Система видеозащиты рук оператора при обслуживании производственного оборудования

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 А1 (19) (11) (51) 4 F 16 Р 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ аоинитеиьное йсп)оу упраоооооуййнием

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3714597! 25-27 (22) 01. 12.83 (46) 23.05.86 Бюл. Р 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС

r.Êàçàèè (72) P.È.Âàëèòîâ и В.А.Шабалин (53) 621.979.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 751654, кл. В 30 В 15/28, 1978. (54)(57) СИСТЕМА ВИДЕОЗАШИТЫ РУ1(ОПЕРАТ0РА ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ, содержащая источник и приемник инфракрасных излучений, узел включения оборудования и исполнительное устройство управления оборудованием, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет повьпиения селективности работы системы, она снабжена пороговым элементом, триггером, логическим сумматором в виде инвертора и элемента НЕ-И и последовательно соединенными генератором импульсов, линией задержки и светодиодом, причем источник инфракрасных излучений выполнен в виде смонтчрованных на браслете светодиодов автономным источником питания, а приемник выполнен в виде набора фотодиодов, при этом узел включения оборудования выполнен в виде параллельно включенных датчиков включения питания и рабочего хода, выходы которых подключены к входу генератора импульсов, выход которого соединен с одним из входов триггера, другой вход ко;орого связан с выходом порогового элемента, вход которого соеди ен с выходами всех фотодиодов, а выход через логический сумматор подключен к входу исполнительного устройства управления оборудованием. i332893

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции защитных устройств рабочей зоны промышленного оборудования.

Цель изобретения — расширение 5 функциональных возможностей за счет повышения селективности работы системы и настройки избирательности срабатывания ра различные предметы, вно— симые в опасную зону. !

О

На фиг.1 приведена блок- схема предлагаемой системь.; на фиг.2 — приемник излучений; на фиг.3 — схема включения приемника.

Система видеозащиты рук (фиг.1) содержит источник 1 инфракрасных излучений, выполненный в Виде браслета, приемник 2 излучений в виде блока инфракрасных фотодиодов 3, количество которых зависит от формы и 20 размеров защищаемой зоны, узел включения оборудования, имеющий датчик 5 включения питания и датчик 6 включения оборудования на рабочий ход, последовательно соединенные ге- 25 нератор 7 импульсов (блокинг-генератор), линию 8 задержки и светодиод 9, дающий контрольную засветку фотодиодав приемника 2 излучений, а также соединенные между собой пороговый ЗО элемент 10 (компаратор), формирующий сигнал определенного уровня, триггер

11 разрешения (RS-триггер) логический сумматор 12, реализующий функцию импликации, включающий в себя инвертор

13 и схему НЕ-И 14 (с инверсией).

Выход системы видеозащиты подключается к исполнительному устройству управления оборудованием (на фиг.1 не показано).

Браслет (фиг.2) выполнен в виде ремешка l5 из полосы гибкого материала,например, кожа, капрон, ткань, ( пластическая масса), на которой по периметру расположены несколько (от

4 до 6) светодиодов 16 — источников инфракрасного излучения, электрически соединенных между собой по схеме (фиг.3). Цепь (общий автономный источник 17 питания и светодиоды 16)

Я замыкается выключателем 18 при,адевании браслета на руку и защелкивании замка ремешка.

Работа системы видеозащиты рук основана на регистрации ИК-лучей в зоне опасного пространст:ва оборудования при введении, браслетов, которые носит оператор на обеих руках.

Система работает следующим образом.

При включении питания оборудования сигнал с датчика 5 включения питания включает генератор 7 импульсов, импульс которого, задержанный линией 8 задержки, заставляет вспыхнуть контрольный светодиод 9 и опрокинуться в нулевое положение триггер 11 разрешения.

Вспышка контрольного светодиода 9 регистрируется фотодиодами 3 приемника 2 излучений. Сигнал, формируясь пороговым элементом 10, поступает на логический сумматор 12 и триггер 11 разрешения, последний опрокидывается и выдает сигнал (логическую единицу) на логический сумматор 12. После вспышки контрольного светодиода на входах логического сумматора 12 устанавливаются следующие состояния: нуль на:вхоце А (сигнала нет) и единица на входе В (сигнал есть), при этом на выходе сумматора 12 — логический нуль. Сигнал на остановку оборудования не поступает, т.е. машина готова к работе.

