CN102574138A - 用于高电压产生装置的检测断线的方法 - Google Patents

用于高电压产生装置的检测断线的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102574138A
CN102574138A CN2010800448215A CN201080044821A CN102574138A CN 102574138 A CN102574138 A CN 102574138A CN 2010800448215 A CN2010800448215 A CN 2010800448215A CN 201080044821 A CN201080044821 A CN 201080044821A CN 102574138 A CN102574138 A CN 102574138A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
value
broken string
time diffusion
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800448215A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102574138B (zh
Inventor
山崎勇
永井公好
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN102574138A publication Critical patent/CN102574138A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102574138B publication Critical patent/CN102574138B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
    • B05B5/087—Arrangements of electrodes, e.g. of charging, shielding, collecting electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
    • B05B5/10—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/54—Testing for continuity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Locating Faults (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

公开了一种在高电压产生装置(9)中检测断线的方法，所述方法被配置为检测低电压电缆(23(线路23a、23b、23c、23d和23f))中的断线。所述断线的方法包括：根据在工作电压被升压时获得的CW电路(25)的IM信号值的时间微分值是正、负还是0以及在所述工作电压被所述CW电路(25)升压之后获得的VM信号值的时间微分值是正、负还是0的组合模式，来检测在所述线路(23a、23b、23c、23d和23f)中的每一个线路是否已经发生断线；以及确认所述线路(23a、23b、23c、23d和23f)中的哪个是断的。

Description

用于高电压产生装置的检测断线的方法
技术领域
本发明涉及一种用于高电压产生装置的检测断线的方法。
背景技术
静电涂装设备(painting apparatus)包括向涂料、涂装枪等施加高电压的高电压产生装置。在由静电涂装设备执行的静电涂装中，高电压产生装置施加负的高电压以使涂料带负电位，并且涂装目标对象的电位被设定为“0”(通过将涂装目标对象接地)。因此，在涂料与涂装目标对象之间形成了静电场，以对涂装目标对象执行静电涂装。
高电压产生装置包括：电压产生部，其产生工作电压；以及电压升压部(所谓的级联式)，其使由电压产生部产生的工作电压升压。这些部分通常通过低电压电缆电连接。在如此配置的高电压产生装置中，在低电压电缆中可能会发生断线。因此，期望开发一种用于精确地检测上述的断线的技术。
例如，公开了用于检测在高电压产生装置中发生的异常的技术。公开号为6-320066的日本专利申请(JP-A-320066)公开了这样一种技术：其中，在高电压产生装置的输出电压增加预定值的同时，将高电压产生装置的输出电流中所允许增加的最大值限定为“di/dt值”，并且每隔预定时间估算“di/dt值”。具体地，根据在施加高电压期间的电流值随时间的变化量来检测过载状态(高电压异常)。例如，在电流值在10ms内增加40A以上的情况下判定出高电压异常。
公开号为2005-66410的日本专利申请(JP-A-2005-66410)公开了这样一种技术：其中，提供了一种在来自高电压产生装置的输出电流超过预定的最大值时停止来自高电压产生装置的高电压的供给的绝对灵敏度电路，并且提供了一种在来自高电压产生装置的输出电流每单位时间的增加量超过预定的最大增加量时停止来自高电压产生装置的高电压的供给的斜率灵敏度电路。
根据上述技术，获得了下面的优势。(1)在涂装枪以低速接近涂装目标对象的情况下，如果输出电压超过最大设定值，则能够检测到高电压异常。(2)在喷装枪以高速接近涂装目标对象的情况下，如果每单位时间输出电流的增加量超过最大设定值(即使输出电压未超过最大设定值)，则能够检测到高电压异常。(3)如果漏电流由于在涂装枪等上的涂料污迹等而增加从而使得输出电压超过最大设定值，则能够检测到高电压异常。
在高电压产生装置的低电压电缆中发生断线的情况下，无法输出高电压。因此，利用在JP-A-6-320066和JP-A-2005-66410中公开的技术，能够通过监测电流值和电流值随时间的变化量来检测断线的存在与否。
然而，在低电压电缆中的断线的初始阶段，通常是这样一种情况：导线不完全是断的并且断线部分随着静电涂装设备的操作而再次变成导通。因为表面上即时地恢复到了正常的导通状态，所以难以根据电流值和电流值随时间的变化量来可靠地检测这样一种瞬间的断线(所谓的接点振动)。也就是说，利用在JP-A-6-320066和JP-A-2005-66410中公开的技术难以精确地检测低电压电缆中的瞬间的断线。
如果能够可靠地检测上述瞬间的断线，则能够采取有效的预防措施，例如通过在低电压电缆完全断开之前更换低电压电缆。因此，期望开发一种允许精确地检测低电压电缆中的瞬间的断线的技术。
发明内容
本发明提供了一种用于高电压产生装置的检测断线方法，所述高电压产生装置具体地包括科克罗夫特-沃尔顿式升压电路(Cockcroft-Walton voltageboosting circuit)(在下文中被称为“CW电路”)，所述方法允许精确地检测高电压产生装置的低电压电缆中的瞬间的断线。
本发明的一个方案涉及一种用于高电压产生装置的检测断线的方法。所述高电压产生装置包括：电压产生部，其产生电压；电压升压部，其包括用于使由所述电压产生部产生的电压升压的CW电路；输入线路，其将所述电压产生部连接至所述电压升压部，以使所述产生的电压被输入至所述CW电路；电流反馈线路，其将所述电压产生部连接至所述电压升压部，以使在所述电压被升压后流经所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路的电流的值被反馈至所述电压产生部；以及电压反馈线路，其将所述电压产生部连接至所述电压升压部，以使被所述CW电路升压之后的电压的值被反馈至所述电压产生部。所述检测断线的方法被配置为检测所述输入线路、所述电流反馈线路以及所述电压反馈线路中的断线。所述检测断线的方法包括：根据在所述电压被升压时流经所述CW电路的所述电流的值的时间微分值是正、负还是0，以及在被所述CW电路升压之后的所述电压的值的时间微分值是正、负还是0的组合模式来检测在所述输入线路、所述电流反馈线路以及所述电压反馈线路中是否已经发生断线；以及确认所述输入线路、所述电流反馈线路以及所述电压反馈线路中的哪个是断的。
根据所述检测断线的方法，能够在包括CW电路的高电压产生装置中精确地检测低电压电缆中的瞬间的断线。
在所述方法中，如果所述组合模式为所述电流的值的所述时间微分值为负并且所述电压的值的所述时间微分值为负，则可以判定出在所述输入线路中已经发生所述断线。
根据所述方法，能够在包括CW电路的高电压产生装置中精确地检测输入线路中的瞬间的断线。
在所述方法中，如果所述组合模式为所述电流的值的所述时间微分值为0并且所述电压的值的所述时间微分值为正，则可以判定出在所述电流反馈线路中已经发生所述断线。
根据所述方法，能够在包括CW电路的高电压产生装置中精确地检测电流反馈线路中的瞬间的断线。
在所述检测断线的方法中，如果所述组合模式为所述电流的值的所述时间微分值为正并且所述电压的值的所述时间微分值为0，则可以判定出在所述电压反馈线路中已经发生所述断线。
根据所述方法，能够在包括CW电路的高电压产生装置中精确地检测电压反馈线路中的瞬间的断线。
在所述检测断线的方法中，所述电压产生部可以检测所述电流的值的所述时间微分值和所述电压的值的所述时间微分值，并且可以以10Hz以上的频率执行对所述断线的发生的检测。
根据所述方法，能够在包括CW电路的高电压产生装置中更精确地检测低电压电缆中的瞬间的断线。另外，能够通过消除噪声的影响来防止错误的检测。
附图说明
通过下面结合附图对优选实施例的描述，本发明的上述和进一步的特征和优势将变得显而易见，其中，相似的附图标记用于表示相似的元件，并且其中：
图1为示出了应用根据本发明的实施例的检测断线的方法的静电涂装设备的整体构造的示意图；
图2为示出了应用根据本发明的实施例的检测断线的方法的高电压产生装置的安装状态的示意图；
图3为示出了应用根据本发明的实施例的检测断线的方法的高电压产生装置的整体构造的示意图；
图4图示了包括CW电路的高电压产生装置的特性曲线图，其中，图4A示出了在涂装枪和涂装目标对象突然靠近彼此移动的情况下发生的IM信号值和VM信号值的正常变化，并且图4B示出了在涂装枪和涂装目标对象突然远离彼此移动的情况下发生的IM信号值和VM信号值的正常变化；
图5示出了在包括CW电路的高电压产生装置中在CT输入线路瞬间断线的情况下发生的IM信号值和VM信号值的变化；
图6示出了在DA输入线路或DB输入线路瞬间断线的情况下发生的IM信号值和VM信号值的变化；
图7示出了在IM信号线路瞬间断线的情况下发生的IM信号值和VM信号值的变化；
图8示出了在VM信号线路瞬间断线的情况下发生的IM信号值和VM信号值的变化；以及
图9图示出了在低电压电缆的每条线路瞬间断线时发生的IM信号值和VM信号值的变化。
具体实施方式
在下文中将对本发明的实施例进行描述。首先，将结合图1和图2来描述应用根据本发明的实施例的异常检测方法的静电涂装设备的整体构造。
如图1和图2所示，静电涂装设备1为包括应用根据本发明的实施例的检测断线方法的高电压产生装置的静电涂装设备的一个示例，其对要涂装的涂装目标对象(车身2)执行静电涂装，并且静电涂装设备1包括涂装枪3、机械臂4等。在本实施例中，作为示例对用于涂装汽车的车身2的静电涂装设备1进行描述。然而，包括应用根据本发明的检测断线的方法的高电压产生装置的静电涂装设备的使用并不局限于涂装汽车的车身。
涂装枪3是一种将涂料喷射到涂装目标对象(车身2)上的装置，并且包括钟形罩3a、环形电极3b、高电压产生装置9等。
涂装枪3是一种旋转雾化型涂装设备，其中，钟形罩3a通过诸如空气电动机(未示出)的驱动部件而旋转以使遍布在钟形罩3a的内表面上的流体涂料通过离心力而粒子化，并且高电压产生装置9向涂装枪3施加负的静电高电压以使被粒子化的涂料颗粒带负电。然后，利用形成在带负电的涂料与被接地(即，电位为0V)的涂装目标对象(车身2)之间的静电场对车身2执行静电涂装。
如图2所示，涂装枪3通过由高电压产生装置9产生的负的静电高电压而带负电，因此形成了从涂装枪3的表面沿远离其的方向延伸的电磁力线(未示出)。然后，电磁力线在涂装枪3的周围形成排斥带负电的涂料薄雾并被带负电的涂料薄雾排斥的电场势垒。该电场势垒用于防止涂装枪3上产生涂料污迹。
