引导组分空气提取系统和方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本公开总体上涉及自动组分提取系统，诸如用于焊接、切割、金属加工以及类似应用的组分提取系统。
[0002]金属加工操作的范围包括切割、焊接、钎焊、组装以及其他可以产生烟气和气载组分的工艺。在较小的车间内，打开环境空气通道或者使用来自风扇的抽吸空气或排放空气来保持大气空间相对清洁可以很方便。在其它应用中，使用了搬运车型提取系统。在工业设置中，可以采用更复杂的固定系统来提取来自特定工作单元、金属加工位置等的烟气和气载组分。
[0003]一般而言，这类系统常常包括联接至导管的进气部件(例如喷嘴、防护罩、孔等)，其将烟气和气载组分从工地吸至各种过滤器、鼓风机、空气循环和排放部件。提取系统使用抽吸空气以从金属加工操作的紧邻位置吸取烟气和气载组分。然而，需要进一步改进提取系统。例如，期望的是，提取系统自动调节其位置以提高提取系统将烟气和气载组分从金属加工应用去除的效率。
[0004]因此，需要用于焊接和类似金属加工应用的改进的组分提取系统。
【发明内容】
[0005]本公开提供了响应于这类需求而设计的烟气和气载组分提取的新方法。该系统尤其适合于焊接、切割以及能够生成气载组分(例如烟气、气体等)以及微粒物质的类似的金属加工操作。根据本公开的某些方面，组分提取系统包括用于吸取来自金属加工应用的组分的空气处理系统。空气导管联接至空气处理系统，并将来自金属加工应用的组分输送到空气处理系统。进一步，喷嘴联接至空气导管。喷嘴被配置成设置在邻近金属加工应用处，并且将组分吸入空气导管内。导轨也被配置成设置在邻近金属加工应用处，并且容纳可沿导轨移动的滑动架。该滑动架相对于金属加工应用联接到定位喷嘴。
[0006]根据某些方面，本公开提供了进一步包括定位系统的组分抽离系统。该定位系统配置成在金属加工操作期间自动将小车沿着导轨移动到所需的位置。
[0007]根据又一方面，本公开提供了一种组分提取方法，该方法包括将空气处理系统通电以吸取来自金属加工应用的气载组分，并将喷嘴定位在邻近金属加工应用处。进一步，在金属加工操作期间，该方法包括将喷嘴沿着导轨移动至所需位置以提取气载组分。
【附图说明】
[0008]当参照附图阅读以下详细说明时，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，在全部附图中相同的标记表示相同的部件，其中:
[0009]图1是根据现有技术各方面的搬运车车型组分提取系统的立体图；
[0010]图2是使用本文描述的技术的组分提取系统的滑动架部分的立体图；
[0011]图3是滑动架底部的立体图，其详不了导轨和棍子；
[0012]图4是提取系统的控制系统的流程图；以及
[0013]图5是提取系统的操作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014]现在转到附图，并且参考图1，图1示出了一种提取系统10，该提取系统10用于提取烟气和气载组分，更一般而言，用于提取来自金属加工或其他应用14的工作间空气12。在示出的实施例中，提取系统10包括联接至空气导管18的底座单元16，其使用滑动架系统20将空气从金属加工应用14吸出。滑动架系统20包括被设计成在金属加工应用14附近放置的导轨22。导轨22可以是模块化的，使得其能够被分离成块以被重新配置为各种形状，以适应不同的金属加工应用14。进一步，导轨22可以变形(例如，柔性)以适应不同的金属加工应用14。例如，导轨22可以沿着地板、墙壁、斜坡、斜面、拐角或上述的组合而安装。导轨22可以以2D或3D布置绕金属加工应用14设置。
