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JP2796482B2 - 内圧防爆機構 - Google Patents
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JP2796482B2 - 内圧防爆機構 - Google Patents

内圧防爆機構

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JP2796482B2
JP2796482B2 JP13161293A JP13161293A JP2796482B2 JP 2796482 B2 JP2796482 B2 JP 2796482B2 JP 13161293 A JP13161293 A JP 13161293A JP 13161293 A JP13161293 A JP 13161293A JP 2796482 B2 JP2796482 B2 JP 2796482B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内圧防爆機構に関し、エ
アー供給系統及び配線系統を簡単にすることができるよ
うに工夫したものである。
【0002】
【従来の技術】ロボットにより塗装作業をしていると、
塗料等から爆発性(又は引火性)の気体が発生すること
があり、この場合にはロボットを防爆構造にする必要が
ある。
【0003】図2は内圧防爆構造を採用したロボット装
置を示す。なお図中において点線ラインは電線を示し、
実線ラインはエアーパイプを示している。また符号に
「S」を付した部材は本質安全型の部材、つまりたとえ
短絡しても引火性気体に引火を生じないよう使用電力を
小さくしている等の対策をしている部材である。
【0004】図2に示すようにロボット1は引火性ガス
等が存在する危険場所に設置され、ロボット制御装置1
0及び保護監視装置20は引火性ガス等が存在しない非
危険場所に設置される。
【0005】ロボット1は外部フレーム2内に電気部分
(サーボモータや各種センサ等)3を備えている。電線
1 ,L2 はシールド4,5を介してロボット制御装置
10とロボット1の電気部分3とを電気的に接続してお
り、ロボット制御装置10と電気部分3との間での信号
の授受は電線L1 で行い、ロボット制御装置10から電
気部分3への電力供給は電線L2 で行う。
【0006】ロボット1の外部フレーム2には、上限圧
力検出器(本質安全型)30S、下限圧力検出器31、
リリーフ弁32、ノーマルオープン型の電磁弁33、給
気孔34,35が備えられている。給気孔34,35に
は、エアー源(図示省略)からエアーパイプ36及びこ
れを分岐したパイプ36H,36Lを介してエアーが供
給される。エアーパイプ36には、ハンドバルブ37、
フィルタ38、減圧弁39が介装され、分岐したパイプ
36H,36Lには減圧弁40,41が介装されてい
る。そして給気孔34は電磁弁33に連結されている。
【0007】電磁弁33が非励磁となり開状態となって
いるときにハンドバルブ37を開くと、電磁弁33(給
気孔34)及び給気孔35からエアーが供給される。エ
アー圧をP1 ,P2 ,P3 ,P4 (但し、P1 >P2
3 >P4 >大気圧)としたとき、電磁弁33から吹き
出すエアー圧はP1 となり、給気孔35から吹き出すエ
アー圧がP3 となるように、減圧弁39,40,41が
調整されている。またリリーフ弁32は、外部フレーム
2内のエアー圧(フレーム内エアー圧)がP2以上にな
ると開き、上限圧力検出器30Sはフレーム内エアー圧
がP2 以上になったら検出信号DP2 を出力し、下限圧
力検出器31はフレーム内エアー圧がP 4 以下になった
ら検出信号DP4 を出力する。
【0008】保護監視装置20は、保護監視部21と本
質安全バリアリレー(本質安全型)22Sとで構成され
ている。保護監視部20は、電線L4 を介して電磁弁3
3の励磁・非励磁を制御すると共に、電線L3 を介して
下限圧力検出器31から検出信号DP4 を受けると、ロ
ボット制御部10及びロボット1への電力供給を遮断す
る。また本質安全バリアリレー22Sは電線L5 を介し
て上限圧力検出器30Sから検出信号DP1 を受ける。