由高电压产生装置9产生的负的静电高电压进一步被施加到环形电极3b。环形电极3b设置有从环形电极3b沿径向方向突出的多个针状电极3c，3c，...。然后，由针状电极3c，3c，...形成的电磁力线(未示出)在环形电极3b的周围形成排斥带负电的涂料薄雾并被带负电的涂料薄雾排斥的更强的电场势垒。该电场势垒用于更可靠地防止涂装枪3上产生涂料污迹。
如图1所示，机械臂4由垂直臂5和水平臂6构成，垂直臂5在其下部处联接至基座部7以便能够转动，水平臂6在其后端部处联接至垂直臂5的上部以便能够转动。通过使垂直臂5和水平臂6围绕它们各自的转动点转动，使得设置在水平臂6的远端部处的涂装枪3相对于涂装目标对象(车身2)移动。
水平臂6包括：第一臂部6a，涂装枪3的联接管3e联接至第一臂部6a的远端；第二臂部6b，第一臂部6a联接至第二臂部6b的远端；以及第三臂部6c，第二臂部6b联接至第三臂部6c的远端并且垂直臂5联接至第三臂部6c的后端以便能够转动。第三臂部6c经由垂直臂5接地(通地)。
第一臂部6a设置有两个弯曲部6d和6e，第一臂部6a能够在所述弯曲部6d和6e处弯曲。这允许涂装枪3在图中顺时针或逆时针地改变其角度。
其远端连结至涂装枪3的联接管3e被驱动以相对于第一臂部6a沿轴向方向旋转。这允许涂装枪3围绕联接管3e的轴线改变其角度。这允许自由地设定涂装枪3的相对于涂装目标对象(车身2)的角度。
第一臂部6a包括高电压产生装置10，以使具有与涂装枪3的电压相同极性的电压被施加到第一臂部6a的整个外周表面。于是，高电压产生装置10形成从第一臂部6a的表面沿远离其的方向延伸的电磁力线(未示出)。于是，电磁力线在第一臂部6a的周围形成排斥带负电的涂料薄雾并被带负电的涂料薄雾排斥的电场势垒。该电场势垒用于防止第一臂部6a(即，机械臂4)上产生涂料污迹。
环形电极8(环状静电电极)设置在第一臂部6a的外周上。与施加到涂料的电压具有相同极性的电压被施加到环形电极8。环形电极8设置有具有锥形形状并且从环形电极8沿径向方向向外突出的多个针状电极8a，8a，...。
然后，针状电极8a，8a，...形成从针状电极8a，8a，...沿远离其的方向延伸的电磁力线(未示出)。电磁力线在第一臂部6a(环形电极8)的周围形成排斥带负电的涂料薄雾并被带负电的涂料薄雾排斥的更强的电场势垒。该电场势垒用于更可靠地防止第一臂部6a(即，机械臂4)上产生涂料污迹。
接下来，将结合图3对应用根据本发明的实施例的检测断线的方法的高电压产生装置的整体构造进行描述。虽然在此描述了向涂装枪3施加负的静电高电压的高电压产生装置9和由涂装枪3喷射的涂料，但是也可以以相同的方式来构造向机械臂4施加负的静电高电压的高电压产生装置10。
如图3所示，高电压产生装置9包括电压升压部21、电压产生部22、低电压电缆23等。
电压升压部21用于使由电压产生部22产生的电压升压，并且包括高电压变压器24和CW电路25，CW电路25是用于产生高电压的整流器和乘法器(multiplier)并且通过组合多个电容器、二极管等而构成。高电压变压器24包括一次绕组24a和二次绕组24b。CW电路25连接至高电压变压器24的二次绕组24b侧。
电压升压部21还包括：输入端子21a，其连接至高电压变压器24的一次绕组24a的中心相(在下文中被称为CT相)；输入端子21b，其连接至一次绕组24a的驱动A相(在下文中被称为DA相)；以及输入端子21c，其连接至一次绕组24a的驱动B相(在下文中被称为DB相)。电压升压部21进一步包括输出端子21d、输出端子21f、接地端子21g、高电压输出端子21h等，输出端子21d输出指示由CW电路25产生的所有电流的值的电流反馈信号(在下文中被称为IM信号)，输出端子2f输出指示已经被CW电路25升压的高电压的值的电压反馈信号(在下文中被称为VM信号)，接地端子21g允许CW电路25接地，高电压输出端子21h输出已经被CW电路25升压的高电压。
电压产生部22用于产生待升压至高电压以施加到涂装枪3等的电压，并且电压产生部22包括电源部26、放大器28、CPU 29、RAM 30、继电器31、推挽式振荡器32、电压传感器33、电流传感器34、带通滤波器35、36和37等。
在电压产生部22中，放大器28根据来自CPU 29的指令值来调节由电源部26产生的输出电压以产生工作电压。所产生的工作电压通过将由设置在用于工作电压的供给线路上的电压传感器33和电流传感器34测量到的值反馈至CPU 29而被调节以与指令值一致。
通过将IM信号和VM信号反馈至CPU 29来获得从CPU 29发送至放大器28的指令值，CPU 29基于反馈信号、存储在RAM 29中的条件等来计算指令值。IM信号、VM信号等经由带通滤波器35、36和37等被输入至CPU29。
而且，在电压产生部22中，推挽式振荡器32根据来自CPU 29的指令值产生要输入至一次绕组24a的各个驱动相的驱动信号。通过将IM信号和VM信号反馈至CPU 29来获得从CPU 29发送至推挽式振荡器32的指令值，CPU 29基于反馈信号、存储在RAM 29中的条件等来计算指令值。
此外，电压升压部22包括设置在用于工作电压的供电线路上的继电器31。在基于反馈信号、存储在RAM 29中的条件等而在由CPU 29执行的计算结果中检测到异常的情况下，继电器31被即时地致动以阻断工作电压的供给。这可靠地防止了例如来自高电压产生装置9的异常高电压的输出。
电压产生部22还包括：输出端子22a，其输出用于一次绕组24a的CT相的工作电压；输出端子22b，其输出用于一次绕组24a的DA相的驱动信号；以及输出端子22c，其输出用于一次绕组24a的DB相的驱动信号。电压产生部22进一步包括输入端子22d、输入端子22e、输入端子22f、接地端子22g等，输入端子22d允许IM信号输入至CPU 29，输入端子22e允许漏电流反馈信号输入至CPU 29，输入端子22f允许VM信号输入至CPU 29，接地端子22g允许电压产生部22接地。