При нажатии кнопки "Пуск" (не показана) совершается рабочий ход обо1рудования. Затем запускается генератор 7 импульсов от датчика 6 включения оборудования на рабочий ход, и задержанный линией 8 задержки импульс заставляет вспыхнуть контрольный светодиод 9 и обнулиться триггер 11 разрешения. Сигнал контрольного светодиода. регистрируется приемником 2 излучения и, формируясь пороговым устройством 10, заставляет опрокинуться триггер 11. После регистрации вспышки контрольного светодиода на входах логического сумматора 12 устанавливаются те же состояния, что и в предыду— щем случае.

ОбоРудование готово к следующему рабочему циклу. Таким обраэол1, рабочие органы оборудования совершают рабочий ход при нажатии кнопки "Пуск" и отсутствии руки с браслетом в опасной зоне.

Узел 4 включения оборудования, генератор 7 импульсов, линия 8 задержки, светодиод 9 и триггер 11 осуществляют постоянный контроль работоспособности системы видеозащиты рук.

Триггер 11 разрешает пуск оборудования лишь в том случае, если система видеозащиты исправна, она хранит сигнал разрешения пуска от предыдущей засветки контрольного светодиода 9.

В случае пересечения руки с браслетом границы опасной зоны оборудования схема функционирует следующим образом. На входе В логического сумматора 12 имеется единица, т.е. система зарегистрировала предыдущую вспышку контрольного светодиода 9. B случае вхождения в опасную зону производственног.1 оборудования руки с браслетом в любом положении его происходит регистрация инфракрасных излучений одним из фотодиодов 3 приемника 2 излучения. Затем сигнал, сформированный пороговым устройством 10, поступает на вход А логического сумматора 12. На входе А сигнал соответствует логической единице. На входе

В также имеется логическая единица (т.е. система исправна), и с входа логического сумматора 12 выдается сигнал к исполнительному устройству pGBJIpHHH оборудованием на экстренную остановку его.

В случае неисправности приемника излучений и порогового элемента уст= ройства 10 триггер 11 разрешения не опрокинется сигналом засветки контрольного светодиода 9, тогда на обоих входах логического сумматора 1? — ло— гические нули, а на его выходе — команда на остановку оборудования.

При неисправности 8 в цепи — узел

4 включения оборудования, генератор

7, линия 8 задержки и контрольный светодиод 9 -триггер 11 не опрокидывается сигналом контрольной засветки, на входах логического сумматора 12

1232893 следующие состояния: на входе А единица (т.е. руки в опасной зоне), на входе  — нуль (т.е. триггер обнулен сигналом с генератора 7), при этом на выходе логического сумматора

12 также выдается сигнал на остановку оборудования.

Линия 8 задержки введена в схему видеозащиты рук для обеспечения установки триггера 11 разрешения в исходное состояние перед приходом имг пульса от контрольного светодиода 9..

Кроме того, с целью обеспечения безопасности работающих перед началом работы необходимо проверять браслеты на интенсивность излучения светодиодов на специальном стенде или на самой системе защиты рук путем переключения переключателя (на фиг.1 не показан) с режима "Работа" на режим

"Контроль".

Система защиты рук не реагирует на постороннюю световую засветку. электромагнитные поля, вибрацию, а также на любые обрабатываемые материалы.

Использование браслета со светодиодами в качестве источника инфракрасных излучений, а также приемника в виде набора фотодиодов, количество которых зависит от формы и размеров защищаемой опасной зоны, позволяет создать универсальную селективную систему видеозащить1 рук от травмирования на любом прок.-водственном оборудовании. Этим обусловливается эффективность использования системы.

1232893

ФАЗ

Составитель В.Стоколов

Редактор С.Саенко Техред Л.Сердюкова Корректор N.Øàðoøè

Заказ 2754/38. Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæroðîä, ул.Проектная, 4