生产线废料区的安全防护设备及安全防护方法
【专利摘要】本发明揭示了一种生产线废料区的安全防护设备，安装在生产线末端的卸料台上，安全防护设备与生产线的安全门联动，当安全门打开时，安全防护设备处于闭锁状态，阻止磁性输送带上的废料进入废料箱，当安全门关闭时，安全防护设备处于开启状态，允许磁性输送带上的废料进入废料箱。本发明还揭示了一种生产线废料区的安全防护方法。本发明的生产线废料区的安全防护设备结构简单，成本低廉，占地面积小，安装在卸料台上即可使用。该安全防护设备与安全门联动，能够有效起到保障工作人员安全的作用。
【专利说明】生产线废料区的安全防护设备及安全防护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生产线的安全防护技术，更具体地说，涉及生产线废料区的安全防护设备及其防护方法。
【背景技术】
[0002]生产线，比如开卷生产线是汽车生产流水线中的重要一环，在生产线的生产过程中，会产生大量的废料。废料被传送到位于生产线尾部的废料箱中。当废料箱被装满时，需要人工清理废料箱或者更换废料箱。一个典型的生产线尾部以及废料箱的结构如图1所示，需要说明的是，图1揭示的是采用了本发明的一实施例的安全防护设备的生产线废料区尾部以及废料箱的结构，但本发明对生产线废料区尾部以及废料箱自身并没有做出改变，依旧与现有技术中的结构相同。
[0003]参考图1所示，生产线的尾部通过磁性输送带101输送废料104，废料104吸附于磁性输送带101上被磁性输送带104输送至生产线的尾部。在磁性输送带101的末端具有一个卸料台103，由于磁性输送带101以一定的速度运行，废料104在运行至磁性输送带101的末端后被甩出，并通过卸料台103的引导进入到废料箱105中。为了避免被甩出的废料104造成伤害事故，在生产线废料区尾部及废料箱的周围设有防护板107，防护板107上开有安全门106。安全门106和防护板107将生产线废料区尾部及废料箱包围起来，阻止废料104飞出。在需要更换或者清理废料箱105时，工作人员打开安全门106后对废料箱进行处理。
[0004]在进行清理时，工作人员存在被甩出的废料104伤害的可能性。在现有技术中为了避免工作人员在处理废料箱时受到伤害，存在两种解决方案:
[0005]I)在磁性输送带101的末端安装剪刀车，剪刀车可以阻挡废料104飞出。剪刀车的缺点是成本过高，通常与生产线匹配的剪刀车的成本在十几万欧元。
[0006]2)在磁性输送带101和废料箱105之间增加足够长的间隔，比如4米长的平台，这样即使有废料104从磁性输送带101上被甩出，由于平台足够长，废料104会被甩到平台上。工作人员之后借助托板结构从平台上将废料搬运到废料箱中，再进行后续的处理。这种方式的缺点是占据的空间过大，并且需要大量人工处理，自动化率较低。尤其是空间占用的问题，在厂房空间越发珍贵的情况下，平台对于空间的浪费过大。
【发明内容】
[0007]本发明旨在提出一种用于生产线的安全防护设备及其安全防护方法。
[0008]根据本发明的一实施例，提出一种生产线废料区的安全防护设备，安装在生产线末端的卸料台上，安全防护设备与生产线的安全门联动，当安全门打开时，安全防护设备处于闭锁状态，阻止输送带上的废料进入废料箱，当安全门关闭时，安全防护设备处于开启状态，允许输送带上的废料进入废料箱。
[0009]在一个实施例中，安全防护设备包括一组防护组件、转轴和气缸。一组防护组件中的每一个防护组件包括固定夹板和防护挡板，防护挡板通过安装在固定夹板上，一组防护组件相对固定夹板旋转的旋转中心位于同一直线上。转轴紧靠一组防护组件设置，每一个防护组件中的防护挡板的尾端与转轴连接。气缸的活塞杆连接到转轴上。气缸、转轴和防护组件构成曲柄连杆机构。
