系列烟尘净化器在机器人焊接上的运用.docx

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系列烟尘净化器在机器人焊接上的运用

KS系列烟尘净化器在机器人焊接上的运用

凯森KS系列烟尘净化器

综合介绍及优势

一、公司简介

上海凯森环保科技有限公司长期致力于焊接和切割烟尘、打磨粉尘、油雾油烟等净化产品的设计、研发和生产制造。

公司产品采用国外先进技术，精选多种进口元件组装而成，形成了多系列、多元化的烟尘、粉尘净化产品和集成系统工程。

公司产品广泛应用于焊接、切割、打磨、喷涂、铸造、化工、木材加工、烟草、陶瓷、造纸等行业。

公司可以专门针对工业厂房的各种环境污染问题，进行专项的产品开发和应用，为客户提供优质的产品及完善的服务。

公司技术力量雄厚，拥有先进的加工设备，工艺精良，有完善的检测手段和健全的质量保证体系。

并且我公司是国内第一家通过上海环保产品质量监督检验中心权威认证的企业，产品的各项性能指标都达到了国际领先水平。

公司拥有一支作风严谨、技术精湛的售后服务队伍，能够为用户提供快速周到的服务。

公司以市场为导向，以科学技术为龙头，严格遵守“质量第一、用户至上”的宗旨，以雄厚的资本和不断创新的意识，全力为各行各业的工作人员提供一个舒适、洁净的工作环境。

二、粉尘的危害和防护

2.1粉尘根据粒径划分

2.2粉尘的危害

长期吸入高浓度粉尘可产生不良影响，其中最严重的是尘肺。

由于尘肺纤维化病变有进行性和不可逆性的特点，迄今为止，尚末找到有效的治疗方法。

因此尘肺（尤其是矽肺）严重影响劳动者的劳动能力和寿命，据某地调查，接确矽尘工人的平均寿命为５５岁，较一般居民的平均寿命短１０年以上，粉尘在呼吸道会沉积下来，虽然人体有对粉尘的清除功能，但若吸入粉尘量过大或者长期吸入粉尘，鼻粘膜，气管，支气管纤毛上皮受损，吞噬粉尘的巨噬细胞数量相对不足，或巨噬细胞吞噬过多粉尘而不能移动，或细胞中毒崩解死亡，而使清除功能受损，导致肺内粉尘沉积量逐渐增加，从而引起各种肺病。

由于粉尘的性质不同，对肺组织引起病理改变也有差异，粉尘所引起的肺部疾病可分为三大类。

一、尘肺。

2004年4月18日卫生部，劳动保障部颁布的《职业病目录》中按其病因分为矽肺、电焊肺、铸工肺、等13种尘肺病。

尘肺从目前的医学水平来说是不可治愈的疾病，因而在《机械制造企业安全质量标准化考评标准》中，把接触生产性粉尘作业危害程度分级（四项分级之一）和职业健康监护作为重要的考评内容之一。

