CN101618551B - 机器人正压防爆系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人正压防爆系统及方法。该系统包括电机密封罩，用于将电机、插头和插座密封；总气阀，用于将气体输入管道；总进气调节阀，其输入端与所述总气阀的输出端连接，用于将气体的压力调节到合适的值，使得电机密封罩内为正压状态；分进气调节阀，其输入端与总进气调节阀的输出端连接，用于根据电机的尺寸调节进入电机密封罩中气体的压力；微调排气阀，其一端与电机密封罩的排气端连接，用于人工调节排气速度以使得电机密封罩内为正压状态；可编程逻辑控制器，其输入端与所述电接点压力表连接，用于当电接点压力表发出达到正压的电信号时启动所述电机。本发明的系统结构简单、成本低、具有良好防爆功能，且适用于多自由度机器人。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人领域，具体为一种多自由度机器人正压防爆系统及方法。
背景技术
煤矿、石油天然气、化学工业、纺织等部门在使用工业机器人时常常要考虑机器人的防爆性能，以避免因电机运转、接线插头和插座等产生电火花，引燃工作环境中的易燃物质，造成严重事故。在工业机器人的防爆系统设计中使用防爆电机是一种常用的解决方案，但现有技术中的防爆电机尺寸、重量大，造价高，不适宜作为机器人的关节驱动器。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、具有良好防爆功能，且适用于多自由度机器人的正压防爆系统。
为达到上述目的，本发明提供一种机器人正压防爆系统，其包括：
电机密封罩，用于将电机、插头和插座密封；
总气阀，用于将气体输入管道；
总进气调节阀，其输入端与所述总气阀的输出端连接，用于将气体的压力调节到合适的值，使得电机密封罩内为正压状态；
分进气调节阀，其输入端与总进气调节阀的输出端连接，用于根据电机的尺寸调节进入电机密封罩中气体的压力；
微调排气阀，其一端与所述电机密封罩的排气端连接，用于人工调节排气速度以使得所述电机密封罩内为正压状态；
可编程逻辑控制器，其输入端与电接点压力表连接，用于当电接点压力表发出达到正压的电信号时启动电机。
其中，气体可以为不含有易燃易爆杂质的空气。
其中，该系统还可以包括与电机密封罩的排气端连接的监视压力表，所述监视压力表用于观察电机密封罩输出端的压力。
其中，分进气调节阀的输出端与电机密封罩的输入端之间还连接微调进气阀，该微调进气阀用于精细调节进入电机密封罩中的压力，使得电机密封罩内为正压状态。
其中，该系统还可以包括四通，电机密封罩的排气端通过四通将压力分别传到监视压力表、电接点压力表和微调排气阀。
本发明还提供了一种机器人正压防爆方法，其包括以下步骤：
S1，利用电机密封罩将电机、插头和插座密封；
S2，将气体输入管道；
S3，将气体的压力调节到合适的值，使得电机密封罩内为正压状态；
S4，根据电机的尺寸将电机密封罩分组，利用位于每组电机密封罩输入端管道的分进气调节阀调节进入每组电机密封罩中气体的压力；
S5，当位于每个电机密封罩输出端管道的电接点压力表均发出达到正压的电信号时启动每个电机。
其中，步骤S4之后还可以包括步骤：S41，利用与每个电机密封罩的输入端连接的微调进气阀调节进入对应的电机密封罩中气体的压力，使得每个电机密封罩内均为正压状态。
其中，步骤S4之后还可以包括步骤：S42，利用位于每个电机密封罩的输出端管道的微调排气阀调节电机密封罩输出端的压力，使得电机密封罩内为正压状态。上述步骤S41和步骤S42没有先后顺序之分，也可以只实施步骤S41和步骤S42中的一个。
其中，该气体可以为不含有易燃易爆杂质的空气。
上述技术方案通过使电机密封罩中气压高于外界气压，从而避免了外部爆炸性混合物进入罩内，达到防爆目的。本发明的系统具有体积小、重量轻、造价低的优点，且通过根据电机的尺寸对不同电机密封罩进行分组，使得本发明的系统适用于多自由度的机器人。
附图说明
图1是本发明实施例的系统结构图；
图2是本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明实施例的系统结构图。如图1所示，依照本实施例的多自由度机器人正压防爆系统，其包括：
电机密封罩3、11、12、26、34、38、42，用于将电机、插头和插座密封。在本实施例根据电机的尺寸将图1中的7个电机密封罩分为3组，电机密封罩3、38、42为一组，电机密封罩11、12、26为一组，电机密封罩34为一组。
总气阀1，用于将不含有易燃易爆杂质的空气输入管道。
总进气调节阀2，其输入端与总气阀1的输出端连接，用于将气体的压力调节到合适的值，使得电机密封罩内为正压状态。
分进气调节阀8、37、47，其输入端与总进气调节阀2的输出端连接，用于根据电机的尺寸调节进入电机密封罩中气体的压力。
监视压力表5、14、17、21、32、40，46，与电机密封罩的排气端连接，用于观察电机密封罩输出端的压力。
