用于防爆的超压包封系统和相应的操作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于防爆的超压包封系统，包括：‑装置(1)，特别是涂装机器人(1)，‑超压包封的装置壳体(2)，其包括用于将气体排出装置壳体(2)的壳体出口(6)，‑用于操作装置(1)的压缩空气系统(3、4)，所述压缩空气系统(3、4)布置在装置壳体(2)内部，‑用于测量至少一个流体变量(Q、PI、PA)的传感器组件(7、8、9)，以及‑分析单元(11)，其分析由传感器组件(7、8、9)测量的流体变量(Q、PI、PA)，特别是为了检测装置壳体(2)的泄漏。本发明专利技术提出，当装置壳体(2)的泄漏开始时，分析单元(11)基于所测量的流体变量(Q、PI、PA)确定直到需要维护操作或直到系统故障为止的剩余运行时间，和/或基于所测量的流体变量(Q、PI、PA)检测压缩空气系统(3、4)的故障(14、16)。本发明专利技术还涉及相应的操作方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于防爆的超压包封系统和相应的操作方法
本专利技术涉及一种用于防爆的超压包封系统，特别是用于机动车车身部件涂装的涂装设备。本专利技术还涉及用于操作该类型的超压包封系统的相应方法。
技术介绍
当装置(例如涂装机器人、电动气动开关装置组合)在潜在爆炸区域(例如涂装车间)中操作时，所述装置必须是防爆的。这样做的一种可能性是装置的超压包封，其中装置被容纳在超压包封的装置壳体中，该装置壳体借助于空气的永久超压防止爆炸性气体混合物从潜在的爆炸性气氛渗入壳体中。这种类型的超压包封系统也在技术标准DINEN60079-2中标准化。在WO2007/074416A2中也描述了这种超压包封系统的具体示例。这种已知的超压包封系统还在壳体出口处提供压力和流量测量，其中从读数可以识别装置壳体的潜在泄漏。这种已知的超压包封系统的缺点是它只能检测到装置壳体的现有泄漏，然后需要立即维护和关闭装置。另一方面，如果超压包封的装置壳体开始泄漏，则希望在早期阶段检测何时泄漏会导致系统故障，从而可以及时安排执行维护操作。这种针对维护操作需要的早期检测也允许将维护操作安排到正常的操作序列中。已知的超压包封系统的另一个缺点在于，压缩空气系统布置在超压包封的装置壳体中，所述压缩空气系统例如用于操作涂装机器人或在涂装机器人中的应用技术。例如，该压缩空气系统可以包含压缩空气管和控制阀。故障情况也可以发生在超压包封的装置壳体中的这种压缩空气系统中，例如在压缩空气管分离或破裂时，例如压缩空气系统的连续泄漏或压缩空气系统的突然泄漏。迄今为止，超压包封的装置壳体中的压缩空气系统的这种故障情况只能经由生产质量的恶化或系统故障来识别。关于现有技术，必须提及DE102014109731A1。如同上面引用的公开WO2007/074416A2一样，该公开描述了具有防爆包封的传统机器人，其可以用惰性气体冲洗。然而，在这种情况下，没有压缩空气系统布置在防爆包封内以操作机器人并且其可能变得有缺陷。最后，对于本专利技术的总体技术背景，必须提及JPH05-115111A。然而，该公开与所讨论的分类无关，因为它仅仅描述了气密变压器。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是相应地改进上述超压包封系统。本专利技术的另一目的是为这种超压包封系统提供相应改进的操作方法。该目的通过根据本专利技术的超压包封系统和/或根据独立权利要求的相应的操作方法来实现。与现有技术一致，根据本专利技术的用于防爆的超压包封系统首先包括装置、例如涂装机器人或电动气动开关装置组合。然而，就要保护的装置类型而言，本专利技术不限于涂装机器人或电动气动开关装置组合，而是也可以使用其它类型的装置来实现。在这方面应该提及的是，该装置包括具有超压包封以便为装置提供防爆保护的装置壳体、特别是根据技术标准DINEN60079-2的装置壳体。这种用于装置壳体的超压包封本身是从现有技术中已知的，因此不需要进一步描述。装置壳体中有一个壳体出口，用于将气体从装置壳体排入周围气氛中。例如，如果在开始操作之前用非爆炸性气体(例如压缩空气、惰性气体)冲洗装置壳体以便从装置壳体的内部去除潜在的爆炸性气氛，这是重要的，其中潜在的爆炸性气氛通过壳体出口逸出装置壳体。