二、肺粉尘沉着症。

有些生产性粉尘如锡、钡、锑等粉尘吸入后可沉积于肺部组织中，呈现一般的异物反应、对人体健康危害较小或无明显影响，经治疗或脱离粉尘后病变可逐渐减轻或消失。

三、有机性粉尘引起的肺部病变。

有机性粉尘所引起的肺部炎症，尘肺等病变在机械制造企业极为少见，由于对有机粉尘致病的原因研究较少，致病机理的看法不一致，目前也未定为职业病。

三、要求和目标

3.1设计依据

1、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。

2、《工作场所有害因素职业接触限值-化学因素》（GBZ2.1-2007）。

3.2设计要求及目标

1、净化设备不影响现场设备生产作业，不影响工人操作。

2、设计合理的烟尘捕集装置，用于抽吸作业时产生的大部分飘尘，对污染源进行有效控制，为工作车间创造良好的工作环境和操作条件。

3、在保证净化效果的前提下，尽可能简化净化系统，使净化设计方便操作，减少操作和维护工作量。

4、带走工作时产生的粉尘，减少作业工人受的的危害。

5、经过净化设备后的气体排放达到国家大气排放标准。

3.3治理的必要性

Ø改善工人工作区域的空气质量，减少对操作者的身体危害。

Ø改善设备上运动件的工作环境，保证工艺质量。

Ø提高生产效率。

Ø降低工作环境的危险性。

3.4烟尘治理要解决的主要问题

Ø重点设计合理的烟尘捕捉方法，吸走作业时扩散的烟尘。

Ø重点设计发尘点的气流组织，有效控制烟尘扩散。

4、机器人焊接烟尘的捕集办法

4.1点对点方式捕集烟尘

点对点捕集方式是从发尘源头控制烟尘的扩散，是最为有效的焊接烟尘抽排解决方案。

在任何可行的解决方案中，源头上抽排已被证明是最为有效的焊接和切割烟尘抽排和去除方法。

使用这种方法，可减少焊接工或操作工暴露在有害烟尘下的风险。

不论是机器人焊接、手工焊还是专机焊接，均可在焊枪上配装一吸尘接头套件，后端采用高负压/真空吸尘方式，从发尘源口就将烟尘吸走。

在焊枪上配套吸尘接头套件使用，主要搭配如下：

烟尘净化主机（可选）高压吸尘软管焊枪上配装吸尘头套件（可选）

实际案例照片：

4.2顶吸罩方式捕集烟尘

应对一些敞开式的机器人焊接工作单元（如坐立式机器人焊接单元、悬臂式配套机器人焊接单元、龙门架配套机器人焊接单元、线性移动式配套机器人焊接单元等等），我们会选择性推荐用户采用顶吸罩的方式捕集烟尘。

实际案例照片：

4.3焊接工作房配套除尘

应对密闭式焊接房形式的，同时根据以往的经验和成功的案例，推荐采用顶吸的方式吸尘，每个工作站房顶预留出吸尘接口。

以下为类似的捕捉方式案例照片：

五、KS--系列烟尘净化器工作原理及结构特点

5.1KS—系列烟尘净化器

KAISEN专注于烟尘净化的应用，基于多年来对用户现场工况和工艺的实地考察、了解，经验告诉我们现场需要什么。

KS—系列烟尘净化器是根据使用现场工况的多样性和不定性，以及用户的需求而设计成型，并投入使用。

我们专为不同工况的焊接、切割、打磨抛光等净化而设计不同种类的机型。

KS—系列烟尘净化器荣获CE认证，按运用工况的多样性，凯森划分为多个分系列：

移动单机型【KSJ、KSZ】

高负压系列【KSG】

中央一体式【KSDC、KSJ-G】

中央分体式【KSFC】

中央组合式【KSZH120】

整体一体机【KSZT】

组合打磨型【KSZHDM】

打磨工作台【KSDM】

我们可以根据客户不同的现场工况，设计最佳的烟尘捕捉装置及管路系统，并选择所需风量的响应型号烟尘净化器系统。

根据焊接工作的工件大小、形状、焊接部位、焊接工艺、焊烟性质、现场环境的综合因素进行对应的烟尘捕捉装置的设计。

可提供常规生产的各种吸气臂、吸气嘴、吸气焊帽、吸气焊枪等；也可以针对特殊工位需求设计不同尺寸形状的焊接房、手动/气动/电动吸气罩和其他各种烟尘捕捉装置。

5.2KS—系列烟尘净化器工作原理

净化系统运行中，有害烟尘通过吸风管道进入净化系统，净化系统内部进风口的滤网采用不锈钢网烧结聚四氟乙烯膜滤材，该滤材是我公司专利产品，可以在第一时间把大颗粒的火星和易燃物质阻挡下来，可以极大的提高滤筒的使用寿命。

拦截缓冲在管道内随气流快速移动飞溅的大颗粒粉尘，并直接被分离掉入下方的粉尘收集筒。

细微的粉尘进入净化系统内部后随着减慢速度，随导流板分散气流，避免残留火星及气流不钧进入主过滤芯；该产品采用的国际领先的PTFE覆膜维细过滤技术，过滤精度高（0.1μm），过滤效率可达99.9%，并能保持极高的气流状态，当风阻达到一定值，也就影响吸风量时，控制系统自动轮流打开电磁阀，通过滤筒内的旋翼式自动旋转清灰装置，自动反吹清灰；使滤芯表面清灰更加彻底、干净，能始终保持除尘器拥有一个恒定的吸风量。

