CN111795266B - 一种机械臂作业区域安全防护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械臂作业区域安全防护系统，包括有防护网、立柱、过程控制系统、机械臂、可调节支架以及激光扫描仪，所述防护网和立柱围城具有出入口的半封闭式作业区域，所述机械臂设置在半封闭式作业区域内，所述过程控制系统设置在半封闭式作业区域外围，所述激光扫描仪通过可调节支架安装在出入口处立柱上，若干所述激光扫描仪自由配置安全等级区域，所述过程控制系统分别与机械臂和激光扫描仪电连接。该方案采用多个激光扫描仪划定安全级别区域，指导过程控制系统控制机械臂实现联动，极大的保障作业区域的安全，同时将激光扫描仪安装在可调节支架上，便于随意构建空间上的安全区域等级，起到工业现场全方位的安全警示屏障。

Description

一种机械臂作业区域安全防护系统
技术领域
本发明涉及安全防护技术领域，具体的，涉及一种机械臂作业区域安全防护系统。
背景技术
随着人工智能技术的发展，越来越多的现代化工厂采用机器去替代传统的人力，但机器全自动工作的过程中，还需要管理人员进出作业区域处理故障，客户参观工厂机械化作业同时会面临安全问题，现有的工厂大多采用标号线去划定作业区域和安全区域，但新员工或者客户很难去遵守安全区域管理规范，导致机器伤害事故时有发生。
现有的检测设备采用红外传感器监测作业区域的出入口的情况，但仅仅作为报警作用，及时有人员强行进入作业区间，机械臂并不会采取对应的安全运行动作，因此，现有监测设备的安全监管的作用还是较低。
安全激光扫描仪具有非常宽广的扫描角度提供二维区域监控，可以自定义安全区域等级，当有人误闯入安全警示区域时，过程控制系统将采集到的报警信息，并通过报警系统发送警告；一般在作业区域的进出口的立柱上安装安全激光扫描仪然后调整扫描角度，一旦安装完整后，要想调整安全激光扫描仪的摆放角度，需要将安全激光扫描仪从立柱上拆掉，再重新打安装孔，费时费力，因此急需设计一种可以任意调整安全激光扫描仪的摆放高度和角度的安装支架。
发明内容
本发明的目的是提高作业车间的安全防护能力，提出了一种机械臂作业区域安全防护系统，采用多个激光扫描仪划定安全级别区域，指导过程控制系统控制机械臂实现联动，极大的保障作业区域的安全，同时将激光扫描仪安装在可调节支架上，便于随意构建空间上的安全区域等级，起到工业现场全方位的安全警示屏障。
为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种机械臂作业区域安全防护系统，包括有防护网、立柱、过程控制系统、机械臂、可调节支架以及激光扫描仪，所述防护网和立柱围城具有出入口的半封闭式作业区域，所述机械臂设置在半封闭式作业区域内，所述过程控制系统设置在半封闭式作业区域外围，所述激光扫描仪通过可调节支架安装在出入口处立柱上，若干所述激光扫描仪自由配置安全等级区域，所述过程控制系统分别与机械臂和激光扫描仪电连接。本方案中，首先通过调整激光扫描仪的摆放角度和高度，构建安全等级区域，机械臂在防护网围成的作业区域内正常运行，激光扫描仪与过程控制系统实时通信，根据安全等级设置机械臂的运行过程，实现监控与机械臂运动的联动，提高作业区间的安全防护能力，减少事故率。