这种通过壳体出口冲洗的过程本身同样是从现有技术中已知的。此外，与现有技术一致，根据本专利技术的超压包封系统包括压缩空气系统，该压缩空气系统至少部分地布置在超压包封的装置壳体内并且用于操作该装置。例如，压缩空气系统可以具有用于控制涂层剂流动的气动控制的涂层剂阀。气动控制的涂层剂阀对于根据本专利技术的系统不是必需的。尽管存在这些元件，但它们对泄漏检测没有影响。压缩空气系统可以进一步包括用于控制压缩空气流动、例如用于控制气动控制的涂层剂阀的控制阀。压缩空气系统可以进一步包括在超压包封的装置壳体中的压缩空气管线(例如压缩空气管)以输送压缩空气流。压缩空气系统通常可用于控制涂装机器人的应用技术。例如，这种压缩空气系统也是从传统涂装机器人中充分已知的，因此不需要进一步描述。根据本专利技术的超压包封系统还包括用于测量在装置壳体中、壳体出口处和/或周围气氛中的流体变量(例如压力、流量)的传感器组件。这种用于测量超压包封的装置壳体处的压力和/或流量的传感器组件同样是从现有技术中充分已知的，因此不需要进一步描述。与现有技术保持一致，根据本专利技术的超压包封系统还包括分析单元，该分析单元在入口侧连接到传感器组件，并分析由传感器组件测量的流体变量，特别是为了检测装置壳体的泄漏。就此而言，根据本专利技术的超压包封系统的特征从上述现有技术中已知。本专利技术通过改进对所测量的流体变量的分析来区别于现有技术，以便从中获得额外的信息。在本专利技术的一个实施例中，当超压包封的装置壳体的泄漏开始时，分析单元基于所测量的流体变量来确定直到需要维护操作或直到系统故障为止的剩余运行时间。应该指出的是，公开WO2007/074416A2中的分析单元只能检测到现有的泄漏，然后需要立即关闭装置并执行维护操作。然而，例如在涂装机器人的连续操作中，这是有问题的，因为整个涂装线的操作必须中断，这是非常昂贵的。与此相比，本专利技术的思想允许在维护过程之前的早期阶段检测到初始泄漏并因此需要系统关闭。然后可以将维护操作(例如密封超压包封的装置壳体)安排为与生产中断一致、例如在周末，从而几乎不会影响涂装线的正常涂装操作。在本专利技术的另一个实施例中，分析单元不分析、或者至少不仅仅分析所测量的流体变量来确定超压包封的装置壳体是否存在潜在的泄漏。相反地，分析单元从所测量的流体变量导出关于压缩空气系统状态的信息，以便检测压缩空气系统的故障(例如，压缩空气管的分离或爆裂)。因此，例如，压缩空气系统的压缩空气管的分离或爆裂导致压缩空气从压缩空气系统逸出到超压包封的装置壳体中，这可以由传感器组件检测到。例如，压缩空气突然从压缩空气系统逸出到超压包封的装置壳体中导致通过壳体出口流入周围气氛的流量相应的突然增加，这可以由传感器组件检测到。因此，根据本专利技术的超压包封系统有利地能够检测和区分超压包封系统中的压缩空气系统的不同故障情况。迄今为止，只有在压缩空气系统的这种故障导致生产质量发生变化或整个系统发生故障时才能检测到这种故障。此外，迄今为止只能以很大的努力和花费来区分压缩空气系统的不同故障情况(例如，压缩空气管的爆裂或分离或压缩空气系统的松动)。例如，直到现在，有必要打开超压包封的装置壳体(例如机器人壳体)以发现故障的原因，这是很费力的并且需要停产。在本专利技术的一个优选实施例中，分析单元将通过壳体出口从超压包封的装置壳体进入周围气氛的气体的流量视为待分析的流体变量，以确定剩余运行时间或检测压缩空气系统的故障。然而，本专利技术不限于仅将通过壳体出口的流量视为信息流体变量的实施例。相反地，在本专利技术的框架内，还可以测量和考虑除流量以外的或附加于流量的流体变量，例如装置壳体内部的内部压力、装置壳体外部的环境压力或其它流体变量。在本专利技术的框架内也可以从内部压力和环境压力导出作为信息流体变量的流量。在本专利技术的这个实施例中，传感器组件因此包括测量装置壳体内部的内部压力的内部压力传感器以及测量装置壳体外部的环境压力的环境压力传感器。分析单元然后可以从所测量的内部压力和所测量的环境压力计算通过壳体出口的流量，然后将其视为信息流体变量。