低电压电缆23是将电压产生部22和电压升压部21电连接的各种导线的线束，并且低电压电缆23包括CT输入线路(CT)23a、DA输入线路(DA)23b、DB输入线路(DB)23c、IM信号线路(IM)23d、漏电流反馈线路(LIM)23e、VM信号线路(VM)23f、公用线路(COM)23g等。
CT输入线路23a是允许由电压产生部22产生的工作电压输入至一次绕组24a的CT相的导线，并且CT输入线路23a连接在电压升压部21的输入端子21a与电压产生部22的输出端子22a之间。
DA输入线路23b是允许由电压产生部22产生的驱动信号输入至一次绕组24a的驱动A相的导线，并且DA输入线路23b连接在电压升压部21的输入端子21b与电压产生部22的输出端子22b之间。
DB输入线路23c是允许由电压产生部22产生的驱动信号输入至一次绕组24a的驱动B相的导线，并且DB输入线路23c连接在电压升压部21的输入端子21c与电压产生部22的输出端子22c之间。
IM信号线路23d是允许由电压升压部21产生的IM信号输入至CPU 29的导线，并且IM信号线路23d连接在电压升压部21的输出端子21d与电压产生部22的输入端子22d之间。
VM信号线路23f是允许由电压升压部21产生的VM信号输入至CPU 29的导线，并且VM信号线路23f连接在电压升压部21的输出端子21f与电压产生部22的输入端子22f之间。
漏电流反馈线路23e是允许电压升压部21中的漏电流反馈至CPU 29的导线，并且漏电流反馈线路23e连接在电压升压部21的壳体与电压产生部22的输入端子22e之间。
对于电压升压部21和电压产生部22公用的公用线路23g是允许设定基准电位(0V)的导线，并且公用线路23g连接在电压升压部21的接地端子21g与电压产生部22的接地端子22g之间。
接下来，将结合图4对包括CW电路的高电压产生装置的一般特性进行描述。如图4A所示，在包括CW电路25的高电压产生装置9中，当涂装枪3在时刻ta突然靠近车身2移动时，形成在车身2与涂装枪3之间的静电场的电场强度增加，这使得流经CW电路25的电流的值增大从而使IM信号的信号值增大。IM信号的信号值是电压值，并且在下文中被称为IM信号值。
此时，响应于IM信号值的增大，CPU 29执行调节以便使静电场的电场强度保持恒定。CPU 29发出用于减小由电压产生部22产生的工作电压的指令，其结果是使得VM信号的信号值(电压)减小。VM信号的信号值是电压值，并且在下文中被称为VM信号值。
接下来，如图4B所示，在包括CW电路25的高电压产生装置9中，当车身2和涂装枪3在时刻tb突然远离彼此移动时，形成在车身2与涂装枪3之间的静电场的电场强度减小，这使得流经CW电路25的电流的值减小从而使IM信号值减小。
此时，响应于IM信号值的减小，CPU 29执行调节以便使静电场的电场强度保持恒定。CPU 29发出用于增加由电压产生部22产生的工作电压的指令，其结果是使得VM信号值增大。
根据本发明的用于高电压产生装置的检测断线的方法利用在包括CW电路的高电压产生装置中的IM信号值和VM信号值的代表性变化的组合模式，来检测在低电压电缆中的断线以及确认断线的位置。下面将对检测断线方法进行具体地描述。
将结合图5至图8对实验的结果进行描述，该实验被进行以检验在包括CW电路的高电压产生装置中在低电压电缆中的每根导线瞬间断开的情况下发生的信号值的变化。下面给出的IM信号值和VM信号值是在电压升压部21的输出端子21d和21f处测量到的值，并且可以与在发生断线时实际反馈至CPU 29的值不同。这是因为：如果IM信号线路23d或VM信号线路23f是断开的，则不会有IM信号或VM信号被输入至电压产生部22的输入端子22d或22f。
首先，将结合图5对在CT输入线路23a瞬间断开的情况下发生的信号值的变化进行描述。如图5所示，当CT输入线路23a在从时刻tc至时刻td的时间段内瞬间断开时，IM信号值开始减小。这是因为CT输入线路23a中的断线使得供给到CW电路25的工作电压减小。因此，当CT输入线路23a瞬间断开时，IM信号值的时间微分值(切线的斜率)必然呈现负值。在本实验中，从时刻tc至时刻td的瞬间断线的持续时间被设定为100msec(同样应用于下文)。
当CT输入线路23a在从时刻tc至时刻td的时间段内瞬间断开时，VM信号值也开始减小。这是因为CT输入线路23a中的断线使得供给到CW电路25的工作电压减小，这使得已经被CW电路25升压的高电压的值减小。因此，当CT输入线路23a瞬间断开时，VM信号值的时间微分值(切线的斜率)必然呈现负值。
接下来，将结合图6对在DA输入线路23b或DB输入线路23c瞬间断开的情况下发生的信号值的变化进行描述。如图6所示，当DA输入线路23b或DB输入线路23c在从时刻tc至时刻td的时间段内瞬间断开时，IM信号值开始减小。这是因为DA输入线路23b或DB输入线路23c中的断线使得供给到CW电路25的驱动信号减小。因此，当DA输入线路23b或DB输入线路23c瞬间断开时，IM信号值的时间微分值(切线的斜率)必然呈现负值。
当DA输入线路23b或DB输入线路23c在从时刻tc至时刻td的时间段内瞬间断开时，VM信号值也开始减小。这是因为DA输入线路23b或DB输入线路23c中的断线使得供给到CW电路25的驱动信号减小，这使得已经被CW电路25升压的高电压的值减小。因此，当DA输入线路23b或DB输入线路23c瞬间断开时，VM信号值的时间微分值(切线的斜率)必然呈现负值。
也就是说，根据本发明的实施例的用于高电压产生装置9的检测断线的方法，在IM信号值(其为在工作电压被升压时获得的CW电路25的电流值)的时间微分值为负并且VM信号值(其为在被CW电路25升压之后的工作电压的电压值)的时间微分值为负的组合模式的情况下，确认输入线路(CT输入线路23a、DA输入线路23b或DB输入线路23c)中的断线。这允许精确地检测高电压产生装置9的输入线路(CT输入线路23a、DA输入线路23b或DB输入线路23c)中的断线。
接下来，将结合图7对在IM信号线路23d瞬间断开的情况下发生的信号值的变化进行描述。如图7所示，当IM信号线路23d在从时刻tc至时刻td的时间段内瞬间断开时，IM信号值开始减小。这是因为IM信号线路23d中的断线使得电压产生部22的CPU 29无法检测IM信号，这使得CPU 29判定出IM信号值正在减小。也就是说，CPU 29判定出静电场的电场强度正随着涂装目标对象(车身2)和涂装枪3远离彼此移动而减小，从而向放大器28给出用于增加要供给到CW电路25的工作电压的指令。因此，当IM信号线路23d瞬间断开时，IM信号值的时间微分值(切线的斜率)必然呈现正值。
当IM信号线路23d在从时刻tc至时刻td的时间段内瞬间断开时，VM信号值不会变化。这是因为：即使IM信号线路23d断开并且要供给到CW电路25的工作电压响应于来自CPU 29的指令而增加，涂装目标对象(车身2)与涂装枪3之间的实际距离也不会变化，这不会引起静电场的电场强度的变化，从而不会引起VM信号值的变化。因此，当IM信号线路23d瞬间断开时，VM信号值的时间微分值(切线的斜率)必然呈现值“0”。
如此处所使用的值“0”不是必然意味着准确值为“0”。实际上，VM信号值的时间微分值在许多情况下不会呈现准确值“0”。因此，上限(正)阈值和下限(负)阈值被设定为跨过“0”，使得：在VM信号值的时间微分值落入上述阈值之间的情况下，VM信号值的时间微分值被作为“0”处理。
也就是说，根据本发明的实施例的用于高电压产生装置9的检测断线的方法，在IM信号值(其为在工作电压被升压时获得的CW电路25的电流值)的时间微分值为0并且VM信号值(其为在被CW电路25升压之后的工作电压的电压值)的时间微分值为正的组合模式的情况下，确认IM信号线路23d中的断线。这允许精确地检测高电压产生装置9的IM信号线路23d中的断线。
接下来，将结合图8对在VM信号线路23f瞬间断开的情况下发生的信号值的变化进行描述。如图8所示，当VM信号线路23f在从时刻tc至时刻td的时间段内瞬间断开时，VM信号值增大。这是因为VM信号线路23f中的断线使得电压产生部22的CPU 29无法检测IM信号，这使得CPU 29判定出VM信号值正在减小。也就是说，CPU 29判定出静电场的电场强度正随着涂装目标对象(车身2)和涂装枪3远离彼此移动而减小，从而向放大器28给出用于增加CW电路25的工作电压的指令。因此，当VM信号线路23f瞬间断开时，VM信号值的时间微分值(切线的斜率)必然呈现正值。
当VM信号线路23f在从时刻tc至时刻td的时间段内瞬间断开时，IM信号值不会变化。这是因为：即使VM信号线路23f断开并且CW电路25的工作电压响应于来自CPU 29的指令而增加，涂装目标对象(车身2)与涂装枪3之间的实际距离也不会变化，这不会引起静电场的电场强度的变化，从而不会引起IM信号值的变化。因此，当VM信号线路23f瞬间断开时，IM信号值的时间微分值(切线的斜率)必然呈现值“0”。
如此处所使用的值“0”不是必然意味着准确值为“0”。实际上，IM信号值的时间微分值在许多情况下不会呈现准确值“0”。因此，上限(正)阈值和下限(负)阈值被设定为跨过“0”，使得：在IM信号值的时间微分值落入上述阈值之间的情况下，IM信号值的时间微分值被作为“0”处理。
也就是说，根据本发明的实施例的用于高电压产生装置9的检测断线方法，在IM信号值(其为在工作电压被升压时获得的CW电路25的电流值)的时间微分值为正并且VM信号值(其为在被CW电路25升压之后的工作电压的电压值)的时间微分值为0的组合模式的情况下，确认VM信号线路23f中的断线。这允许精确地检测高电压产生装置9的VM信号线路23f中的断线。
接下来，将结合图9对在包括CW电路的高电压产生装置中在低电压电缆中的每根导线瞬间断开的情况下发生的信号值的变化进行总结。通过综合性地研究上文给出的实验结果，在包括CW电路25的高电压产生装置9中，能够在低电压电缆23中的导线瞬间断开的情况下获得的IM信号值和VM信号值的时间微分值(切线的斜率)中发现特定的规律。这些规律如图9所示。
具体地，在电压升压部21的输出端子21d和21f处监测IM信号值和VM信号值，以判定各个信号值的时间微分值(切线的斜率)是否落入图9所示的任一组合模式内。
然后，以1秒内几十次的采样周期来测量各个信号值，以进行关于组合模式的判定。如果至少一个测量结果落入任一组合模式内，则判定出导线是断的(或者可能是断的)。
这使得甚至能够检测出瞬时恢复到正常导通状态的瞬间的断线(所谓的接点振动)，这允许精确地检测低电压电缆23中的断线的存在或不存在。而且，所述检测断线的方法还使得能够确认低电压电缆23中的哪根导线是断的。
也就是说，本发明的实施例提供了一种用于高电压产生装置9的检测断线方法，所述高电压产生装置9包括：电压产生部22，其产生电压；电压升压部21，其包括使由电压产生部22产生的工作电压升压的CW电路25；CT输入线路23a、DA输入线路23b和DB输入线路23c，其将电压产生部22与电压升压部21连接，以使工作电压输入至CW电路25；IM信号线路23d，其将电压产生部22与电压升压部21连接，以使作为指示在工作电压被升压时流经CW电路25的电流的值的信号的IM信号的值反馈至电压产生部22；以及VM信号线路23f，其将电压产生部22与电压升压部21连接，以使作为指示被CW电路25升压之后的工作电压的值的信号的VM信号的值反馈至电压产生部22，所述检测断线的方法被配置为检测线路23a、23b、23c、23d和23f中的每一个线路的断线，并且所述检测断线方法包括以下步骤：根据在工作电压被升压时获得的CW电路25的IM信号值的时间微分值是正、负还是0，以及在工作电压被CW电路25升压之后获得的VM信号值的时间微分值是正、负还是0的组合模式(图9)来检测线路23a、23b、23c、23d和23f中的每一个线路的断线的存在或不存在；以及确认线路23a、23b、23c、23d和23f中的哪个是断的。这允许精确地检测高电压产生装置9的低电压电缆23中的瞬间断线。
