專利名稱：一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種安全防護系統(tǒng)，特別涉及一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
新型的件煙分揀入庫系統(tǒng)為長沙卷煙廠十五技改期間首次引進的設(shè)備，其主要是通過件煙分揀輸送線將件煙運送至機械手附近，機械手分揀件煙并將件煙分放到托盤輸送線上，通過托盤輸送線輸送至裝載車上，該套系統(tǒng)是基于一號工程條碼而設(shè)計，可以對不同裝箱機的件煙進行分揀和碼垛，整個系統(tǒng)運行速度快、效率高，機械手系統(tǒng)作為分揀系統(tǒng)的重要組成部分，其穩(wěn)定性和安全性也是整個分揀系統(tǒng)整體性能的重要保證。然而，原有的機械手防護系統(tǒng)是以簡單的物理隔離方式來實現(xiàn)安全防護功能，存在靈活性差、效率低以及具有防護盲區(qū)等缺點，不能適應新型的件煙分揀入庫系統(tǒng)高速率、強穩(wěn)定性的要求。參見圖1，若操作和維修人員需要對機械手進行修理維護時，需要通過天橋，打開后部安全防護門才能進入機械手工作區(qū)域。安全防護門遠離操作區(qū)域，不利于緊急異常情況的處理，工作效率低。另外，原有機械手安全防護系統(tǒng)也存在安全防護盲區(qū)，即托盤輸送線通出機械手工作區(qū)域的位置不能安裝防護欄，造成操作人員可以在不打開安全門的情況下進出機械手區(qū)域，存在極大的安全隱患?，F(xiàn)有技術(shù)的不足歸納起來有以下幾點1、安全防護系統(tǒng)存在盲區(qū)，操作或維修人員有不觸發(fā)安全防護系統(tǒng)、機械手不停機的情況下進入機械手區(qū)域，造成人身傷害的風險；2、操作工工作站臺遠離機械手區(qū)域的入口，操作或維修人員需要經(jīng)過天橋才能進入該區(qū)域，不利于緊急異常情況的處理，工作效率低；3、操作或維修人員在操作區(qū)域工作時，需要經(jīng)過托盤輸送系統(tǒng)，有碰撞托盤造成物品損壞及人身傷害的風險；4、整個安全回路系統(tǒng)缺乏聲、光、標識等輔助警示裝置，不利于系統(tǒng)的使用與維護。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有分揀機械手安全系統(tǒng)存在安全盲區(qū)，操作工工作站臺遠離機械手區(qū)域的入口而導致工作效率低，操作人員工作時易碰撞托盤輸送線，缺乏聲光警示裝置的技術(shù)問題，本實用新型提供一種有效地改善了機械手系統(tǒng)的安全防護能力的物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型的技術(shù)方案是，一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)，包括件煙分揀輸送線，用于分揀的機械手、機械手工作區(qū)域防護欄、機械手控制器、機械手放貨站臺和托盤輸送線，所述的機械手設(shè)置于件煙分揀輸送線和托盤輸送線之間，所述的機械手工作區(qū)域防護欄環(huán)繞機械手設(shè)置，所述的機械手放貨站臺連接至托盤輸送線，所述的托盤輸送線穿過機械手工作區(qū)域防護欄，所述的機械手控制器通信連接至機械手，還包括安全防護門，所述的安全防護門設(shè)置于機械手工作區(qū)域防護欄上，所述的機械手控制器通信連接至安全防護門。所述的一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)，還包括供操作人員穿行過托盤輸送線的踏板裝置，所述的踏板裝置架設(shè)于托盤輸送線上方并穿過托盤輸送線。所述的一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)，還包括安全光柵防護裝置，所述的安全光柵防護裝置包括人員行走通道光柵防護裝置和托盤進出機械手區(qū)域光柵防護裝置，所述的人員行走通道光柵防護裝置設(shè)置于踏板裝置兩側(cè)，所述的托盤進出機械手區(qū)域光柵防護裝置設(shè)置于托盤輸送線上穿過機械手工作區(qū)域防護欄的位置，所述的安全光柵防護裝置電連接至機械手控制器。