然而，另一可选方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于防爆的超压包封系统，特别是用于机动车车身部件涂装的涂装设备，包括：a)装置(1)，特别是涂装机器人(1)，b)特别是根据DIN EN 60079‑2的、用于装置(1)的防爆的超压包封的装置壳体(2)，c)装置壳体(2)中的壳体出口(6)，用于通过壳体出口(6)将气体从装置壳体(2)排出到周围气氛，d)用于借助于压缩空气操作装置(1)的压缩空气系统(3、4)，所述压缩空气系统(3、4)至少部分地布置在超压包封的装置壳体(2)内部，e)用于测量在装置壳体(2)中、壳体出口(6)处和/或周围气氛中的至少一个流体变量(Q、pI、pA)的传感器组件(7、8、9)，以及f)分析单元(11)，其在入口侧连接到传感器组件(7、8、9)并分析由传感器组件(7、8、9)测量的流体变量(Q、pI、pA)，特别是为了检测装置壳体(2)的泄漏(13)其特征在于，g)当装置壳体(2)的泄漏(13)开始时，分析单元(11)基于所测量的流体变量(Q、pI、pA)确定直到需要维护操作或直到系统故障为止的剩余运行时间，和/或h)分析单元(11)基于所测量的流体变量(Q、pI、pA)来检测压缩空气系统(3、4)的故障(14、16)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.20 DE 102015015089.81.用于防爆的超压包封系统，特别是用于机动车车身部件涂装的涂装设备，包括：a)装置(1)，特别是涂装机器人(1)，b)特别是根据DINEN60079-2的、用于装置(1)的防爆的超压包封的装置壳体(2)，c)装置壳体(2)中的壳体出口(6)，用于通过壳体出口(6)将气体从装置壳体(2)排出到周围气氛，d)用于借助于压缩空气操作装置(1)的压缩空气系统(3、4)，所述压缩空气系统(3、4)至少部分地布置在超压包封的装置壳体(2)内部，e)用于测量在装置壳体(2)中、壳体出口(6)处和/或周围气氛中的至少一个流体变量(Q、pI、pA)的传感器组件(7、8、9)，以及f)分析单元(11)，其在入口侧连接到传感器组件(7、8、9)并分析由传感器组件(7、8、9)测量的流体变量(Q、pI、pA)，特别是为了检测装置壳体(2)的泄漏(13)其特征在于，g)当装置壳体(2)的泄漏(13)开始时，分析单元(11)基于所测量的流体变量(Q、pI、pA)确定直到需要维护操作或直到系统故障为止的剩余运行时间，和/或h)分析单元(11)基于所测量的流体变量(Q、pI、pA)来检测压缩空气系统(3、4)的故障(14、16)。2.根据权利要求1所述的超压包封系统，其特征在于，分析单元(11)将通过壳体出口(6)的气体的流量(Q)视为待分析的流体变量(Q)，以确定剩余运行时间和/或检测压缩空气系统(3、4)的故障(14、16)。3.根据权利要求2所述的超压包封系统，其特征在于，所述传感器组件(7、8、9)包括：a)内部压力传感器(8)，其测量装置壳体(2)内部的内部压力(pI)，以及b)环境压力传感器(9)，其测量装置壳体(2)外部的环境压力(PA)，c)其中，分析单元(11)从所测量的内部压力(pI)和所测量的环境压力(pA)计算通过壳体出口(6)的气体的流量(Q)。4.根据权利要求1所述的超压包封系统，其特征在于，所述传感器组件(7、8、9)包括流量传感器，所述流量传感器测量通过壳体出口(6)的气体的流量(Q)。5.根据前述权利要求中任一项所述的超压包封系统，其特征在于，所述传感器组件(7、8、9)发出至少一个所测量的流体变量(Q、pI、pA)的定量传感器信号(pI、PA)。6.根据前述权利要求中任一项所述的超压包封系统，其特征在于，阀(10)、特别是可控的或不可控的截止阀(10)布置在所述壳体出口(6)中。7.根据前述权利要求中任一项所述的超压包封系统，其特征在于，a)在泄漏(13)中，流体变量遵循存储在分析单元(11)中的预定时间历程(18)，b)分析单元(11)测量所测量的流体变量的时间历程(18)，c)从存储的时间历程和测量的时间历程(18)，分析单元(11)计算直到需要维护操作或直到系统故障为止的剩余运行时间。8.根据前述权利要求中任一项所述的超压包封系统，其特征在于，a)分析单元(11)计算所测...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·黑克尔，A·卡尔斯，
申请(专利权)人：杜尔系统股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE