喷涂机器人正压防爆系统的设计_聂勇刚

喷涂机器人的控制系统设计引言喷涂机器人在工业生产中具有广泛的应用，可以提高喷涂效率和质量。

控制系统是喷涂机器人的重要组成部分，对机器人的运动和喷涂过程进行控制。

本文将介绍喷涂机器人的控制系统设计。

控制系统架构喷涂机器人的控制系统一般包括以下几个部分：1. 感知模块：用于感知工作环境和目标表面的信息。

可采用传感器如视觉传感器、力传感器等。

2. 规划模块：根据感知模块提供的信息，规划机器人的运动轨迹和喷涂路径。

可以使用路径规划算法和轨迹生成算法。

3. 控制模块：控制机器人的运动和喷涂动作。

可以使用运动控制算法和喷涂控制算法。

4. 交互界面：提供给操作人员对机器人进行控制和监控的界面。

可以包括触摸屏、按钮等。

控制系统设计考虑在设计喷涂机器人的控制系统时，需要考虑以下几个方面：1. 实时性：喷涂过程需要实时响应，控制系统的设计应具备高实时性，能够快速准确地控制机器人的运动和喷涂动作。

2. 稳定性：控制系统应具备良好的稳定性，以确保机器人在运动和喷涂过程中的稳定性和精度。

3. 一致性：控制系统应保证机器人在不同任务和环境下的一致性，使其能够适应各种喷涂需求。

4. 可扩展性：控制系统应具备良好的可扩展性，方便后续对系统进行升级和改进。

控制系统算法选择在实际应用中，可以选择以下算法来实现喷涂机器人的控制系统：1. PID 控制算法：用于控制机器人的姿态和位置，可以实现良好的稳定性和精度。

2. 运动规划算法：如 Dubins 曲线算法、RRT 算法等，用于规划机器人的运动路径。

3. 机器研究算法：如深度研究、强化研究等，可以通过训练提高机器人的喷涂效果和自适应能力。

总结喷涂机器人的控制系统设计对于提高喷涂效率和质量至关重要。

在设计过程中，需要考虑实时性、稳定性、一致性和可扩展性等方面，并选择适合的算法来实现控制系统功能。

通过合理设计和优化，可以使喷涂机器人发挥出最佳的性能。

喷涂机器人的安全保护装置设计引言喷涂机器人在现代制造业中发挥着重要的作用，然而其运行过程中的安全风险也不能被忽视。

为了确保工作人员的安全，我们需要设计安全保护装置来减少事故发生的可能性。

本文将介绍喷涂机器人的安全保护装置设计原则和关键要点。

安全保护装置设计原则设计喷涂机器人的安全保护装置时，应遵循以下原则：1. 风险评估：首先，我们应该对喷涂机器人的运行环境进行全面的风险评估。

了解潜在的危险源和可能的事故类型，以便有针对性地设计安全保护装置。

2. 防范措施：根据风险评估的结果，采取适当的防范措施，例如使用安全屏障、灯光警示和声音警报等。

这些措施可以减少工作人员意外进入危险区域的可能性。

3. 自动停机装置：喷涂机器人应该配备自动停机装置，以便在发生异常情况时能够立即停止运行。

这可以避免事故的进一步扩大，并保护工作人员的安全。

4. 安全培训：提供必要的安全培训给操作人员，使其了解喷涂机器人的安全操作规程和紧急情况处理方法。

这将提高操作人员对安全风险的意识，并减少事故发生的可能性。

关键要点在设计喷涂机器人的安全保护装置时，需要考虑以下关键要点：1. 防护罩：使用防护罩来保护喷涂机器人的运行区域，防止工人接触到高速运动的零件和喷涂物。

2. 报警系统：安装报警系统，当喷涂机器人发生故障或异常情况时，及时发出警报以提醒工作人员，并启动自动停机装置。

3. 安全传感器：使用安全传感器检测工人是否进入危险区域，当有人进入时，立即停机以确保工人安全。

4. 紧急停机装置：在喷涂机器人周围设置紧急停机装置按钮，工人可以随时按下按钮以停止喷涂机器人的运行。

5. 安全标识：在喷涂机器人周围设置安全标识，提醒工人注意安全，并确保工人了解危险区域和紧急出口的位置。

结论设计喷涂机器人的安全保护装置是确保工作人员安全的关键步骤。

通过遵循风险评估、防范措施、自动停机装置和安全培训等原则，以及考虑防护罩、报警系统、安全传感器、紧急停机装置和安全标识等关键要点，我们可以有效降低喷涂机器人运行中的安全风险，保护工作人员的安全。

