JPH074792B2 - 内圧防爆システム - Google Patents

内圧防爆システム

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JPH074792B2
JPH074792B2 JP1262630A JP26263089A JPH074792B2 JP H074792 B2 JPH074792 B2 JP H074792B2 JP 1262630 A JP1262630 A JP 1262630A JP 26263089 A JP26263089 A JP 26263089A JP H074792 B2 JPH074792 B2 JP H074792B2
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    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0075Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa
    • B25J19/0079Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa using an internal pressure system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/136Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas explosion-proof

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内圧防爆システムに係り、爆発性雰囲気内で
用いられる電動式ロボット等の内圧防爆システムに関す
る。
〔従来技術〕
上記したような従来の内圧防爆システムの一例として、
実開昭63−131390号公報に記載されたものが挙げられ
る。前記内圧防爆システム1aは、第2図に示すように、
一点鎖線aで囲まれた爆発性の危険場所内に設置された
気密容器3a,3bにコンプレッサ8からの保護気体がエア
レギュレータ15を介して供給管4から送気され、排出管
5を経て外部に排気される。前記気密容器3a,3bの内部
には、サーボモータM等の発火性電気機器(以下電動機
等という)が内蔵されているので、爆発性気体が前記気
密容器3a,3bの内部に侵入することを防ぐ為に、前記気
密容器3a,3b内部は、周囲の爆発性雰囲気の圧力より若
干高圧に設定されている。
更に、前記気密容器3a,3bの内部の圧力が低下した場
合、あるいは前記気密容器3a,3bが分解点検された場合
に、周囲環境にある爆発性気体の前記気密容器3a,3bの
内部への侵入を回避するために、前記気密容器3a,3bの
内圧を検出する圧力スイッチ10が、前記排出管5の末端
部に配設されたマスタバルブ17の送気方向(幅広矢印)
の上流側に設けられている。前記圧力スイッチ10は、気
密容器3a,3b内を前記爆発性の雰囲気より若干高圧の所
定圧に設定する圧力設定手段としても機能している。
又、長期間作業を休止した場合には、前記気密容器3a,3
b内の圧力が前記作業休止中に周囲の爆発性雰囲気と同
圧まで低下し、前記爆発性雰囲気内にある爆発性気体が
前記気密容器3a,3b内に侵入することがある。通常、こ
のような状況からサーボモータMを起動させる場合に
は、事前に前記マスタバルブ17が開放され、前記圧力容
器3a,3b内の気体が保護気体に置換される。更に、上記
したような作業休止後のサーボモータM起動時に、気密
容器3a,3b内の最奥部に存在する気体を事前に外部に排
出しようとするものとして、特開昭61−125791号公報に
開示されたものもある。このように爆発性雰囲気内で使
用される電動式ロボット、例えば塗装ロボットには、防
爆に係る安全を入念に確保した内圧防爆システムが配備
されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記したような従来の内圧防爆システムで
は、前記圧力スイッチ10と前記マスタバルブ17との間で
排出管5の曲折若しくは閉塞が発生すると管内の通気が
不十分になり、前記気密容器3a,3b内の気体が十分に前
記保護気体で掃気されていないにもかかわらず、気密容
器3a,3b内の圧力が、前記圧力スイッチ10により正常で
あると判断されてしまうといった問題点があり、防爆に
係る安全が十分に確保されているとはいえなかった。
従って、本発明の目的とするところは、気密容器内が保
護気体により確実に置換されるまでは、電動機等が駆動
されることのない内圧防爆システムを提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、内部に電動機等を収納した気密容器に、該気密容