作为优选，所述过程控制系统包括有报警模块、第一过程控制模块、第二过程控制模块、第三过程控制模块以及安全监控模块，所述安全等级区域包括有安全区域、预警区域以及危险区域，安全监控模块采集激光扫描仪划定的安全等级区域数据指导过程控制系统控制机械臂实现联动，所述第一过程控制模块控制机械手臂按初始设定速度运行，第二过程控制模块控制机械手臂按初始设定速度的三分之一速度运行，所述第二过程控制模块控制机械手臂运行停止。本方案中，其中，第一过程、第二过程的机械臂的运行速度是可以通过过程控制系统自行设计，设计的原则是第二过程的机械臂运行速度要低于给人员造成伤害的最低速度。
作为优选，过程控制系统控制机械臂实现联动的步骤如下：
A1、安全监控模块实时监控作业环境情况，若没有动态物体进入预警区域以及危险区域，安全监控模块将安全区域数据发送至第一过程控制模块，第一过程控制模块控制机械臂初始设定速度运行；
A2、若有动态物体进入预警区域时，报警模块的报警灯闪烁，安全监控模块将预警区域数据发送至第二过程控制模块，第二过程控制模块控制机械臂按初始设定速度的三分之一速度运行；
A3、若有动态物体进入预警区域时，报警模块的报警灯闪烁并发出警报，安全监控模块将预警区域数据发送至第三过程控制模块，第三过程控制模块控制机械臂停止，当机械臂停止后，只有通过操作过程控制系统的重置按钮才可以重新启动机械臂运行。
作为优选，所述可调节支架包括有转动装置、滚动装置、连接件以及底座，所述激光扫描仪可拆卸安装在转动装置上，所述转动装置通过连接件与滚动装置固定连接，所述滚动装置与基座连接，所述基座通过螺钉固定在立柱上。本方案中，支架安装在作业区域的进出口的立柱上，激光扫描仪安装在支架上，支架可以纵向和横向转动，确保激光扫描仪可以任意角度和高度摆放，进而构建作业区域全方位的警示屏障，其中，激光扫描仪可以多个串联共同构建警示屏障，激光扫描仪采用的是PSENscan安全激光扫描仪，其具备275度的扫描角度，扫描半径可达5.5米，可以轻松调整扫描角度和半径，进而调整安全区域的大小。
作为优选，所述的转动装置包括有转动盘和底盘，所述转动盘上端面设置有所述激光扫描仪，所述转动盘与底盘可转动连接。本方案中，由于转动盘与底盘可转动连接，使得安装在转动盘上的激光扫描仪可以调整摆放角度。
作为优选，所述转动盘的周身设置有限位凸环，所述底盘上开设有圆柱形口，所述圆柱形口的内周面设置有匹配限位凸环的凹槽面，所述转动盘的下端面径向分布有若干转动机构，所述转动盘与圆柱形口的底端滚动连接；所述转动机构包括有第一槽孔、第一弹簧和钢球，所述第一槽孔开设在所述转动盘的底端，所述第一弹簧的一端与第一槽孔的底端固定连接，所述第一弹簧的另一端与钢球抵触，所述圆柱形口的底端径向设置有匹配钢球的槽口，所述钢球直径五分之二落入槽口内。本方案中，转动机构的密度表示横向转动的刻度，密度越大，刻度值越小，横向调整的越精密；由于钢球的上端设置有第一弹簧，钢球下端五分之二落入到槽口内，当转动盘相对底盘相对转动时，钢球从一个槽口到达另一个槽口，此过程由钢球压缩弹簧完成。
作为优选，所述的滚动装置包括有壳体、转动轴、卡环、螺钉、螺帽以及拧盖，所述壳体的纵向开设有允许连接件活动的槽口，所述转动轴设置在壳体内，所述转动轴的外壳与连接件的一端固定连接，所述转动轴的内径内设置有所述卡环，所述螺钉的一端设置有螺帽，所述螺钉的另一端穿过螺帽延伸至卡环内。本方案中，当需要调整激光扫描仪的高度时，连接件可以纵向移动，通过拧盖调整螺钉的进送度长度，进而使得卡环和转动轴相对锁扣固定。
作为优选，所述转动轴的内周面均匀设置有若干凸起，所述卡环的周身均匀设置若干第二槽孔，若干所述第二槽孔内有匹配凸起的卡扣机构，所述卡环与转动轴卡接。本方案中，当螺钉的一端没有进入卡环内时，卡扣机构保持初始状态，此时转动轴可以相对卡环自由转动，当调整好纵向高度后，通过旋转螺钉，螺钉逐渐进入卡环后，卡扣机构动作，进而使得卡环和转动轴相对卡接。
