岗位防人身伤害保护系统以及岗位防人身伤害保护装置的制作方法

本发明涉及机械设备保护装置技术领域，特别是涉及一种岗位防人身伤害保护系统以及岗位防人身伤害保护装置。

背景技术：

插袋机是袋装水泥包装的重要设备。现在的大部分水泥企业，插袋机设备一般采用人工手动插袋，作业人员需站在插袋机设备旁相对固定的操作工位上对设备进行操作。插袋机设备具有操作箱，操作箱上设置了急停按钮及设备启动按钮，插袋机设备还具有启闭控制单元，设备启动按钮为启闭控制单元的一部分，当启闭控制单元与电源连接形成回路时，按压启动按钮可以控制启闭控制单元连通或断开，以使回路导通或断开，进而使插袋机设备开启或停止运行。

部分企业为提高操作者工作的安全性，在插袋机设备的特定位置还设置了急停装置。但由于插袋机设备的工作环境粉尘较重，环境噪音较大，插袋机设备旋转速度较快，当发生作业人员因操作不当或晕倒被设备卷入等紧急状况时，作业人员很难触碰到急停装置并向外呼救，从而发生人身伤害事故。因此，插袋机设备对作业人员的人身安全保护性能有待进一步提高，以减少安全事故的发生。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有更高安全性能的岗位防人身伤害保护系统以及岗位防人身伤害保护装置，以提高岗位作业人员在作业时的人身安全。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种岗位防人身伤害保护系统，包 括：

机械设备，其具有用于控制所述机械设备开启或关闭的启闭控制单元；

保护平台，其具有供作业人员操作的承重区域；

重力开关，设置在所述保护平台上，所述重力开关具有感应区域以及第一重力触点开关，所述感应区域与所述承重区域相对应，所述第一重力触点开关在所述感应区域感应到所述承重区域有重力输入时闭合，所述第一重力触点开关在所述感应区域感应到所述承重区域无重力输入时断开；

第一继电器，其具有第一线圈和第一常开触点开关；

第一控制回路，其包括串联连接的所述第一线圈和所述第一重力触点开关；

第二控制回路，其包括串联连接的所述第一常开触点开关和所述启闭控制单元。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的岗位防人身伤害保护系统，还包括：

第一开关，串接在所述第一控制回路中。

前述的岗位防人身伤害保护系统，其中，

所述重力开关还包括第二重力触点开关，所述第二重力触点开关在所述感应区域感应到所述承重区域有重力输入时断开，所述第二重力触点开关在所述感应区域感应到所述承重区域无重力输入时闭合；

所述岗位防人身伤害保护系统还包括：

第二继电器，其具有第二线圈和第二常闭触点开关；

时间继电器，其具有第三线圈和第三常闭触点开关；

接触器，其具有第四线圈和第四常开触点开关，所述第四线圈串联在所述第二控制回路中；

第二开关；

第三控制回路，其包括串联连接的所述第二开关和所述第三线 圈；

其中，由所述第二线圈与所述第二重力触点开关串联形成的第一支路与由所述第一线圈和所述第一重力触点开关串联形成的第二支路并联；由所述第二常闭触点开关、所述第三常闭触点开关以及所述第四常开触点开关串联所形成的第三支路与所述第一常开触点开关并联。

前述的岗位防人身伤害保护系统，还包括：

功能选择开关，其包括所述的第一开关、所述的第二开关和功能选择输入部件；所述功能选择开关具有至少两种工作状态：在第一工作状态时，所述第一开关闭合，所述第二开关断开；在第二工作状态时，所述第一开关断开，所述第二开关闭合；

其中，所述功能选择开关通过所述功能选择输入部件在所述第一工作状态和所述第二工作状态之间切换。

前述的岗位防人身伤害保护系统，还包括：

操作箱，所述功能选择开关设置在所述操作箱上，所述操作箱与所述保护平台的位置相对应，用于供所述保护平台上的作业人员操作所述功能选择开关。

前述的岗位防人身伤害保护系统，其中，

所述保护平台包括基座和平台件，所述平台件置于所述基座的上方，所述平台件通过弹性件与所述基座连接，所述平台件的上表面具有所述的承重区域，所述基座上设有所述的重力开关。

前述的岗位防人身伤害保护系统，其中，

所述基座上还设有限位结构，所述限位结构用于在所述平台件下降至设定位置时，阻止所述平台件继续下降位移；

其中，在所述设为位置时，所述感应区域感应到所述承重区域有重力输入，且所述重力开关处于安全的压力工作范围内。

前述的岗位防人身伤害保护系统，其中，

所述限位结构包括设置在所述基座上表面的限位柱，所述平台件的下表面设有与所述限位柱相适配的限位孔，所述限位柱插入所述限 位孔内，所述弹性件套设在所述限位柱上，所述弹性件的一端与所述平台件的下表面相抵触，所述弹性件的另一端与所述基座的上表面相抵触；

在所述设定位置时，所述限位柱的顶端与所述限位孔的底部相抵触，所述弹性件受压缩发生弹性形变。

另一方面，本发明的实施例还提供一种岗位防人身伤害保护装置，包括：

保护平台，其具有供作业人员操作的承重区域；

重力开关，设置在所述保护平台上，所述重力开关具有感应区域以及第一重力触点开关，所述感应区域与所述承重区域相对应，所述第一重力触点开关在所述感应区域感应到所述承重区域有重力输入时闭合，所述第一重力触点开关在所述感应区域感应到所述承重区域无重力输入时断开；

第一继电器，其具有第一线圈和第一常开触点开关；

第一控制回路，其包括串联连接的所述第一线圈和所述第一重力触点开关；

其中，所述第一常开触点开关用于与外部机械设备的启闭控制单元串联形成第二控制回路。

前述的岗位防人身伤害保护装置，其中，

所述重力开关还包括第二重力触点开关，所述第二重力触点开关在所述感应区域感应到所述承重区域有重力输入时断开，所述第二重力触点开关在所述感应区域感应到所述承重区域无重力输入时闭合；

所述岗位防人身伤害保护装置还包括：

第一开关，串接在所述第一控制回路中；

第二继电器，其具有第二线圈和第二常闭触点开关；

时间继电器，其具有第三线圈和第三常闭触点开关；

接触器，其具有第四线圈和第四常开触点开关，所述第四线圈串联在所述第二控制回路中；

第二开关；

第三控制回路，其包括串联连接的所述第二开关和所述第三线圈；

其中，由所述第二线圈与所述第二重力触点开关串联形成的第一支路与由所述第一线圈和所述第一重力触点开关串联形成的第二支路并联；由所述第二常闭触点开关、所述第三常闭触点开关以及所述第四常开触点开关串联所形成的第三支路与所述第一常开触点开关并联。

借由上述技术方案，本发明岗位防人身伤害保护系统以及岗位防人身伤害保护装置至少具有以下有益效果：

在本发明提供的技术方案中，通过第一继电器将第一控制回路和第二控制回路相关联，只有当重力开关的第一重力触点开关闭合时，第一控制回路才能导通，第一控制回路导通后，通电后的第一线圈控制第一常开触点开关闭合，此时启闭控制单元开启时，机械设备才能启动；当第一重力触点开关断开时，第一控制回路断开，继电器的第一线圈断电，继电器的第一常开触点开关也随之断开，此时第二控制回路断开，机械设备无法通过启闭控制单元启动；因此，只有重力开关闭合时，机械设备才能启动，重力开关断开时，机械设备无法启动。又因为重力开关设置在保护平台上，只有当作业人员位于作业平台的承重区域，第一重力触点开关才会受触发闭合，此时机械设备可以通过启闭控制单元开启，当作业人员因误操作被运转中的设备卷离保护平台或因身体原因晕倒而离开保护平台时，承重区域上的重力输入消失，此时重力开关的感应区域感应到承重区域上无重力输入导致第一重力触点开关断开，第二控制回路也随之断开，机械设备自动关停，避免对作业人员的继续伤害和设备事故的发生，从而起到对机械设备作业人员的有效保护，相对于现有技术中的机械设备需要作业人员手动关停，本发明防人身伤害保护系统的机械设备在发生事故时可以自动关停，其安全性能更高，从而有效提高了岗位作业人员在作业时的人身安全。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发 明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种岗位防人身伤害保护系统的机械设备、保护平台以及操作箱三者的相对位置关系图；