另外，通过增加用于判定信号值的变化是否落入图9所示的任一组合模式的周期，能够更精确地检测断线的存在或不存在。如果输入信号包含噪声，则输入信号的时间微分值的波形包括急剧上升和之后的急剧下降。因此，增加采样周期使得能够容易地区分用于噪声的变化模式和用于断线的变化模式。增加采样周期还使得能够为较短的断线检测变化模式。
因此，根据本发明的实施例的高电压产生装置9被配置为包括CPU 29，CPU 29使得能够增加用于IM信号值和VM信号值的采样周期并且能够基于采样得到的信号值来执行高速计算和判定。
用于组合模式的判定周期可以是10Hz以上(即，1秒内10次以上)，优选为20Hz以上(即，1秒内20次以上)，这允许可以可靠的区分用于噪声的变化模式。通过消除噪声的影响这又防止了断线的错误检测。
而且，通过将用于组合模式的判定周期设定为10Hz以上，优选地20Hz以上，能够检测甚至更短的断线，从而更可靠地检测低电压电缆中的断线的存在或不存在。
也就是说，在根据本发明的实施例的用于高电压产生装置9的检测断线方法中，利用电压产生部22(具体地，CPU 29)来检测IM信号值(其为在工作电压被升压时获得的CW电路25的电流值)的时间微分值以及VM信号值(其为在被CW电路25升压之后的工作电压的电压值)的时间微分值，并且将用于检测断线的存在或不存在的周期设定为10Hz以上。这允许更精确地检测高电压产生装置9的低电压电缆23中的瞬间的断线。另外，通过消除噪声的影响能够防止错误的检测。

Claims (6)

1.一种在高电压产生装置中检测断线的方法，所述高电压产生装置包括：
电压产生部，其产生电压；
电压升压部，其包括用于使由所述电压产生部产生的电压升压的科克罗夫特-沃尔顿式升压电路；
输入线路，其将所述电压产生部连接至所述电压升压部，以使所述产生的电压被输入至所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路；
电流反馈线路，其将所述电压产生部连接至所述电压升压部，以使在所述电压被升压后流经所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路的电流的值被反馈至所述电压产生部；以及
电压反馈线路，其将所述电压产生部连接至所述电压升压部，以使被所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路升压之后的电压的值被反馈至所述电压产生部，
所述断线检测方法被配置为检测所述输入线路、所述电流反馈线路以及所述电压反馈线路中的断线，并且所述检测断线的方法包括：
根据
在所述电压被升压时流经所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路的所述电流的值的时间微分值是正、负还是0，以及
在被所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路升压之后的所述电压的值的时间微分值是正、负还是0
的组合模式来检测在所述输入线路、所述电流反馈线路以及所述电压反馈线路中是否已经发生断线；以及
确认所述输入线路、所述电流反馈线路以及所述电压反馈线路中的哪个是断的。
2.根据权利要求1所述的检测断线的方法，其中，如果所述组合模式为所述电流的值的所述时间微分值为负并且所述电压的值的所述时间微分值为负，则判定出在所述输入线路中已经发生所述断线。
3.根据权利要求1所述的检测断线的方法，其中，如果所述组合模式为所述电流的值的所述时间微分值为0并且所述电压的值的所述时间微分值为正，则判定出在所述电流反馈线路中已经发生所述断线。
4.根据权利要求1所述的检测断线的方法，其中，如果所述组合模式为所述电流的值的所述时间微分值为正并且所述电压的值的所述时间微分值为0，则判定出在所述电压反馈线路中已经发生所述断线。
5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的检测断线的方法，其中，所述电压产生部检测所述电流的值的所述时间微分值和所述电压的值的所述时间微分值，并且以10Hz以上的频率执行对所述断线的发生的检测。
6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的检测断线的方法，其中：
如果所述电流的值的所述时间微分值落入设定在跨过0的上限阈值和下限阈值之间的范围内，则判定出所述电流的值的所述时间微分值为0；并且
如果所述电压的值的所述时间微分值落入设定在跨过0的上限阈值和下限阈值之间的范围内，则判定出所述电压的值的所述时间微分值为0。
CN201080044821.5A 2009-10-02 2010-10-01 用于高电压产生装置的检测断线的方法 Expired - Fee Related CN102574138B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-230729 2009-10-02
JP2009230729A JP5508622B2 (ja) 2009-10-02 2009-10-02 高電圧発生装置の断線検出方法
PCT/IB2010/002649 WO2011039645A1 (en) 2009-10-02 2010-10-01 Wire breakage detecting method for high voltage generating device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102574138A true CN102574138A (zh) 2012-07-11
CN102574138B CN102574138B (zh) 2015-01-28

Family

ID=43414763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080044821.5A Expired - Fee Related CN102574138B (zh) 2009-10-02 2010-10-01 用于高电压产生装置的检测断线的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9024641B2 (zh)
