一种工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置制造方法
【专利摘要】本发明属于工业安全领域，具体涉及一种工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置。本发明技术方案通过安全激光扫描器检测障碍物位置信息，与安全激光扫描器内部存储的当前防护区域进行对比，通过无线数据传输模块传输对比结果，中控系统根据对比结果控制工厂物料搬运车辆移动，实现工厂物料搬运车辆的安全防护，保障工厂物料搬运车辆运行过程的人和设备的安全，有效避免安全事故的发生。
【专利说明】一种工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置
【技术领域】
[0001]本发明属于工业安全领域，具体涉及一种工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置。
【背景技术】
[0002]柔性制造因其独特的“柔性”和“自动化”特征，在现在制造业中获得广泛的应用，尤其是航空、航天、船舶修造、机车及客车车辆等大型装备制造领域。柔性搬运作为柔性制造系统的重要环节，进入快速的发展阶段，涌现出一大批新型物料搬运车辆，例如气垫车、AGV、马克纳姆轮车等。在大型装备制造领域中，工厂物料搬运车辆所搬运对象多为超大重型设备，存在超长、超高和超宽等问题，并且设备价值高，而新型物料搬运车辆多为单人操，作如果操作人员视线遮挡和误操作导致安全事故，将会造成后果非常严重人员伤亡和设备损失。
[0003]目前，安全防碰撞装置主要以红外传感器和超声波传感器作为障碍物探测模块，存在着有检测盲区、检测区域小和检测区域固定等问题，而且红外安全防碰撞装置检测区域受障碍物颜色影响非常严重，超声波防碰撞装置检测区域受障碍物形状影响非常严重而且存在相互干扰问题，不能用于工业现场的实际使用环境中。
【发明内容】
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题是:如何提供可以有效地检测工厂物料搬运车周围障碍物的安全防碰撞装置，保障工厂物料搬运车运行过程的人和设备的安全，避免由于操作人员视线遮挡和误操作造成安全事故。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置，其包括:安全防碰撞装置主站I和至少一个安全防碰撞装置从站2 ；
[0008]所述安全防碰撞装置主站I安装在工厂物料搬运车3车体内部，其包括:主站外部电源接口 101、主站稳压电源模块102、无线数据传输主站模块103和通信接口 104 ；
[0009]所述主站外部电源接口 101与工厂物料搬运车的电源5连接，通过主站稳压电源模块102转换为所需电源，所述无线数据传输主站模块103与安全防碰撞装置从站2进行数据交换，通过通信接口 104向中控系统4传送数据；
[0010]所述安全防碰撞装置从站2安装在工厂物料搬运车3车体外侧，其包括:从站外部电源接口 201、从站稳压电源模块202、电池203、电量显示器204、安全激光扫描器205、无线数据传输从站模块206、有线数据传输接口 207、区域选择开关208、蜂鸣器209、警告指示灯210以及停止指示灯211 ;
[0011]所述从站电源稳压模块202与电池203连接，用于为安全防碰撞装置从站2供电；所述电量显示器204与电池203连接，用于显示电池当前电量状态；所述从站外部电源接口201与从站电源稳压模块202连接，在电池203电量不足时通过从站外部电源接口 201连接外部电源为安全防碰撞装置从站2提供电源，同时从站外部电源接口 201也用作电池203充电接口 ；所述安全激光扫描器205内部设有参数设置接口，用于与外部计算机串口连接，通过外部计算机对其设置参数，确定防护区域的形状；
[0012]所述安全激光扫描器205用于检测障碍物位置信息,与安全激光扫描器205内部存储的防护区域进行对比，生成对比结果，其分别与无线数据传输从站模块206和有线数据传输接口 207连接，通过无线数据传输从站模块206或有线数据传输接口 207传输所述对比结果；所述区域选择开关208分别与安全激光扫描器205、无线数据传输从站模块206和有线数据传输接口 207连接，用于选择防护区域；所述区域选择开关208是多位选择开关，包括“无线”档位、“有线”档位以及“手动”档位，“手动”档位包括若干个固定区域选择挡位；当区域选择开关208处于“无线”档位时，通过无线数据传输从站模块206选择防护区域；当区域选择开关208处于“有线”档位时，通过有线数据传输接口 207选择防护区域；当区域选择开关208处于“手动”档位时，每一个固定区域选择档位对应一个固定的防护区域；