作为优选，所述卡扣机构包括有顶杆、第二弹簧和第三弹簧，所述顶杆的一端部为弧顶，所述弧顶刚好伸出至第二槽孔外端；所述顶杆上对称设置有第一限位环和第二限位环，所述第二弹簧的第一端与第一限位环固定连接，所述第二弹簧的第二端与第二槽孔的外端固定连接，所述第三弹簧的第一端与第二限位环固定连接，所述第三弹簧的第二端与第二槽孔的内端端固定连接。本方案中，初始状态时，由于第二弹簧可第二弹簧的弹性作用，顶杆处于槽口内的固定位置，转动轴可以绕卡环自由转动，当螺钉的一端不断的挤压顶杆后，顶杆上移伸出卡环外一段距离，此刻凸起和顶杆相对啮合，起到卡环和转动轴卡接的目的，为了保持如论何时每一个顶杆都处于相邻两个凸起之间，在顶杆的一端设置弧顶，可以使得转动轴转动后，凸起不会停留在顶杆的上端，其中凸起和顶杆的个数匹配，凸起的排列密度决定了调整的刻度大小。
作为优选，所述螺钉延伸至卡环内的一端为截面由大到小的锥形杆，所述锥形杆的最小端刚好延伸至卡环内。本方案中，由于螺钉的一端为锥形杆，随着螺钉的进量变大，其可以不断的挤压顶杆使得顶杆一端伸出卡环外一端距离，实现转动轴和卡环卡接。
本发明的有益效果：通过激光扫描仪取代了工业作业区域的色线标定区域的不方便问题，通过智能感知是否有人闯入进而自动报警，提高了预警效率，减少了事故率，通过可调节支架使得激光扫描仪的摆放角度和高度可以随意调整，便于随意构建空间上的安全区域等级，起到工业现场全方位的安全警示屏障。
附图说明
图1为本发明的一种机械臂作业区域安全防护系统的结构示意图。
图2为本发明的激光扫描仪安装结构示意图。
图3为本发明的可调节支架的转动盘结构图。
图4为本发明的可调节支架的转动机构结构图。
图5为本发明的可调节支架的滚动装置结构图。
图6为本发明的可调节支架的螺钉结构图。
图中标记说明：1-激光扫描仪、3- 过程控制系统、4-机械臂、5-防护网、6-报警模块、21-转动装置、22-滚动装置、23-连接件、24-底座、211-转动盘、212-底盘、213-第一槽孔、214-第一弹簧、215-钢球、221-壳体、222-转动轴、223-卡环、224-螺钉、225-螺帽、226-拧盖、2221-凸起、2231-第二槽孔、2232-顶杆、2233-第二弹簧、2234-第三弹簧。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1所示，一种机械臂作业区域安全防护系统，由防护网5、立柱、过程控制系统3、机械臂4、可调节支架以及激光扫描仪1组成，所述防护网5和立柱围城具有出入口的半封闭式作业区域，所述机械臂4设置在半封闭式作业区域内，所述过程控制系统3设置在半封闭式作业区域外围，所述激光扫描仪1通过可调节支架安装在出入口处立柱上，若干所述激光扫描仪1自由配置安全等级区域，所述过程控制系统3分别与机械臂4和激光扫描仪1电连接。本实施例中，首先通过调整激光扫描仪1的摆放角度和高度，构建安全等级区域，机械臂4在防护网5围成的作业区域内正常运行，激光扫描仪1与过程控制系统3实时通信，根据安全等级设置机械臂4的运行过程，实现监控与机械臂4运动的联动，提高作业区间的安全防护能力，减少事故率。
所述过程控制系统3包括有报警模块6、第一过程控制模块、第二过程控制模块、第三过程控制模块以及安全监控模块（未示出），所述安全等级区域包括有安全区域、预警区域以及危险区域，安全监控模块采集激光扫描仪1划定的安全等级区域数据指导过程控制系统3控制机械臂4实现联动，所述第一过程控制模块控制机械手臂按初始设定速度运行，第二过程控制模块控制机械手臂按初始设定速度的三分之一速度运行，所述第二过程控制模块控制机械手臂运行停止。本实施例中，其中，第一过程、第二过程的机械臂4的运行速度是可以通过过程控制系统3自行设计，设计的原则是第二过程的机械臂4运行速度要低于给人员造成伤害的最低速度。