所述的一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)，還包括警報預警裝置，所述的警報預警裝置包括三個具有聲光報警功能的顯示燈柱，所述的顯示燈柱設(shè)置于機械手工作區(qū)域防護欄外，顯示燈柱電連接至機械手控制器。本實用新型的技術(shù)效果在于，利用安全回路控制方式構(gòu)建了一個件煙分揀機械手安全防護控制平臺，通過引入新型的安全檢測、預警裝置，使得難以防護的安全盲區(qū)的安全防護得以實現(xiàn)。同時對整個安全系統(tǒng)的控制流程和方式進行了詳細的規(guī)劃和設(shè)計，制定出行而有效的安全操作規(guī)程，并輔以重要區(qū)域的安全防護標識，極大地提高了整個件煙分揀機械手系統(tǒng)的安全防護能力，不僅能夠使機械手系統(tǒng)的安全防護功能更加全面、安全和可靠，而且能夠有效改善生產(chǎn)協(xié)同能力，使操作人員的工作效率得到大力提升。本實用新型實現(xiàn)了整個系統(tǒng)安全防護功能全面升級與改造，細化了安全防護系統(tǒng)的控制流程，對操作人員的行為進行制度化、規(guī)范化，使得升級后的安全防護系統(tǒng)更加人性化，有效改善了生產(chǎn)協(xié)同能力，增強了整個系統(tǒng)的安全保障能力，提高了系統(tǒng)的工作效率。同時，系統(tǒng)中設(shè)計的控制流程及方式、新應用的安全檢測、預警、控制裝置也為整個系統(tǒng)的先進性提供有效保證。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1為原有的機械手安全防護系統(tǒng)俯視圖；圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的托盤出入站臺控制程序流程圖；圖4為本發(fā)明的走行通道控制程序流程圖；其中1為件煙分揀輸送線，2為機械手，3為機械手工作區(qū)域防護欄，4為機械手控制器，5為機械手放貨站臺，6為托盤輸送線，7為安全防護門，8為踏板裝置，9為人員行走通道光柵防護裝置，10為托盤進出機械手區(qū)域光柵防護裝置，11為顯示燈柱。
具體實施方式
參見圖2，本實用新型包括件煙分揀輸送線1，用于分揀的機械手2、機械手工作區(qū)域防護欄3、機械手控制器4、機械手放貨站臺5和托盤輸送線6，機械手2設(shè)置于件煙分揀輸送線1和托盤輸送線6之間，機械手工作區(qū)域防護欄3環(huán)繞機械手2設(shè)置，機械手放貨站臺5連接至托盤輸送線6，托盤輸送線6穿過機械手工作區(qū)域防護欄3，機械手控制器4通信連接至機械手2，還包括安全防護門7，安全防護門7設(shè)置于機械手工作區(qū)域防護欄3上，機械手控制器4通信連接至安全防護門7。供操作人員穿行過托盤輸送線6的踏板裝置8架設(shè)于托盤輸送線6上方并穿過托盤輸送線6。安全光柵防護裝置包括人員行走通道光柵防護裝置9和托盤進出機械手區(qū)域光柵防護裝置10，人員行走通道光柵防護裝置9設(shè)置于踏板裝置8兩側(cè)，托盤進出機械手區(qū)域光柵防護裝置10設(shè)置于托盤輸送線6上穿過機械手工作區(qū)域防護欄3的位置，安全光柵防護裝置電連接至機械手控制器4。警報預警裝置，警報預警裝置包括三個具有聲光報警功能的顯示燈柱11，顯示燈柱11設(shè)置于機械手工作區(qū)域防護欄3外，顯示燈柱11電連接至機械手控制器4。本實用新型增加了三個安全防護門7、五個安全通道和新型的檢測裝置，又提供了聲光報警及操作裝置，可完全改變原有安全防護系統(tǒng)的操作方式，彌補機械手2工作區(qū)域的安全盲區(qū)，保障操作及維修人員的人身安全，減少設(shè)備及產(chǎn)品的損壞風險。安全防護裝置主要由安全防護門7、安全光柵、開啟和復位安全防護系統(tǒng)的操作裝置以及安全通道組成。其中，安全防護門7是方便操作或維修人員進出機械手2區(qū)域的安全裝置。該安全門既能鎖死安全防護門7起到防護作用，又能串入安全回路系統(tǒng)和主控器，與操作裝置一起對安全門進行控制和預警，進一步提高了安全防護門7的防護能力。