專利名稱：機(jī)器人正壓防爆系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，具體為一種多自由度機(jī)器人正壓防 爆系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
煤礦、石油天然氣、化學(xué)工業(yè)、紡織等部門在使用工業(yè)機(jī)器人時(shí) 常常要考慮機(jī)器人的防爆性能，以避免因電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、接線插頭和插座 等產(chǎn)生電火花，引燃工作環(huán)境中的易燃物質(zhì)，造成嚴(yán)重事故。在工業(yè) 機(jī)器人的防爆系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用防爆電機(jī)是 一種常用的解決方案，但現(xiàn) 有技術(shù)中的防爆電機(jī)尺寸、重量大，造價(jià)高，不適宜作為機(jī)器人的關(guān) 節(jié)驅(qū)動(dòng)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本 低、具有良好防爆功能，且適用于多自由度機(jī)器人的正壓防爆系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供 一種機(jī)器人正壓防爆系統(tǒng)，其包括: 電機(jī)密封罩，用于將電機(jī)、插頭和插座密封； 總氣閥，用于將氣體輸入管道；
總進(jìn)氣調(diào)節(jié)闊，其輸入端與所述總氣閥的輸出端連接，用于將氣 體的壓力調(diào)節(jié)到合適的值，使得電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)；
分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，其輸入端與總進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥的輸出端連接，用于根 據(jù)電機(jī)的尺寸調(diào)節(jié)進(jìn)入電機(jī)密封罩中氣體的壓力；
微調(diào)排氣閥，其一端與所述電機(jī)密封罩的排氣端連接，用于人工 調(diào)節(jié)排氣速度以使得所述電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)；
可編程邏輯控制器，其輸入端與電接點(diǎn)壓力表連接，用于當(dāng)電接 點(diǎn)壓力表發(fā)出達(dá)到正壓的電信號(hào)時(shí)啟動(dòng)電機(jī)。其中，氣體可以為不含有易燃易爆雜質(zhì)的空氣。
其中，該系統(tǒng)還可以包括與電機(jī)密封罩的排氣端連接的監(jiān)視壓力 表，所述監(jiān)視壓力表用于觀察電機(jī)密封罩輸出端的壓力。
其中，分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閩的輸出端與電機(jī)密封罩的輸入端之間還連接 微調(diào)進(jìn)氣閥，該微調(diào)進(jìn)氣閥用于精細(xì)調(diào)節(jié)進(jìn)入電機(jī)密封罩中的壓力， 使得電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)。
其中，該系統(tǒng)還可以包括四通，電機(jī)密封罩的排氣端通過四通將 壓力分別傳到監(jiān)視壓力表、電接點(diǎn)壓力表和微調(diào)排氣閥。
本發(fā)明還提供了 一種機(jī)器人正壓防爆方法，其包括以下步驟
Sl，利用電機(jī)密封罩將電機(jī)、插頭和插座密封；
S2,將氣體輸入管道；
S3，將氣體的壓力調(diào)節(jié)到合適的值，使得電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀
S4，根據(jù)電機(jī)的尺寸將電機(jī)密封罩分組，利用位于每組電機(jī)密封 罩輸入端管道的分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入每組電機(jī)密封罩中氣體的壓 力；
S5,當(dāng)位于每個(gè)電機(jī)密封罩輸出端管道的電接點(diǎn)壓力表均發(fā)出達(dá) 到正壓的電信號(hào)時(shí)啟動(dòng)每個(gè)電機(jī)。
其中，步驟S4之后還可以包括步驟S41，利用與每個(gè)電機(jī)密封 罩的輸入端連接的微調(diào)進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)進(jìn)入對應(yīng)的電機(jī)密封罩中氣體的 壓力，使得每個(gè)電機(jī)密封罩內(nèi)均為正壓狀態(tài)。
其中，步驟S4之后還可以包括步驟S42,利用位于每個(gè)電機(jī)密 封罩的輸出端管道的微調(diào)排氣閥調(diào)節(jié)電機(jī)密封罩輸出端的壓力，使得 電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)。上述步驟S41和步驟S42沒有先后順序之 分，也可以只實(shí)施步驟S41和步驟S42中的一個(gè)。
其中，該氣體可以為不含有易燃易爆雜質(zhì)的空氣。
上述技術(shù)方案通過使電機(jī)密封罩中氣壓高于外界氣壓，從而避免了外部爆炸性混合物進(jìn)入罩內(nèi)，達(dá)到防爆目的。本發(fā)明的系統(tǒng)具有體 積小、重量輕、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，且通過根據(jù)電機(jī)的尺寸對不同電機(jī)密 封罩進(jìn)行分組，使得本發(fā)明的系統(tǒng)適用于多自由度的機(jī)器人。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì) 描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
圖l是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖l所示，依照本實(shí)施例 的多自由度機(jī)器人正壓防爆系統(tǒng)，其包括