[0013]所述安全激光扫描器205分别与蜂鸣器209、警告指示灯210和停止指示灯211连接，所述安全激光扫描器205输出警告状态信号时，警告指示灯210亮，蜂鸣器209发出声音报警；所述安全激光扫描器205输出保护状态信号，停止指示灯211亮，蜂鸣器209发出
声音报警；
[0014]所述有线数据传输接口 207与上位机中控系统连接，用于在无线数据传输从站模块206出现故障或区域选择开关208处于“有线”档位时，直接向中控系统4传输所在安全防碰撞装置从站2的数据；
[0015]所述工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置在安全激光扫描器205扫描过程中设有两个防护区域，分别是警告区域和保护区域；如果扫描过程中，安全防碰撞装置所有的安全防碰撞装置从站2的警告区域和保护区域都没有出现障碍物时，安全防碰撞装置向中控系统4发送代表安全防碰撞装置处于正常状态的正常状态信号，工厂物料搬运车辆3正常移动；如果扫描过程中，安全防碰撞装置的某一安全防碰撞装置从站2的警告区域内出现障碍物，安全防碰撞装置向中控系统4发送代表该发现障碍物的安全防碰撞装置从站2的警告区域存在障碍物的警告状态信号，工厂物料搬运车辆3减速移动；如果扫描过程中，安全防碰撞装置的某一安全防碰撞装置从站2的保护区域出现障碍物时，安全防碰撞装置向中控系统4发送代表该发现障碍物的安全防碰撞装置从站2的保护区域存在障碍物的保护状态信号，工厂物料搬运车辆3停止移动。
[0016](三)有益效果
[0017]与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果:
[0018](I)采用工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置，保障工厂物料搬运车辆运行过程的人和设备的安全，有效避免安全事故的发生。
[0019](2)主站与从站可以实现单独封箱，箱体设有提手，采用电池供电和无线通信，主站和从站之间没有电缆连接，易于移动和安装，安装方式多样。
[0020](3)其所实现的最大检测角度可达270°，不受障碍物的颜色和形状的影响，完全无死角的理想检测区域，环境适应能力强。
[0021](4)通过预先存储多个检测区域，可设置检测区域为任意形状，运行过程中可以动态切换检测区域。
[0022](5)可以采用主站与从站为“一拖多”的工作模式，扩展性强。
[0023](6)多台安全防碰撞装置可以同时工作，不存相互干扰。
[0024](7)采用有线和无线两种数据传输方式，可靠性高。
[0025](8)设有指示灯和蜂鸣器，具有声光报警功能。
[0026](9)设有电量显示器，方便电池维护和管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明安全防碰撞装置的原理框图。
[0028]图2为本发明安全防碰撞装置的安装示意图。
[0029]图3为本发明安全防碰撞装置的运行过程流程图。
[0030]其中，1:安全防碰撞装置主站；2:安全防碰撞装置从站；
[0031]3:车体；4:中控系统；5:电源；
[0032]101:主站外部电源接口 ；102:主站稳压电源模块；
[0033]103:无线数据传输主站模块；104:通信接口 ；
[0034]201:从站外部电源接口 ；202:从站稳压电源模块；203:电池；
[0035]204:电量显不器；205:安全激光扫描器；
[0036]206:无线数据传输从站模块；207:有线数据传输接口 ；
[0037]208:区域选择开关；209:蜂鸣器；
[0038]210:警告指示灯；211:停止指示灯。
【具体实施方式】
[0039]为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0040]为解决现有技术的问题，本发明提供一种工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置，其特征在于，包括:安全防碰撞装置主站I和至少一个安全防碰撞装置从站2 ;所述安全防碰撞装置主站I和安全防碰撞装置从站2单独封箱，箱体上设置提手；所述安全防碰撞装置采用“一拖多”的工作模式，即一个主站I与多个从站2组成一套安全防碰撞装置工作，无线数据传输主站模块203和无线数据传输从站模块206的无线频率必须相同。
[0041]所述安全防碰撞装置可以多台同时工作，安全防碰撞装置之间的无线频率必须不同。
[0042]所述安全防碰撞装置主站I安装在工厂物料搬运车3车体内部，其包括:主站外部电源接口 101、主站稳压电源模块102、无线数据传输主站模块103和通信接口 104 ；
[0043]所述主站外部电源接口 101与工厂物料搬运车的电源5连接，通过主站稳压电源模块102转换为所需电源，所述无线数据传输主站模块103与安全防碰撞装置从站2进行数据交换，通过通信接口 104向中控系统4传送数据；