过程控制系统3控制机械臂4实现联动的步骤如下：
A1、安全监控模块实时监控作业环境情况，若没有动态物体进入预警区域11以及危险区域12，安全监控模块将安全区域数据发送至第一过程控制模块，第一过程控制模块控制机械臂4初始设定速度运行；
A2、若有动态物体进入预警区域11时，报警模块6的报警灯闪烁，安全监控模块将预警区域数据发送至第二过程控制模块，第二过程控制模块控制机械臂4按初始设定速度的三分之一速度运行；
A3、若有动态物体进入危险区域12时，报警模块6的报警灯闪烁并发出警报，安全监控模块将预警区域数据发送至第三过程控制模块，第三过程控制模块控制机械臂4停止，当机械臂4停止后，只有通过操作过程控制系统的重置按钮才可以重新启动机械臂4运行。
如图2所示，一种新型安全区域监测装置，由激光扫描仪1以及支架组成，激光扫描仪1与支架可拆卸连接，支架包括有转动装置21、滚动装置22、连接件23以及底座24，激光扫描仪1可拆卸安装在转动装置21上，转动装置21通过连接件23与滚动装置22固定连接，固定装置与底座24连接，底座24通过螺钉224固定在安装件上。本实施例中，支架安装在作业区域的进出口的立柱上，激光扫描仪1安装在支架上，支架可以纵向和横向转动，确保激光扫描仪1可以任意角度和高度摆放，进而构建作业区域全方位的警示屏障，激光扫描仪1可以多个串联共同构建警示屏障，激光扫描仪1采用的是PSENscan安全激光扫描仪1，其具备275度的扫描角度，扫描半径可达5.5米，可以轻松调整激光扫描仪1扫描角度和半径，进而调整安全区域的大小。
转动装置21由转动盘211和底盘212组成，转动盘211上端面设置有激光扫描仪1，转动盘211与底盘212可转动连接；由于转动盘211与底盘212可转动连接，使得安装在转动盘211上的激光扫描仪1可以调整摆放角度。
如图3所示，转动盘211的周身设置有限位凸环，底盘212上开设有圆柱形口，圆柱形口的内周面设置有匹配限位凸环的凹槽面（未示出），转动盘211的下端面径向分布有若干转动机构，转动盘211与圆柱形口的底端滚动连接。转动机构的密度表示横向转动的刻度，密度越大，刻度值越小，横向调整的越精密；如图4所示，转动机构由第一槽孔213、第一弹簧214和钢球215组成，第一槽孔213开设在转动盘211的底端，第一弹簧214的一端与第一槽孔213的底端固定连接，第一弹簧214的另一端与钢球215抵触，圆柱形口的底端径向设置有匹配钢球215的槽口（未示出），钢球215直径五分之二落入槽口内。本实施例中，由于钢球215的上端设置有第一弹簧214，钢球215下端五分之二落入到槽口内，当转动盘211相对底盘212相对转动时，钢球215从一个槽口到达另一个槽口，此过程由钢球215压缩弹簧完成。
如图5和图6所示，滚动装置22由壳体221、转动轴222、卡环223、螺钉224、螺帽225以及拧盖226组成，壳体221的纵向开设有允许连接件23活动的槽口，转动轴222设置在壳体221内，转动轴222的外壳与连接件23的一端固定连接，转动轴222的内径内设置有卡环223，螺钉224的一端设置有螺帽225，螺钉224的另一端穿过螺帽225延伸至卡环223内，螺钉224延伸至卡环223内的一端为截面由大到小的锥形杆，锥形杆的最小端刚好延伸至卡环223内。由于螺钉224的一端为锥形杆，随着螺钉224的进量变大，其可以不断的挤压顶杆2232使得顶杆2232一端伸出卡环223外圈一端距离，实现转动轴222和卡环223卡接。当需要调整激光扫描仪1的高度时，连接件23可以纵向移动，连接件23为L型轻质金属杆，通过拧盖226调整螺钉224的进送度长度，进而使得卡环223和转动轴222相对锁扣固定。