反吹后，灰尘自动掉入粉尘集灰筒。

5.3KS-FM系列过滤滤筒特点

KS-系列净化器采用高效过滤筒作为过滤元件，该过滤筒选用的滤材不同于一般传统的滤材，其表面附有一层聚四氟乙烯薄膜。

传统滤材（如棉布、棉缎、纸质及其他传统纤维素等）纤维间隙为5～60um，当烟尘通过时，烟尘中的一部分尘粒就会进入滤材内部而阻塞过滤元件；当阻塞情况逐渐恶化又不能进行有效清灰时，过滤元件的气阻便会上升，能通过的气流量也会随之下降。

如果没有自动清灰，过滤效果会迅速下降，而该系列净化器采用的滤材表面附有一层聚四氟乙烯薄膜，其极小的筛孔可阻挡大部分亚微米尘粒；亚微米尘粒在滤材的表面聚集并形成可渗透的挡尘饼，大部分尘粒被阻挡在滤材外表面而不能进入滤材内部，在压缩空气的吹扫下能及时有效地被清除。

该滤材具有相当高的过滤效率，较传统滤材至少提高3～5倍以上；且使用寿命较传统滤材提高2倍以上。

下图为普通滤材和覆膜滤材的对比：

KS-FM高效滤筒

KS-FM高效滤筒是在聚酯纤维基材的表面上覆膨体PTFE膜。

使其过滤效率更高、寿命更长，且同时具有优异的耐腐蚀、耐高温性能。

KS-FM高效滤筒属于表面过滤。

粉尘在该过滤介质表面就被拦截下来，由于PTFE膜气孔极小的特性，粉尘不易渗透入内侧基材。

当滤筒内侧反吹清灰时，积于过滤介质表面的粉尘会有效的被吹掉。

KS-FM高效滤筒过滤效率检测

凯森有自己的检测实验室，具备一套完善的滤材检测设备和成熟的检测能力，有德国（TOPAS）先进的“通风用过滤器测试台”及“滤料测试单元”，依照欧盟EN779:

2012测试标准。

为了对滤材实际过滤能力的评估和监控，凯森会对每批来料（进口滤材）及完整滤筒抽样进行性能检测。

下图为凯森实验室检测设备：

以下是对三种滤材进行抽样检测的结果：

根据EN779测试标准，试验台数据测试结果证明：

KS-FM过滤材质的过滤精度为0.1μm，对于0.1μm微粒的平均过滤效率为90%以上；对于0.3～0.4μm微粒的平均过滤效率大于99.97%。

5.4KS—系列烟尘净化器滤筒自动清洁功能

净化器滤材的清洁通过由压差传感器控制的脉冲喷吹机构实现：

当净化器运行一段时间以后，细微的烟尘吸附在滤材表面，使得滤材的透气性降低。

压差传感器的两个探测头一个安装在原气侧、一个安装在净气侧。

当压差传感器检测到的压差超过某一设定值时输出压差信号，脉冲发生器接收信号后顺序启动脉冲喷吹阀，洁净的压缩空气由阀口喷出，引射气流对滤筒进行吹扫直到压差低于另一设定值时才停止；滤材表面吸附的微尘在气流作用下被清除，落在室体下部的集尘斗中。