器内へ保護気体を送気する供給管と前記気密容器から前
記保護気体を排気する排出管とが接続され、前記気密容
器内圧を検出して当該気密容器内圧を周囲雰囲気圧力よ
りも高圧に保持してなる内圧防爆システムにおいて、前
記排出管に設けられ、前記保護気体の排出量を検出する
積算型の気体流量検出手段と、所定のチェック時に前記
気密容器に前記保護気体を送り込み、前記チェック時か
らの前記気体流量検出手段により検出された排出量が前
記供給管から前記排出管までの流通経路内部の気体の置
換に充分な所定量に達し且つ気密容器内圧が所定圧以上
に達したとき前記電動機等を駆動可能とする制御手段と
を具備してなる点を要旨とする内圧防爆システムであ
る。
〔作用〕
本発明によれば、所定のチェック時、例えば作業休止後
の電動機等の始動時に、保護気体が気密容器に送り込ま
れ、その時の気密容器及び排出管を通過した保護気体の
排出量が気体流量検出手段により検出される。そして、
前記排出量が前記供給管、前記気密容器及び前記排出管
のそれぞれの内部の爆発性気体を確実に掃気するための
所要保護気体量に達し、且つ気密容器内圧が所定圧力に
達した時、制御手段が前記電動機等を駆動可能にする。
従って、前記排出管において通気が不十分になった場合
には、前記排出量が前記所要保護気体量に達することが
なく、前記電動機等は駆動されない。その為に、気密容
器内の掃気不十分といった問題が解消され防爆に係る安
全を確実に確保することができる。
〔実施例〕
以下、添付した図面を参照して、本発明を具体化した実
施例につき説明し、本発明の理解に供する。ここに第1
図は本発明の一実施例に係る内圧防爆システムを示す概
略構成図である。尚、以下の実施例中で第2図に示した
従来の内圧防爆システム1aと共通する要素には同一の符
号を使用して説明を省略する。又、下記する実施例は、
本発明の具体的一例にすぎず本発明の技術的範囲を限定
する性格のものではない。
本実施例に係る内圧防爆システム1が従来の内圧防爆シ
ステム1aと異なる点は、第1図に示すように、保護気体
である空気の排出量を検出する積算型の空気流量計6a,6
bが排出管5a,5bの末端部に設けられたことと、作業休止
後の始動時にマニピュレータ3(気密容器)に空気を送
り込み、その時の前記空気流量計6a,6bによる検出流量
が、供給管4、マニピュレータ3及び排出管5a,5bから
なる気体の流通経路内部の爆発性気体を確実に掃気する
ための所要空気量に達し且つマニピュレータ3内が予め
設定された所定圧以上に達した時、電動機M1〜M6を駆動
可能にするマイクロプロセッサ(図外)が設けられたこ
とである。
前記マイクロプロセッサは汎用のCPU及びメモリよりな
り制御装置7に内蔵されている。そして、前記電動機M1
〜M6には、電源を供給するための動力線13及び起動・停
止指令信号を出力するための信号線14が制御装置7から
導入されている。前記動力線13及び前記信号線14は、図
面上一点鎖線aの左側に示される爆発性雰囲気の中で
は、当然、掃気用空気の流通経路内に挿通されている。
コンプレッサ8から供給された空気はエアパネル内で制
御用空気と掃気用空気とに分岐される。掃気用空気の流
通経路は、ここでは、マニピュレータ3内で二系統に、
即ちマニピュレータ3内の電動機M1,M2へ供給するもの
と電動機M3〜M6へ供給するものとに分けられ、前記掃気
用空気はそれぞれ排出管5a及び排出管5bを経て外部に排
出される。
前記制御用空気はエアレギュレータ15から電磁弁16を介
してマスタバルブ17に接続された制御用配管12内に導か
れる。そして、前記制御用空気はマニピュレータ3内に
爆発性気体が侵入している恐れのある時に、例えば掃気
用空気が供給されず圧力スイッチ10が圧力低下を検出し
た時に、若しくは作業休止後の電動機を起動させる時
に、制御装置7からの指令により電磁弁16が作動しマス
タバルブ17が開放されて前記マニピュレータ3内の気体
が掃気用空気と置換される。
前記内圧防爆システム1において、マニピュレータ3及
び排出管5a,5bの内部の爆発性気体を確実に掃気するた
めの所要空気量は流通経路毎に予め実測されている。即
ち、マニピュレータ3内に空気成分以外の気体、例えば
炭酸ガスを充満させた後、掃気用空気を前記マニピュレ
ータ3に供給しマニピュレータ3内の炭酸ガス濃度が0v
ol%になった時、空気流量計6a及び空気流量計6bより得
られたそれぞれの所要空気量を実測する。そして、前記
それぞれの所要空気量は前記メモリに所定流量データと
して格納される。
従って、上記したように構成される内圧防爆システム1
は、作業休止後のマニピュレータ3の始動時に、圧力ス
イッチ10とマスタバルブ17の間で排気管5a,5bの折曲若
しくは閉塞が発生し管内の通気が不十分になった場合で
も、空気流量計6a,6bの現在の積算値が前記それぞれの
