CN110792914B - 一种喷涂工位xy轴系安全检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其技术方案要点是：包括横向设置的安全光栅和纵向设置的安全光栅，用于检测进入的操作人员，当光栅阻断时横向设置的安全光栅或纵向设置的安全光栅输出阻断信号，所述横向设置的安全光栅与纵向设置的安全光栅均耦接有处理器，当处理器接收到安全光栅输出的阻断信号时，输出控制信号，所述处理器还耦接有一个继电器，所述继电器的常闭触点耦接在喷涂工位的供电线路上，当所述继电器接收到阻断信号时控制常闭触点断开，减少操作人员进入喷涂工位时事故的发生。

Description

一种喷涂工位XY轴系安全检测系统

技术领域

本发明涉及喷涂工位安全监测领域，特别涉及一种喷涂工位XY轴系安全检测系统。

背景技术

社会的发展推动的自动化的进步，越来越多的产品被自动生产设备和自动机械制造出来，而人力制造越来越少，喷涂工位就是这样一个进行自动化喷涂的机械设备，但这样的机械设备也带来了很大的隐患，就是操作人员如果误进入喷涂工位内喷涂工位还会持续工作，稍有不慎就可能会导致操作人员受到伤害，而如其他人发现时手动停止喷涂工位的喷涂机器人工作很多时候是来不及的。

发明内容

本发明的目的是提供一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其优点是能够保证在操作人员进入喷涂工位时停止喷涂工位的工作。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，包括横向设置的安全光栅和纵向设置的安全光栅，上述的横向设置的安全光栅设置在喷涂工位下方，且与喷涂工位等宽，纵向设置的安全光栅设置在喷涂工位两侧的入口处，用于检测进入的操作人员，当光栅阻断时横向设置的安全光栅或纵向设置的安全光栅输出阻断信号，所述横向设置的安全光栅与纵向设置的安全光栅均耦接有处理器，当处理器接收到安全光栅输出的阻断信号时，输出控制信号，所述处理器还耦接有一个继电器，所述继电器的常闭触点耦接在喷涂工位的供电线路上，当所述继电器接收到阻断信号时控制常闭触点断开。

通过上述技术方案，当操作人员进入该安全光栅围成的空间内时，光栅阻断，此时横向设置的安全光栅或纵向设置的安全光栅输出阻断信号，当处理器接收到安全光栅输出的阻断信号时，会输出一个控制信号并控制继电器使喷涂工位断电，进而保证喷涂工位的机器人断电，能够防止操作人员误进入喷涂工位内出现危险，保证了操作人员的安全，减少了安全事故的发生。

本发明进一步设置为：所述处理器与继电器之间还耦接有逻辑控制器，所述逻辑控制器根据预设的逻辑程序，当接收到阻断信号时，输出相应的控制信号。

通过上述技术方案，逻辑控制器能够实现根据预设的逻辑程序控制继电器或喷涂工位内自身的开关进行开关和闭合动作，进一步实现智能控制的效果。

本发明进一步设置为：所述喷涂工位上还设置有报警装置，所述报警装置包括耦接与处理器的指示灯和扬声器。

通过上述技术方案，指示灯和扬声器的设置能够实现对操作人员进行声光双重提示，保证提醒操作人员注意安全，尽快离开喷涂工位，防止因操作人员意识不到危险产生更大的损害。

本发明进一步设置为：还包括有用于控制扬声器和指示灯同时开关的控制电路。

通过上述技术方案，扬声器和指示灯的同时开关能够当操作人员听到声音时望向指示灯，得到双重提示，保证对操作人员的警示性更强，使操作人员更快的反应出误进入喷涂工位，尽快离开喷涂工位，防止因操作人员意识不到危险产生更大的损害。

本发明进一步设置为：所述控制电路包括用于阶段性输出高电平信号的多谐振荡模块。

通过上述技术方案，能够保证扬声器间断性的发生报警声音同时指示灯间断性的发亮，保证更好的提示操作人员，防止进一步进行伤害，同时能够保证指示灯发亮与扬声器发出报警声音同时进行，保证警示的效果更好。