全方位旋翼式自动清灰是我公司独立设计和研发清灰方式，专利号201220003039.5，其工作原理示意如下：

旋翼式清灰特点：

a.自动旋转清灰装置直接伸入过滤筒内部，紧贴内壁。

b.当电磁阀打开时，压缩空气进入两个圆管组成的喷嘴，全方位旋转对过滤筒的每一个部位进行反吹清灰。

c.相对于筒口外置反吹喷口，旋翼式旋转喷嘴可使过滤筒每个部位受力均匀，清灰彻底。

d.避免了筒口粉尘，靠瞬间巨大的冲击力清灰，而导致过滤筒受力不均匀对整个过滤筒冲击过大造成的滤筒结构的损伤，以及由此产生的巨大反吹噪音。

脉冲喷吹需0.5～0.6MPa的洁净压缩空气，且运行中须保持连续且恒定不变的供气量。

我公司的控制系统采用智能性的自动的西门子PLC控制系统，其操作屏幕如下图：

KS系列烟尘净化器操作屏幕

并且主机设有温度控制单元，监控设备异常升温，当控制点温度超过70℃时能自动关闭风机，确保设备使用安全（可选配）。

滤筒式过滤器与传统静电式过滤器、机械式过滤器相比有如下优点：

a.排放浓度低达5mg/m3以下,一般其他过滤器只能过滤0.5um以上粒径；而我司产品能过滤0.1um以上的粉尘。

b.透气性好，气阻比一般过滤器低。

c.清灰方便，全自动清灰，保证生产的连续性和高效性。

d.粉尘收集，容器装卸便捷，与过滤漏斗的连接是密封的，不漏灰尘。

e.使用寿命长平均在8000个小时以上。

滤筒竖装更加有利于清灰，滤筒竖装与横装在使用过程中的对比图：

▲滤筒竖装清灰效果（我司产品）▲滤筒横装清灰效果（其它厂家产品）

▲文氏管反吹清灰效果（其它厂家产品）▲全方位旋翼式反吹清灰效果（我司产品）

上海环保产品质量监督检测中心出具的检验合格报告：

5.5阻火式吸风方箱（标配）

该阻火式吸风方箱装置内主要采用不锈钢网烧结聚四氟乙烯膜滤材，该滤材是我公司的专利产品，专利号：

200610048461.1。

它是在不锈钢网上经过特殊工艺处理后，在不锈钢网表面形成一种多孔聚四氟乙烯膜，这种膜于不锈钢紧密结合，具有其它滤材无法比拟的优点。

该网可应用在高温除尘和脱硫设备。

我国发电厂、钢铁厂、冶炼厂有大量的燃煤锅炉、冲天炉、炼金炉及冶炼炉。

其高温烟气（200-300℃）含有大量烟尘及硫，根据国家环保政策，这些锅炉及冶炼炉的烟气必须净化和脱硫。

在这个领域已经大量使用我公司开发的不锈钢烧结聚四氟乙烯膜。

在油水分离行：

利用不锈钢烧结聚四氟乙烯膜有优良的亲油憎水性能，利用其高精度，可用于变压器油、透平油、液压油、汽油、柴油、煤油等油中除水，节能、高效、脱水效果高等。

其它过滤设备：

不锈钢烧结聚四氟乙烯膜有优良的耐腐蚀性能。

它可在强酸、强碱（PH值1-14）中长期工作，并有脱水、耐高温、不粘性、无毒无味等优良性能，可广泛用于石油化工液压，食品饮料、污水治理等行业的特种过滤。

实物照片如下：

5.6喷粉装置（选配）

KAISEN开发的石灰石添加器专门用于油性焊接应用和那些组件敷满冲压油或防锈剂的机械加工，特别是汽车行业中钣金冲压焊接和底盘结构件焊接、汽车座椅骨架焊接等。

烟气中的油雾会堵塞滤芯，导致除尘系统整体吸烟效果下降，同时降低了滤芯使用性能和寿命。

油性焊接烟雾也会潜在有火灾风险。

喷粉装置大大地减少了油雾对净化器的危害和风险。

该装置实际上是一个加注装置。

石灰石的主要特点是减少了油的可燃性、降低了火灾的风险。

工作时需要加注石灰石、位于顶部的增压风机将石灰石吸起并输送进主通风管道。

在石灰石从焊接烟雾中将油吸收掉以后、其产生的混合物就变得容易过滤了。

当使用逆向脉冲清洁过滤器装置时、这一混合物即掉落进下面的集尘箱内。

这样喷粉装置不仅降低了过滤器系统内部、而且也降低了集尘箱内残余物的火灾风险。

喷粉装置运行的可靠性是独一无二的，增压风机确保能始终根据所要求的设置将石灰石送入主通风管道。

石灰石用完时会发出信号、确保附近的责任人员立即意识到这一情况。

装置的加注非常方便、只需打开顶盖。

缘口抽气装置防止了石灰石装填时的外溢和扬尘。

由于石灰石较易堵塞、我们结合了一个防堵塞的功能、确保操作的持续性。

此外、料斗内的振打器和添加器使石灰石不断运动、保证稳定、持续地送料。

喷粉装置提供的无与伦比的耐用性和性能的可靠性。

因此，我们强力推荐用于一般油性应用、特别是具有低闪点的应用。

5.7智能化的控制

中央式烟尘净化系统的整个运行是通过PLC控制系统控制。

所有功能控制和信息在一个触摸屏上显示，操作面板人性化设计，使用方便。

根据使用工况的不同，我们专业的工程师针对性的对运行程序进行设定，如每次设备停机后启动之初的自动清灰次数，根据空气环境、烟尘性质和现场提供压缩空气情况，对多个过滤筒反吹清灰参数等设定。

