一种工业机器人正压防爆系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种工业机器人正压防爆系统及控制方法，属于工业机器人技术领域。它解决了现有的技术存在成本很高的问题。本工业机器人正压防爆系统包括控制单元、防爆压力传感器、气动阀SOL3、气源进气口以及与气源进气口分别通过管路连通的电磁阀SOL1和排气阀SOL2，电磁阀SOL1的出气口通过进气管路与电机腔室连通，电机腔室通过出气管路与气动阀SOL3的进气口连通，排气阀SOL2的出气口与气动阀SOL3的控制端通过管路连通，出气管路与气动阀SOL3之间设置有流量计K，控制单元分别与机器人本体、电磁阀SOL1、排气阀SOL2、流量计K和防爆压力传感器电连接。本发明专利技术能够在解决防爆安全的同时降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人正压防爆系统及控制方法


[0001]本专利技术属于工业机器人
，涉及一种工业机器人正压防爆系统及控制方法。

技术介绍

[0002]工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
[0003]工业机器人应用领域中，工业机器人被广泛应用于焊接、搬运、喷漆、抛光打磨等工业领域之中，当机器人应用于喷漆、粉尘环境时，其生产环境漂浮着粉尘和油漆微粒等，由于电机的存在，在运行时可能会由电火花点燃空气中的粉尘和油漆微粒，造成爆炸的情况，因此应用到上述环境中机器人需要进行防爆处理。经过调研国内外工业机器人产品，大多数仍然是非防爆普通机器人，在使用时，仅仅给机器人外壳套上一件防护服来做隔离保护，很难达到喷漆和抛光打磨行业所需的防爆要求，安全性较低。目前为了解决这一问题，也有采用专用的防爆电机来实现防爆的，然而专用的防爆电机因其结构较精良，因此成本很高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种工业机器人正压防爆系统及控制方法，其所要解决的技术问题是：如何在解决防爆安全的同时降低成本。
[0005]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种工业机器人正压防爆系统，包括放置于安全区域的控制柜和放置于危险区域的机器人本体，所述机器人本体具有用于安装电机的电机腔室，所述电机腔室内设置有防爆压力传感器，所述控制柜内设置有控制单元、气动阀SOL3、气源进气口以及与气源进气口分别通过管路连通的电磁阀SOL1和排气阀SOL2，所述电磁阀SOL1的出气口通过进气管路与电机腔室连通，所述电机腔室通过出气管路与气动阀SOL3的进气口连通，所述排气阀SOL2的出气口与气动阀SOL3的控制端通过管路连通，所述出气管路与气动阀SOL3之间设置有流量计K，所述控制单元分别与机器人本体、电磁阀SOL1、排气阀SOL2、流量计K和防爆压力传感器电连接，所述控制单元用于控制电磁阀SOL1和排气阀SOL2打开并根据防爆压力传感器检测到的压力和流量计K检测到的流量来判断是否对进入换气状态的时间进行倒计时，在换气倒计时结束时，控制电磁阀SOL1和排气阀SOL2依次关闭并在防爆压力传感器检测到的压力值符合设定的防爆压力范围时控制机器人本体得电工作。
[0006]工作原理为：在使用时，机器人本体为防爆装置，机器人本体放置于危险区域；控制柜为非防爆装置，放置于安全区域；工厂空压机出来的洁净压缩空气由气源进气口进入，在控制柜上电时，由控制单元控制电磁阀SOL1和排气阀SOL2打开，此时气源进气口进入的