正压型防爆机器人的设计及应用孙晋明【摘要】以通用型机器人为基础,依据正压型防爆原理,提出了一种可燃性粉尘环境用机器人正压防爆系统,介绍了详细的防爆系统运行过程、压力检测装置、安全装置以及气路设计,该系统结构简单,安装维护方便.【期刊名称】《防爆电机》【年(卷),期】2018(053)006【总页数】3页(P45-47)【关键词】正压型防爆;防爆原理;安全装置;压力检测装置【作者】孙晋明【作者单位】华荣科技股份有限公司,上海201808【正文语种】中文【中图分类】TM3570 引言工业机器人的应用是一个国家工业自动化水平的重要标志。

随着现代科技的迅速发展，工业机器人已经广泛应用于各个领域，而在可燃性粉尘环境中，由于可燃性粉尘是易燃易爆物质，遇到火花或达到一定的温度，可能发生爆炸，造成严重后果，因此通用型机器人需要进行防爆处理才能在可燃性粉尘环境中应用。

防爆机器人的应用，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动效率、节约原材料消耗以及降低生产成本，具有着重要意义，同时对我国向智能型工业发展起到了积极的促进作用。

本文在通用型机器人的基础上，结合实际的应用情况，提出了机器人的一种正压型防爆系统，以使通用型机器人在可燃性粉尘环境中应用实现有效防爆。

1 正压型防爆机器人控制系统的设计1.1 爆炸产生的条件爆炸是物质从一种状态突然变化到另一种状态，并在极短的时间内释放出巨大的能量的过程，期间可能产生巨大的光和热能，其中包括混合气体爆炸，混合粉尘爆炸等，在此我们仅考虑混合性可燃粉尘。

尽管机器人布置在爆炸性粉尘场所,但粉尘的爆炸需要具备三个要素:(1)点燃源-火花或温度；(2)爆炸性物质-可燃性粉尘；(3)助燃剂-氧气。

当以上三个条件同时满足并且可燃性粉尘与空气的混合物在爆炸范围内,将会产生爆炸。

缺少任何一个要素都不能产生爆炸，因此只需要采取适当措施使得爆炸产生的三个要素中不同时具备,就能阻止爆炸产生,本文采用的是阻断点燃源的方式。

防爆喷涂机器人防爆原理
机器人喷涂的时候，无论是喷粉还是喷漆，因为要保证均匀，必须进行雾化。

而涂料的成分皆为化学物质，其漆雾和挥发的其它气体都具有可燃性，喷涂的作业现场便如同一个汽油站，易燃易爆。

而机器人由电操控，如果防护不当，便会导致起火爆炸。

因而在喷涂项目中，国际标准要求必须使用防爆喷涂机器人。

这里简要讲一下防爆喷涂机器人防爆原理。

目前喷涂机器人防爆设计理念主要分为两种形式：一种是成套设备型，由独立的防爆部件设计组成，一种是正压防爆型，采用正压防爆的原理设计而成。

由于设计理念的不同，这两种喷涂机器人存在较大的差异，对其性能的检验在保证安全生产有序进行具有重要的意义。

通常不管是成套设备型还是正压防爆型，一般喷涂机器人采取隔离防爆型、本安型、增安型、正压型等防爆技术措施来防止爆炸三角形的实际形成，或者在爆炸局部发生时控制引燃周边环境。

喷涂机器人设计为成套设备防爆型时，优点是设计灵活，周期短，对客户无特殊要求，缺点是体积大，质量重。

正压防爆型优点为适用现成方案进行改造，采用大部分原有电器机械设计，散热好，缺点是增加的气路设计。

喷漆机器人不仅有防护功能更有保护措施，IP防护等级达到IP55，喷涂机器人防爆的措施有：
1、喷涂机器人电线马达都放在壳体时面，不外露；
2、机器人内装有可燃气体探测器；
3、密封圈，不让外界的空气进入到机器人壳体里面。

火花与可燃气体混在一起就会发生爆炸，由于防爆型喷涂机器人内部装有可燃气体探测器，探测器一旦测到有可燃气体，会报警停机。

正压型喷涂机器人的正压保护系统设计黄莹;李世光【摘要】在爆炸性环境中使用的喷涂机器人必须考虑相应的防爆要求并取得防爆认证.根据正压型喷涂机器人的结构特点,提出一种适用于正压型喷涂机器人的正压保护系统,介绍其硬件和控制逻辑的设计.该正压保护系统除了提供正压保护,还能兼顾正压型喷涂机器人的性能要求,为正压型喷涂机器人的设计提供参考.【期刊名称】《防爆电机》【年(卷),期】2019(054)004【总页数】4页(P8-10,15)【关键词】喷涂机器人;正压保护系统;控制逻辑;差压传感器【作者】黄莹;李世光【作者单位】广州特种机电设备检测研究院,广东广州510663;国家防爆设备质量监督检验中心,广东广州510760;广州特种机电设备检测研究院,广东广州510663;国家防爆设备质量监督检验中心,广东广州510760【正文语种】中文【中图分类】TM3020 引言随着“中国制造2025”规划的提出和实施，工业机器人已经广泛应用于各个领域，其中喷涂机器人主要应用于表面涂装行业。