5.8自动变频器（选配）

作为选项功能，中央烟尘净化系统可以配置自动变频器。

通过自动变频器，净化系统可根据实际的吸风量需求调节风机的转速，降低运行能耗。

内置的压力传感器可灵敏的监测到中央净化系统连接的多个吸风口的风量需求。

当有吸风口被关闭或打开时，系统自动控制降低或加快风机转速以满足不同的风量要求。

变频器功能：

实时提供足够而不多余的吸风量，这样可以减少运行能耗及减小过滤筒的磨损，延长过滤筒的使用寿命。

所以，对于变频器的投资，在运行的净化系统中更能节约能耗更省钱。

5.9远程联动功能（选配）

中央烟尘净化系统带有欧标电源插座的插头。

当净化系统安装在室外或其他地方，可加装一个操作控制终端在方便操作的位置，或通过调制解调器，连接一个功能与净化系统上控制面板一样的操作面板，既方便操作，又节约电源能耗。

5.10粉尘清理

经中央式净化器处理后粉尘直接落入下方的粉尘收集桶，凯森中央式烟尘净化器采用了气动式升降或机械式旋转升降。

关闭机器定时清灰，打开气动阀门或旋转机械式把手，粉尘收集桶灰缓缓落下；直接手提或直接拉出便轻松清理灰尘。

如机器不可停止，可在粉尘收集筒上安装插板，避免清理灰尘时粉尘外泄。

为了防止粉尘二次污染，凯森粉尘收集筒标配了阻燃垃圾袋，让清灰工作变得更健康。

六、KS—中央式烟尘净化器具备的优势

序号

优势

优势说明

实物对照

1

动力：

使用风量和风压有保障

KS系列中央式烟尘净化器精选新加坡进口或上海通用品牌等高性能中压离心风机，在确保风压足的前提下，优化设计并提高实际使用风量。

并且均配有消音装置，风量大、噪音低。

电机采用西门子或ABB电机，质量稳定、确保性能。

2

过滤能力：

过滤精度、效率高，使用寿命长

KS系列烟尘净化器的滤筒采用国外进口优质聚酯滤材。

采用表面过滤原理，滤材表面覆PTFE高精度膜，使得过滤精度更高（精度可达0.1μm）、过滤效率更高（效率达到99.97%以上），使用寿命更长，平均使用寿命达8000h以上。

3

检测平台：

滤材质量、性能有保障

凯森有自己的检测实验室，具备一套完善的滤材检测设备和成熟的检测能力，有德国（TOPAS）先进的“通风用过滤器测试台”及“滤料测试单元”，依照欧盟EN779:

2012测试标准。

为了对滤材实际过滤能力的评估和监控，凯森会对每批来料（进口滤材）及完整滤筒抽样进行性能检测。

4

更注重安全：

易燃介质安全保障

净化器内部针对火花、大颗粒熔渣等易造成的火灾隐患采用了多道防护措施，其一入口方箱采用一道阻火、防油拦截网（不锈钢+PTFE烧结网，我司专利技术），能捕捉掉大部分火星及大颗粒切割、焊接熔渣及油雾；其二过虑腔采用滤芯防护板（扰流板），避免烟、粉尘直接碰撞滤芯表面。