[0015]滑动架系统20还包括具有喷嘴26以吸入工作间空气12的滑动架24。滑动架24沿导轨22移动，以确保喷嘴26靠近金属加工应用14，使得可以提取大部分任何烟气、微粒和气载组分。这样，喷嘴26提供来源捕获特征以使气载组分提取最大化。提取最大可能百分比的金属加工组分为操作员确保清洁的工作环境，提高整体空气质量，并且降低了金属加工应用14之后的进一步污染/污染物的可能性。进一步，滑动架24将喷嘴26连接至空气导管18，空气导管将被除去的工作间空气12输送到底座单元16。当底座单元16启动时，其提取工作间空气12 (以及其包含的任何污染物)，将被提取的空气引导至底座单元16进行处理。
[0016]在所示实施例中，底座单元16包括压缩机28，该压缩机包括用于通过喷嘴26吸入烟气和气载组分的真空吸尘器。进一步，底座单元16可以包括设置在卷轴30上的导管18，使得导管18的长度可以随滑动架24的位置来调整。然而，应注意的是，尽管在某些实施例中相对于独立的底座单元16描述本公开，本公开并不限于此实施例，而是可以与搬运车型单元、固定装置或者不同的物理配置相结合。更一般而言，本公开提供的和在本公开中描述的发明可以在固定或者半固定装置(诸如工业设置中所使用的那些装置)中实施。也就是说，本文描述的底座单元16的某些部件可以通过将空气从多个金属加工应用14吸出的普通导管18而用于多个工作间、工作单元、焊接单元等。
[0017]为了提供滑动架24及其附加部件的工作的进一步细节，图2中示出了滑动架系统20的立体图。例如，对于滑动架24而言有利的是，其具有相对于金属加工应用14沿导轨22自动调整其位置的能力，以除去高百分比的金属加工气载组分。因此，滑动架24可以包括定位系统40。定位系统40可以检测金属加工应用14的参数以及调节滑动架24沿导轨22的位置，使得喷嘴26设置在邻近金属加工应用14处，以吸入金属加工操作产生的气载组分。定位系统40可以使用传感器42来检测金属加工应用14的参数。传感器42可以检测金属加工应用14的热参数、可见光参数、红外光参数、电磁参数或其他参数。在所示实施例中，定位系统40使用两个传感器42，每个传感器42均设置在滑动架24的一侧。例如，传感器42可以检测金属加工应用14的焊弧、气载组分浓度、温度或不同的参数。
[0018]如以下详细说明的，在滑动架24内，传感器42可以与控制器44和电动机46通信。控制器44可以接收并解释来自传感器42的数据，然后使用该数据来控制电动机46的操作。在某些实施例中，电动机46可以为辊子系统48供电，该辊子系统沿导轨22调整滑动架24的位置。相对于金属加工应用14调整滑动架24 (和相关的喷嘴26)的位置能够使具有定位系统40的组分提取系统10产生高入口系数(例如，高组分除去百分比)。因此，改进的组分提取可以为操作员改善焊接环境的空气质量。
[0019]为了更好地理解辊子系统48如何与导轨22相互作用以调整滑动架24的位置，图3示出了辊子系统48的详细仰视图。在所示实施例中，滑动架24安装有三个辊子60和一个驱动棍62。驱动棍62可以由电动机46供电，以推动滑动架24沿导轨22朝着金属加工应用14移动。
[0020]为防止驱动辊62导致滑动架24绕导轨22旋转，导轨22可以包括防旋转特征64。防旋转特征64可以是从导轨22的圆柱形部分68的底部延伸的矩形部分66。辊子60和驱动辊62的凹形部分70可以与导轨22的圆柱形部分68对接。进一步，辊子60和驱动辊62的平坦部分72可以与导轨22的矩形部分66配合，以防止滑动架24绕导轨22旋转。这样，导轨22可以绕金属加工应用14以任意2D或3D布置配置，而无需滑动架24与导轨22分呙。
[0021]为了使滑动架24能够沿导轨22简单地手动放置，控制杆74可联接至驱动辊62。控制杆74可以从导轨22释放驱动辊62，使得滑动架24在控制杆74启动时可以沿导轨22移动。例如，当操作员在开始金属加工操作之前布置金属加工应用14时，操作员可以按下控制杆74以将滑动架2