本系統(tǒng)共使用了四組光柵，兩組用于托盤進出機械手2區(qū)域防護欄未保護區(qū)域，彌補防護欄的防護盲區(qū)，兩組用于人工經(jīng)過托盤輸送系統(tǒng)區(qū)域的安全通道。開啟和復位安全防護系統(tǒng)的操作裝置和安全通道是作為整個安全防護裝置的輔助裝置，為操作或維修人員提供了操作的可能。操作裝置是安裝于進入操作區(qū)域通道旁立柱上的一個操作盒，具有開啟和復位防護門安全鎖的功能。安全通道是托盤輸送系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)安裝的、專用于進入機械手2區(qū)域的通道，主要是一些踏板裝置8，安裝在輸送輥道上。警報預警裝置包括聲光報警裝置和安全警示標識。聲光報警裝置由三個具有聲光報警功能的顯示燈柱11組成，分別安裝于每臺機械手2區(qū)域外的立柱頂部，與操作盒安裝在一起，為操作人員提供警報和預警。安全警示標識包括禁止標志、警告標志、指令標志和警示用語，按照國家標識警示類標準，在危險區(qū)域、重點區(qū)域以及行走通道上粘貼，警示、提醒從業(yè)人員按規(guī)范行走和操作。安全防護控制程序安全防護控制程序包括原有控制程序的基礎(chǔ)上，針對安全防護升級系統(tǒng)需實現(xiàn)的功能所設(shè)計的控制程序。其主要功能是為整個安全防護系統(tǒng)提供軟件保障，程序設(shè)計需緊湊而合理，且該程序要嵌入到原有設(shè)備程序中，應考慮程序設(shè)計的規(guī)范性、有效性，力求達到最佳的保障作用。圖2為發(fā)明的機械手2安全防護系統(tǒng)程序流程圖，由圖可看出該程序簡單而有效，緊湊而合理。安全操作規(guī)程安全操作規(guī)程由開機上電步驟、自動運行操作步驟、手動運行操作步驟、關(guān)機操作步驟以及異常問題處理步驟五部分組成。其是為使升級后的安全防護系統(tǒng)更加有效、可靠，專為件煙分揀操作人員編寫的《件煙分揀機械手2安全防護操作規(guī)程》，對該區(qū)域不同情形下的操作流程都進行了規(guī)范。[0033]硬件設(shè)計如下1、3臺機械手2正面靠近輥道輸送機部位的防護欄中分別安裝一個安全防護門7，該安全防護門7帶有通訊功能，通過一個電磁開關(guān)鎖(含聯(lián)鎖檢測和插銷鎖)來實現(xiàn)，并于機械手2區(qū)域的防護欄上粘貼禁止標志、警告標志；2、安全光柵采用SICK公司生產(chǎn)的光幕產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有很強的信號發(fā)射和接受能力，在惡劣的工業(yè)條件亦可可靠運行。3、托盤輸送系統(tǒng)內(nèi)，進入機械手工作區(qū)域之前規(guī)定為行走路線的托盤輸送機上安裝踏板裝置8，鋪設(shè)防滑板。另外，安裝通道光柵監(jiān)控裝置，對人員行走過程進行監(jiān)控，并粘貼指令標志和禁止標志；4、安裝光柵監(jiān)控裝置于托盤進出機械手2區(qū)域防護欄未保護區(qū)域，對異常通過該區(qū)域的人員進行監(jiān)控與報警，彌補防護欄的防護盲區(qū)；5、機械手2電柜處(操作區(qū)域)安裝停車按鈕和復位按鈕操作盒、紅色狀態(tài)指示燈以及蜂鳴器；6、將新加裝的安全防護門7的安全檢測開關(guān)、各光柵裝置串入機械手2和托盤輸送系統(tǒng)安全回路，出現(xiàn)異常后對雙方系統(tǒng)均進行控制，把傷害減少至最小；7、托盤輸送系統(tǒng)主控器中編制控制程序，并安裝控制繼電器；軟件設(shè)計如下參見圖3，為本發(fā)明的機械手2安全防護系統(tǒng)程序流程圖，由該圖可看出，整個程序設(shè)計緊湊而有效，設(shè)計中主要考慮了安全功能的實現(xiàn)，包括出現(xiàn)異常后，托盤輸送系統(tǒng)與機械手2系統(tǒng)之間的聯(lián)動性，人員對系統(tǒng)進行使用的可操作性等。參見圖4，機械手2區(qū)域防護欄未保護區(qū)域的通道光柵控制流程是機械手放貨站臺5釋放托盤后，通道光柵將會感應到物體，但站臺輸送電機不會停機，系統(tǒng)也不報警。除此外其他情況，只要光柵感應到物體或光柵本身故障例如未對準，該機械手2和站臺輸送電機都會立即停止，對應的機械手2區(qū)域外的托盤輸送系統(tǒng)站臺也會被禁止啟動，防止意外碰撞事件發(fā)生。