所定流量データと前記マイクロプロセッサにより比較さ
れ、前記積算値が所定流量データよりも小さい場合、即
ちマニピュレータ3内の気体が十分に掃気用空気で置換
されていない場合には電動機M1〜M6は起動されない。
一方、前記積算値が前記所定流量データを超え且つマニ
ピュレータ3の内圧が前記所定圧を超えた時、前記電動
機M1〜M6は随時駆動可能な状態に設定され、制御装置7
からの電磁弁16への閉止指令により制御用空気の供給が
停止されマスタバルブ17が閉止される。それにより、マ
ニピュレータ3内は周囲の爆発性雰囲気の圧力より若干
高い圧力に保持される。
このように、マニピュレータ3内の圧力を検知すること
によりマニピュレータ3からの気体の漏洩を監視するこ
とができ、上記した掃気作業後の爆発性気体のマニピュ
レータ3内への侵入を防ぐことができる。
上記したように、本実施例に係る内圧防爆システム1は
マニピュレータ3内が掃気用空気により確実に置換され
るまでは、電動気M1〜M6が駆動されることはない。その
為に、防爆に係る安全を確実に確保することができる。
尚、上記した実施例において、空気流量計6a,6bとして
積算型のものを用いたが、それに限定されるものではな
く、例えば瞬時流量測定型のものを用いてもよい。この
場合は、瞬時測定量の時間積分値が用いられる。
更に、上記した掃気用空気の流通経路に温度検出器及び
圧力検出器を設けマニピュレータ3の制御装置7で流量
補正演算を行うことにより、前記流通経路内の圧力及び
温度の変化による流量変化に対応することができる。
尚、上記した空気流量計として温度・圧力補正機能付き
のものを採用してもかまわない。上記した圧力及び温度
は下記する周知の(1)式及び(2)式を用いて補正さ
れる。
Ct=気体の温度補正係数 t0=設計条件の温度 t=実測の温度 Cp=気体の圧力補正係数 P0=設計条件のゲージ圧力 P=実測のゲージ圧力 このような温度補正により、コンプレッサ8からマニピ
ュレータ3を経て排出管5a,5bの末端部までの間の配管
長が変化したり或いは配管外の閉塞度合が変化したりし
て掃気用空気の流通による配管抵抗が変化した場合で
も、その変化状況に応じて正確な流量を検出することが
できる。それにより、掃気用空気の流量をより少なくす
ることができることから、掃気時間の短縮を図ることが
できる。
〔発明の効果〕
本発明は、上記したように、内部に電動機等を収納した
気密容器に、該気密容器内へ保護気体を送気する供給管
と前記気密容器から前記保護気体を排気する排出管とが
接続され、前記気密容器内圧を検出して当該気密容器内
圧を周囲雰囲気圧力よりも高圧に保持してなる内圧防爆
システムにおいて、前記排出管に設けられ、前記保護気
体の排出量を検出する積算型の気体流量検出手段と、所
定のチェック時に前記気密容器に前記保護気体を送り込
み、前記チェック時からの前記気体流量検出手段により
検出された排出量が前記供給管から前記排出管までの流
通経路内部の気体の置換に充分な所定量に達し且つ気密
容器内圧が所定圧以上に達したとき前記電動機等を駆動
可能とする制御手段とを具備してなることを特徴とする
内圧防爆システムであるから、気密容器内が保護気体に
より確実に置換され且つ所定圧以上に昇圧されるまで
は、電動機等が駆動されることがない。その為に、防爆
に係る安全を確実に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る内圧防爆システムを示
す概略構成図、第2図は本発明の背景の一例となる従来
の内圧防爆システムを示す概略構成図である。 〔符号の説明〕 1,1a……内圧防爆システム M,M1,M2,…,M6……電動機 3……マニピュレータ(気密容器) 4……供給管 5,5a,5b……排出管 6a,6b……空気流量計 7……制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に電動機等を収納した気密容器に、該
    気密容器内へ保護気体を送気する供給管と前記気密容器
    から前記保護気体を排気する排出管とが接続され、前記
    気密容器内圧を検出して当該気密容器内圧を周囲雰囲気
    圧力よりも高圧に保持してなる内圧防爆システムにおい
    て、 前記排出管に設けられ、前記保護気体の排出量を検出す
    る積算型の気体流量検出手段と、 所定のチェック時に前記気密容器に前記保護気体を送り
    込み、前記チェック時からの前記気体流量検出手段によ
    り検出された排出量が前記供給管から前記排出管までの
    流通経路内部の気体の置換に充分な所定量に達し且つ気
    密容器内圧が所定圧以上に達したとき前記電動機等を駆
    動可能とする制御手段とを具備してなることを特徴とす
    る内圧防爆システム。
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