電機(jī)密封罩3、 11、 12、 26、 34、 38、 42，用于將電機(jī)、插頭和 插座密封。在本實(shí)施例根據(jù)電機(jī)的尺寸將圖1中的7個(gè)電機(jī)密封罩分 為3組，電機(jī)密封罩3、 38、 42為一組，電機(jī)密封罩ll、 12、 26為 一組，電機(jī)密封罩34為一組。
總氣閥l,用于將不含有易燃易爆雜質(zhì)的空氣輸入管道。
總進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥2，其輸入端與總氣閥1的輸出端連接，用于將氣 體的壓力調(diào)節(jié)到合適的值，使得電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)。
分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥8、 37、 47,其輸入端與總進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥2的輸出端 連接，用于根據(jù)電機(jī)的尺寸調(diào)節(jié)進(jìn)入電機(jī)密封罩中氣體的壓力。
監(jiān)視壓力表5、 14、 17、 21、 32、 40， 46，與電機(jī)密封罩的排氣
端連接，用于觀察電機(jī)密封罩輸出端的壓力。
四通4、 13、 19、 25、 33、 35、 44，電機(jī)密封罩的排氣端通過四 通將壓力分別傳到監(jiān)視壓力表、電接點(diǎn)壓力表和微調(diào)排氣閥。7、 15、 18、 23、 28、 30、 45為電接點(diǎn)壓力表。
可編程邏輯控制器22，其輸入端與每個(gè)電接點(diǎn)壓力表連接，用 于當(dāng)所有電接點(diǎn)壓力表發(fā)出達(dá)到正壓的電信號(hào)時(shí)啟動(dòng)各個(gè)電機(jī)。微調(diào)進(jìn)氣閥9、 10、 27、 36、 39、 43、 48,接于分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥的 輸出端與電機(jī)密封罩的輸入端之間的管道上，用于精細(xì)調(diào)節(jié)進(jìn)入電機(jī) 密封罩中的壓力，使得電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)。
微調(diào)排氣閩6、 16、 20、 24、 29、 31、 41,其一端與電機(jī)密封罩 的排氣端連接，用于人工調(diào)節(jié)排氣速度以使得所述電機(jī)密封罩內(nèi)為正 壓狀態(tài)。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖。如圖2所示，依照本實(shí)施例 的多自由度機(jī)器人正壓防爆方法，其包括步驟
201，利用電機(jī)密封罩將每組電機(jī)、插頭和插座密封； 202，利用總氣閥將不含有易燃易爆雜質(zhì)的空氣輸入管道；
203, 利用總進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥將氣體的壓力調(diào)節(jié)到合適的值，使得電 機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)；
204, 根據(jù)電機(jī)的尺寸將電機(jī)密封罩分組，例如3組，利用位于 每組電機(jī)密封罩輸入端管道的分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入每組電機(jī)密封 罩中氣體的壓力；
205, 當(dāng)位于每個(gè)電機(jī)密封罩輸出端管道的電接點(diǎn)壓力表均發(fā)出 達(dá)到正壓的電信號(hào)時(shí)啟動(dòng)每個(gè)電機(jī)。
其中，步驟204之后還可以包括步驟2041，利用與每個(gè)電機(jī)密 封罩的輸入端連接的微調(diào)進(jìn)氣閩調(diào)節(jié)進(jìn)入對應(yīng)的電機(jī)密封罩中氣體 的壓力，使得每個(gè)電機(jī)密封罩內(nèi)均為正壓狀態(tài)。
其中，步驟204之后還可以包括步驟2042，利用位于每個(gè)電機(jī)
密封罩的輸出端管道的微調(diào)排氣閥調(diào)節(jié)電機(jī)密封罩輸出端的壓力，使 得電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)。
需要說明的是，上述步驟2041和步驟2042沒有先后順序之分， 也可以只實(shí)施步驟2041和步驟2042中的一個(gè)。
由以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的實(shí)施例通過使電機(jī)密封罩中氣 壓高于外界氣壓，從而避免了外部爆炸性混合物進(jìn)入罩內(nèi)以達(dá)到防爆目的。此外，本發(fā)明的系統(tǒng)體積小、重量輕、造價(jià)低，且通過根據(jù)電 機(jī)的尺寸對不同電機(jī)密封罩進(jìn)行分組，使得本發(fā)明的系統(tǒng)適用于多自 由度的機(jī)器人。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以 做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種機(jī)器人正壓防爆系統(tǒng)，其包括電機(jī)密封罩，用于將電機(jī)、插頭和插座密封；總氣閥，用于將氣體輸入管道；總進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，其輸入端與所述總氣閥的輸出端連接，用于將氣體的壓力調(diào)節(jié)到合適的值，使得所述電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)；分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，其輸入端與所述總進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥的輸出端連接，用于根據(jù)所述電機(jī)的尺寸調(diào)節(jié)進(jìn)入所述電機(jī)密封罩中氣體的壓力；微調(diào)排氣閥，其一端與所述電機(jī)密封罩的排氣端連接，用于人工調(diào)節(jié)排氣速度以使得所述電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)；可編程邏輯控制器，其輸入端與所述電接點(diǎn)壓力表連接，用于當(dāng)所述電接點(diǎn)壓力表發(fā)出達(dá)到正壓的電信號(hào)時(shí)啟動(dòng)所述電機(jī)。
