本发明专利技术涉及一种用于位于包含爆炸浓度的易燃气体、灰尘或蒸汽的环境的危险环境中的诸如机械手或工业机器人之类的电气装置和机器的防爆系统，其包括用于将内增压空气施加到防爆封闭体的装置，所述防爆封闭体具有净化系统和诸如电机、继电器、集成电路板、电缆等的电气部件。通过将流动和压力传感器设置成集成单元，并且通过将其设计成由于具有低惯性的平衡布置的活动部件和具有低摩擦的诸如设有支撑导承的轴的移动导引件而能承受高动力，而获得了本发明专利技术。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于位于危险环境…例如包含爆炸浓度的易燃气 体、灰尘或蒸汽的环境一中的诸如机械手或工业机器人之类的电气装置 和机器的防爆系统。本专利技术尤其涉及将内增压空气施加到具有净化系统 的防爆封闭体/罩体的系统。
技术介绍
诸如机器人的高级电气装置和自动机器通常包括复杂的设计， 所述复杂设计包括例如电机、继电器、电缆等的电气部件，这些电气部 件设置在由子部分构成的封闭体中以免于暴露于工作环境。才艮据"国际和国内先前批准的标准(International and National Ex-Approval Standards) IEC 79-2 (1983)",封闭体、管道和^i接部 件应能够经受等于正常服务中规定的最大超压力的1.5倍的超压力或更 大的0,2kPa (2mbar)的^>￡力。#>据IEC 79-2，入口和出口孔(空气 源和传感器)的位置、尺寸和数目能够足以确保进行有效的净化。具体 考虑到可能会将装置分到子隔间的需要，应针对于受保护的装置的设计 和布局选择传感器、气源和孔的数目。在图1中示意性地示出了由串联联接的子隔间或室构成的增 压封闭体的一个示例，同时参见"危险场所的电仪器(Electrical Instruments in Hazardous Locations) " ISBN: 87664-376-4 1978， 1980 第二版。应用基于空气压力的防爆方法和净化方法而非其它保护方法 的优点是由于能够应用例如电机等标准的非防爆(non-ex)部件，所 以获得更灵巧、紧凑和成^T效的方案。增压和净化保护方法对于防爆 是广泛接受的保护概念，在世界范围内均被接受并且较为简单易懂。电气装置和机器--包括机器人…的增压和净化的封闭体技术 为防止易燃气体的进入。净化本身对于防爆来说是广泛接受的保护概 念。通常，将例如机器人的潜在性地能够引燃的装置安装在封闭体内。 然后使封闭体增压到具有相对于大气压力的正气压。所需要的正气压约为0.5 mbar。在DE 2.228.598中公开了一种用于保护机械手一例如^WfeA 臂一的保护封闭体，其由承受气体或流体物质的电机和电缆以及串联联 接的子隔间构成.然而，本专利未公开任何控制或净化系统或者任何溢 流阀单元。
技术实现思路
电气装置的已知防爆系统的问^1:重量大、体积大、价格昂 贵，且必须提供许多局域检测器和通风单元，因而不能最佳地对该系统 进行定位。另一问H已知系统可能会发生故障，因而它们不十分可靠。另 一问JHA灰尘或涂料常常会堵塞溢流阀。另一问JHA已知系统无法实现最佳的空气消耗量，灰尘或M 常常会堵塞溢流阀。本专利技术的目的是提供一种解决这些问题的压力和净化控制器 及传感器装置，其成本有效并可靠地应用于例如工业机器人的高级电气 装置和机器，并且其具有包括以串联联接安装的方式连接在一起的子隔 间的增压封闭体。根据本专利技术，通过如权利要求l所述的控制系统和如 权利要求12所述的流动和压力传感器来实现这些和其它目的。根据本专利技术的流动和压力/净化控制器及传感器系统相对于已 知和可利用的控制和传感器方案具有下列优点-集成的坚固且高级的流动和压力传感器应用于具有当例如 机器人加速和/或停止时而出现的高动力的控制环境、封闭体；-流动和压力传感器及控制系统应用于包括以串联联接安装 的方式连接在一起的子隔间的封闭体中國高级、具成本效益且可靠的流动和压力(净化)传感器和控 制系统能够监视由子隔间构成的整个封闭体的入口和出口 ，并且不需要位于每个子隔间中的局域传感器(参考IEC79-2，其描述了包含子隔 间和局域空气源和控制孔的系统)；-装配有溢流阀；-可以设置在增压封闭体中的最优位置，例如设置在机器A^L 械手的上臂上，并因此而获得由诸如串联联接的室的子室构成的简单而 有效的封闭体设计；-净化和压力控制器可以包括对流动传感器的电缆破损和短 