转动轴222的内周面均匀设置有若干凸起2221，卡环223的周身均匀设置若干第二槽孔2231，若干第二槽孔2231内有匹配凸起2221的卡扣机构，卡环223与转动轴222卡接。当螺钉224的一端没有进入卡环223内时，卡扣机构保持初始状态，此时转动轴222可以相对卡环223自由转动，当调整好纵向高度后，通过旋转螺钉224，螺钉224逐渐进入卡环223后，卡扣机构动作，进而使得卡环223和转动轴222相对卡接。
卡扣机构包括有顶杆2232、第二弹簧2233和第三弹簧2234，顶杆2232上对称设置有第一限位环和第二限位环，第第二弹簧2233的第一端与第一限位环固定连接，第二弹簧2233的第二端与第二槽孔2231的外端固定连接，第三弹簧2234的第一端与第二限位环固定连接，第三弹簧2234的第二端与第二槽孔2231的内端端固定连接。本实施例中，初始状态时，由于第二弹簧2233可第二弹簧2233的弹性作用，顶杆2232处于槽口内的固定位置，转动轴222可以绕卡环223自由转动，当螺钉224的一端不断的挤压顶杆2232后，顶杆2232上移伸出卡环223外一段距离，此刻凸起2221和顶杆2232相对啮合，起到卡环223和转动轴222卡接的目的。
顶杆2232的一端部为弧顶（未示出），弧顶刚好伸出至槽孔外端。为了保持如论何时每一个顶杆2232都处于相邻两个凸起2221之间，在顶杆2232的一端设置弧顶，可以使得转动轴222转动后，凸起2221不会停留在顶杆2232的上端，其中凸起2221和顶杆2232的个数匹配，凸起2221的排列密度决定了调整的刻度大小，图5中，相邻凸起2221的角度为15°。
以上所述之具体实施方式为本发明一种机械臂作业区域安全防护系统的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种机械臂作业区域安全防护系统，其特征在于：包括有防护网、立柱、过程控制系统、机械臂、可调节支架以及激光扫描仪，所述防护网和立柱围成具有出入口的半封闭式作业区域，所述机械臂设置在半封闭式作业区域内，所述过程控制系统设置在半封闭式作业区域外围，所述激光扫描仪通过可调节支架安装在出入口处立柱上，若干所述激光扫描仪自由配置安全等级区域，所述过程控制系统分别与机械臂和激光扫描仪电连接，所述可调节支架包括有滚动装置，所述滚动装置与基座连接，所述基座通过螺钉固定在立柱上，所述的滚动装置包括转动轴、卡环，所述转动轴的内径内设置有所述卡环，所述卡环的周身均匀设置若干第二槽孔，若干所述第二槽孔内有匹配凸起的卡扣机构，所述卡扣机构包括有顶杆、第二弹簧和第三弹簧，所述顶杆的一端部为弧顶，所述弧顶刚好伸出至第二槽孔外端；所述顶杆上对称设置有第一限位环和第二限位环，所述第二弹簧的第一端与第一限位环固定连接，所述第二弹簧的第二端与第二槽孔的外端固定连接，所述第三弹簧的第一端与第二限位环固定连接，所述第三弹簧的第二端与第二槽孔的内端端固定连接；
所述的滚动装置还包括有壳体、螺钉、螺帽以及拧盖，所述壳体的纵向开设有允许连接件活动的槽口，所述转动轴设置在壳体内，所述转动轴的外壳与连接件的一端固定连接，所述螺钉的一端设置有螺帽，所述螺钉的另一端穿过螺帽延伸至卡环内；
所述转动轴的内周面均匀设置有若干凸起，所述卡环与转动轴卡接；