本发明进一步设置为：所述喷涂工位上还设置有辅助检测系统，所述辅助检测系统包括红外检测装置，红外检测装置包括设置在横向的安全光栅与纵向的安全光栅之间的红外发射器以及设置在喷涂工位位于红外发射器对向一侧的红外接收器。

通过上述技术方案，红外检测装置能够检测到操作人员，从而停止喷涂机器人的工作，而设置在纵向光栅与横向光栅之间，用于在操作人员进入纵向光栅检测范围后，而又没有进入横向光栅检测范围时检测到操作人员进入工位，从而停止喷涂机器人的工作，防止操作人员进入横向光栅而横向光栅反应不及时导致事故发生的情况出现。

本发明进一步设置为：还包括有用于进行工位统计和分析的智能分析系统，所述智能分析系统包括耦耦接于处理器的无线收发模块和云服务器。

通过上述技术方案，无线收发模块和云服务器的设置能够实现对发生事故的喷涂工位的信息无线发送到云服务器中，并由云服务器进行处理，便于操作人员后续调看事故发生的信息。

本发明进一步设置为：所述处理器内对应每一个喷涂工位均设置有工位信息，所述工位信息包括喷涂工位的工号、喷涂工位的位置，当喷涂工位内出现误进入喷涂工位导致喷涂机器停止工作的情况出现时，所述处理器向云服务器内发送工位信息。

通过上述技术方案，云服务器记录该工位的信息并由云服务器进行智能分析，分析发生故障的影响因素，如云服务器记录分析相同的工号过多时，则可通过增强对应工号的喷涂工位上的防护或警报，来减少事故的发生，通过云服务器进行数据分析得出因误进入喷涂工位导致喷涂机器停止工作最多的时间段，并对该时间段进行工位封闭或对操作人员进行行为规范等方式，减少上述情况的发生。这样设置能够保证进行数据统计，并通过云服务器进行数据分析得出因误进入喷涂工位导致喷涂机器停止工作最多的工位，可对该喷涂工位进行更加详细的防护措施，如安装护栏或在喷涂工位内设置警告等，减少在工位出现停止工作的情况出现。

本发明进一步设置为：所述喷涂工位上还设置有GPS定位装置和无线收发模块和与无线收发模块进行无线通信的若干个移动端。

通过上述技术方案，当某一喷涂工位因误进入导致喷涂机器停止工作的情况出现时，无线收发模块对距离最近的移动端发送信号，通知持有该移动端的操作人员，进而保证能够及时处理突发状况，实现对突发状况的监测和处理。

综上所述，本发明具有以下有益效果：当操作人员进入该安全光栅围成的空间内时，光栅阻断，此时横向设置的安全光栅或纵向设置的安全光栅输出阻断信号，当处理器接收到安全光栅输出的阻断信号时，会输出一个控制信号并控制继电器使喷涂工位断电，进而保证喷涂工位的机器人断电，能够防止操作人员误进入喷涂工位内出现危险，保证了操作人员的安全，减少了安全事故的发生。

附图说明

图1是本实施例的整体结构框图；

图2是体现报警装置的连接图；

图3是体现多谐震荡电路的电路图；

图4是体现了智能定位控制的系统框图。

具体实施方式

实施例：一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，如图1所示，包括横向设置的安全光栅和纵向设置的安全光栅，上述的横向设置的安全光栅设置在喷涂工位下方，且与喷涂工位等宽，横向设置的安全光栅高度设置为距离地面10cm-20cm，在本实施例中选用距离地面15cm，这样设置能够保证只要操作人员进入安全光栅的区域，即可完成检测到操作人员进入的动作，纵向设置的安全光栅设置在喷涂工位两侧的入口处，用于检测进入的操作人员。在人员误入安全区域后，第一时间安全光栅进行扫描后，接到信号。上述的横向设置的安全光栅与纵向设置的安全光栅形成一个空间，当操作人员进入该安全光栅围成的空间内时，光栅阻断，此时横向设置的安全光栅或纵向设置的安全光栅输出阻断信号。上述的安全光栅耦接有一个处理器，当处理器接收到安全光栅输出的阻断信号时，会输出一个控制信号，上述的处理器还耦接有一个逻辑控制器，逻辑控制器根据预设的逻辑程序，即当接收到阻断信号时，输出一个电信号，而逻辑控制器还耦接有一个继电器，继电器的常闭触点耦接在喷涂工位的供电线路上，该继电器的当接收到逻辑控制器输出的控制信号时，常闭触点断开，喷涂工位自动停止工作。

在喷涂工位上还设置有报警装置，在本实施例中，报警装置包括一个指示灯和一个扬声器。

参照图2和3所示，还包括有用于控制扬声器和指示灯工作的控制电路，该控制电路包括用于阶段性输出高电平信号的多谐振荡模块，该多谐振荡模块包括并联在电源VCC与地之间的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一电阻R1和第二电阻R2接地的一端串联有第一电容C1，第三电阻R3和第四电阻R4接地的一端串联有第二电容C2，第一电阻R1和第一电容C1耦接的节点上接有一第一三极管Q1的集电极，第四电阻R4和第二电容C2耦接的节点上接有一第二三极管Q2的集电极，第二电阻R2和第一电容C1耦接的节点接于第二三极管Q2的基极，第三电阻R3和第二电容C2耦接的节点接于第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1和第二三极管Q2的发射极接地。

该多谐振荡模块起振的原理主要是通过电阻与电容的充放电使三极管交替导通。首先，在电路上电时，分别通过第一电阻R1与第四电阻R4对第一电容C1与第二电容C2进行充电。由于三极管元件的参数不可能完全一致，可以假设第一三极管Q1首先饱和导通，由于电容两端的电压不能突变，第二三极管Q2的b极此时变成负压，第二三极管Q2截止，vo端输出高电平；第一电容C1通过第二电阻R2进行充电，当第二电容C2的电位使be极正向偏置时，第二三极管Q2导通，vo端输出低电平；同理第二电容C2两端电压不能突变，第一三极管Q1的b极电压变为负压，此时第一三极管Q1截止。这样循环往复，使在vo端输，一定频率的方波信号，这样设置能够保证扬声器间断性的发生报警声音同时指示灯间断性的发亮，保证更好的提示操作人员，防止进一步进行伤害，同时能够保证指示灯发亮与扬声器发出报警声音同时进行，保证警示的效果更好。上述的控制电路耦接在处理器上。

在安全继电器处理后随即将采集到的不安全信号发给处理器，在处理器经过毫秒级别的检测后，立即反馈给继电器，使整个工位从工作状态立即切换为停止状态，并发送报警信号，为了保证安全性，整个过程的处理速度大概在100MS完成。在人员确认无误后，解除报警，恢复工作。

当横向光栅或纵向光栅其中有一个的信号被阻断时，即可判定为有人员进入工位内，此时，强制停止喷涂机器人，防止喷涂机器人继续操作伤害工作人员。

参照图1所示，在喷涂工位上还设置有辅助检测系统，辅助检测系统包括红外检测装置，红外检测装置包括设置在横向的安全光栅与纵向的安全光栅之间的红外发射器以及设置在喷涂工位位于红外发射器对向一侧的红外接收器，上述红外接收器耦接于处理器，经过立即反馈给一级处理机构安全继电器，在安全继电器处理后随即将采集到的不安全信号发给处理器,在处理器经过毫秒级别的检测后，立即反馈给中间继电器，使整个工位从工作状态立即切换为停止状态，这种设置能够防止当纵向光栅失灵时，红外检测装置能够检测到操作人员，从而停止喷涂机器人的工作，而设置在纵向光栅与横向光栅之间，用于在操作人员进入纵向光栅检测范围后，而又没有进入横向光栅检测范围时检测到操作人员进入工位，从而停止喷涂机器人的工作，防止操作人员进入横向光栅而横向光栅反应不及时导致事故发生的情况出现。

参照图4所示，参照还包括有用于进行工位统计和分析的智能分析系统，该智能分析系统包括耦耦接于处理器的无线收发模块和云服务器。

对应每一个喷涂工位均设置有工号，在云服务器内对应每一个工号的喷涂工位均设置有储存单元，在处理器内对应该工位设置有工位信息，工位信息包括工号、喷涂工位的位置，如在该工号的喷涂工位内出现误进入喷涂工位导致喷涂机器停止工作的情况出现时，则向对应该工位的储存单元内发送工位信息，并同时对该工位发生上述事故时的时间发送到对应该工位的储存单元中，每当有人员进入该工位内且导致工位停止工作时，光栅或红外检测装置传输给处理器信号，处理器向云服务器发送对应喷涂工位的工位信息以及事故发生的时间的信息，必要时可手动记录备注的信息，便于调取信息时的查询。云服务器记录该工位的信息并由云服务器进行智能分析，分析发生故障的影响因素，如云服务器记录分析相同的工号过多时，则可通过增强对应工号的喷涂工位上的防护或警报，来减少事故的发生，通过云服务器进行数据分析得出因误进入喷涂工位导致喷涂机器停止工作最多的时间段，并对该时间段进行工位封闭或对操作人员进行行为规范等方式，减少上述情况的发生。这样设置能够保证进行数据统计，并通过云服务器进行数据分析得出因误进入喷涂工位导致喷涂机器停止工作最多的工位，可对该喷涂工位进行更加详细的防护措施，如安装护栏或在喷涂工位内设置警告等，减少在工位出现停止工作的情况出现。

同时在喷涂工位上还设置有GPS定位装置和无线收发模块和与无线收发模块进行无线通信的若干个移动端，当某一喷涂工位因误进入导致喷涂机器停止工作的情况出现时，无线收发模块对距离最近的移动端发送信号，通知持有该移动端的操作人员，进而保证能够及时处理突发状况，实现对突发状况的监测和处理。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其特征是：包括横向设置的安全光栅和纵向设置的安全光栅，上述的横向设置的安全光栅设置在喷涂工位下方，且与喷涂工位等宽，纵向设置的安全光栅设置在喷涂工位两侧的入口处，用于检测进入的操作人员，当光栅阻断时横向设置的安全光栅或纵向设置的安全光栅输出阻断信号，所述横向设置的安全光栅与纵向设置的安全光栅均耦接有处理器，当处理器接收到安全光栅输出的阻断信号时，输出控制信号，所述处理器还耦接有一个继电器，所述继电器的常闭触点耦接在喷涂工位的供电线路上，当所述继电器接收到阻断信号时控制常闭触点断开；所述喷涂工位上还设置有辅助检测系统，所述辅助检测系统包括红外检测装置，红外检测装置包括设置在横向的安全光栅与纵向的安全光栅之间的红外发射器以及设置在喷涂工位位于红外发射器对向一侧的红外接收器。

2.根据权利要求1所述的一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其特征是：所述处理器与继电器之间还耦接有逻辑控制器，所述逻辑控制器根据预设的逻辑程序，当接收到阻断信号时，输出相应的控制信号。

3.根据权利要求1所述的一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其特征是：所述喷涂工位上还设置有报警装置，所述报警装置包括耦接与处理器的指示灯和扬声器。

4.根据权利要求3所述的一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其特征是：还包括有用于控制扬声器和指示灯同时开关的控制电路。

5.根据权利要求4所述的一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其特征是：所述控制电路包括用于阶段性输出高电平信号的多谐振荡模块。

6.根据权利要求1所述的一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其特征是：还包括有用于进行工位统计和分析的智能分析系统，所述智能分析系统包括耦接于处理器的无线收发模块和云服务器。

7.根据权利要求6所述的一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其特征是：所述处理器内对应每一个喷涂工位均设置有工位信息，所述工位信息包括喷涂工位的工号、喷涂工位的位置，当喷涂工位内出现误进入喷涂工位导致喷涂机器停止工作的情况出现时，所述处理器向云服务器内发送工位信息。

8.根据权利要求1所述的一种喷涂工位XY轴系安全检测系统，其特征是：所述喷涂工位上还设置有GPS定位装置和无线收发模块和与无线收发模块进行无线通信的若干个移动端。

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