路进行监视i誦对流动的监视能够在进行净化过程之前对泄漏进行检测；-流动和压力传感器及控制系统可以针对包含电缆和空气源 的管道(管、软管)、净化和空气压力进行优化，以实现根据IEC79-2 第2.9和4.7节的爆炸保护；-高级的流动和压力传感器及控制系统可以通过对入口和出 口的空气流和压力级别进行联合控制而获得最佳的空气和能量消耗，并 因此而避免了设置若干局域供应源和传感器来实现对包括有子隔间的 复杂封闭体的整体控制；-高级的净化和压力控制系统将能够控制若干单独的封闭体/ 机器，在运行模式期间同时监视空气泄漏级别，由此保证最佳的空气消 耗量，以及通过提供关于泄漏级别的状况的反馈信息以建立预防性维护 (例如更换密封件等)的需求来降低系统的潜在性停机时间；-净化控制器能够控制多于一个的封闭体，由此提供例如在机 器人臂上应有可选设备的可能性，所述可选设"^设置在单独的超压封闭 体中。附图说明下面将参考附图更详细地描述本专利技术。图1示意性地示出了由串联联接的子隔间构成的典型的增压封闭体。图2是包括有净化和压力传感器及溢流阀单元的集成的净化 和压力控制系统的控制系统。图3示出了溢流阀。图4示出了溢流阀及其周围设备。图5示出了净化和压力控制器单元的框图。图6示出了在流动过程期间净化P3的发光二极管(LED)的状况图。 具体实施例方式图1示意性示出了由具有连通通道的串联联接的子隔间构成 的增压封闭体的已知示例。示意性地将增压空气的流入示为在左边、而 将流出示为在右边。图2示出了集成的净化和压力控制系统的系统概略图，该系统 包括净化和压力传感器以及溢流阀单元。设置有控制盒，以控制净化阀和稳压阀。在危险区域，将;tO^手(未示出)定位于封闭体内。将净化 传感器和排气阀设置在通常被划分成子隔间的封闭体上。净化传感器经 由位于柔性软管中的电缆以及经由齐纳防漆鼢电连接到控制盒。图3示出了净化溢流阀单元，其被设计为在净化期间具有高的 气流量，并且在运行期间揭:供确定的空气泄漏。该泄漏将使出口保持清 结无尘、或者不受粉末和/或iiMt污染，且其最小化了阀的摩擦。优选地， 针对其中污染可能影响单元的运行和可靠性的涂料粉末材料的涂抹i殳 计该阀。沿着阀导引件流动的受控的泄漏空气流^使阀"漂浮"。阀中的 活动部件设计为具有低惯性，并且允许以高于10 m/s2的加速度运行。 在净化过程期间测量阀的压力降，并且通过传感器P3 (见图4)监视正 确的气流。图4示出了净化和压力传感器、溢流阀单元以及它们的互连。 使用传感器Pl ilb险测封闭体内的由例如在排气管中发生火焰格栅阻塞 而导致的可能的压力增加。传感器P2监控在正常运行期间封闭体/机器人内部相对于外部压力的超压。传感器P2 b在达到启动停机的P 2a级 别之前控制空气压力降或泄漏。通过将反馈用作预防性维护程序(检查 和更换密封件、联接件等)的输入，P2a传感器控制在正常运行模式期 间的泄漏级别，并因此而能够防止非受控的停机时间，即"故障安全防 护设计"。一种可选方案是集成了附加的空气保持调节阀来补偿泄漏从 而避免停机，见图2中的"稳压阀"。另 一可选方案是集成了附加的空气保持调节阀，以通过仅当达 到最低级别才启动空气供应而不是采取连续的空气供应来补偿泄漏以 避免停机并且降低供气消耗量，见图2中的"稳本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防爆系统，用于位于危险环境中的诸如机械手或工业机器人之类的电气装置和机器，所述危险环境即包含爆炸浓度的易燃气体、灰尘或蒸汽的环境，所述防爆系统包括用于将内增压空气施加到防爆封闭体内的装置，而所述防爆封闭体具有净化系统和诸如电机、继电器、集成电路板、电缆等的电气部件， 其特征在于， －所述系统设置在具有串联联接的子隔间的封闭体中，以及 －流动和压力传感器被设置成集成单元，并且被设计成由于具有低惯性的平衡布置的活动部件和具有低摩擦的诸如设有支撑导承的轴的移动导引件而能承受高动力。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿努尔夫克罗格达尔，佩尔奥勒托基尔德森，奥勒克里斯蒂安布雷肯，
申请(专利权)人：ABB股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]
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