气体经电磁阀SOL1调压后，通过进气管道进入到电机腔室内，再由电机腔室充满气后，通过出气管道进入气动阀SOL3，气动阀SOL3的控制端在排气阀SOL2输出的气体的作用下，使得气动阀SOL3打开，从而将出气管道内的气体排出，实现了对电机腔室的换气，另外，还设定换气状态的倒计时，而且是在防爆压力传感器检测到的压力和流量计K检测到的流量满足一定条件时才进入换气倒计时的，这样的设置能够更可靠地保证电机腔室内的电机是已经完全被洁净压缩空气所包围，更有效降低了机器人本体工作环境内出现粉尘爆炸的几率，提高了机器人本体工作的安全性，另外，本专利技术还对防爆压力传感器检测到的压力值进行实时判断，在符合设定的防爆压力范围时才会控制机器人本体得电工作，保证了电机在充满气体的环境下才进行工作，防爆的安全性高，而且本方案采用普通的电机即可，有效降低了成本。
[0007]在上述的工业机器人正压防爆系统中，所述电磁阀SOL1与气源进气口之间的管路包括扫气管路和保压管路，所述电磁阀SOL1为三通电磁阀，所述扫气管路与电磁阀SOL1的第一进气口连接，所述保压管路与电磁阀SOL1的第二进气口连接，在电磁阀SOL1不通电状态下，气源进气口处进入的气体由保压管路进入到电机腔室，所述扫气管路上连接有调压阀H1，所述保压管路上连接有调压阀H2。电磁阀SOL1在不通电状态下，第二进气口为通路状态，气源进气口处进入的气体由保压管路进入到电机腔室内，保证电机腔室内的电机一直有被气体包围，起到防爆的作用。
[0008]在上述的工业机器人正压防爆系统中，所述正压防爆系统包括用于对压力状态进行提示的压力报警指示灯和用于对流量状态进行提示的流量报警指示灯，压力报警指示灯和流量报警指示灯均与控制单元连接，所述控制单元用于在压力值不满足设定的换气压力范围值时，控制压力报警指示灯进行红灯报警以及用于在流量值不满足设定的换气流量范围值时，控制流量报警指示灯进行红灯报警。压力报警指示灯和流量报警指示灯通过显示不同的颜色实现不同状态的提示或褒奖，如压力报警指示灯的绿色为气压值正常，黄色为压力值偏低，红色为压力值不满足使用要求需重新扫气，即机器人本体不允许工作；流量报警灯的绿色为流量正常，黄色为流量值偏低，红色为流量值不满足使用要求需重新扫气，压力报警指示灯和流量报警指示灯的使用能够及时使工作人员了解压力和流量状态，更能提高安全性。
[0009]在上述的工业机器人正压防爆系统中，所述气源进气口处的管路上连接有过滤减压阀J，所述过滤减压阀J分别与扫气管路和保压管路连通，所述过滤减压阀J还通过管路与排气阀SOL2连通。过滤减压阀J的设置，用以过滤杂质和水分，提高后面连接的零部件的使用寿命，同时对从气源进气口输入的气体进行压力调节，过滤减压阀J与调压阀H1或H2实现二级调压，避免空压机气压直接充入，提高了气压充入的可靠性。
[0010]在上述的工业机器人正压防爆系统中，所述调压阀H1与电磁阀SOL1之间设置有扫气压力表P1，所述调压阀H2与电磁阀SOL1之间设置有保压压力表P2，所述过滤减压阀J上设置有进气压力表P3。扫气压力表P1、保压压力表P2和进气压力表P3的设置，能够直观显示各处管道内的气压值，便于用户进行精确地调压设置。
[0011]在上述的工业机器人正压防爆系统中，所述电机腔室包括用于安装电机的下电机腔室和用于安装电机的上电机腔室，所述上电机腔室与下电机腔室通过波纹管进行连通，所述上电机腔室通过气管与进气管路连通。
[0012]一种工业机器人正压防爆控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0013]A、控制柜上电后，控制单元控制电磁阀SOL1和排气阀SOL2打开，机器人本体内设置的电机腔室进入换气状态；
[0014]B、获取防爆压力传感器当前检测的压力值和流量计K当前检测的流量值，在压力值满足设定的换气压力范围值且流量值满足设定的换气流量范围值时，进入换气倒计时；