[0010]在一个实施例中，曲柄连杆机构响应于安全门打开，气缸的电磁阀使得活塞杆顶出，推动转轴，转轴带动防护挡板的尾端使得防护挡板转动至竖直状态，安全防护设备处于闭锁状态。曲轴连杆机构响应于安全门关闭，气缸的电磁阀使得活塞杆回收，拉动转轴，转轴带动防护挡板的尾端使得防护挡板转动至水平状态，安全防护设备处于开启状态。
[0011]在一个实施例中，防护组件有数个，以预定间隔沿转轴布置。
[0012]在一个实施例中，该生产线废料区的安全防护设备还包括:检查防护挡板是否转动至竖直状态的挡板第一状态的接近开关，和检查防护挡板是否转动至水平状态的挡板第二状态的接近开关。
[0013]在一个实施例中，该生产线废料区的安全防护设备还包括:检查安全门是否处于打开状态的安全门第一状态的接近开关，和检查安全门是否处于关闭状态的安全门第二状态的接近开关。
[0014]根据本发明的一实施例，还提出一种生产线废料区的安全防护方法，使用前述的生产线废料区的安全防护设备，该生产线废料区的安全防护方法包括:
[0015]响应于安全门打开指令，检查安全门当前是否处于关闭状态，闭锁安全防护设备并检查安全防护设备的状态，在确认安全门当前处于关闭状态且安全防护设备已闭锁时，打开安全门，完成执行安全门打开指令；
[0016]响应于安全门关闭指令，关闭安全门并检查安全门的状态，开启安全防护设备并检查安全防护设备的状态，在确认安全门已关闭且安全防护设备已开启时，完成执行安全门关闭指令。
[0017]在一个实施例中，检查安全门当前是否处于关闭状态包括:
[0018]检查安全门的当前状态；
[0019]如果安全门未处于关闭状态，则发出故障警报；
[0020]修复安全门后，关闭安全门，复位故障警报；
[0021]安全门当前状态为关闭，确认安全门当前处于关闭状态。
[0022]在一个实施例中，闭锁安全防护设备并检查安全防护设备的状态包括:
[0023]检查防护挡板的当前状态；
[0024]如果防护挡板未转动至竖直状态，则发出故障警报；
[0025]修复安全防护设备后，防护挡板转动至竖直状态，复位故障警报；
[0026]防护挡板已转动至竖直状态，确认安全防护设备已闭锁。
[0027]在一个实施例中，关闭安全门并检查安全门的状态包括:
[0028]检查安全门的当前状态；
[0029]如果安全门未处于关闭状态，则发出故障警报；
[0030]修复安全门后，关闭安全门，复位故障警报；
[0031]确认安全门当前处于关闭状态。
[0032]在一个实施例中，开启安全防护设备并检查安全防护设备的状态包括:
[0033]检查防护挡板的当前状态；
[0034]如果防护挡板未转动至水平状态，则发出故障警报；
[0035]修复安全防护设备后，防护挡板转动至水平状态，复位故障警报；
[0036]防护挡板已转动至水平状态，确认安全防护设备已开启。
[0037]本发明的生产线废料区的安全防护设备结构简单，成本低廉，占地面积小，安装在卸料台上即可使用。该安全防护设备与安全门联动，能够有效起到保障工作人员安全的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中:
[0039]图1揭示的是采用了本发明的一实施例的安全防护设备的生产线废料区尾部以及废料箱的结构。
[0040]图2揭示了根据本发明的一实施例的生产线废料区的安全防护设备的结构。
[0041]图3揭示了根据本发明的一实施例的生产线废料区的安全防护设备的侧视结构图。
[0042]图4揭示了根据本发明的一实施例的生产线废料区的安全防护设备中安全门打开的控制流程。
[0043]图5揭示了根据本发明的一实施例的生产线废料区的安全防护设备中安全门关闭的控制流程。
【具体实施方式】
[0044]继续参考图1所示，本发明的安全防护设备应用于生产线。生产线的尾部通过磁性输送带101输送废料104，废料104吸附于磁性输送带101上被磁性输送带104输送至生产线的尾部。在磁性输送带101的末端具有一个卸料台103，由于磁性输送带101以一定的速度运行，废料104在运行至磁性输送带101的末端后被甩出，并通过卸料台103的引导进入到废料箱105中。需要说明的是，虽然此处输送带101以磁性输送带为例进行说明，但本发明的输送带并不被限制于磁性输送带。也可以其他类型的输送带。在卸料台103上安装有安全防护设备102。安全防护设备102的具体结构会结合图2详细描述。安全防护设备120具有开启和闭锁两种状态。为了避免废料104造成伤害事故，在生产线废料区尾部及废料箱的周围设有防护板107，防护板107上开有安全门106。安全门106和防护板107将生产线废料区尾部及废料箱包围起来，阻止废料104飞出。在需要更换或者清理废料箱105时，工作人员打开安全门106后对废料箱进行处理。本发明的安装在卸料台103上的安全防护设备102与安全门106联动，当安全门106打开时，安全防护设备102处于闭锁状态，阻止磁性输送带101上的废料104进入废料箱105。当安全门关闭时，安全防护设备102处于开启状态，允许磁性输送带101上的废料104进入废料箱105。
[0045]参考图2所示，该安全防护设备102包括:一组防护组件、转轴108和气缸111。一组防护组件中的每一个防护组件包括固定夹板109和防护挡板112。防护挡板112通过轴销110转动安装在固定夹板109上，轴销110是防护挡板112的转动中心。一组防护组件的轴销I1位于同一直线上，即所有的防护挡板112的转动中心在同一直线上，以保证所有的防护挡板112能够同轴同步转动。转轴108紧靠一组防护组件设置。参考图3所示，每一个防护组件中的防护挡板112的尾端113与转轴108连接。气缸111的电磁阀与安全门106联动，气缸111的活塞杆连接到转轴108。气缸111、转轴108和防护组件共同构成曲柄连杆机构。响应于安全门106打开，气缸111的电磁阀动作，气阀失电，使得活塞杆顶出，推动转轴108。转轴108与固定夹板109产生相对位移，转轴108带动防护挡板112的尾端113使得防护挡板112绕轴销110转动至竖直状态，安全防护设备102处于闭锁状态。回到图1，安全防护设备102安装在卸料台103上，位于磁性输送带101的下方。当防护挡板112绕转轴旋转至竖直状态时，磁性输送带101与卸料台103之间的间隙被封闭，这样废料104就会被防护挡板112阻挡而不会飞出。响应于安全门106关闭，气缸111的电磁阀动作，气阀得电，使得活塞杆回收，拉动转轴108。转轴108带动防护挡板112的尾端113使得防护挡板112绕轴销110转动至水平状态，安全防护设备102处于开启状态。当防护挡板112处于水平状态时，废料104能够顺利从磁性输送带101上被卸到废料箱105中。安全防护设备102与安全门106的联动使得当安全门106被打开时，工作人员进入对费料箱进行清理，此时安全防护设备102闭锁，阻止废料飞出，确保工作人员的安全。当安全门106关闭时，安全防护设备102开启，废料可以正常进入到废料箱中。
[0046]虽然在图中没有示出，但安全防护设备102还挡板第一状态的接近开关和挡板第二状态的接近开关。挡板第一状态的接近开关检查防护挡板是否转动至竖直状态。挡板第二状态的接近开关检查防护挡板是否转动至水平状态。挡板第一状态的接近开关和挡板第二状态的接近开关可以在每一个防护组件上都安装，也可以选择部分的防护组件安装，以采样的方式检查防护挡板的状态。
[0047]同样的，安全门106还包括安全门第一状态的接近开关和安全门第二状态的接近开关。安全门第一状态的接近开关检查安全门是否处于打开状态。安全门第二状态的接近开关检查安全门是否处于关闭状态。同样的，安全门第一状态的接近开关和安全门第二状态的接近开关可以在每一个安全门上都安装，也可以选择部分的安全门安装，以采样的方式检查防护挡板的状态。
[0048]本发明还提出一种生产线废料区的安全防护方法，使用上述的生产线废料区的安全防护设备，该生产线废料区的安全防护方法包括:
[0049]响应于安全门打开指令，检查安全门当前是否处于关闭状态，闭锁安全防护设备并检查安全防护设备的状态，在确认安全门当前处于关闭状态且安全防护设备已闭锁时，打开安全门，完成执行安全门打开指令。
[0050]响应于安全门关闭指令，关闭安全门并检查安全门的状态，开启安全防护设备并检查安全防护设备的状态，在确认安全门已关闭且安全防护设备已开启时，完成执行安全门关闭指令。
[0051]需要说明的是，打开安全门与关闭安全门是独立的过程，但是在日常的生产过程中，较多见的情况是首先执行打开安全门的过程，工作人员进入对废料箱进行清理，清理完毕之后是关闭安全门的过程。
[0052]图4揭示了根据本发明的一实施例的生产线废料区的安全防护设备中安全门打开的控制流程。参考图4所示，打开安全门的控制流程如下:
[0053]废料箱需要清理。
[0054]按下安全门开启按钮，发出安全门打开指令。
[0055]响应于安全门打开指令，一方面检查安全门当前是否处于关闭状态，包括如下的过程:检查安全门的当前状态。正常情况下，安全门当前应当是关闭的。如果安全门未处于关闭状态，则发出故障警报。对有故障的安全门进行修理，修复安全门后，关闭安全门，复位故障警报。再次确认安全门当前状态。直至安全门当前状态为关闭，确认安全门当前处于关闭状态。
[0056]响应于安全门打开指令，另一方面闭锁安全防护设备并检查安全防护设备的状态，包括如下的过程:电磁阀动作，控制气阀失电。气阀失电后气缸活塞顶出，推动转轴并带动防护挡板竖起。检查防护挡板的当前状态，防护挡板应当处于竖直状态。如果防护挡板未转动至竖直状态，则发出故障警报。对防护挡板进行修复，修复防护挡板后，防护挡板转动至竖直状态，复位故障警报。防护挡板已转动至竖直状态，确认安全防护设备已闭锁。
[0057]在确认安全门当前处于关闭状态且安全防护设备已闭锁时，打开安全门，完成执行安全门打开指令。
[0058]之后工作人员可以进入对废料箱进行清理。
[0059]在打开安全门的过程中，借助于挡板第一状态的接近开关和挡板第二状态的接近开关对防护挡板的状态进行检查，借助于安全门第一状态的接近开关和安全门第二状态的接近开关对安全门的状态进行检查。
[0060]图5揭示了根据本发明的一实施例的生产线废料区的安全防护设备中安全门关闭的控制流程。参考图5所示，关闭安全门的控制流程如下:
[0061]按下安全门关闭按钮，发出安全门关闭指令。
[0062]响应于安全门关闭指令，一方面关闭安全门并检查安全门的状态，包括如下的过程:检查安全门的当前状态。正常情况下，在执行了关闭动作之后安全门当前应当是关闭的。如果安全门未处于关闭状态，则发出故障警报。对有故障的安全门进行修理，修复安全门后，关闭安全门，复位故障警报。再次确认安全门当前状态。直至安全门当前状态为关闭，确认安全门当前处于关闭状态。
[0063]响应于安全门关闭指令，另一方面开启安全防护设备并检查安全防护设备的状态，包括如下的过程:电磁阀动作，控制气阀得电。气阀得电后气缸活塞收回，拉动转轴并带动防护挡板放下。检查防护挡板的当前状态，防护挡板应当处于水平状态。如果防护挡板未转动至水平状态，则发出故障警报。对防护挡板进行修复，修复防护挡板后，防护挡板转动至水平状态，复位故障警报。确认防护挡板已转动至水平状态，确认安全防护设备已开启。
[0064]在确认安全门已关闭且安全防护设备已开启时，完成执行安全门关闭指令，确认安全门已复位至关闭状态。
[0065]在关闭安全门的过程中，借助于挡板第一状态的接近开关和挡板第二状态的接近开关对防护挡板的状态进行检查，借助于安全门第一状态的接近开关和安全门第二状态的接近开关对安全门的状态进行检查。
[0066]本发明的生产线废料区的安全防护设备结构简单，成本低廉，占地面积小，安装在卸料台上即可使用。该安全防护设备与安全门联动，能够有效起到保障工作人员安全的作用。
[0067]上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
【权利要求】
1.一种生产线废料区的安全防护设备，其特征在于，安装在生产线末端的卸料台上，所述安全防护设备与生产线的安全门联动，当安全门打开时，所述安全防护设备处于闭锁状态，阻止输送带上的废料进入废料箱，当安全门关闭时，所述安全防护设备处于开启状态，允许输送带上的废料进入废料箱。
2.如权利要求1所述的生产线废料区的安全防护设备，其特征在于，所述安全防护设备包括: 一组防护组件，每一个防护组件包括固定夹板和防护挡板，所述防护挡板通过安装在固定夹板上，一组防护组件相对固定夹板旋转的旋转中心位于同一直线上； 转轴，紧靠一组防护组件设置，每一个防护组件中的防护挡板的尾端与转轴连接； 气缸，所述气缸的活塞杆连接到转轴上； 所述气缸、转轴和防护组件构成曲柄连杆机构。
3.如权利要求2所述的生产线废料区的安全防护设备，其特征在于，所述曲柄连杆机构响应于安全门打开，气缸的电磁阀使得活塞杆顶出，推动转轴，转轴带动防护挡板的尾端使得防护挡板转动至竖直状态，安全防护设备处于闭锁状态； 所述曲轴连杆机构响应于安全门关闭，气缸的电磁阀使得活塞杆回收，拉动转轴，转轴带动防护挡板的尾端使得防护挡板转动至水平状态，安全防护设备处于开启状态。
4.如权利要求3所述的生产线废料区的安全防护设备，其特征在于所述防护组件有数个，以预定间隔沿转轴布置。
5.如权利要求1-4中任一所述的生产线废料区的安全防护设备，其特征在于，还包括: 挡板第一状态的接近开关，检查防护挡板是否转动至竖直状态； 挡板第二状态的接近开关，检查防护挡板是否转动至水平状态。
6.如权利要求5所述的生产线废料区的安全防护设备，其特征在于，还包括: 安全门第一状态的接近开关，检查安全门是否处于打开状态； 安全门第二状态的接近开关，检查安全门是否处于关闭状态。
7.—种生产线废料区的安全防护方法，其特征在于，使用如权利要求1-4中任一项所述的生产线废料区的安全防护设备，所述生产线废料区的安全防护方法包括: 响应于安全门打开指令，检查安全门当前是否处于关闭状态，闭锁安全防护设备并检查安全防护设备的状态，在确认安全门当前处于关闭状态且安全防护设备已闭锁时，打开安全门，完成执行安全门打开指令； 响应于安全门关闭指令，关闭安全门并检查安全门的状态，开启安全防护设备并检查安全防护设备的状态，在确认安全门已关闭且安全防护设备已开启时，完成执行安全门关闭指令。
8.如权利要求7所述的生产线废料区的安全防护方法，其特征在于，检查安全门当前是否处于关闭状态包括: 检查安全门的当前状态； 如果安全门未处于关闭状态，则发出故障警报； 修复安全门后，关闭安全门，复位故障警报； 安全门当前状态为关闭，确认安全门当前处于关闭状态。
9.如权利要求7所述的生产线废料区的安全防护方法，其特征在于，闭锁安全防护设备并检查安全防护设备的状态包括: 检查防护挡板的当前状态； 如果防护挡板未转动至竖直状态，则发出故障警报； 修复安全防护设备后，防护挡板转动至竖直状态，复位故障警报； 防护挡板已转动至竖直状态，确认安全防护设备已闭锁。
10.如权利要求7所述的生产线废料区的安全防护方法，其特征在于，关闭安全门并检查安全门的状态包括: 检查安全门的当前状态； 如果安全门未处于关闭状态，则发出故障警报； 修复安全门后，关闭安全门，复位故障警报； 确认安全门当前处于关闭状态。
11.如权利要求7所述的生产线废料区的安全防护方法，其特征在于，开启安全防护设备并检查安全防护设备的状态包括: 检查防护挡板的当前状态； 如果防护挡板未转动至水平状态，则发出故障警报； 修复安全防护设备后，防护挡板转动至水平状态，复位故障警报； 防护挡板已转动至水平状态，确认安全防护设备已开启。
【文档编号】B65G43/00GK104477604SQ201410769044
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】张丽斌, 张瑞龙, 龚健, 侯维康 申请人:上海大众汽车有限公司