防爆机器人重磅发布:高危场景代替人作业,工业设计如何保障防爆安全?
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更新时间:2026-04-28 08:40:00
化工油气行业生产现场,存在很多易燃易爆气体,任何一点电火花都可能引发严重爆炸事故,所以巡检维修这些常规作业,风险都很高,人工进去总是提心吊胆,发生事故后果不堪设想。现在技术进步,防爆机器人终于成熟,能代替人进入高危场景完成日常巡检和简单维修作业,人员在远端安全区域就能操控,不用亲自进场,风险大大降低,所以这次展会上,行业应用专区防爆机器人首次集中展出,受到很多石化能源企业关注,成为热点方向。
防爆机器人设计,安全防爆是底线,任何细节不符合防爆标准,都可能引发严重安全事故,所以设计从一开始就要把防爆要求放在第一位,每一个零件每一个接口都要按照防爆规范来设计,不能有半点马虎。江苏创品多年来服务长三角装备制造业,做过多款防爆产品设计,深知防爆设计严谨性重要,每一个细节都要按照规范来,不能凭感觉想当然,必须严格符合国家标准,才能保证产品安全,用户用着放心。
首先就是整机结构防爆设计,现在主流防爆方法是隔爆型设计,把可能产生电火花电器元件都放在隔爆外壳里面,哪怕内部发生爆炸,外壳能承受爆炸压力,不会引爆外部易燃易爆气体,所以外壳强度必须足够,接口间隙也要严格控制在标准范围,熄灭爆炸火焰,阻止传到外部。我们设计的时候,和结构工程师配合,严格按照防爆标准计算壳体厚度和接口间隙,保证满足强度要求,同时控制重量,不会因为做太厚太重,影响机器人移动性能。这就是平衡设计,安全强度和移动性能要平衡,不能为了安全把机器人做的太重走不动,也不能为了轻量化牺牲安全强度,必须找到刚好平衡点,满足两方面要求。
密封设计也非常重要,易燃易爆气体不能进去电器舱,所以接口出线都要采用防爆密封件,按照标准要求做好密封,长期使用不会老化失效,保证密封性。很多人觉得密封是小问题,不重视,结果时间长了密封老化,气体进去容易出安全事故,所以我们设计的时候,选用符合防爆标准密封材料,预留足够压缩量,保证长期使用密封性能依然合格,安全有保障。常州这边防爆材料配套完善,本地就能买到合格防爆材料,给设计开发提供很好支撑。
散热设计也要兼顾防爆要求,防爆密封之后散热更困难,电器元件工作发热量散不出来,温度升高会影响性能,甚至加速老化,带来安全隐患。我们在设计的时候,重新优化了内部元件布局,把发热大元件布置靠近隔爆外壳,导热材料连接外壳,把热量传出去,在不改变隔爆结构前提下,提升散热效果,控制工作温度,保证元件长期稳定工作,不会过热,提升产品使用寿命。这里同样需要平衡,隔爆要求密封不能随便开散热孔,所以只能通过外壳导热散热,设计就要在这个约束条件下优化,找到最好散热效果,这就是设计在约束条件下创造价值。
行走机构设计也要适应化工现场复杂地形,化工现场地面不是完全平整,可能有沟坎管线,所以机器人行走机构要有良好通过性,我们设计了大直径轮,加宽轮胎,提升抓地力,通过性能更好,能适应复杂地形,不会轻易卡住。车身做了适当离地间隙,跨过小型管线沟坎没问题,满足日常巡检路线通过要求,不用人工帮忙移动,能独立完成巡检任务,真正代替人工进场。
操控交互设计也要从用户实际使用出发,操作人员在远端控制中心,需要清晰看到现场画面,获取机器人传感器数据,我们设计了简洁远程操控界面,主要信息一目了然,机器人位置、气体浓度、设备温度这些关键数据,一眼就能看到,操控按钮布局合理,常用功能伸手就能碰到,操作人员经过简单培训就能熟练操控,不用复杂学习,遇到紧急情况能快速反应,保证安全。
外观设计也要简洁流畅,减少积灰积污,方便清洁,化工现场杂质多,外观设计太复杂凹槽多,容易积灰很难清洁,时间长了影响散热和美观,我们设计外形尽量简洁,大平面光滑过渡,凹槽少,清洁方便,抹布一擦就干净,日常维护简单。创品千乘一直认为,工业产品外观不只是好看,还要方便使用方便维护,这才是好设计。
从设计方法论角度看,防爆机器人设计就是安全优先前提下平衡各种性能。安全强度和重量要平衡,密封要求和散热要平衡,通过性和体积要平衡,每一步都需要严谨计算和设计,不能放过任何细节,因为安全问题无小事,任何细节疏忽都可能导致严重后果。江苏创品做设计,一直把安全放在第一位,尤其是高危场景产品,更是打起十二分精神,把每个细节都做到符合标准,让用户安全得到充分保障。
长三角地区能源化工产业发达,对防爆机器人需求很大,本地配套也完善,从防爆材料到加工都能本地完成,给产品开发提供很好产业基础,开发速度更快成本更低。我们作为本土工业设计机构,贴近产业贴近用户,更理解用户需求,能更好把设计做好,满足行业需求。现在国家对安全生产越来越重视,高危场景代替人工是大趋势,防爆机器人市场会越来越大,机会很多,我们也准备好了,帮助企业做好产品设计,推动行业发展。
高危作业代替人工,不止是提升效率,更是保障工人生命安全,这是非常有社会价值事情,我们作为设计师,能参与这个过程,非常荣幸。把设计做好,让产品安全可靠好用,就能帮助更多企业实现高危场景无人化,减少安全事故,保护工人生命健康,这就是工业设计对社会贡献。相信未来几年,防爆机器人会在更多高危场景普及应用,大大提升行业安全生产水平,减少安全事故,这对整个社会都是好事,我们也会继续努力,做好设计,推动这个进程。