四通4、13、19、25、33、35、44，电机密封罩的排气端通过四通将压力分别传到监视压力表、电接点压力表和微调排气阀。7、15、18、23、28、30、45为电接点压力表。
可编程逻辑控制器22，其输入端与每个电接点压力表连接，用于当所有电接点压力表发出达到正压的电信号时启动各个电机。
微调进气阀9、10、27、36、39、43、48，接于分进气调节阀的输出端与电机密封罩的输入端之间的管道上，用于精细调节进入电机密封罩中的压力，使得电机密封罩内为正压状态。
微调排气阀6、16、20、24、29、31、41，其一端与电机密封罩的排气端连接，用于人工调节排气速度以使得所述电机密封罩内为正压状态。
图2是本发明实施例的方法流程图。如图2所示，依照本实施例的多自由度机器人正压防爆方法，其包括步骤：
201，利用电机密封罩将每组电机、插头和插座密封；
202，利用总气阀将不含有易燃易爆杂质的空气输入管道；
203，利用总进气调节阀将气体的压力调节到合适的值，使得电机密封罩内为正压状态；
204，根据电机的尺寸将电机密封罩分组，例如3组，利用位于每组电机密封罩输入端管道的分进气调节阀调节进入每组电机密封罩中气体的压力；
205，当位于每个电机密封罩输出端管道的电接点压力表均发出达到正压的电信号时启动每个电机。
其中，步骤204之后还可以包括步骤：2041，利用与每个电机密封罩的输入端连接的微调进气阀调节进入对应的电机密封罩中气体的压力，使得每个电机密封罩内均为正压状态。
其中，步骤204之后还可以包括步骤：2042，利用位于每个电机密封罩的输出端管道的微调排气阀调节电机密封罩输出端的压力，使得电机密封罩内为正压状态。
需要说明的是，上述步骤2041和步骤2042没有先后顺序之分，也可以只实施步骤2041和步骤2042中的一个。
由以上实施例可以看出，本发明的实施例通过使电机密封罩中气压高于外界气压，从而避免了外部爆炸性混合物进入罩内以达到防爆目的。此外，本发明的系统体积小、重量轻、造价低，且通过根据电机的尺寸对不同电机密封罩进行分组，使得本发明的系统适用于多自由度的机器人。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种机器人正压防爆系统，其包括：
电机密封罩，用于将电机、插头和插座密封；
总气阀，用于将气体输入管道；
总进气调节阀，其输入端与所述总气阀的输出端连接，用于将气体的压力调节到合适的值，使得所述电机密封罩内为正压状态；
分进气调节阀，其输入端与所述总进气调节阀的输出端连接，用于根据所述电机的尺寸调节进入所述电机密封罩中气体的压力；
微调排气阀，其一端与所述电机密封罩的排气端连接，用于人工调节排气速度以使得所述电机密封罩内为正压状态；
可编程逻辑控制器，其输入端与电接点压力表连接，用于当所述电接点压力表发出达到正压的电信号时启动所述电机。
2.根据权利要求1所述的机器人正压防爆系统，其特征在于，所述气体为不含有易燃易爆杂质的空气。
3.根据权利要求1或2所述的机器人正压防爆系统，其特征在于，所述系统还包括与电机密封罩的排气端连接的监视压力表，所述监视压力表用于观察所述电机密封罩输出端的压力。
4.根据权利要求1所述的机器人正压防爆系统，其特征在于，所述分进气调节阀的输出端与所述电机密封罩的输入端之间还连接有微调进气阀，所述微调进气阀用于精细调节进入所述电机密封罩中的气体的压力，使得所述电机密封罩内为正压状态。
5.根据权利要求1所述的机器人正压防爆系统，其特征在于，所述系统还包括四通，所述电机密封罩的排气端通过四通将压力分别传到监视压力表、所述电接点压力表和所述微调排气阀。
6.一种使用根据权利要求1、2、4、5任一项所述的机器人正压防爆系统的防爆方法，其包括以下步骤：
S1，利用电机密封罩将电机、插头和插座密封；
S2，将气体输入管道；
S3，将所述气体的压力调节到合适的值，使得电机密封罩内为正压状态；
S4，根据所述电机的尺寸将所述电机密封罩分组，利用位于每组电机密封罩输入端管道的分进气调节阀调节进入每组电机密封罩中气体的压力；
S5，当位于每个电机密封罩输出端管道的电接点压力表均发出达到正压的电信号时启动所有电机。
7.根据权利要求6所述的防爆方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括步骤：
S41，利用与每个电机密封罩的输入端连接的微调进气阀调节进入对应的电机密封罩中气体的压力，使得每个电机密封罩内均为正压状态。
8.根据权利要求6所述的防爆方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括步骤：
S42，利用位于每个电机密封罩的输出端管道的微调排气阀调节所述电机密封罩输出端的压力，使得每个所述电机密封罩内均为正压状态。
9.根据权利要求6所述的防爆方法，其特征在于，所述气体为不含有易燃易爆杂质的空气。
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