[0044]所述安全防碰撞装置从站2安装在工厂物料搬运车3车体外侧，确保安全防碰撞装置防护区域能够满足要求；安全防碰撞装置防护区域小于要求的防护区域，根据实际情况增加安全防碰撞装置从站2的数量；根据实际使用环境，安全防碰撞装置还可以安装在物料上；其包括:从站外部电源接口 201、从站稳压电源模块202、电池203、电量显示器204、安全激光扫描器205、无线数据传输从站模块206、有线数据传输接口 207、区域选择开关208、蜂鸣器209、警告指示灯210以及停止指示灯211 ；
[0045]所述从站电源稳压模块202与电池203连接，用于为安全防碰撞装置从站2供电；所述电量显示器204与电池203连接，用于显示电池当前电量状态；所述从站外部电源接口201与从站电源稳压模块202连接，在电池203电量不足时通过从站外部电源接口 201连接外部电源为安全防碰撞装置从站2提供电源，同时从站外部电源接口 201也用作电池203充电接口 ；所述安全激光扫描器205内部设有参数设置接口，用于与外部计算机串口连接，通过外部计算机对其设置参数，确定防护区域的形状；
[0046]所述安全激光扫描器205用于检测障碍物位置信息，与安全激光扫描器205内部存储的防护区域进行对比，生成对比结果，其分别与无线数据传输从站模块206和有线数据传输接口 207连接，通过无线数据传输从站模块206或有线数据传输接口 207传输所述对比结果；所述区域选择开关208分别与安全激光扫描器205、无线数据传输从站模块206和有线数据传输接口 207连接，用于选择防护区域；所述区域选择开关208是多位选择开关，包括“无线”档位、“有线”档位以及“手动”档位，“手动”档位包括若干个固定区域选择挡位；当区域选择开关208处于“无线”档位时，通过无线数据传输从站模块206选择防护区域；当区域选择开关208处于“有线”档位时，通过有线数据传输接口 207选择防护区域；当区域选择开关208处于“手动”档位时，每一个固定区域选择档位对应一个固定的防护区域；在“无线”或者“有线”档位时，可以动态切换防护区域。
[0047]所述安全激光扫描器205分别与蜂鸣器209、警告指示灯210和停止指示灯211连接，所述安全激光扫描器205输出警告状态信号时，警告指示灯210亮，蜂鸣器209发出声音报警；所述安全激光扫描器205输出保护状态信号和故障状态信号时，停止指示灯211亮，蜂鸣器209发出声音报警；
[0048]所述有线数据传输接口 207与上位机中控系统连接，用于在无线数据传输从站模块206出现故障或区域选择开关208处于“有线”档位时，直接向中控系统4传输所在安全防碰撞装置从站2的数据；
[0049]所述工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置在安全激光扫描器(205)扫描过程中设有两个防护区域，分别是警告区域和保护区域；如果扫描过程中，安全防碰撞装置所有的安全防碰撞装置从站(2)的警告区域和保护区域都没有出现障碍物时，安全防碰撞装置向中控系统(4)发送代表安全防碰撞装置处于正常状态的正常状态信号，工厂物料搬运车辆
(3)正常移动；如果扫描过程中，安全防碰撞装置的某一安全防碰撞装置从站(2)的警告区域内出现障碍物，安全防碰撞装置向中控系统(4)发送代表该发现障碍物的安全防碰撞装置从站(2)的警告区域存在障碍物的警告状态信号，工厂物料搬运车辆(3)减速移动；如果扫描过程中，安全防碰撞装置的某一安全防碰撞装置从站(2)的保护区域出现障碍物时，安全防碰撞装置向中控系统(4)发送代表该发现障碍物的安全防碰撞装置从站(2)的保护区域存在障碍物的保护状态信号，工厂物料搬运车辆(3)停止移动。
[0050]综上，本发明利用装置中的安全激光扫描器检测障碍物位置信息，与安全激光扫描器内部存储的当前防护区域进行对比，通过无线数据传输模块传输对比结果，中控系统根据对比结果控制工厂物料搬运车辆移动，实现工厂物料搬运车辆的安全防护。[0051]与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果:
[0052](I)采用工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置，保障工厂物料搬运车辆运行过程的人和设备的安全，有效避免安全事故的发生。
[0053](2)可以实现单独封箱，箱体设有提手，采用电池供电和无线通信，主站和从站之间没有电缆连接，易于移动和安装，安装方式多样。
[0054](3)最大检测角度可达270°，不受障碍物的颜色和形状的影响，完全无死角的理想检测区域，环境适应能力强。
[0055](4)存储多个检测区域，检测区域为任意形状，运行过程中可以动态切换检测区域。