同時，機械手控制器4處的故障指示紅燈亮起，蜂鳴器蜂鳴報警，機械手^(CP顯示屏的狀態(tài)欄上也會顯示“防護門打開”標識，對操作及維護人員起到警示作用。恢復時，只有物體離開光柵區(qū)域或光柵恢復正常后，安全門被打開過一次，人工操作復位按鈕，設(shè)備才能復位，繼續(xù)運行。托盤輸送系統(tǒng)人工走行通道光柵控制流程是行走人員經(jīng)過走行通道時，通道光柵信號會被阻擋并觸發(fā)，系統(tǒng)將會禁止其他站臺輸送貨物至該站臺，即關(guān)閉前級輸送站臺的輸送使能信號包括直穿輸送小車，起到保護行走人員人身安全的作用。另外，如果行走人員正常通過走行通道即未在走行通道上停留而快速通過，機械手控制器4處的故障指示紅和蜂鳴器將不會報警提示。如果行走人員停留在走行通道超過2秒，機械手控制器4處的故障指示燈將閃爍，蜂鳴器將蜂鳴報警，提示行走人員離開走行通道，保證設(shè)備的正常運行。只要通道光柵未檢測到物體恢復正常，系統(tǒng)就會自動復位。
權(quán)利要求1.一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)，包括件煙分揀輸送線(1)，用于分揀的機械手O)、機械手工作區(qū)域防護欄(3)、機械手控制器G)、機械手放貨站臺(5)和托盤輸送線(6)，所述的機械手(2)設(shè)置于件煙分揀輸送線(1)和托盤輸送線(6)之間，所述的機械手工作區(qū)域防護欄C3)環(huán)繞機械手( 設(shè)置，所述的機械手放貨站臺( 連接至托盤輸送線(6)，所述的托盤輸送線(6)穿過機械手工作區(qū)域防護欄(3)，所述的機械手控制器通信連接至機械手O)，其特征在于，還包括安全防護門(7)，所述的安全防護門(7)設(shè)置于機械手工作區(qū)域防護欄上，所述的機械手控制器(4)通信連接至安全防護門(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)，其特征在于，還包括供操作人員穿行過托盤輸送線的踏板裝置(8)，所述的踏板裝置(8)架設(shè)于托盤輸送線(6)上方并穿過托盤輸送線(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)，其特征在于，還包括安全光柵防護裝置，所述的安全光柵防護裝置包括人員行走通道光柵防護裝置(9)和托盤進出機械手區(qū)域光柵防護裝置(10)，所述的人員行走通道光柵防護裝置(9)設(shè)置于踏板裝置兩側(cè)，所述的托盤進出機械手區(qū)域光柵防護裝置(10)設(shè)置于托盤輸送線上穿過機械手工作區(qū)域防護欄的位置，所述的安全光柵防護裝置電連接至機械手控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)，其特征在于，還包括警報預警裝置，所述的警報預警裝置包括三個具有聲光報警功能的顯示燈柱(11)，所述的顯示燈柱(11)設(shè)置于機械手工作區(qū)域防護欄外，顯示燈柱(11)電連接至機械手控制器。
專利摘要本實用新型公開了一種物流件煙分揀機械手安全防護系統(tǒng)，包括件煙分揀輸送線，用于分揀的機械手、機械手工作區(qū)域防護欄、機械手控制器、機械手放貨站臺、托盤輸送線、安全防護門、踏板裝置、安全光柵防護裝置和警報預警裝置，本實用新型的技術(shù)效果在于，利用安全回路控制方式構(gòu)建了一個件煙分揀機械手安全防護控制平臺，通過引入新型的安全檢測、預警裝置，使得難以防護的安全盲區(qū)的安全防護得以實現(xiàn)。同時對整個安全系統(tǒng)的控制流程和方式進行了詳細的規(guī)劃和設(shè)計，制定出行而有效的安全操作規(guī)程，不僅能夠使機械手系統(tǒng)的安全防護功能更加全面、安全和可靠，而且能夠有效改善生產(chǎn)協(xié)同能力，使操作人員的工作效率得到大力提升。
文檔編號B25J19/06GK202174587SQ20112028160
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者于宏, 劉峰, 吳罡, 周曉明, 廖璇, 張功勝, 戴偉, 房華, 李昌權(quán), 陳銀華 申請人:湖南中煙工業(yè)有限責任公司