5

更注重安全：

易爆性粉尘安全保障

对于活性易爆粉尘（比如针对铝、镁及其合金类粉尘）的场所，我们会扩展配置功能（防爆功能）。

常见防爆功能及防护措施有：

泄爆功能、自动停机功能、除静电措施、采用防爆型配件、电器防护、具备完整的可靠接地等。

6

更注重安全：

用电、高温安全保障

凯森烟尘净化器设计有电源相序指示，短路、过载保护及选择性漏电保护。

可以根据情况设置温度过高时自动停机保护措施，主机设计温度控制单元，监控设备异常升温，当控制点温度超过设定值时风机会自动关闭风机，确保设备使用安全。

7

H型反吹装置，清灰更彻底

滤筒采用竖装方式、配有H型反吹装置，实现全方位旋翼式清灰、无死角，使滤芯表面反吹清灰效果更加明显、彻底，且反吹噪音小，反吹噪声降低在75dB以下。

8

滤筒快速装卸装置，更换滤筒更快捷

在中央式烟尘净化器中，滤筒均采用快速装卸装置。

在更换滤筒时，不需过多步骤和繁琐操作，也不用再钻进净化器内部拆卸作业。

快装结构使得更换滤筒方便快捷、省时、省力！

9

服务及态度

凯森根据客户及现场实况的需求可提供各种售前与售后服务。

接到客户提出服务要求或技术咨询的通知，我方会及时作出反应或给予回复。

如发现现场除尘系统出现故障，我方售后服务人员会立刻进行鉴定，并及时赶赴使用现场。

七、货物制造标准、安装调试及售后服务

7.1货物制造及验收标准

上海凯森产品在制造过程中，执行通用的各种机械标准包括：

安全、电器等各种国家标准及规范；

管道系统制作、安装执行《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002、《通风与空调工程施工及验收规范》GBJ243-82；

凯森系列烟尘净化除尘产品在生产制造过程中遵循以下标准：

GBZ2-2007《工作场所有害因素职业接触限值》；GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》；

B16194-1996《车间空气中电焊烟尘卫生标准》；GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》；

GB10341-2002《滤筒式除尘器》；ISO-2942《滤芯结构完整性的测定》。

7.2安装调试说明

合约中约定的安装调试由凯森公司完成的除尘系统，凯森公司将依据工程大小派技术人员进行现场指导，派相应名额经验丰富的安装人员现场安装。

为使安装顺利进行，客户必须考虑以下必要条件，即现场是否具备安装条件，设备基础是否完工，必要的安装支持是否具备。

安装过程中，客户需提供如下必要支持：

起重机、带驾驶员的叉车、电焊机等，以及现场协调专业人员。

客户一定要提供三相五芯电源（380V/50HZ）线，连接到除尘器主电控柜位置，提供0.5~0.6MPa基本无油无水的压缩空气到除尘器主机位置。

为安全施工，安装前客户需明确告知现场安全注意事项及特别规定。

提供必要的安全识别标志和灭火装置。

7.3售后服务承诺

上海凯森环保科技有限公司配备有高素质的工程技术服务工程师，专门负责售后服务工作。

方便及时为用户提供优质满意的服务是上海凯森环保公司的承诺。

（1）设备主机保修一年，保修期从设备安装、调试完毕之日起计算。

（2）保修期内服务承诺：

在接到客户方通知后立即做出反映，24小时内派出维修工程师抵达买方厂内无偿维修。

设备实行终身维修，保修期外维修只收取换件费用，我公司确保长期稳定供应备品、备件。

八、部分焊烟净化类案例照片

▲上海汇众萨克斯—焊接机器人工作站除尘系统

▲沈阳延锋江森—焊接机器人工作站和手工工位除尘系统

▲合肥江淮汽车—焊接机器人工作站和手工工位除尘系统

机器人运用领域

（焊接、切割、打磨）

主要直接合作伙伴名录

公司名称

主要产品别

沈阳新松机器人自动化股份有限公司

KSDC系列、KSFC系列、KSZH120系列

卡尔克鲁斯焊机技术（北京）有限公司

KSG系列、KSDC系列、KSFC系列

北京艾捷默机器人系统有限公司

KSG系列、KSDC系列、KSFC系列

伊萨自动化切割焊接设备有限公司

KSG系列、KSDC系列、KSFC系列

上海沪工焊接集团股份有限公司

KSZ系列、KSJ系列、KSDC系列

已取得之认证

ISO9001质量管理体系认证

ISO14001环境管理体系认证

OHSAS18001职业健康安全管理体系认证

CE认证