种联锁系统，包括进入装置，用于控制人工进入材料处理功能模块；用于只向所述功能模块和至少一个相邻模块供电的装置；和联锁装置，用于停止所述用于供电的装置，并且导致所述功能模块和只是任意相邻的功能模块停止处理通过各自功能模块的材料，来响应通过所述进入装置人工进入所述功能模块。
7. 根据权利要求6所述的联锁系统，其中，所述进入装置包括模块进出盖。
8. 根据权利要求6所述的联锁系统，其中，所述用于供电的装置包括电动机 驱动电路。
9. 根据权利要求6所述的联锁系统，其中，所述联锁装置包括多个联锁开关， 被设置一起停止向与所述功能模块和仅相邻功能模块关联的动力电路供电，来响 应通过所述进入装置人工进入所述功能模块。
10. 根据权利要求7所述的联锁系统，其中，所述材料处理功能模块选自下述 组磁编码模块，压纹模块，智能卡模块，芯片编程模块，激光打印模块，穿孔 模块，清洁模块，层压个人证件模块，热模块，喷墨模块，重新传送打印模块， 和输入模块，以及输出模块，标记模块，涂层模块，缓冲模块，小册子分页模块， 和小册子闭合模块。
11. 一种将多个模块材料处理系统功能模块联锁的方法，所述方法包括以下步骤提供具有多个功能模块的模块材料处理系统，其中，每个模块具有进出盖， 多个联锁开关，和结合在其内的输电装置；和设置所述多个功能模块，以便打开单个模块进出盖，操作使相应的模块输电 装置停止，并且停止与相应模块和只是任何相邻功能模块关联的相关危险电路。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述功能模块选自下述组磁编码 模块，压纹模块，智能卡模块，芯片编程模块，激光打印模块，穿孔模块，清洁 模块，层压个人证件模块，热模块，喷墨模块，重新传送打印模块，和输入模块， 以及输出模块，标记模块，涂层模块，缓冲模块，小册子分页模块，和小册子闭 合模块。
13. —种模块材料处理系统联锁系统，包括多个材料处理功能模块，其中每个 功能模块包括-进出盖； 输电装置，和多个联锁开关，被设置使得打开功能模块进出盖，操作预定的联锁开关，使 所述模块输电装置停止，并且停止与所述模块和只是任何相邻功能模块关联的相 关危险电路。
14. 根据权利要求13所述的模块材料处理系统联锁系统，其中，所述输电装 置是电动机驱动电路。
15. 根据权利要求13所述的模块材料处理系统联锁系统，其中，所述进出盖 是罩子。
16. 根据权利要求13所述的模块材料处理系统联锁系统，其中，至少一个联 锁开关包括机电开关。
17. 根据权利要求13所述的模块材料处理系统联锁系统，其中，至少一个联 锁开关包括机械开关。
18. 根据权利要求14所述的模块材料处理系统联锁系统，其中，所述功能模 块包括选自下述组的至少一个模块磁编码模块，压纹模块，智能卡模块，芯片 编程模块，激光打印模块，穿孔模块，清洁模块，层压个人证件模块，热模块， 喷墨模块，重新传送打印模块，和输入模块，以及输出模块，标记模块，涂层模 块，缓冲模块，小册子分页模块，和小册子闭合模块。
19. 根据权利要求13所述的模块材料处理系统联锁系统，其中，每个功能模 块还包括手动旁通机构，被设置成选择性地控制所述模块输电装置的禁用，以及 与所述模块和只是任何相邻功能模块关联的动力电路的停用。
全文摘要
一种模块卡片生产安全联锁系统，通过在打开需要的系统模块的罩子后，将操作干扰局限于需要的系统模块以及只是其相邻的系统模块，来限制对模块卡片生产系统的干扰。
文档编号G06F21/00GK101313312SQ200680043994
公开日2008年11月26日 申请日期2006年11月20日 优先权日2005年11月23日
发明者R·A·霍坎森, S·G·多菲 申请人:咨询卡有限公司