所述螺钉延伸至卡环内的一端为截面由大到小的锥形杆，所述锥形杆的最小端刚好延伸至卡环内。
2.根据权利要求1所述的一种机械臂作业区域安全防护系统，其特征在于：所述过程控制系统包括有报警模块、第一过程控制模块、第二过程控制模块、第三过程控制模块以及安全监控模块，所述安全等级区域包括有安全区域、预警区域以及危险区域，安全监控模块采集激光扫描仪划定的安全等级区域数据指导过程控制系统控制机械臂实现联动，所述第一过程控制模块控制机械手臂按初始设定速度运行，第二过程控制模块控制机械手臂按初始设定速度的三分之一速度运行，所述第三过程控制模块控制机械手臂运行停止。
3.根据权利要求2所述的一种机械臂作业区域安全防护系统，其特征在于：过程控制系统控制机械臂实现联动的步骤如下：
A1、安全监控模块实时监控作业环境情况，若没有动态物体进入预警区域以及危险区域，安全监控模块将安全区域数据发送至第一过程控制模块，第一过程控制模块控制机械臂初始设定速度运行；
A2、若有动态物体进入预警区域时，报警模块的报警灯闪烁，安全监控模块将预警区域数据发送至第二过程控制模块，第二过程控制模块控制机械臂按初始设定速度的三分之一速度运行；
A3、若有动态物体进入危险区域时，报警模块的报警灯闪烁并发出警报，安全监控模块将预警区域数据发送至第三过程控制模块，第三过程控制模块控制机械臂停止。
4.根据权利要求3所述的一种机械臂作业区域安全防护系统，其特征在于：所述可调节支架还包括有转动装置、连接件以及底座，所述激光扫描仪可拆卸安装在转动装置上，所述转动装置通过连接件与滚动装置固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种机械臂作业区域安全防护系统，其特征在于：所述的转动装置包括有转动盘和底盘，所述转动盘上端面设置有所述激光扫描仪，所述转动盘与底盘可转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种机械臂作业区域安全防护系统，其特征在于：所述转动盘的周身设置有限位凸环，所述底盘上开设有圆柱形口，所述圆柱形口的内周面设置有匹配限位凸环的凹槽面，所述转动盘的下端面径向分布有若干转动机构，所述转动盘与圆柱形口的底端滚动连接；所述转动机构包括有第一槽孔、第一弹簧和钢球，所述第一槽孔开设在所述转动盘的底端，所述第一弹簧的一端与第一槽孔的底端固定连接，所述第一弹簧的另一端与钢球抵触，所述圆柱形口的底端径向设置有匹配钢球的槽口，所述钢球直径五分之二落入槽口内。
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CN206893064U (zh) * 2017-07-06 2018-01-16 北京华电中试电力工程有限责任公司 一种高压实验安全防护装置
DE102018126216A1 (de) * 2018-09-28 2020-04-02 Still Gmbh Verfahren zur Absicherung eines Arbeitsbereichs eines mobilen Logistik-Roboters mittels adaptiver Schutzfelder
CN209887569U (zh) * 2019-03-21 2020-01-03 南京龙测测绘技术有限公司 用于夹持扫描仪的机械臂
CN209980141U (zh) * 2019-04-30 2020-01-21 武汉船舶职业技术学院 建筑3d建模装置

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