【0009】上述した内圧防爆構造を持ったロボット装
置では、ロボット1の実作動前に、外部フレーム2内に
引火性ガスが浸入しないようにする防爆作業をする。即
ち、ハンドバルブ37を開き外部フレーム42内にエア
ーを供給する。フレーム内エアー圧がP2 を越えるとリ
リーフ弁32からエアーが排出される。したがって非危
険場所から導かれた外気が外部フレーム2内に入ると共
にフレーム内空気が排出され掃気が行なわれることとな
る。フレーム内エアー圧がP2 になったら上限圧力検出
器30Sから検出信号DP2 が出力され、保護監視装置
20ではタイマのカウントをスタートする。外部フレー
ム2及びエアーパイプ36,36H,36Lの内部が、
その容積の5倍以上のエアーで掃気されるのに要する時
間が、タイマ時間としてあらかじめ設定されている。そ
こでタイマのカウントをスタートしてからタイマ時間経
過したところで、保護監視部21は励磁により電磁弁3
3を閉じて掃気を完了する。
【0010】掃気が完了したら、ロボット制御部10に
よりロボット1を作動させる。ロボット1の作動中でも
エアーパイプ36Lからエアー圧がP3 となったエアー
が供給されるため、特別な事故や不良がない限り、外部
フレーム2内のエアー圧はP 3 以上に保持される。
【0011】何らかの事故や不良が生じると、外部フレ
ーム2の中のエアー圧が低下しエアー圧がP4 より小さ
くなると、下限圧力検出器31から検出信号DP4 が出
力される。フレーム内エアー圧がP4 以下になると引火
性ガス等が外部フレーム2内に浸入するおそれがでてく
るため、保護監視装置20は、ロボット制御部10及び
ロボット1の電源を遮断し、ショート等を発生させない
ようにして、引火・爆発の発生を防止している。また非
常警告等を発する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで図2に示す従
来技術では、分岐した2系統のエアパイプ36H,36
Lにより、外部フレーム2内にエアー供給をしなければ
ならないため、エアー系統が複雑になる。また保護監視
装置20とロボット1との間で信号や電力を伝送するた
め3本の電線L3,L4,L5が必要なため、配線系統
が複雑になる。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、危険場所に設置されると共に外部フレーム
内にエアーが供給される防爆対象機器と、非危険場所に
設置されると共に、前記防爆対象機器に指令信号と電力
を供給する制御装置と、前記外部フレーム内のエアー圧
が一定値以下に低下したら前記制御装置及び防爆対象機
器の電源を遮断する保護監視装置と、を有する内圧防爆
機構において、前記外部フレーム内にエアーを供給する
一本のエアーパイプと、前記外部フレーム内のエアー圧
を検出しエアー圧に応じた検出信号を前記保護監視装置
に送る圧力検出機と、前記外部フレーム内に設置されて
おり開状態では外部フレームの内外を連通状態にすると
共に前記防爆対象機構に送られてくる電力により励磁さ
れて閉状態となるノーマルオープン型の電磁弁を備えた
ことを特徴とする。
【0014】
【作用】大気開放用の電磁弁の励磁を、防爆対象機器
(ロボット)に送る電力により励磁するようにしたた
め、電力供給用と励磁用の電線を共用化でき、配線系統
を簡略化できる。また1本のエアーパイプにより防爆対
象機器にエアーを供給するようにしたので、エアー系統
の簡略化ができる。
【0015】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。なお従来技術と同一機能をはたす部分には同
一符号を付し、重複する説明は省略する。
【0016】図1は本発明の実施例を示す。同図に示す
ようにロボット制御装置10とロボット1の電気部分3
との間の信号授受は電線L1 により行い、ロボット制御
部10から電力の供給は電線L2 により行う。
【0017】ロボット1の外部フレーム2には、排気孔
50、電磁弁51、給気孔52、圧力検出器53Sを備
えている。電磁弁51は外部フレーム2の内部空間に配
置されており、そのコイル51aが電力用の電線L2
接続されたノーマルオープン型であり、その弁51bが
排気孔50に連通している。電線L2 は電気部分3に電
力を供給する機能と、電磁弁51のコイル51aを励磁