[0015]C、在换气倒计时结束时，控制电磁阀SOL1和排气阀SOL2依次关闭，结束换气；
[0016]D、在换气结束时，由防爆压力传感器继续检测电机腔室内的压力值，在压力值达到防爆压力范围时，控制单元控制机器人本体接通供电电源，机器人本体开始工作。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人正压防爆系统，包括放置于安全区域的控制柜(2)和放置于危险区域的机器人本体(7)，所述机器人本体(7)具有用于安装电机的电机腔室(6)，所述电机腔室(6)内设置有防爆压力传感器(8)，其特征在于，所述控制柜(2)内设置有控制单元(3)、气动阀SOL3、气源进气口(1)以及与气源进气口(1)分别通过管路连通的电磁阀SOL1和排气阀SOL2，所述电磁阀SOL1的出气口通过进气管路(4)与电机腔室(6)连通，所述电机腔室(6)通过出气管路(5)与气动阀SOL3的进气口连通，所述排气阀SOL2的出气口与气动阀SOL3的控制端通过管路连通，所述出气管路(5)与气动阀SOL3之间设置有流量计K，所述控制单元(3)分别与机器人本体(7)、电磁阀SOL1、排气阀SOL2、流量计K和防爆压力传感器(8)电连接，所述控制单元(3)用于控制电磁阀SOL1和排气阀SOL2依次打开并根据防爆压力传感器(8)检测到的压力和流量计K检测到的流量来判断是否对进入换气状态的时间进行倒计时，在换气倒计时结束时，控制电磁阀SOL1和排气阀SOL2依次关闭并在防爆压力传感器(8)检测到的压力值符合设定的防爆压力范围时控制机器人本体(7)得电工作。2.根据权利要求1所述的工业机器人正压防爆系统，其特征在于，所述电磁阀SOL1与气源进气口(1)之间的管路包括扫气管路(9)和保压管路(10)，所述电磁阀SOL1为三通电磁阀，所述扫气管路(9)与电磁阀SOL1的第一进气口连接，所述保压管路(10)与电磁阀SOL1的第二进气口连接，在电磁阀SOL1不通电状态下，气源进气口(1)处进入的气体由保压管路(10)进入到电机腔室(6)，所述扫气管路(9)上连接有调压阀H1，所述保压管路(10)上连接有调压阀H2。3.根据权利要求1所述的工业机器人正压防爆系统，其特征在于，所述正压防爆系统包括用于对压力状态进行提示的压力报警指示灯(11)和用于对流量状态进行提示的流量报警指示灯(12)，压力报警指示灯(11)和流量报警指示灯(12)均与控制单元(3)连接，所述控制单元(3)用于在压力值不满足设定的换气压力范围值时，控制压力报警指示灯(11)进行红灯报警以及用于在流量值不满足设定的换气流量范围值时，控制流量报警指示灯(12)进行红灯报警。4.根据权利要求2或3所述的工业机器人正压防爆系统，其特征在于，所述气源进气口(1)处的管路上连接有过滤减压阀J，所述过滤减压阀J分别与扫气管路(9)和保压管路(10)连通，所述过滤减压阀J还通过管路与排气阀SOL2连通；所述调压阀H1与电磁阀SOL1之间设置有扫气压力表P1，所述调压阀H2与电磁阀SOL1之间设置有保压压力表P2，所述过滤减压阀J上设置有进气压力表P3。5.根据权利要求1所述的工业机器人正压防爆系统，其特征在于，所述电机腔室(6)包括用于安装电机的下电机腔室(62)和用于安装电机的上电机腔室(61)，所述上电机腔室(61)与下电机腔室(62)通过波纹管进行连通，所述上电机腔室(61)通过气管与进气管路(4)连通。6.一种工业机器人正压防爆控制方法，其特征在于，包括如下步骤：A、控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，周文彪，项剑，
申请(专利权)人：浙江钱江机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：