CN111391158A - 开炼机的防护装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了开炼机的防护装置。该防护装置的一具体实施方式包括：设置到开炼机上方的多个反射型光电开关，反射型光电开关包括设置到同一侧的发光器和收光器，在工作状态下，发光器向警示区段发射光束，当收光器接收到反射的光束时，输出开关信号到开炼机的控制单元，控制单元用于控制开炼机的辊筒转动；安全手环，安全手环的外表面设置有反射膜。反射膜用于反射发光器发射的光束，在工作状态下，安全手环佩戴到工作人员的手腕。通过设置上述多个反射型光电开关以及佩戴到工作人员的安全手环可以提高工作人员在操作开炼机时的安全性。

Description

开炼机的防护装置

技术领域

本公开实施例涉及开炼机技术领域，具体涉及开炼机的防护装置。

背景技术

开炼机是橡胶工业中三大炼胶设备之一。通常用于将橡胶原材料与硫化剂等配合剂炼成混炼胶的相关处理工艺。该混炼机通常包括两个相对转动的辊筒，上述两个辊筒之间设置有间隙。工作人员将配合剂混入橡胶原材料中之后，通过两个辊轴的转动将上述橡胶原材料卷入到上述间隙中，使该橡胶原材料受到挤压，进而达到混炼的目的。

由于工作人员进行添加配合剂时，很容易被辊轴将手部卷入到上述间隙中，因此，相关的处理办法是设置急停按钮。

但是，采用急停按钮的方式并不能及时地停止辊筒的转动，工作人员在操作过程中仍然存在危险。

相应地，本领域需要一种新的防护装置来解决上述问题。

发明内容

本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

为了解决上述问题，即相关的防护装置存在不能及时保护工作人员的问题，本公开的一些实施例提出了开炼机的防护装置。包括：设置到开炼机上方的多个反射型光电开关，反射型光电开关包括设置到同一侧的发光器和收光器，在工作状态下，发光器向警示区段发射光束，当收光器接收到反射的光束时，输出开关信号到开炼机的控制单元，控制单元用于控制开炼机的辊筒转动；安全手环，安全手环的外表面设置有反射膜。反射膜用于反射发光器发射的光束，在工作状态下，安全手环佩戴到工作人员的手腕。

在一些实施例中，安全手环包括手环主体和防倾斜组件，防倾斜组件的外表面设置有反射膜，防倾斜组件用于在工作状态下，使反射膜与发光器发射的光束保持垂直。

在一些实施例中，防倾斜组件包括：壳体，壳体与手环主体固定地连接；连接环，连接环设置到壳体内部，连接环与壳体枢转地连接；水平构件，水平构件设置到连接环内部，水平构件与连接环枢转地连接，水平构件的朝向发光器的外表面设置有反光膜；连接环的枢转轴与水平构件的枢转轴垂直。

在一些实施例中，防护装置还包括人体指标检测组件，人体指标检测组件与控制单元连接，控制单元根据人体指标检测组件检测的指标信息控制开炼机的辊筒转动，其中，指标信息包括以下至少一项：心率信息，血压信息。

在一些实施例中，手环主体包括光学心率传感器，用于实时监测工作人员的心率，以及将心率数值发送到控制单元，其中，光学心率传感器包括：光发射器，用于发射光波进入到人体的皮肤；光接收器，用于接收反射的光波；光电二极管，用于将光信号转化成电信号；模拟前端AFE，用于将电信号转换成数字信号；处理单元，用于将数字信号处理成心率数据。

在一些实施例中，人体指标检测组件包括设置到手环主体的光电传感器，光电传感器与控制单元连接，光电传感器用于监测工作人员的血压信息，以及将血压信息发送到控制单元，其中，所述血压是通过如下公式确定的：BP＝A*PWTT+B；其中，BP表示血压；PWTT表示脉搏波传导时间，获取所述PWTT的步骤包括：检测心电图的波峰，将波峰对应处作为所述PWTT的起始时间；检测脉搏波上升幅度的25％对应处作为结束时间；根据上述起始时间和结束时间确定上述PWTT；系数A和B通过线性拟合来确定。

在一些实施例中，防护装置还包括分贝传感器，分贝传感器与控制单元连接，用于采集工作人员的音量信息，以及将音量信息发送到控制单元。

在一些实施例中，制作反射膜的材料包括以下至少一项：一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝。