图2是本发明的一实施例提供的一种岗位防人身伤害保护系统的电器控制原理图；

图3是本发明的一实施例提供的另一种岗位防人身伤害保护系统的电器控制原理图；

图4是本发明的一实施例提供的一种岗位防人身伤害保护系统的保护平台的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1和图2所示，本发明的一个实施例提出的一种岗位防人身伤害保护系统，包括机械设备1、保护平台2、重力开关3、第一继电器K1、第一控制回路(图中未标示)和第二控制回路(图中未标示)。机械设备1比如插袋机设备具有启闭控制单元11，该启闭控制单元11与外部电源连接形成回路时可以控制机械设备1的开启或关闭。保护平台2具有供作业人员操作的承重区域(图中未标示)，作业人员可以直接站立在该承重区域上，或者通过相关的结构比如座椅坐在承重区域上，只要保证承重区域能够承受作业人员的重力即可。重力开关3设置在保护平台2上。重力开关3具有感应区域(图中未标示)和第一重力触点开关G1。重力开关3的感应区域与承重区域 相对应，此处的“相对应”是指感应区域可以感应到承重区域的重力输入，且感应区域在感应到承重区域有重力输入时第一重力触点开关G1闭合，在感应区域感应到承重区域无重力输入时第一重力触点开关G1断开。第一继电器K1具有线圈和常开触点开关，为了与下文中的线圈和触点开关进行区分，此处继电器的线圈取为第一线圈41，继电器的常开触点开关取为第一常开触点开关42。第一控制回路包括串联连接的上述第一线圈41和上述第一重力触点开关G1。第二控制回路包括串联连接的上述第一常开触点开关42和机械设备1的启闭控制单元11。

其中，如图2所示，当第一重力触点开关G1闭合时，第一控制回路导通，第一继电器K1的第一线圈41也导通，相应的，第一继电器K1的第一常开触点开关42闭合。此时，启闭控制单元11连通时，第二控制回路导通，机械设备1开启；启闭控制单元11断开时，第二控制回路断开，机械设备1停止运行。当重力开关3第一重力触点开关G1断开时，第一控制回路和第一继电器K1的第一线圈41均断电，相应的，第一继电器K1的第一常开触点开关42断开，此时，无论启闭控制单元11是连通还是断开，第二控制回路均断电，机械设备1停止运行。

在上述提供的技术方案中，因为只有重力开关3的第一重力触点开关G1闭合时，机械设备1才能启动，重力开关3的第一重力触点开关G1断开时，机械设备1无法启动。又因为重力开关3设置在保护平台2上，只有当作业人员位于作业平台的承重区域，重力开关3的第一重力触点开关G1才会受触发闭合，此时机械设备1可以通过启闭控制单元11开启，当作业人员因误操作被运转中的设备卷离保护平台2或因身体原因晕倒而离开保护平台2时，承重区域上的重力输入消失，此时重力开关3的感应区域感应到承重区域上无重力输入而导致第一重力触点开关G1断开，第二控制回路也随之断开，机械设备1自动关停，避免对作业人员的继续伤害和设备事故的发生，从而起到对机械设备1作业人员的有效保护，相对于现有技术中的机械 设备1需要作业人员手动关停，本发明防人身伤害保护系统的机械设备1在发生事故时可以自动关停，其安全性能更高，从而有效提高了岗位作业人员在作业时的人身安全。

这里需要说明的是：上述机械设备1比如插袋机设备的启闭控制单元11为现有技术中的常用技术，不同的机械设备1均具有相应的启闭控制单元，并且启闭控制单元11均具有启动开关和关闭开关比如启闭按钮以实现机械设备1的启闭。

上述保护平台2的形状没有限制，便于在现场安装，不影响机械设备1的正常使用和作业人员的正常工作，不会带来安全隐患。

具体在实施上述岗位防人身伤害保护系统的技术方案时，如图3所示，上述的岗位防人身伤害保护系统还可以包括第一开关SA1。该第一开关SA1串接在上述的第一控制回路中，即第一开关SA1、重力开关3的第一重力触点开关G1以及第一线圈41串联。由此，只有当第一开关SA1和第一重力触点开关G1均闭合，第一控制回路才能导通，机械设备1才能通过启闭控制单元11被开启，否则，机械设备1无法开启，在本实施例中，第一开关SA1和重力开关3相互配合，为机械设备1提供双重保护。