不同于其他工业机器人，喷涂机器人主要的工作环境是全封闭或半封闭的喷涂房间，由于工艺中使用的油漆含有高浓度的易燃易爆气体混合物，比如苯、二甲苯等，所以根据GB 14444—2006的相关规定，喷涂房间属于爆炸性环境危险场所1区[1]。

而喷涂机器人工作时，其内部电气部件可能产生的电气火花、电机运行产生的热表面、金属运动部件可能碰撞、摩擦产生的机械火花，非金属外壳或传动皮带携带的静电放电火花等都有可能成为潜在的点燃源，根据爆炸三角形理论，在喷涂机器人正常工作时，极有可能导致爆炸性油漆混合物的燃爆，从而造成财产损失和人员伤亡。

因此，为确保喷涂过程中的安全，喷涂机器人应考虑相应的防爆要求。

目前，国内外取得防爆认证的喷涂机器人大多数都是基于正压“p”型防爆技术设计，技术最为成熟。

但是，不同于结构简单的正压电气控制柜[2]，正压型喷涂机器人结构复杂，功能要求特殊，尤其是其正压保护系统的设计需要考虑更多性能上的要求，本文将对正压型喷涂机器人的正压保护系统设计进行介绍。

20194期第54(209期)(EXPLOSION-PROOF ELECTRIC MACHINE)正压型喷涂机器人的正压保护系统设计#黄莹1,2，李世光V(1广州特种机电设备检测研究院，广东广州510663；2国家防爆设备质量监督检验中心，广东广州510760)摘要在爆炸性环境 用的喷涂机器人必须考虑相应的防爆要求并取得防爆认证$根据正压型喷涂机器人的结构特i,提出一种适用于正压型喷涂机器人的正压保护系统，介绍其硬和控制逻辑的设计。

该压保护系统除了提供正压保护，还能兼顾正压型喷涂机器人的性能要求，为正压型喷涂机器人的设计提供参考。

关键词喷涂机器人;正压护系统%控制逻辑%差压传感器DOS&10.3969/J.SSN1008-281.2019.04.03中图分类号:TM302文献标识码:A文章编号：1008-7281(2019)04-0008-04Design of Pressurization Protection System forthe Pressurizes Painting Robo-Huang Ying and Li Shiguang(1.Guangzhou Acodemy of Speciat Equipmeni Inspection and Testing,Guangzhou510663,China;2.Nationat Quality Supwision and Testing Centee of Explosion-proof E-quipmeni(Guangdong),Guangzhou510760,China)Abstract The painting robot used in explosive environment must consider the correspond­ing explosion-proof requirements and obtain the explosion-proof ceeiOcation.According to structuraO characteristics of the pressuezed painting robot,this paper presents a pressuezation protection system applied to the pressurized painting robot,and introduces the designs of P s hardware and control looic.The pressuezation protection system not only provides pressuezation protection,but alse takes into account the performanco requirements of the pressurized painting robot.It provides a referenco to the design of the pressuezed painting robot.Key words Painting robot；pressuezation protection system；control looic;dm^erential peesueesensoe0引言“国制造2025”划的提出和实施，工业机器人已经广泛应用于各个领域，其喷涂机器人主要应用于表面涂装行业。

专利名称：喷涂机器人防爆装置专利类型：实用新型专利
发明人：聂勇刚,潘雨卿,吴少兴申请号：CN201220104506.3申请日：20120320
公开号：CN202486569U
公开日：
20121010
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种喷涂机器人防爆装置，包括密封腔，固定于密封腔内侧的正压、流量拾取系统，位于密封腔外侧的空气压缩机，连接于空气压缩机出口处的减压阀及气动导管，连接于气动导管上以通过气动导管连接所述减压阀的防爆电磁阀，连接于气动导管上以调节进入密封腔内的保护性气体流速的节流阀、电源及控制器。

本实用新型喷涂机器人防爆装置可有效防止密封腔内爆炸产生、消除安全隐患、结构简单且成本较低。

申请人：昆山华恒焊接股份有限公司
地址：215300 江苏省苏州市昆山市博士路1588号
国籍：CN
代理机构：苏州威世朋知识产权代理事务所(普通合伙)
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