[发明专利]用于切割机的增强安全附件

说明书

安全附件优选设置安装在带锯刀刃周围并与刀刃方向平行观察的4个视频摄像机。每个摄像机CCD传感器在模式1中部分地扫描。在模式1中，每个被扫描区域的轴角与摄像机轴线对齐，形成至工作台，限定包括整个暴露刀刃的带平行侧部的受保护体积的角部。当附件检测到手套侵入时，刀刃被快速制动。在替代的完全扫描模式2中，受保护区域延伸至模式1区域外侧，并且在侵入时仅发送警告。

技术领域

本发明涉及类型为其中操作者朝向作用区域或危险区域推动待切割或分解的材料的动力机器。示例有机动化锯，特别是带锯。本发明提供了用于动力机器的安全关机器件。特别地，本发明提供了连接至快速响应器件的危险检测器件，作为用于带锯机器的附件，以使得在人手接触或靠近之前停止切割刀刃的运动。

定义

本文所使用的角部边缘指的是立体几何形状的其中两个表面相交的边界；如本文所使用的，角部边缘在预期应用中竖直地定向，并且形成被监视体积的边界。

如图4中三维透视图所示，禁区长方体(exclusion cuboid)是电子形成的虚拟受保护体积。长方体是不同组侧面具有不相等尺寸的立方体的变型。

CCD在本文中用于指代位于电子摄像机内的图像接收表面。

背景技术

切割机器可能损伤人体部分(例如手)，正如切割木头或肉一样容易。机器操作者推动待切碎物件抵靠机器刀刃，通常这是重复性的。广泛地在肉类加工厂中使用以切割肉类畜体的带锯是危险切割机器的特定示例，并且带锯事故确有发生。

本发明包括尝试基于“视频幕(video curtain)”保护原理来制备完全有效的安全附件以及改进的刀刃停止器件的组合。在先的方案不能可靠地覆盖暴露的切割刀刃的整个高度，并且相关的刀刃止动是简单原始的。

现有技术

本申请人的PCT/NZ2015/050121描述了一种通过处理设置成对要保护的体积提供立体(类人)视觉的一对视频摄像机的输出而进行三维(3D)检测。如果所识别的戴手套的手位于切割刀刃周围的受保护体积内，则数字处理实时解析所识别的戴手套的手的X、Y和Z坐标。操作者佩戴蓝色乳胶手套—蓝色作为食品卫生措施通常无论如何都佩戴的颜色。该文献描述了带锯如何在从驱动轮和惰轮脱离之后以受控的速率停止。结果，即使使刀刃足够快速地停止以防止手套与移动刀刃接触，刀刃通常也不因停止程序而受损。

已知使用彩色手套(例如红色或蓝色)和视频幕以及简单的阈值处理操作(使用视频比较器等)。US 2012/0081537描述了对位于压弯机处的操作者区域的保护。详细说明了至少一个摄像机，但是数量可以改变为2、3、4或更多。大量视频摄像机与一个摄像机相比如何改进结果是不清楚的。该文献未记载处理方法以及停止压弯机的时间。

US 7924164公开了用于带锯的“阈值图像(thresholding the image)”的概念，并且使用如由扫描信号定时限定的各个受保护区域的位置来解读来自聚焦在工作台表面上的单个视频摄像机的电视帧。单个图像被处理为X-Y矩阵。未记载对高度轴的处理。未记载用于使刀刃停止的器件。

包括US 5272946和FR 27039443的专利组加上商业产品向工作者提供了不可见的手保护，即：使用金属或锁子甲手套与带锯刀刃之间的电导性。如果在该系统下要避免造成手损伤，则需要非常快速的刀刃制动动作，但是看起来没有足够的时间使刀刃停止。电噪音或手套分离会影响对接触的检测。

技术问题

需要防止在使用带锯切割和修整肉类时对其手易于受到严重的职业损伤的人员(诸如肉业工作者)造成损伤。

发明目的

本发明的目的是提供一种光学监视系统，通过确保可靠划定的保护体积以及恰当但不过度的制动器件来防止操作者的手受电机驱动的切割或碾压工具、特别是带锯刀刃的损伤、或者至少向公众提供有用的选择方案。