在一些实施例中，防护装置还包括支架，支架可调节地连接到开炼机的两端，支架的轴向方向与辊筒的轴向方向一致，多个反射型光电开关固设到支架上。

本公开的上述各个实施例中的一个实施例具有如下有益效果：通过在开炼机的上方设置多个反射型光电开关，可以从开炼机的上方到警示区段形成一道或者多道光束。此外，该防护装置还包括佩戴到工作人员手腕上的安全手环。该安全手环设置有反射膜。在工作状态下，当安全手环上的反射膜将上述光束反射，以及被上述反射型光电开关接收时，该反射型光电开关输出开关信号到控制单元，进而该控制单元控制该开炼机的转动。当该光束被反射膜反射时，该光电开关能够及时地发送开关信号。如此一来，该防护装置能够及时地检测到工作人员的手部是否进入到警示区段内。从而提高了该防护装置的反应速度，进而提高了该开炼机的安全性，保证了工作人员的人身安全。

另一方面，也避免了混炼的原料进入到警示区段也会发生开关信号的产生。进而，该防护装置可以富有针对性地检测。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。

图1是根据本公开的开炼机的防护装置的结构示意图；

图2是根据本公开的开炼机的防护装置的主视图；

图3是根据本公开的防倾斜组件的主视图；

图4是根据本公开的防倾斜组件的俯视图；

图5是根据本公开的安全手环转动时防倾斜组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

此外，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

首先参阅图1和图2，图1是根据本公开的开炼机的防护装置的结构示意图；图2是根据本公开的开炼机的防护装置的主视图。如图1和图2所示，该防护装置包括多个反射型光电开关2和佩戴到工作人员手腕上的安全手环(图中未示出)。该安全手环的外表面设置有反射膜。可选地，制作上述反射膜的材料可以包括但不限于以下至少一项：一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际情况对上述制作反射膜的材料进行替换。但是，这种替换并不超出本公开的保护范围。

在一些实施例中，多个上述反射型光电开关2设置到该开炼机1的上方(图1中的方向)。可选地，可以在该开炼机1的上方设置支架3。该支架3的放置方向与开炼机辊筒11的轴向方向一致。进而，可以将多个上述反射型光电开关2安装到上述支架3中，使该光电开关2发射的光束与警示区段垂直。本领域技术人员可以根据实践的经验确定警示区段。该警示区段表征容易被卷入辊筒的危险区段。可选地，可以将该支架3与开炼机1可活动地连接。使得该支架3能够在水平方向靠近和远离工作区段。上述工作区段表征工作人员在添加配合剂时的安全区段。工作人员可以根据自己手掌的大小调节该光电开关2与工作区段的水平距离。更进一步地，可以根据不同的工作人员手掌的大小设定光电开关2与工作区段的水平距离。

具体而言，上述光电开关包括设置在同一侧的发光器和收光器。该发光器用于发射光束。收光器用于收集上述反射膜反射的光束。上述光电开关还包括光电转换单元，该单元用于将收集的光信号转换成电信号。该光电开关可以输出开关信号到该开炼机的控制单元。具体而言，该反射型光电开关可以是漫反射型光电开关。具体地，可以选择欧姆龙E3JK-DR11-C传感器作为上述光电开关。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际情况对上述光电开关的型号进行替换，但是这种改变并不超出本公开的保护范围。上述控制单元可以控制该开炼机的动力电源的开关。当收光器接收到上述反光膜反射的光束时，该光电开关发送开关信号到控制单元。当该控制单元接收到开关信号时，控制上述开关断开。进而，该滚轴停止转动。确保了工作人员的人身安全。

在一些实施例的可选实施方式中，该安全手环可以包括防倾斜组件(图中未整体标示)和与上述防倾斜组件连接的手环主体41。接下来，结合图3、图4和图5进行说明。图3是根据本公开的防倾斜组件的主视图；图4是根据本公开的防倾斜组件的俯视图；图5是根据本公开的安全手环转动时防倾斜组件的结构示意图。如图3和图4所示，上述防倾斜组件包括壳体421、连接环422和水平构件423。具体而言，上述壳体421与手环主体41固定地连接。连接环422设置到壳体421内部，连接环422通过枢转轴与壳体421枢转地连接。水平构件423设置到连接环422内部，水平构件423通过另一枢转轴与连接环422枢转地连接。需要说明的是，水平构件423的朝向发光器的外表面设置有反光膜(图中未示出)。连接环422的枢转轴与水平构件423的枢转轴垂直。最后接合图5进行说明。如图5所示，当工作人员佩戴上该安全手环时，在工作过程中，手部出现倾斜等动作时，该水平构件423在自身的重力作用以及枢转轴的协助下，始终保持水平状态。如此一来，能够保证反光膜与光束保持垂直状态。进而提高了该防护装置的有效性，大幅度地提高了该开炼机的安全性。

在一些实施例的可选实施方式中，防护装置还包括人体指标检测组件，人体指标检测组件与控制单元连接，控制单元根据人体指标检测组件检测的指标信息控制开炼机的辊筒转动，其中，指标信息包括以下至少一项：心率信息，血压信息。

具体而言，上述人体指标检测组件包括设置到手环主体的光学心率传感器，该光学心率传感器用于检测工作人员的心率信息。该光学心率传感器可以通过无线连接的方式与上述控制单元进行连接，进而将工作人员的实时心率数值发送到该控制单元。该控制单元可以通过上述实时心率数值确定是否超过预设阈值。响应于该实时心率数值超过预设阈值，该控制单元控制上述动力电源的开关进行断开操作。如此一来，通过实时监测工作人员的实时心率，可以间接地确定该工作人员是否受到伤害。具体而言，假设上述光学开关因为一些意外情况没有及时发送开关信号，工作人员的手部被卷入辊筒的间隙中时，工作人员的心率会产生大幅度地变化。因此，通过该光学心率传感器实时监测工作人员的实时心率，可以间接地确定工作人员是否受到伤害。同时，及时地停止该辊筒的转动，将工作人员所受伤害程度降到最低。具体而言，该光学心率传感器通常包括：光发射器，用于发射光波进入到人体的皮肤；依次连接的光接收器、光电二极管、模拟前端AFE、处理单元。光接收器用于接收反射的光波；光电二极管用于将光信号转化成电信号；AFE(Active Front End，模拟前端)用于将电信号转换成数字信号；处理单元用于将数字信号处理成心率数据。本领域技术人员可以根据现有技术对上述光学心率传感器进行选择。

进一步地，人体指标检测组件包括设置到手环主体的光电传感器，上述光电传感器与控制单元连接，光电传感器用于监测工作人员的血压信息，以及将血压信息发送到控制单元。同样地，该控制单元可以通过上述血压信息表征的血压数值与预设阈值进行比较。响应于该血压数值超过预设阈值，该控制单元控制上述动力电源的开关进行断开操作。具体而言，上述光电传感器能够采集到工作人员的手腕部位的脉搏波波形，进而通过分析脉搏波的上升斜率和脉搏波传导时间等特征参数，计算血压数值。具体而言，血压和脉搏波传导时间成线性关系。可以通过如下公式确定上述血压值：BP＝A*PWTT+B。其中，BP(bloodpressure，血压)表示血压；PWTT(Pulse Wave Translation Time，脉搏波传导时间)表示脉搏波传导时间；系数A和B可以通过大量的数据进行线性拟合来确定。进而上述公式也可以是：BP＝297-0.839*PWTT。其中，PWTT的数值可以通过如下步骤进行确定：首先，检测心电图的波峰，将波峰对应处作为该PWTT的起始时间。接下来，检测脉搏波上升幅度的25％对应处作为结束时间。最后，根据上述起始时间和结束时间确定上述PWTT。如此一来，通过监测工作人员的脉搏，可以间接地确定该工作人员是否受到伤害。能够将工作人员所受伤害程度降到最低。

此外，该防护装置还可以包括分贝传感器，该分贝传感器与上述控制单元连接。该分贝传感器用于采集工作人员的音量信息。进一步地，该分贝传感器可以将工作人员的音量信息发送到控制单元。控制单元将该音量信息表征的音量与预设阈值进行比较，响应于该音量超过预设阈值，该控制单元控制上述动力电源的开关进行断开操作。如此一来，通过检测工作人员呼喊的音量信息，可以间接地确定该工作人员是否受到伤害。能够将工作人员所受伤害程度降到最低。

通过设置防倾斜组件，即使当工作人员佩戴上该安全手环时，即使在工作过程中，手部出现倾斜等动作时，该水平构件在自身的重力作用以及枢转轴的协助下，能够始终保持水平状态。如此一来，能够保证反光膜与光束保持垂直状态。进而提高了该防护装置的有效性，大幅度地提高了该开炼机的安全性。