JP (1) JP5508622B2 (zh)
CN (1) CN102574138B (zh)
DE (1) DE112010003890B4 (zh)
WO (1) WO2011039645A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110954796A (zh) * 2019-12-19 2020-04-03 天台婉枫电子有限公司 一种电缆绝缘体老化检测装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5738546B2 (ja) * 2010-06-07 2015-06-24 トヨタ自動車株式会社 静電塗装装置および静電塗装方法
JP5162723B1 (ja) 2012-02-20 2013-03-13 ランズバーグ・インダストリー株式会社 静電塗装ケーブル保全装置
JP7039211B2 (ja) * 2017-08-14 2022-03-22 日本電波株式会社 複合ケーブルの断線予測装置及び静電コーティング装置用高電圧電源装置
JP6945433B2 (ja) * 2017-12-13 2021-10-06 日本電波株式会社 静電塗装システムの自己診断方法
JP7076750B2 (ja) * 2018-06-25 2022-05-30 リョーエイ株式会社 パルススプレー装置のケーブルダメージ診断装置及び診断方法
EP3984654A4 (en) * 2019-06-11 2023-01-25 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki CONTROL SYSTEM, MONITORING DEVICE, MONITORING METHOD AND PROGRAM

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0626209A1 (en) * 1993-04-08 1994-11-30 Nordson Corporation Power supply for an electrostatic spray gun
EP0753923A1 (fr) * 1995-07-10 1997-01-15 Sames S.A. Procédés, dispositif d'élaboration de haute tension et installation de projection électrostatique de produit de revêtement
JP2001232481A (ja) * 2000-02-18 2001-08-28 Honda Motor Co Ltd 溶接ケーブルの異常検知装置
CN1896758A (zh) * 2005-06-28 2007-01-17 日产自动车株式会社 电缆监视系统和其监视方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0618377B2 (ja) * 1983-09-08 1994-03-09 株式会社日立製作所 伝送系
FR2587919B1 (fr) 1985-10-02 1988-05-27 Sames Sa Appareil de projection electrostatique protege contre l'apparition d'arcs electriques
US4893227A (en) * 1988-07-08 1990-01-09 Venus Scientific, Inc. Push pull resonant flyback switchmode power supply converter
CA2119958A1 (en) 1993-04-26 1994-10-27 Varce E. Howe Micro-controller based high voltage power supply
FR2736773B1 (fr) 1995-07-10 1997-08-22 Sames Sa Procede d'elaboration de haute tension et dispositif de projection electrostatique de produit de revetement
IL132879A0 (en) * 1997-05-19 2001-03-19 Angiosonics Inc Feedback control system for ultrasound probe
US5972417A (en) 1997-11-14 1999-10-26 Nordson Corporation Spray gun power supply monitor
FR2780211B1 (fr) 1998-06-18 2000-09-08 Binks Sames France Sa Procede de commande de moyens de declenchement de securite dans un generateur de haute tension et generateur de haute tension mettant en oeuvre un tel procede
JP3673168B2 (ja) 2000-12-20 2005-07-20 Ａｂｂ株式会社 静電塗装装置
JP2005066410A (ja) 2003-08-20 2005-03-17 Abb Kk 静電塗装装置
ITMI20040486A1 (it) * 2004-03-16 2004-06-16 St Microelectronics Srl Dispositivo per la correzione del fattore di potenza in alimentatori a commutazione forzata
