新型喷涂机器人正压防爆系统技术领域
本发明涉及防爆系统，尤其涉及一种新型喷涂机器人正压防爆系统。
背景技术
现有的正压通风型喷涂机器人的正压防爆系统，在其内部压力发生变化时，不能自动调
节气体流出口的通风气体的流量，只能通过前端进气口处的节流阀来手动调节进气流量。
部分产品进行了改进，例如中国专利公开了一种喷涂机器人防爆装置，申请号：
201220104506.3，申请日：2012-03-20，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。
上述技术方案主要通过调节密封腔内气体进行防爆保护，其不足在于仅仅控制密封腔内
正压，无法掌控自动调节喷涂机器人外壳内部正压力。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种增加气体压力流量的闭环控制系统实现自动调节
喷涂机器人外壳内部正压力的防爆系统。
本发明的技术方案为：
一种新型喷涂机器人正压防爆系统，包括控制系统、机器人本体、可燃气体含量检测装
置、第一压力开关、第二压力开关、第一两位三通换向阀、第二两位三通换向阀、第三两位
三通换向阀、比例控制阀和流量开关；
所述控制系统通过控制电缆电性连接机器人本体、可燃气体含量检测装置、第一压力开
关、第二压力开关、第一两位三通换向阀、第二两位三通换向阀、第三两位三通换向阀、比
例控制阀和流量开关；
新型喷涂机器人正压防爆系统还包括手动阀、过滤器、油雾分离器、第一减压阀、第二
减压阀、第三减压阀、第四减压阀、第一速度控制阀、第二速度控制阀、消音器、单向阀、
三位五通气控换向阀、压力表和溢流阀；
所述手动阀通过管道连接过滤器，过滤器通过管道连接油雾分离器，油雾分离器通过管
道分别连接第一减压阀、第二减压阀和第四减压阀，第一减压阀通过管道连接第一两位三通
换向阀，第一两位三通换向阀通过管道分别连接第二速度控制阀和第三减压阀，第二速度控
制阀通过管道连接机器人本体，第三减压阀通过管道连接第一速度控制阀，第一速度控制阀
通过管道连接机器人本体，所述机器人本体通过管道分别连接第一压力开关和第二压力开关；
所述第二减压阀通过管道连接第二两位三通换向阀，第四减压阀通过管道连接第三两位
三通换向阀，所述第二两位三通换向阀、第三两位三通换向阀分别通过管道连接三位五通气
控换向阀的两端口，三位五通气控换向阀通过管道连接流量开关，流量开关通过管道分别连
接机器人本体和溢流阀；
所述三位五通气控换向阀还通过管道连接比例控制阀和单向阀，比例控制阀通过管道连
接单向阀，单向阀通过管道连接消音器。
所述压力表设置在流量开关与机器人本体之间的管道上，用来直观测量系统压力。
所述可燃气体含量检测装置设置在机器人本体内且位于正压腔内。
所述机器人本体与第一压力开关、第二压力开关连接的管道上还设有第三压力开关，所
述第一压力开关、第二压力开关和第三压力开关均采用本安型压力开关，其作用是由于压力
开关采用本安型，在排出废气前可以直接给压力开关上电，在此模式下，压力开关上电，换
向阀处于长通状态，打开手动阀，气体经减压阀、两通换向阀和速度控制阀进入机器人本体
给本体供气，速度控制阀用来调节进气速度，当压力开关的压力值达到设定的正压值时，控
制系统自动开启三通换向阀，使本体排出废气，采用本安型压力开关来替代普通的压力开关
及压力表，结构根据紧凑。
所述第一两位三通换向阀、第二两位三通换向阀、第三两位三通换向阀均采用两位三通
电磁换向阀。
本发明的有益效果为：本发明采用可燃气体含量检测装置检测机器人正压腔内油漆浓度
检测，采用比例阀及气控三位五通换向阀实现喷涂机器人正压防爆，在喷涂机器人进入运行
模式上电后，实现压力流量闭环控制，减少由于机器人外壳内正压波动可能引起的不必要的
人为干预或喷涂机器人报警及停机。
附图说明
图1为本发明结构示意图(由于图1画幅较大，故采用虚线框将图1分割成a、b、c、d
四个区域并在图2-5中放大显示，结构本身并不存在上述四个虚线框结构)；
图2为区域a的局部放大图；
图3为区域b的局部放大图；
图4为区域c的局部放大图；
图5为区域d的局部放大图。
图中，1、控制系统；2、第一两位三通换向阀；3、第一减压阀；4、控制电缆；5、手动
阀；6、过滤器；7、油雾分离器；8、第二减压阀；9、第二两位三通换向阀；10、流量开关；
11、消音器；12、三位五通气控换向阀；13、压力表；14、溢流阀；15、机器人本体；16、
气管；17、第一压力开关；18、第二压力开关；19、比例控制阀；20、第三减压阀；21、第
一速度控制阀；22、第二速度控制阀；23、可燃气体含量检测装置；24、单向阀；25、第四
减压阀；26、第三两位三通换向阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例1
如图1、2、3、4、5所示，一种新型喷涂机器人正压防爆系统，包括控制系统1、机器
人本体15、可燃气体含量检测装置23、第一压力开关17、第二压力开关18、第一两位三通
换向阀2、第二两位三通换向阀9、第三两位三通换向阀26、比例控制阀19和流量开关10；
所述控制系统1通过控制电缆4电性连接机器人本体15、可燃气体含量检测装置23、第
一压力开关17、第二压力开关18、第一两位三通换向阀2、第二两位三通换向阀9、第三两