进一步的，如图3所示，上述的重力开关3还包括第二重力触点开关G2。感应区域在感应到承重区域有重力输入时，第二重力触点开关G2断开；感应区域在感应到承重区域无重力输入时，第二重力触点开关G2闭合。在本实施例中，上述的岗位防人身伤害保护系统还包括第二继电器K2、时间继电器KT、接触器KM、第二开关SA2和第三控制回路。第二继电器K2具有线圈和常闭触点开关，时间继电器KT具有线圈和常闭触点开关，接触器KM具有线圈和常开触点开关，为了与上文中的线圈和触点开关区分开来，可以将第二继电器K2的线圈取为第二线圈51，将第二继电器K2的常闭触点开关取为第二常闭触点开关52，将时间继电器KT的线圈取为第三线圈61，将时间继电器KT的常闭触点开关取为第三常闭触点开关62，将接触器KM的线圈取为第四线圈71，将接触器KM的常开触点开关取为第四常开触 点开关72。其中，接触器KM的第四线圈71串联在上述的第二控制回路中。第三控制回路包括串联连接的前述第二开关SA2和前述时间继电器KT的第三线圈61。在本实施例中，由第二线圈51与第二重力触点开关G2串联形成的第一支路与由第一线圈41和第一重力触点开关G1串联形成的第二支路并联，第一支路和第二支路并联后再与第一开关SA1以及电源串联。由第二常闭触点开关52、第三常闭触点开关62以及第四常开触点开关72串联所形成的第三支路与第一常开触点开关42并联，第三支路与第一常开触点开关42并联后再与启闭控制单元11、接触器KM的第四线圈71以及电源串联。

在上述提供的技术方案中，机械设备1具有至少两种工作状态，可以分别取为保护运行状态和保护解除状态。当在保护运行状态时，第一开关SA1闭合，第二开关SA2打开；在保护解除状态时，第一开关SA1断开，第二开关SA2闭合。

其中，如图3所示，在保护运行状态时，当作业人员站立在保护平台2上，重力开关3的第一重力触点开关G1受触发闭合，第一控制回路导通，第一继电器K1的第一线圈41通电，相应的，继电器的第一常开触点开关42闭合，在由第一常开触点开关42和启闭控制单元11形成的第二控制回路中，可以通过启闭控制单元11控制第二控制回路的导通或断开，以使机械设备1开启或停止运行。在该保护运行状态时，由于第二开关SA2和第二重力触点开关G2均打开，使得时间继电器KT的第三线圈61和第二继电器K2的第二线圈51均处于断电状态，时间继电器KT的第三常闭触点开关62和第二继电器K2的第二常闭触点开关52均闭合。当机械设备1开启时，接触器KM的第四线圈71导通，接触器KM的第四常开触点开关72闭合，从而由时间继电器KT的第三常闭触点开关62、第二继电器K2的第二常闭触点开关52以及接触器KM的第四常开触点开关72所形成的支路也导通。其中，只有机械设备1处于保护运行状态，即第一开关SA1闭合，第二开关SA2打开，且作业人员位于保护平台2的承重区域上，机械设备1才能被开启；当作业人员因误操作被运转中的设备卷离保 护平台2或因身体原因晕倒而离开保护平台2时，第一重力触点开关G1断开，第二重力触点开关G2闭合，相应的，第一继电器K1的第一常开触点开关42断开，第二继电器K2的第二常闭触点开关52也断开，启闭控制单元11断电，机械设备1自动关停。

在保护解除状态时，如图3所示，第一开关SA1断开，第二开关SA2闭合，此时第一继电器K1和第二继电器K2的线圈均断电，相应的，第一继电器K1的第一常开触点开关42断开，第二继电器K2的第二常闭触点开关52闭合，作业人员可以调整时间继电器KT的延时时间，超过设定时间时，时间继电器KT的第三常闭触点开关62断开，启闭控制电路断电，机械设备1自动关停。其中，当机械设备1在保护解除状态时，作业人员可以在时间继电器KT的设定时间范围内离开操作岗位，当作业人员超过设定时间没有回到保护平台2，或在设定时间范围内回到保护平台2但是没有将机械设备1调整到保护运行状态，机械设备1都将自动停止运转。

在上述实施例中，只有将机械设备1置于保护运行状态下，即第一开关SA1闭合，第二开关SA2断开，且作业人员置于保护平台2的承重区域，机械设备1才能正常开机，以提高了作业人员的开机安全。当作业人员要短暂离开操作岗位而不又需要停止机械设备1时，可以将机械设备1置于保护解除状态，即第一开关SA1断开，第二开关SA2闭合，以满足作业人员短暂离开岗位的需求。

这里需要说明的是：上述的接触器KM可以为机械设备1自身的接触器，以节省成本。上述包含第一重力触点开关G1和第二重力触点开关G2的重力开关3的具体结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中进行选取，在此不再赘述。

