[發明專利]一種機械臂作業區域安全防護系統

有效

• 申請號: 202010530043.6
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111795266B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 黃錦彬;云杰
• 申請（專利權）人: 寧波偉立機器人科技股份有限公司
• 主分類號: F16M11/04
• 分類號: F16M11/04;F16M11/08;F16M11/10;F16M11/12;F16M13/02;G08B5/38;G08B13/181;B25J19/00;B25J19/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種機械臂作業區域安全防護系統，包括有防護網、立柱、過程控制系統、機械臂、可調節支架以及激光掃描儀，所述防護網和立柱圍城具有出入口的半封閉式作業區域，所述機械臂設置在半封閉式作業區域內，所述過程控制系統設置在半封閉式作業區域外圍，所述激光掃描儀通過可調節支架安裝在出入口處立柱上，若干所述激光掃描儀自由配置安全等級區域，所述過程控制系統分別與機械臂和激光掃描儀電連接。該方案采用多個激光掃描儀劃定安全級別區域，指導過程控制系統控制機械臂實現聯動，極大的保障作業區域的安全，同時將激光掃描儀安裝在可調節支架上，便于隨意構建空間上的安全區域等級，起到工業現場全方位的安全警示屏障。

技術領域

本發明涉及安全防護技術領域，具體的，涉及一種機械臂作業區域安全防護系統。

背景技術

隨著人工智能技術的發展，越來越多的現代化工廠采用機器去替代傳統的人力，但機器全自動工作的過程中，還需要管理人員進出作業區域處理故障，客戶參觀工廠機械化作業同時會面臨安全問題，現有的工廠大多采用標號線去劃定作業區域和安全區域，但新員工或者客戶很難去遵守安全區域管理規范，導致機器傷害事故時有發生。

現有的檢測設備采用紅外傳感器監測作業區域的出入口的情況，但僅僅作為報警作用，及時有人員強行進入作業區間，機械臂并不會采取對應的安全運行動作，因此，現有監測設備的安全監管的作用還是較低。

安全激光掃描儀具有非常寬廣的掃描角度提供二維區域監控，可以自定義安全區域等級，當有人誤闖入安全警示區域時，過程控制系統將采集到的報警信息，并通過報警系統發送警告；一般在作業區域的進出口的立柱上安裝安全激光掃描儀然后調整掃描角度，一旦安裝完整后，要想調整安全激光掃描儀的擺放角度，需要將安全激光掃描儀從立柱上拆掉，再重新打安裝孔，費時費力，因此急需設計一種可以任意調整安全激光掃描儀的擺放高度和角度的安裝支架。

發明內容

本發明的目的是提高作業車間的安全防護能力，提出了一種機械臂作業區域安全防護系統，采用多個激光掃描儀劃定安全級別區域，指導過程控制系統控制機械臂實現聯動，極大的保障作業區域的安全，同時將激光掃描儀安裝在可調節支架上，便于隨意構建空間上的安全區域等級，起到工業現場全方位的安全警示屏障。

為實現上述技術目的，本發明提供的一種技術方案是，一種機械臂作業區域安全防護系統，包括有防護網、立柱、過程控制系統、機械臂、可調節支架以及激光掃描儀，所述防護網和立柱圍城具有出入口的半封閉式作業區域，所述機械臂設置在半封閉式作業區域內，所述過程控制系統設置在半封閉式作業區域外圍，所述激光掃描儀通過可調節支架安裝在出入口處立柱上，若干所述激光掃描儀自由配置安全等級區域，所述過程控制系統分別與機械臂和激光掃描儀電連接。本方案中，首先通過調整激光掃描儀的擺放角度和高度，構建安全等級區域，機械臂在防護網圍成的作業區域內正常運行，激光掃描儀與過程控制系統實時通信，根據安全等級設置機械臂的運行過程，實現監控與機械臂運動的聯動，提高作業區間的安全防護能力，減少事故率。

作為優選，所述過程控制系統包括有報警模塊、第一過程控制模塊、第二過程控制模塊、第三過程控制模塊以及安全監控模塊，所述安全等級區域包括有安全區域、預警區域以及危險區域，安全監控模塊采集激光掃描儀劃定的安全等級區域數據指導過程控制系統控制機械臂實現聯動，所述第一過程控制模塊控制機械手臂按初始設定速度運行，第二過程控制模塊控制機械手臂按初始設定速度的三分之一速度運行，所述第二過程控制模塊控制機械手臂運行停止。本方案中，其中，第一過程、第二過程的機械臂的運行速度是可以通過過程控制系統自行設計，設計的原則是第二過程的機械臂運行速度要低于給人員造成傷害的最低速度。

作為優選，過程控制系統控制機械臂實現聯動的步驟如下：

A1、安全監控模塊實時監控作業環境情況，若沒有動態物體進入預警區域以及危險區域，安全監控模塊將安全區域數據發送至第一過程控制模塊，第一過程控制模塊控制機械臂初始設定速度運行；