DE102011104295B4 - Device for the control and / or programming of a handling device with several axes of movement - Google Patents

Device for the control and / or programming of a handling device with several axes of movement Download PDF

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Abstract

Vorrichtung für die Steuerung und/oder Programmierung eines Handhabungsgerätes mit mehreren Bewegungsachsen, insbesondere eines Lackierroboters, wobei die Vorrichtung eine mobile Vorrichtung ist, die über eine Versorgungs- und/oder Steuerleitung mit dem Handhabungsgerät oder Steuermitteln für das Handhabungsgerät verbunden ist, und wobei die Vorrichtung für den Einsatz in einer explosionsgefährdeten Umgebung geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Überdruckkapselungssystem umfasst, das zumindest während des Gebrauchs zumindest in Teilen der Vorrichtung einen Überdruck eines Spülgases aufrecht erhalten kann.Device for the control and / or programming of a handling device with several axes of movement, in particular a painting robot, the device being a mobile device which is connected to the handling device or control means for the handling device via a supply and / or control line, and wherein the device is suitable for use in an explosive environment, characterized in that the device comprises an overpressure encapsulation system which can maintain an overpressure of a purge gas, at least in parts of the device, during use.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Steuerung und/oder Programmierung eines Handhabungsgerätes mit mehreren Bewegungsachsen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung.The present invention relates to a device for controlling and / or programming a handling device with a plurality of axes of movement according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a device.

Beim Einsatz von als Lackierrobotern ausgebildeten Handhabungsgeräten mit mehreren Bewegungsachsen zur Lackierung von geometrisch unterschiedlichen Werkstücken müssen die Lackierbewegungen des Roboters programmiert werden. Diese Programmierung erfolgt am Objekt mit Hilfe einer Vorrichtung der eingangs genannten Art in Form eines Handbediengeräts, das auch Teach-Pendant genannt wird.When using trained as painting robots handling devices with multiple axes of motion for painting geometrically different workpieces the painting movements of the robot must be programmed. This programming is done on the object by means of a device of the type mentioned in the form of a manual control unit, which is also called Teach pendant.

Lackierroboter werden üblicherweise in Lackierkabinen aufgestellt, die als explosionsgefährdete Umgebung definiert werden (Ex-Zone 1 oder 2). Nach dieser Definition dürfen damit nur explosionsgeschützte Geräte in dieser Umgebung benutzt werden. Zum Erreichen des notwendigen Explosionsschutzes stehen verschiedene technische Lösungen zur Verfügung, die in unterschiedliche Zündschutzarten unterteilt sind. Für den Einsatz in Lackierkabinen beziehungsweise explosionsgefährdeter Umgebung kommen heute zur Bedienung von Lackierrobotern üblicherweise Handbediengeräte nach Zündschutzart „i” zum Einsatz, was von intrinsic safety abgeleitet ist und eigensicher bedeutet.Painting robots are usually installed in paint booths that are defined as a potentially explosive atmosphere (Ex zone 1 or 2). According to this definition, only explosion-proof devices may be used in this environment. To achieve the necessary explosion protection, various technical solutions are available, which are divided into different types of protection. For use in paint booths or explosion-prone environments, manual control units of type of protection "i" are usually used today to operate paint robots, which is derived from intrinsic safety and means intrinsically safe.

Diese Zündschutzart schränkt die Ausführung der Geräte in Hinblick auf den Bedienkomfort und die Möglichkeiten des Anzeigedisplays, üblicherweise ein LCD-Panel, stark ein. Alle elektrischen Bauteile werden so ausgelegt, dass die Eigensicherheit erreicht werden kann, wodurch Einschränkungen in Bezug auf Funktion und Bedienkomfort in Kauf genommen werden müssen.This type of protection severely restricts the design of the devices in terms of ease of use and the possibilities of the display, usually an LCD panel. All electrical components are designed to achieve intrinsic safety, which requires restrictions in terms of function and ease of use.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die möglichst bedienfreundlich ist. Weiterhin soll ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung angegeben werden.The invention is based on the problem to provide a device of the type mentioned, which is as user-friendly as possible. Furthermore, a method for operating such a device is to be specified.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.This is inventively achieved by a device of the type mentioned above with the characterizing features of claim 1 and by a method of the type mentioned above with the characterizing features of claim 8. The subclaims relate to preferred embodiments of the invention.

Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ein Überdruckkapselungssystem umfasst, das zumindest während des Gebrauchs zumindest in Teilen der Vorrichtung einen Überdruck eines Spülgases aufrecht erhalten kann. Durch dieses Überdruckkapselungssystem erreicht die Vorrichtung die Zündschutzart „p”, was von pressurization purging abgeleitet ist.According to claim 1, it is provided that the device comprises an overpressure encapsulation system which, at least during use, can maintain an overpressure of a purge gas at least in parts of the device. Through this pressurized enclosure system, the device achieves the type of protection "p", which is derived from pressurization purging.

Es kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ein erstes Gehäuse umfasst, in dem Mittel zur Steuerung und/oder Programmierung des Handhabungsgerätes angeordnet sind. Dieses Gehäuse kann als Handbediengerät dienen und auf seiner Außenseite ein Display und Eingabemittel aufweisen.It can be provided that the device comprises a first housing, are arranged in the means for controlling and / or programming of the handling device. This housing can serve as a handheld terminal and have on its outside a display and input means.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ein zweites Gehäuse umfasst, in dem zumindest Teile des Überdruckkapselungssystems angeordnet sind. Die Eignung der Vorrichtung zum Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung kann somit beispielsweise durch die Nachrüstung eines Überdruckkapselungssystem (Ex pz) nach IEC 60079-2 erreicht werden. Das Überdruckkapselungssystem kann in dem zweiten, gegebenenfalls separaten, möglichst kleinen und leichten Gehäuse als Nachrüstlösung für eine bestehende Vorrichtung aufgebaut sein. Alternativ kann es aber auch direkt in ein bestehendes Gehäuse einer Vorrichtung integriert werden, wobei dann die Vorrichtung ein Gehäuse umfasst, in dem sowohl Mittel zur Steuerung und/oder Programmierung des Handhabungsgerätes, als auch zumindest Teile des Überdruckkapselungssystems angeordnet sind.Furthermore, it can be provided that the device comprises a second housing in which at least parts of the overpressure encapsulation system are arranged. The suitability of the device for use in potentially explosive environments can thus be achieved, for example, by retrofitting an overpressure encapsulation system (Ex pz) according to IEC 60079-2. The pressurized enclosure system may be constructed in the second, optionally separate, as small and lightweight housing as a retrofit solution for an existing device. Alternatively, however, it can also be integrated directly into an existing housing of a device, in which case the device comprises a housing in which both means for controlling and / or programming the handling device, as well as at least parts of the overpressure encapsulation system are arranged.

Das Überdruckkapselungssystem hat die Aufgabe, die notwendige Versorgung mit Spülgas, die über eine Druckluftleitung erfolgt, zu überwachen und bei Ausfall der Spülgasversorgung oder bei Detektion eines Druckabfalls diesen über eine Meldeleuchte und Signal anzuzeigen (Ex-Zone 2). Bei Einsatz in Ex-Zone 1 muss zusätzlich zu einem Signal die elektrische Energieversorgung zur Vorrichtung beziehungsweise zum Handbediengerät sicher unterbrochen werden.The overpressure capsule system has the task to monitor the necessary supply of purge gas, which takes place via a compressed air line and to indicate this in case of failure of the purge gas supply or detection of a pressure drop via a signal lamp and signal (Ex zone 2). When used in Ex zone 1, in addition to a signal, the electrical power supply to the device or to the handheld terminal must be safely interrupted.

Der Anschluss des notwendigen Spülgases erfolgt über eine separate Druckluftleitung, die in das bestehende Versorgungskabel der Vorrichtung integriert werden soll, jedoch auch als separate Versorgungsleitung verlegt werden kann.The connection of the necessary purge gas via a separate compressed air line to be integrated into the existing supply cable of the device, but can also be installed as a separate supply line.

Im Gegensatz zu bekannten Überdruckkapselungssystemen besteht, insbesondere für die Ex-Zone 2, die Möglichkeit, nur eine Drucküberwachung der Spülluftversorgung zu realisieren. Durch diese Ausführung sind keinerlei zusätzliche Luftventile (digital oder proportional) erforderlich, wodurch ein einfacher Aufbau erreicht wird.In contrast to known pressurized capsule systems, in particular for Ex zone 2, it is possible to realize only pressure monitoring of the purge air supply. This design eliminates the need for any additional air valves (digital or proportional), resulting in a simple construction.

Die Zuführung des Spülgases kann über ein Druckreduzierungsventil eingestellt beziehungsweise geregelt werden. Dieses Ventil befindet sich jedoch außerhalb des als Handbediengerät dienenden ersten Gehäuses, beispielsweise in einem Schaltschrank. Es kann aber auch im ersten oder im zweiten Gehäuse angeordnet werden.The supply of purge gas can be adjusted or regulated via a pressure reduction valve. This valve is located However, outside the serving as a handheld device first housing, for example in a cabinet. It can also be arranged in the first or in the second housing.

Das Handbediengerät kann bei Nichtgebrauch an einem definierten Punkt außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs abgelegt werden. Sobald sich das Gerät in der Ablageposition befindet, wird das Spülgas nach einer definierten Nachspülzeit abgeschaltet, so dass kein unnötiger Spülgasverbrauch auftritt. Bei Aufnahme des Gerätes wird das Spülgas automatisch zugeschaltet.When not in use, the handheld terminal can be stored at a defined point outside the potentially explosive area. Once the device is in the storage position, the purge gas is switched off after a defined Nachspülzeit so that no unnecessary Spülgasverbrauch occurs. When receiving the device, the purge gas is automatically switched on.

Während sich das Handbediengerät in der Ablageposition befindet, kann eine Störmeldung, die durch einen zu geringen Innendruck hervorgerufen wird, unterdrückt werden.While the handheld terminal is in the storage position, a fault message, which is caused by a low internal pressure, can be suppressed.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigenFurther features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Show in it

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1 a schematic representation of a device according to the invention.

Die schematisch dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst ein erstes Gehäuse 1, in dem Mittel zur Steuerung und/oder Programmierung eines Lackierroboters untergebracht sind. Beispielsweise können auf der Außenseite des ersten Gehäuses 1 ein nicht abgebildetes Display und nicht abgebildete Eingabemittel, wie Knöpfe, Tasten oder Schalter angeordnet sein. Es besteht dabei auch die Möglichkeit, dass das Display als berührungsempfindliches Display ausgebildet ist, so dass Eingaben auch über Berührungen des Displays erfolgen können.The schematically illustrated embodiment of a device according to the invention comprises a first housing 1 , are housed in the means for controlling and / or programming a painting robot. For example, on the outside of the first housing 1 a non-mapped display and non-mapped input means, such as buttons, buttons or switches can be arranged. There is also the possibility that the display is designed as a touch-sensitive display, so that inputs can also be made by touching the display.

Das erste Gehäuse 1 ist mit einer nicht dargestellten Kapselung versehen oder bildet eine Kapselung, die einen unerwünschten Gasaustausch des Gehäuseinneren mit der Außenseite erschwert oder weitgehend verhindert.The first case 1 is provided with an encapsulation, not shown, or forms an encapsulation, which makes an undesirable gas exchange of the housing interior with the outside difficult or largely prevented.

Die abgebildete Ausführungsform der Vorrichtung umfasst ein zweites Gehäuse 2, in dem Teile eines Überdruckkapselungssystems angeordnet sind. Die beiden Gehäuse 1, 2 sind über einen Durchbruch 3 strömungstechnisch miteinander verbunden. Das zweite Gehäuse 2 weist einen Auslass 4 auf, vor dem ein Überdruckventil 5 angeordnet ist.The depicted embodiment of the device comprises a second housing 2 , are arranged in the parts of a Überdruckkapselungssystems. The two housings 1 . 2 are about to make a breakthrough 3 fluidically interconnected. The second housing 2 has an outlet 4 on, in front of a pressure relief valve 5 is arranged.

In dem zweiten Gehäuse 2 ist ein als Druckmessumformer ausgebildeter Drucksensor 6 angeordnet, der den Druck in dem zweiten Gehäuse 2 misst und Informationen über den gemessenen Druck an eine ebenfalls in dem zweiten Gehäuse 2 angeordnete Kontrolleinheit 7 weitergibt. Die Kontrolleinheit 7 kann bei Unterschreiten eines vorgegebenen Drucks eine Meldeeinheit 8 ansteuern. Diese Meldeeinheit 8 kann in dem ersten Gehäuse 1 angeordnet sein und beispielsweise auf der Außenseite des ersten Gehäuses 1 angeordnete Anzeigemittel aktivieren, die dem Benutzer anzeigen können, dass der Druck abgefallen ist.In the second housing 2 is a pressure sensor designed as a pressure transmitter 6 arranged the pressure in the second housing 2 measures and information about the measured pressure to a likewise in the second housing 2 arranged control unit 7 passes. The control unit 7 can fall below a predetermined pressure, a reporting unit 8th drive. This reporting unit 8th can in the first case 1 be arranged and, for example, on the outside of the first housing 1 Enable arranged display means that can indicate to the user that the pressure has dropped.

Weiterhin ist die Kontrolleinheit 7 mit einer nach außen führenden Signalleitung 9 verbunden, die einer externen, nicht abgebildeten Überwachungseinheit signalisieren kann, dass der gewünschte Überdruck vorhanden ist. Die Signalleitung 9 kann dabei in eine nicht abgebildete Versorgungs- und/oder Steuerleitung integriert sein, die zu dem Lackierroboter oder zu Steuermitteln für den Lackierroboter führt.Furthermore, the control unit 7 with a signal lead leading to the outside 9 connected to an external, not shown monitoring unit can signal that the desired overpressure is present. The signal line 9 In this case, it can be integrated into a supply and / or control line, not shown, which leads to the painting robot or to control means for the painting robot.

Das Vorsehen zweier miteinander verbundener Gehäuse 1, 2 bietet den Vorteil, dass bereits bestehende Geräte zur Steuerung und/oder Programmierung eines Lackierroboters nachträglich mit einem Überdruckkapselungssystem versehen werden können.The provision of two interconnected housings 1 . 2 offers the advantage that existing devices for controlling and / or programming a painting robot can be subsequently provided with a positive pressure capsule system.

Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, anstelle zweier Gehäuse 1, 2 lediglich ein Gehäuse vorzusehen, in dem sowohl die Mittel zur Steuerung und/oder Programmierung des Lackierroboters, als auch die Teile des Überdruckkapselungssystems angeordnet sind.Alternatively, there is the option of replacing two housings 1 . 2 merely to provide a housing in which both the means for controlling and / or programming of the painting robot, as well as the parts of the Überdruckkapselungssystems are arranged.

Eines der Gehäuse 1, 2, im konkreten Ausführungsbeispiel das erste Gehäuse 1, ist mit einer Versorgungsleitung 10 verbunden, durch die Spülgas in das Gehäuse eintreten kann. Die Versorgungsleitung 10 ist über einen Druckminderer 11 und ein Ventil 12 mit einer gebäudeseitigen Versorgungsleitung 13 für das Spülgas verbunden. Als Spülgas kann beispielsweise Druckluft Verwendung finden. Auch die Zuleitung 10 kann dabei in die nicht abgebildete Versorgungs- und/oder Steuerleitung integriert sein, die zu dem Lackierroboter oder zu Steuermitteln für den Lackierroboter führt. Alternativ besteht durchaus die Möglichkeit, die Versorgungsleitung 10 als separate Leitung auszubilden.One of the housings 1 . 2 , In the concrete embodiment, the first housing 1 , is with a supply line 10 connected, can enter through the purge gas in the housing. The supply line 10 is via a pressure reducer 11 and a valve 12 with a building-side supply line 13 connected to the purge gas. As a purge gas can be used for example compressed air. Also the supply line 10 can be integrated into the not shown supply and / or control line, which leads to the painting robot or to control means for the painting robot. Alternatively, there is the possibility of the supply line 10 form as a separate line.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Vorrichtung bei Nichtgebrauch beziehungsweise dass die beiden miteinander verbundenen Gehäuse 1, 2 bei Nichtgebrauch außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs abgelegt werden können. Dies kann an einer vorgegebenen Ablageposition geschehen, an der die Ablage der Vorrichtung beziehungsweise der Gehäuse 1, 2 erfasst werden kann.It may further be provided that the device when not in use or that the two interconnected housing 1 . 2 can be stored outside the potentially explosive area when not in use. This can be done at a predetermined storage position at which the storage of the device or the housing 1 . 2 can be detected.

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 14 eine Auswerteeinheit bezeichnet, die die Ablage der Vorrichtung beziehungsweise der Gehäuse 1, 2 erfassen kann. Die Auswerteeinheit 14 kann nach Ablage der Vorrichtung beziehungsweise der Gehäuse 1, 2 das Ventil 12 schließen, so dass die Spülgaszufuhr unterbrochen wird. Das Schließen des Ventils 12 kann mit einer zeitlichen Verzögerung erfolgen, so dass eine definierte Nachspülzeit vorgesehen wird.In 1 is with the reference numeral 14 denotes an evaluation unit, which is the storage of the device or the housing 1 . 2 can capture. The evaluation unit 14 can after storage of the device or the housing 1 . 2 the valve 12 Close, so that the purge gas is interrupted. Closing the valve 12 can be done with a time delay, so that a defined Nachspülzeit is provided.

Weiterhin kann die Auswerteeinheit 14 nach Ablage der Vorrichtung beziehungsweise der Gehäuse 1, 2 auf einen Schalter 15 einwirken, der die Signalleitung 9 unterbrechen kann, so dass nach Schließen des Ventils 12 keine Störmeldung generiert werden kann.Furthermore, the evaluation unit 14 after storage of the device or the housing 1 . 2 on a switch 15 acting on the signal line 9 can interrupt, so after closing the valve 12 no fault message can be generated.

Claims (10)

Vorrichtung für die Steuerung und/oder Programmierung eines Handhabungsgerätes mit mehreren Bewegungsachsen, insbesondere eines Lackierroboters, wobei die Vorrichtung eine mobile Vorrichtung ist, die über eine Versorgungs- und/oder Steuerleitung mit dem Handhabungsgerät oder Steuermitteln für das Handhabungsgerät verbunden ist, und wobei die Vorrichtung für den Einsatz in einer explosionsgefährdeten Umgebung geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Überdruckkapselungssystem umfasst, das zumindest während des Gebrauchs zumindest in Teilen der Vorrichtung einen Überdruck eines Spülgases aufrecht erhalten kann.Device for the control and / or programming of a handling device with several axes of motion, in particular a painting robot, wherein the device is a mobile device, which is connected via a supply and / or control line to the handling device or control means for the handling device, and wherein the device is suitable for use in a potentially explosive environment, characterized in that the device comprises a pressurized enclosure system which, at least during use at least in parts of the device can maintain an overpressure of a purge gas. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruckkapselungssystem eine Versorgungsleitung (10) für das Spülgas aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the pressurizing enclosure system comprises a supply line ( 10 ) has for the purge gas. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung (10) für das Spülgas in die Versorgungs- und/oder Steuerleitung integriert ist oder als separate Leitung ausgebildet ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the supply line ( 10 ) is integrated for the purge gas in the supply and / or control line or is designed as a separate line. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein erstes Gehäuse (1) umfasst, in dem Mittel zur Steuerung und/oder Programmierung des Handhabungsgerätes angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device comprises a first housing ( 1 ), are arranged in the means for controlling and / or programming of the handling device. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein zweites Gehäuse (2) umfasst, in dem zumindest Teile des Überdruckkapselungssystems angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device comprises a second housing ( 2 ), in which at least parts of the pressurizing enclosure system are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuse (1, 2) miteinander verbunden sind, wobei insbesondere ein Durchbruch (3) für Spülgas zwischen den beiden Gehäusen (1, 2) vorgesehen ist.Device according to claim 5, characterized in that the two housings ( 1 . 2 ), in particular a breakthrough ( 3 ) for purge gas between the two housings ( 1 . 2 ) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Gehäuse umfasst, in dem sowohl Mittel zur Steuerung und/oder Programmierung des Handhabungsgerätes, als auch zumindest Teile des Überdruckkapselungssystems angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device comprises a housing in which both means for controlling and / or programming of the handling device, as well as at least parts of the Überdruckkapselungssystems are arranged. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall der Spülgasversorgung oder bei Detektion eines Druckabfalls die Vorrichtung, insbesondere bei Einsatz in Ex-Zone 1, durch eine Unterbrechung der elektrischen Energieversorgung abgeschaltet wird.Method for operating a device according to one of claims 1 to 7, characterized in that in case of failure of the purge gas supply or upon detection of a pressure drop, the device, in particular when used in Ex-zone 1, is switched off by an interruption of the electrical power supply. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablage der Vorrichtung außerhalb der explosionsgefährdeten Umgebung die Beaufschlagung der Vorrichtung mit Spülgas beendet wird.A method according to claim 8, characterized in that after storage of the device outside of the potentially explosive environment, the application of purge gas to the device is terminated. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach erneuter Aufnahme der Vorrichtung diese wieder mit Spülgas beaufschlagt wird.A method according to claim 9, characterized in that after re-recording of the device, this is again applied with purge gas.
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