进一步的，为了方便对第一开关SA1和第二开关SA2进行操作，使机械设备1能够在保护运行和保护解除状态之间快速切换，如图3所示，前述的岗位防人身伤害保护系统还可以包括功能选择开关SA。功能选择开关SA包括前述的第一开关SA1、前述的第二开关SA2和功能选择输入部件(图中未标示)。该功能选择开关SA具有至少 两种工作状态：在第一工作状态时，第一开关SA1闭合，第二开关SA2断开；在第二工作状态时，第一开关SA1断开，第二开关SA2闭合。其中，功能选择开关SA通过功能选择输入部件在第一工作状态和第二工作状态之间切换。该功能选择输入部件可以为旋钮等。这里需要说明的是：功能选择开关SA的具体结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中进行选取，此处不再赘述。

进一步的，如图1所示，前述的岗位防人身伤害保护系统还可以包括操作箱8。前述的功能选择开关SA设置在操作箱8上，操作箱8与保护平台2的位置相对应，此处的“相对应”是指当作业人员处于保护平台2的承重区域上时，作业人员能够轻松对操作箱8上的功能选择开关SA进行操作。

这里需要补充的是：上述操作箱8上还可以设有闪光警报灯，当作业人员从保护平台2上离开时，闪光警报灯发出闪光报警。

具体在实施前述岗位防人身伤害保护系统的保护平台2的技术方案时，如图4所示，保护平台2可以包括基座22和平台件21。平台件21置于基座22的上方。平台件21通过弹性件23比如压缩弹簧与基座22连接，使平台件21与基座22之间具有一定的弹性位移量。平台件21的上表面具有前述的承重区域，基座22上设有前述的重力开关3。具体的，重力开关3的感应区域可以置于基座22的上表面且位于平台件21的下方，当作业人员站立到平台件21上时，平台件21受力后向下位移，直至触发重力开关3的感应区域，使得重力开关3的第一重力触点开关G1闭合，第二重力触点开关G2断开。当作业人员从平台件21上离开时，平台件21在弹性件23的作用下恢复到初始位置，重力开关3的感应区域感应到承重区域无重力输入，使得重力开关3的第一重力触点开关G1断开，第二重力触点开关G2闭合。

进一步的，为了对前述的重力开关3进行保护，防止作业人员的体重过大，站立到平台件21上后会压伤重力开关3，前述的基座22上还可以设有限位结构，该限位结构可以在平台件21下降至设定位 置时，阻止平台件21继续下降位移。其中，在上述的设为位置时，重力开关3受触发，且重力开关3处于安全的压力工作范围内。

在上述限位结构的一个具体应用示例中，如图4所示，上述的限位结构包括设置在基座22上表面的限位柱221。平台件21的下表面设有与限位柱221相适配的限位孔211。限位柱221插入限位孔211内，弹性件23套设在限位柱221上，弹性件23的一端与平台件21的下表面相抵触，弹性件23的另一端与基座22的上表面相抵触。具体在实施时，作业人员站立到平台件21上，平台件21受压后向下位移，当平台件21运行至设定位置时，限位柱221的顶端与限位孔211的底部相抵触，以阻止平台件21继续下移，此时弹性件23受压缩发生弹性形变。当作业人员从平台件21上离开时，弹性件23对平台件21施加力，使平台件21恢复到初始位置。

这里需要说明的是：本发明实施例中所提供的机械设备1可以为插袋机设备等，本领域的技术人员应当理解，插袋机设备仅为示例，并不用于对本实施例的技术方案进行限制，同样适用于固定岗位操作者可能被运行的设备卷离操作位置而受到伤害及操作者意外晕倒可能被设备伤害等情况。

本发明的实施例还提供一种岗位防人身伤害保护装置，包括保护平台、重力开关、第一继电器和第一控制回路。保护平台具有供作业人员操作的承重区域。重力开关设置在保护平台上。重力开关具有感应区域以及第一重力触点开关，感应区域与承重区域相对应，第一重力触点开关在感应区域感应到承重区域有重力输入时闭合，第一重力触点开关在感应区域感应到承重区域无重力输入时断开。第一继电器具有第一线圈和第一常开触点开关。第一控制回路包括串联连接的前述第一线圈和前述第一重力触点开关。其中，第一常开触点开关用于与外部机械设备的启闭控制单元串联形成第二控制回路。

这里需要说明的是：本实施例中所涉及的岗位防人身伤害保护装置可采用上述实施例中所描述的岗位防人身伤害保护系统中相应的结构，具体的实现和工作原理可参见上述实施例中的相应的内容，此 处不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。