2、 如權(quán)利要求l所述的機(jī)器人正壓防爆系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體為不含有易燃易爆雜質(zhì)的空氣。
3、 如權(quán)利要求l或2所述的機(jī)器人正壓防爆系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)還包括與電機(jī)密封罩的排氣端連接的監(jiān)視壓力表，所述監(jiān)視 壓力表用于觀察所述電機(jī)密封罩輸出端的壓力。
4、 如權(quán)利要求l所述的機(jī)器人正壓防爆系統(tǒng)，其特征在于，所 述分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥的輸出端與所述電機(jī)密封罩的輸入端之間還連接有 微調(diào)進(jìn)氣閥，所述微調(diào)進(jìn)氣閥用于精細(xì)調(diào)節(jié)進(jìn)入所述電機(jī)密封罩中的 壓力，使得所述電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)。
5、 如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人正壓防爆系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括四通，所述電機(jī)密封罩的排氣端通過四通將壓力分別傳 到監(jiān)視壓力表、所述電接點(diǎn)壓力表和所述微調(diào)排氣閥。
6、 一種機(jī)器人正壓防爆方法，其包括以下步驟51, 利用電機(jī)密封罩將電機(jī)、插頭和插座密封；52, 將氣體輸入管道；S3, 將所述氣體的壓力調(diào)節(jié)到合適的值，使得電機(jī)密封罩內(nèi)為正 壓狀態(tài)；S4, 根據(jù)所述電機(jī)的尺寸將所述電機(jī)密封罩分組，利用位于每組 電機(jī)密封罩輸入端管道的分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入每組電機(jī)密封罩中氣體的壓力；S5，當(dāng)位于每個(gè)電機(jī)密封罩輸出端管道的電接點(diǎn)壓力表均發(fā)出達(dá) 到正壓的電信號(hào)時(shí)啟動(dòng)每個(gè)電機(jī)。
7、 如權(quán)利要求4所述的機(jī)器人正壓防爆方法，其特征在于，所 述步驟S4之后還包括步驟S41，利用與每個(gè)電機(jī)密封罩的輸入端連接的微調(diào)進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)進(jìn) 入對應(yīng)的電機(jī)密封罩中氣體的壓力，使得每個(gè)電機(jī)密封罩內(nèi)均為正壓 狀態(tài)。
8、 如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人正壓防爆方法，其特征在于，所 述步驟S4之后還包括步驟S42,利用位于每個(gè)電機(jī)密封罩的輸出端管道的微調(diào)排氣閥調(diào)節(jié) 所述電機(jī)密封罩輸出端的壓力，使得所述電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)。
9、 如權(quán)利要求6或7或8所述的機(jī)器人正壓防爆方法，其特征在于，所述氣體為不含有易燃易爆雜質(zhì)的空氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)器人正壓防爆系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括電機(jī)密封罩，用于將電機(jī)、插頭和插座密封；總氣閥，用于將氣體輸入管道；總進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，其輸入端與所述總氣閥的輸出端連接，用于將氣體的壓力調(diào)節(jié)到合適的值，使得電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)；分進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，其輸入端與總進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥的輸出端連接，用于根據(jù)電機(jī)的尺寸調(diào)節(jié)進(jìn)入電機(jī)密封罩中氣體的壓力；微調(diào)排氣閥，其一端與電機(jī)密封罩的排氣端連接，用于人工調(diào)節(jié)排氣速度以使得電機(jī)密封罩內(nèi)為正壓狀態(tài)；可編程邏輯控制器，其輸入端與所述電接點(diǎn)壓力表連接，用于當(dāng)電接點(diǎn)壓力表發(fā)出達(dá)到正壓的電信號(hào)時(shí)啟動(dòng)所述電機(jī)。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、具有良好防爆功能，且適用于多自由度機(jī)器人。
文檔編號(hào)B25J19/06GK101618551SQ20091008943
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者鐵 付, 付成龍, 召 劉, 莉 劉, 劉宗政, 丹 吳, 張傳清, 徐家球, 曹文敦, 李金泉, 楊東超, 楊向東, 王力強(qiáng), 路敦民, 邵君奕, 鄭林斌, 懇 陳, 雁 陳, 陳明啟, 華 顏 申請人:清華大學(xué)