此外，通过实时监测工作人员的心率信息和血压信息，可以间接地确定该工作人员是否受到伤害。即使上述光学开关因为一些意外情况没有及时发送开关信号，工作人员的手部被卷入辊筒的间隙中时，工作人员的心率会产生大幅度地变化。因此，通过该监测工作人员的心率和血压，可以间接地确定工作人员是否受到伤害。同时，及时地停止该辊筒的转动，将工作人员所受伤害程度降到最低。进一步地，通过检测工作人员呼喊的声音大小，可以间接地确定该工作人员是否受到伤害。能够将工作人员所受伤害程度降到最低。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种开炼机的防护装置，其特征在于，所述防护装置包括：

设置到开炼机上方的多个反射型光电开关，所述反射型光电开关包括设置到同一侧的发光器和收光器，在工作状态下，所述发光器向警示区段发射光束，当所述收光器接收到反射的光束时，输出开关信号到所述开炼机的控制单元，所述控制单元用于控制所述开炼机的辊筒转动；

安全手环，所述安全手环的外表面设置有反射膜，所述反射膜用于反射所述发光器发射的光束，在工作状态下，所述安全手环佩戴到工作人员的手腕。

2.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，所述安全手环包括手环主体和与所述手环主体固定连接的防倾斜组件，所述防倾斜组件的外表面设置有反射膜，所述防倾斜组件在工作状态下使所述反射膜与所述发光器发射的光束保持垂直。

3.根据权利要求2所述的防护装置，其特征在于，所述防倾斜组件包括：

壳体，所述壳体与所述手环主体固定地连接；

连接环，所述连接环设置到所述壳体内部，所述连接环与所述壳体枢转地连接；

水平构件，所述水平构件设置到所述连接环内部，所述水平构件与所述连接环枢转地连接，所述水平构件的朝向所述发光器的外表面设置有反光膜；

所述连接环的枢转轴与所述水平构件的枢转轴垂直。

4.根据权利要求3所述的防护装置，其特征在于，所述防护装置还包括人体指标检测组件，所述人体指标检测组件与所述控制单元连接，所述控制单元根据所述人体指标检测组件检测的指标信息控制所述开炼机的辊筒转动，其中，所述指标信息包括以下至少一项：心率信息，血压信息。

5.根据权利要求4所述的防护装置，其特征在于，所述人体指标检测组件包括设置到所述手环主体的光学心率传感器，所述光学心率传感器用于实时监测工作人员的心率信息，以及将所述心率信息发送到控制单元，其中，所述光学心率传感器包括光发射器和依次连接的光接收器、光电二极管、模拟前端AFE、处理单元，其中，所述光发射器用于发射光波进入到人体的皮肤；所述光接收器用于接收反射的光波；所述光电二极管用于将所述光波产生的光信号转化成电信号；所述模拟前端AFE，用于将所述电信号转换成数字信号；处理单元用于将所述数字信号处理成心率数据。

6.根据权利要求5所述的防护装置，其特征在于，所述人体指标检测组件包括设置到所述手环主体的光电传感器，所述光电传感器与所述控制单元连接，所述光电传感器用于监测工作人员的血压信息，以及将所述血压信息发送到控制单元，其中，所述血压是通过如下公式确定的：

BP＝A*PWTT+B；

其中，BP表示血压；

PWTT表示脉搏波传导时间，获取所述PWTT的步骤包括：检测心电图的波峰，将波峰对应处作为所述PWTT的起始时间；检测脉搏波上升幅度的25％对应处作为结束时间；根据所述起始时间和结束时间确定上述PWTT；

系数A和B通过线性拟合来确定。

7.根据权利要求6所述的防护装置，其特征在于，所述防护装置还包括分贝传感器，所述分贝传感器与所述控制单元连接，用于采集工作人员的音量信息，以及将所述音量信息发送到控制单元。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的防护装置，其特征在于，制作所述反射膜的材料包括以下至少一项：一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝。

9.根据权利要求8所述的防护装置，其特征在于，所述防护装置还包括支架，所述支架可调节地连接到所述开炼机的两端，所述支架的轴向方向与所述辊筒的轴向方向一致，多个所述反射型光电开关固设到所述支架上。

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