位三通换向阀26、比例控制阀19和流量开关10；
新型喷涂机器人正压防爆系统还包括手动阀5、过滤器6、油雾分离器7、第一减压阀3、
第二减压阀8、第三减压阀20、第四减压阀25、第一速度控制阀21、第二速度控制阀22、
消音器11、单向阀24、三位五通气控换向阀12、压力表13和溢流阀14；
所述手动阀5通过管道连接过滤器6，过滤器6通过管道连接油雾分离器7，油雾分离器
7通过管道分别连接第一减压阀3、第二减压阀8和第四减压阀25，第一减压阀3通过管道
连接第一两位三通换向阀2，第一两位三通换向阀2通过管道分别连接第二速度控制阀22和
第三减压阀20，第二速度控制阀22通过管道连接机器人本体15，第三减压阀20通过管道连
接第一速度控制阀21，第一速度控制阀21通过管道连接机器人本体15，所述机器人本体15
通过管道分别连接第一压力开关17和第二压力开关18；
所述第二减压阀8通过管道连接第二两位三通换向阀9，第四减压阀25通过管道连接第
三两位三通换向阀26，所述第二两位三通换向阀9、第三两位三通换向阀26分别通过管道连
接三位五通气控换向阀12的两端口，三位五通气控换向阀12通过管道连接流量开关10，流
量开关10通过管道分别连接机器人本体15和溢流阀14；
所述三位五通气控换向阀12还通过管道连接比例控制阀19和单向阀24，比例控制阀19
通过管道连接单向阀24，单向阀24通过管道连接消音器11。
所述压力表13设置在流量开关10与机器人本体15之间的管道上，用来直观测量系统压
力。
所述可燃气体含量检测装置23设置在机器人本体15内且位于正压腔内。
实施例2
所述机器人本体15与第一压力开关17、第二压力开关18连接的管道上还设有第三压力
开关，所述第一压力开关17、第二压力开关18和第三压力开关均采用本安型压力开关，其
余结构与实施例1相同；
其作用是由于压力开关采用本安型，在排出废气前可以直接给压力开关上电，在此模式
下，压力开关上电，换向阀处于长通状态，打开手动阀，气体经减压阀、两通换向阀和速度
控制阀进入机器人本体给本体供气，速度控制阀用来调节进气速度，当压力开关的压力值达
到设定的正压值时，控制系统自动开启三通换向阀，使本体排出废气，采用本安型压力开关
来替代普通的压力开关及压力表，结构根据紧凑。
本发明共有排气模式，运行模式，调节模式，异常模式，其中运行模式与调节模式可以
同时工作的，两个方案均四种工作模式。
实施例1各模式动作流程说明：
①排除废气模式：第一、第二压力开关17和18处于断电状态，第一两位三通换向阀2
处于长通状态，打开手动阀5，气体经第一减压阀3、第一两位三通换向阀2和第二
速度控制阀22进入机器人本体给本体供气，第二速度控制阀22用来调节进气速度，
当压力表13的压力值达到P18下(P13＝P18下)时，手动按钮开启第二两位三通换
向阀9，使本体排出废气。流量开关10用来检测排气流量，当排气流量值Q实高于
流量开关10设定的流量值Q10时(Q实>Q10),计时器开始计时，当排气时间达到设
定值T0(T＝T0)同时机器人正压腔体内可燃气体含量(主要成分为油漆中含的苯类
有机物)低于预定值(一般为爆炸上限的1/4)，第二两位三通换向阀9断电关闭，
排气口处，第一、第二压力开关17和18上电，继续给本体供气，本体内气压升高，
当压力值P实大于第一压力开关17设定的上限值P17上(P实>P17上)时，第一两
位三通换向阀2断电，第二两位三通换向阀9关闭，同时第三两位三通换向阀26打
开，实现通风保压，系统进入运行模式。
②运行模式：排气结束，机器人上电工作，第一、第二压力开关17、18用来检测本体
内压力，当压力值P实低于第一压力开关17设定的下限值P17下(P实<P17下)或
高于第二压力开关18设定的上限值P18上(P实>P18上)时，系统进入异常模式。
当压力值P实低于第二压力开关18设定的下限值P18下(P实<P18下)时或当压力
值P实大于第一压力开关17设定的上限值P17上(P实>P17上)时，系统进入调节
模式；如果高于P18下而低于P17上(P18下<P实<P17上)，气压正常。机器人本
体15运行过程中，第一、第二压力开关17、18循环检测本体内压力状态，机器人停
止运行后，关闭控制系统1并停止供气。
③调节模式：当压力值P实低于第二压力开关18设定的下限值P18下(P实<P18下)
时，或压力值P实大于第一压力开关17设定的上限值P17上(P实>P17上)时，控
制系统1通过调节比例控制阀19的流量来使压力保持在运行模式的合适的范围内。
在调节模式下系统仍可以正常运行。
④异常模式：当压力值P实低于第一压力开关17设定的下限值P17下(P实<P17下)
或高于第二压力开关18设定的上限值P18上(P实>P18上)时，系统报警，机器人
停车，关闭电源。
实施例2采用本安型压力开关来替代方案一中的普通的压力开关及压力表，与实施例1
相比，实施例2只有在排除废气的模式下与实施例1不同，其他模式的工作与实施例1完全
相同。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精
神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发
明范围内。