する電流を送る機能とを有することになる。圧力検出器
53Sは、外部フレーム2の内部のエアー圧を検出して
おり、検出したフレーム内エアー圧に応じた検出信号D
Pを、保護監視装置20の本質安全バリアリレー22S
に送る。
【0018】給気孔52には、1本のエアーパイプ60
を介してエアー源(図示省略)からエアーが供給され
る。パイプ60には、ハンドブルブ61、フィルタ6
2、減圧器63が介装されている。
【0019】上述した内圧防爆構造を採った本発明のロ
ボット装置では、実作業の前の防爆作業を次のようにし
て行う。即ちハンドバルブ61を開き外部フレーム2内
にエアーを供給する。このとき、ロボット制御装置10
及びロボット1の電源をあらかじめ遮断しているので電
磁弁51の弁51bは開状態となっており、外部フレー
ム2にエアーを供給するにつれてフレーム内のエアーが
弁51b及び排気孔50を介して外部に排出されて掃気
が実行される。
【0020】フレーム内エアー圧が上限値Pmax に達し
たことを圧力検出器53Sが検出したら保護監視装置2
0ではタイマのカウントをスタートする。外部フレーム
2及びパイプ60の内部が、その容積の5倍以上のエア
ーで掃気されるのに要する時間が、タイマ時間としてあ
らかじめ設定されている。そこでタイマのカウントをス
タートしてからタイマ時間が経過したところで、保護監
視部21はロボット制御装置10及びロボット1の電源
を投入する。
【0021】そうすると電線L2 に電流が通って電磁弁
51のコイル51aが励磁され弁51bが閉じる。この
ため外部フレーム2内のエアー圧は大気圧よりも高いま
ま保持されている。よって外部フレーム2内に引火性ガ
スが浸入することはできない。
【0022】何らかの事故や故障により外部フレーム2
内のエアー圧が下限値Pmin を下ったことを圧力検出器
53Sが検出したら、保護監視装置20はロボット制御
装置10及びロボット1の電源を遮断する。
【0023】本実施例では、電磁弁51のコイル51a
を励磁するために用いる電線L2 と、電気部分3に電力
供給するために用いる電線L2 を共用化しているため、
その分だけ電線本数を少なくすることができる。またエ
アーパイプを分岐する必要はなく、1本のエアーパイプ
60だけで済む。
【0024】なお本発明はロボット装置のみならず他の
防爆型の電子・電気機器にも適用することができる。
【0025】
【発明の効果】以上実施例と共に具体的に説明したよう
に本発明によれば、エアー系統及び配線系統の簡略化が
でき、構成がシンプルになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック図。
【図2】従来技術を示すブロック図。
【符号の説明】
1 ロボット 2 外部フレーム 3 電気部分 4,5 シールド 10 ロボット制御装置 20 保護監視装置 21 保護監視部 22S 本質安全バリアリレー 30S 上限圧力検出器 31 下限圧力検出器 32 リリーフ弁 33 電磁弁 34,35 給気孔 36,36H,36L エアーパイプ 37 ハンドバルブ 38 フィルタ 39,40,41 減圧弁

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 危険場所に設置されると共に外部フレー
    ム内にエアーが供給される防爆対象機器と、 非危険場所に設置されると共に、前記防爆対象機器に指
    令信号と電力を供給する制御装置と、 前記外部フレーム内のエアー圧が一定値以下に低下した
    ら前記制御装置及び防爆対象機器の電源を遮断する保護
    監視装置と、を有する内圧防爆機構において、 前記外部フレーム内にエアーを供給する一本のエアーパ
    イプと、前記外部フレーム内のエアー圧を検出しエアー
    圧に応じた検出信号を前記保護監視装置に送る圧力検出
    機と、前記外部フレーム内に設置されており開状態では
    外部フレームの内外を連通状態にすると共に前記防爆対
    象機構に送られてくる電力により励磁されて閉状態とな
    るノーマルオープン型の電磁弁を備えたことを特徴とす
    る内圧防爆機構。
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