US7894174B2 (en) * 2004-08-23 2011-02-22 Monolithic Power Systems, Inc. Method and apparatus for fault detection scheme for cold cathode fluorescent lamp (CCFL) integrated circuits
WO2008098088A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-14 Hitek Power Corporation High voltage recessed connector contact
JP4445510B2 (ja) * 2007-03-23 2010-04-07 三菱電機株式会社 配線異常検出装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0626209A1 (en) * 1993-04-08 1994-11-30 Nordson Corporation Power supply for an electrostatic spray gun
EP0753923A1 (fr) * 1995-07-10 1997-01-15 Sames S.A. Procédés, dispositif d'élaboration de haute tension et installation de projection électrostatique de produit de revêtement
JP2001232481A (ja) * 2000-02-18 2001-08-28 Honda Motor Co Ltd 溶接ケーブルの異常検知装置
CN1896758A (zh) * 2005-06-28 2007-01-17 日产自动车株式会社 电缆监视系统和其监视方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110954796A (zh) * 2019-12-19 2020-04-03 天台婉枫电子有限公司 一种电缆绝缘体老化检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102574138B (zh) 2015-01-28
DE112010003890B4 (de) 2023-01-12
DE112010003890T5 (de) 2012-11-22
JP5508622B2 (ja) 2014-06-04
JP2011078860A (ja) 2011-04-21
WO2011039645A1 (en) 2011-04-07
US20120187957A1 (en) 2012-07-26
US9024641B2 (en) 2015-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102574138A (zh) 用于高电压产生装置的检测断线的方法
CN105939884B (zh) 用于检查在低压电网与电池之间的连接的方法和机动车
US8355226B2 (en) Ground fault sensing device
US10161982B2 (en) Failure inspection system enabling discrimination between leakage current failure and short-circuit failure
JP5738562B2 (ja) 静電塗装装置
US20120280697A1 (en) Vehicular insulation resistance detection apparatus
JP5219145B2 (ja) 検知装置および方法
CN102621451A (zh) 基于瞬时信号法的配电线路单相接地故障检测方法及系统
US10205315B2 (en) Fault detection system
US20220057443A1 (en) Circuit assembly for fault detection in an ungrounded high-voltage system
US10951019B2 (en) Electrical link comprising an electrical protection device—voltage bias
CN104703708A (zh) 静电涂装装置和接地状态检查方法
CN108370148A (zh) 电弧识别设备、相对应的方法和电子部件
KR20230078803A (ko) 전류 검출 회로, 리크 전류 검출 방법 및 충전 시스템
US5939993A (en) Method for developing a high voltage and device for electrostatic coating product spraying
JP3106859U (ja) アーク放電保護装置
JP2005233822A (ja) 地絡検出装置
JP5708576B2 (ja) 絶縁低下検出装置
JP7549309B2 (ja) 導線の導通確認方法
CN109633222B (zh) 一种感应尖峰信号发生装置及系统
CN207490227U (zh) 高压连接器和车辆
CN105954608B (zh) 一种基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法
JP2005156371A (ja) 地絡検出装置
CN104126129A (zh) 静电涂装电缆维护装置
US9064402B2 (en) Electrical fault detection device for a waterborne structure and method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150128