[0056](5)可以采用“一拖多”的工作模式，扩展性强。
[0057](6)多台安全防碰撞装置可以同时工作，不存相互干扰。
[0058](7)采用有线和无线两种数据传输方式，可靠性高。
[0059](8)设有指示灯和蜂鸣器，具有声光报警功能。
[0060](9)设有电量显示器，方便电池维护和管理。
[0061]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置，其特征在于，包括:安全防碰撞装置主站(I)和至少一个安全防碰撞装置从站(2);所述安全防碰撞装置主站(1)安装在工厂物料搬运车(3)车体内部，其包括:主站外部电源接口(101)、主站稳压电源模块(102)、无线数据传输主站模块(103)和通信接口(104)； 所述主站外部电源接口(101)与工厂物料搬运车的电源(5)连接，通过主站稳压电源模块(102)转换为所需电源，所述无线数据传输主站模块(103)与安全防碰撞装置从站(2)进行数据交换，通过通信接口(104)向中控系统(4)传送数据；所述安全防碰撞装置从站(2)安装在工厂物料搬运车(3)车体外侧，其包括:从站外部电源接口(201)、从站稳压电源模块(202)、电池(203)、电量显示器(204)、安全激光扫描器(205)、无线数据传输从站模块(206)、有线数据传输接口(207)、区域选择开关(208)、蜂鸣器(209)、警告指示灯(210)以及停止指示灯(211)； 所述从站电源稳压模块(202)与电池(203)连接，用于为安全防碰撞装置从站(2)供电；所述电量显示器(204)与电池(203)连接，用于显示电池当前电量状态；所述从站外部电源接口(201)与从站电源稳压模块(202)连接，在电池(203)电量不足时通过从站外部电源接口(201)连接外部电源为安全防碰撞装置从站(2)提供电源，同时从站外部电源接口(201)也用作电池(203)充电接口 ；所述安全激光扫描器(205)内部设有参数设置接口，用于与外部计算机串口连接，通过外部计算机对其设置参数，确定防护区域的形状； 所述安全激光扫描器(205)用于检测障碍物位置信息,与安全激光扫描器(205)内部存储的防护区域进行对比，生成对比结果，其分别与无线数据传输从站模块(206)和有线数据传输接口(207)连接，通过无线数据传输从站模块(206)或有线数据传输接口(207)传输所述对比结果；所述区域选择开关(208)分别与安全激光扫描器(205)、无线数据传输从站模块(206)和有线数据传输接口(207)连接，用于选择防护区域；所述区域选择开关(208)是多位选择开关，包括“无线”档位、“有线”档位以及“手动”档位，“手动”档位包括若干个固定区域选择挡位；当区域选择开关(208)处于“无线”档位时，通过无线数据传输从站模块(206)选择防护区域；当区域选择开关(208)处于“有线”档位时，通过有线数据传输接口(207)选择防护区域；当区域选择开关(208)处于“手动”档位时，每一个固定区域选择档位对应一个固定的防护区域； 所述安全激光扫描器(205)分别与蜂鸣器(209)、警告指示灯(210)和停止指示灯(211)连接，所述安全激光扫描器(205)输出警告状态信号时，警告指示灯(210)亮，蜂鸣器(209)发出声音报警；所述安全激光扫描器(205)输出保护状态信号，停止指示灯(211)亮，蜂鸣器(209)发出声音报警；所述有线数据传输接口(207)与上位机中控系统连接，用于在无线数据传输从站模块(206)出现故障或区域选择开关(208)处于“有线”档位时，直接向中控系统(4)传输所在安全防碰撞装置从站(2)的数据； 所述工厂物料搬运车辆安全防碰撞装置在安全激光扫描器(205)扫描过程中设有两个防护区域，分别是警告区域和保护区域；如果扫描过程中，安全防碰撞装置所有的安全防碰撞装置从站(2)的警告区域和保护区域都没有出现障碍物时，安全防碰撞装置向中控系统(4)发送代表安全防碰撞装置处于正常状态的正常状态信号，工厂物料搬运车辆(3)正常移动；如果扫描过程中，安全防碰撞装置的某一安全防碰撞装置从站(2)的警告区域内出现障碍物，安全防碰撞装置向中控系统(4)发送代表该发现障碍物的安全防碰撞装置从站(2)的警告区域存在障碍物的警告状态信号，工厂物料搬运车辆(3)减速移动；如果扫描过程中，安全防碰撞装置的某一安全防碰撞装置从站(2)的保护区域出现障碍物时，安全防碰撞装置向中控系统(4)发送代表该发现障碍物的安全防碰撞装置从站(2)的保护区域存在障碍物的保护状态信号， 工厂物料搬运车辆(3)停止移动。
【文档编号】B65G35/00GK103662721SQ201310633629
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】岳文杰, 王韡, 宋策 申请人:北京特种机械研究所