一种用于OHT开放作业区域的人员防护系统及其安全检测防护方法与流程

本发明涉及工业自动化搬运安全防护，具体涉及一种用于oht开放作业区域的人员防护系统及安全检测防护方法。

背景技术：

1、oht是一种沿空中轨道运行的自动化空中起重搬运设备，在锂电池电芯生产的卷绕工序中，普遍采用oht设备对卷绕机执行自动上料与下料作业。在实际生产场景中，卷绕机工位需要产线员工进行操作、巡检与物料确认，因此oht设备的作业区域为开放空间，人员与自动化设备处于同一区域内协同作业。

2、现有针对oht作业区域的安全防护方案，通常仅依靠外围围栏进行物理隔离，或仅配置单一的固定安全检测装置，存在较为明显的防护短板：其一，固定检测装置无法跟随oht设备移动，难以覆盖设备全行程的行进路径，存在多处检测死角；其二，当oht设备执行物料抬升动作时，搭载于设备上的检测装置会随抬升同步抬高，在设备下方靠近地面的位置形成扫描盲区，若人员意外闯入盲区无法被及时识别；其三，缺乏末端接触式防护机制，在非接触式检测失效的极端场景下，易发生设备挤压人员的安全事故，整体安全可靠性不足，无法充分保障开放作业区域的人员安全。

技术实现思路

1、为了解决现有的oht作业区域的安全防护方案，防护功能差，无法保障工作人员安全的问题，本发明的目的在于提供一种用于oht开放作业区域的人员防护系统及对应的安全检测防护方法，能够消除oht开放作业区域的检测盲区，提升人机协同作业的安全性，有效避免人员伤害事故发生。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种用于oht开放作业区域的人员防护系统，包括若干外部安全围栏、料架组件、架体、oht设备、防护围栏以及固定于所述oht设备底部的移动式安全激光扫描单元；

4、所述料架组件固定设置于开放作业区域的地面上，且位于所述oht设备的作业行程覆盖范围内；

5、所述防护围栏设置于所述料架组件的旁侧，若干外部安全围栏围合形成可供人员通行的开放作业区域；

6、所述oht设备包括oht主机与oht夹具，所述架体上开设有空中轨道，所述oht主机滑动装配于所述架体上并可沿空中轨道水平行进，所述oht夹具连接于所述oht主机的下方，随oht主机同步移动。

7、优选的，所述移动式安全激光扫描单元包括固定于oht主机底部的所述第一移动扫描仪与第二移动扫描仪，用于随oht设备同步移动并扫描检测行进路径内的障碍物。

8、优选的，还包括固定式安全激光扫描单元，所述固定式安全激光扫描单元固定于料架组件旁侧的地面上，其扫描范围覆盖料架组件周边区域，用于补充检测oht设备抬升作业时下方形成的扫描盲区。

9、优选的，所述oht夹具通过升降机构连接于oht主机，可相对oht主机做竖直升降运动；所述oht主机的底部边缘固定有安全触边传感器，所述安全触边传感器用于在接触障碍物时触发oht设备急停。

10、一种oht开放作业区域的人员安全检测防护方法，通过上述人员防护系统实现，包括以下步骤：

11、步骤1：oht主机带动oht夹具沿空中轨道架体水平行进，移动式安全激光扫描单元随oht主机同步移动，对oht设备的行进路径区域进行实时扫描检测；

12、步骤2：当oht设备向料架组件靠近以执行上下料作业时，移动式安全激光扫描单元根据oht设备与料架组件的实时间距，由外向内逐级收缩切换安全检测区域；

13、步骤3：当安全检测区域内检测到人员或障碍物时，移动式安全激光扫描单元向oht设备的控制单元输出急停信号，控制oht设备停止行走与升降动作，同时触发报警提示。

14、进一步的，还包括盲区补盲检测步骤：

15、当oht夹具执行抬升物料动作时，移动式安全激光扫描单元的扫描平面随oht主机同步抬高，在oht夹具下方形成扫描盲区；此时由固定设置于料架组件侧部的固定式安全激光扫描单元对该盲区进行持续扫描检测，若检测到人员或障碍物则触发急停。

16、进一步的，还包括末端接触防护步骤：

17、当oht夹具执行下降动作时，若oht夹具底部周向布置的安全触边传感器接触到人员或障碍物，立即向oht设备输出急停信号，锁止升降与行走动作。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

19、（1）本发明通过搭载于oht主机底部的移动式安全激光扫描单元，随oht设备同步行进扫描，完整覆盖设备全行程路径。

20、（2）在本发明的实施例中，通过设计地面固定式安全激光扫描单元进行补充检测，与移动式扫描单元的扫描范围相互衔接、互为补充，彻底消除开放作业区域的检测死角，避免人员闯入盲区引发安全事故。

21、（3）在本发明的实施例中，通过设计采用“非接触式激光扫描+接触式安全触边”的分级防护，安全触边传感器作为最后一道防护屏障，在激光检测失效的极端场景下通过接触触发急停，大幅提升安全防护的可靠性，充分保障开放作业区域的人员安全。

22、（4）在本发明通过外部安全围栏围合开放作业边界、防护围栏限定料架核心作业范围，既满足产线员工正常通行、操作与巡检的需求，又实现自动化设备的闭环安全防护，完美适配锂电池卷绕工序的人机协同生产模式。

1.一种用于oht开放作业区域的人员防护系统，其特征在于，包括若干外部安全围栏、料架组件、架体、oht设备、防护围栏以及固定于所述oht设备底部的移动式安全激光扫描单元；

2.根据权利要求1所述的一种用于oht开放作业区域的人员防护系统，其特征在于，所述移动式安全激光扫描单元包括固定于oht主机底部的所述第一移动扫描仪与第二移动扫描仪，用于随oht设备同步移动并扫描检测行进路径内的障碍物。

3.根据权利要求1所述的一种用于oht开放作业区域的人员防护系统，其特征在于，还包括固定式安全激光扫描单元，所述固定式安全激光扫描单元固定于料架组件旁侧的地面上，其扫描范围覆盖料架组件周边区域，用于补充检测oht设备抬升作业时下方形成的扫描盲区。

4.根据权利要求1所述的一种用于oht开放作业区域的人员防护系统，其特征在于，所述oht夹具通过升降机构连接于oht主机，可相对oht主机做竖直升降运动；所述oht主机的底部边缘固定有安全触边传感器，所述安全触边传感器用于在接触障碍物时触发oht设备急停。

5.一种oht开放作业区域的人员安全检测防护方法，基于权利要求1-4任意一项所述的人员防护系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种oht开放作业区域的人员安全检测防护方法，其特征在于，还包括盲区补盲检测步骤：

7.据权利要求5所述的一种oht开放作业区域的人员安全检测防护方法，其特征在于，还包括末端接触防护步骤：