操作喷砂系统的方法与流程

更新时间:2025-12-21 20:05:05 0条评论

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操作喷砂系统的方法与流程

操作喷砂系统的方法
1.本发明涉及操作喷砂系统(blasting system)的方法，该喷砂系统具有控制器和至少一个涡轮机，该涡轮机由电动马达驱动，并且颗粒状的喷砂介质通过该涡轮机被加速并且被喷射到喷砂腔室中的工件上。这种喷砂系统通常是已知的，并且通常包括不同的部件，例如喷砂介质加速、喷砂介质返回、喷砂介质制备、零件运输和除尘。
2.为了使这样的喷砂系统正常运行，一方面期望及时识别故障。另一方面，喷砂系统应是有成本效益的并且应能够有效地运行。
3.因此，本发明的目的是提供一种操作最初提到的类型的喷砂系统的方法，通过该方法可以可靠地实现有效的操作。
4.该目的通过权利要求1的特征来满足，并且特别地在于：在该方法中，将涡轮机的期望的喷射速度和期望的喷砂功率作为期望的值输入到控制器中；根据这些预先限定的期望的值来计算所需的喷砂介质吞吐量；并且基于该计算出的喷砂介质吞吐量来设定供给到涡轮机的喷砂介质的量。根据本发明，因此不测量喷砂介质吞吐量，即供给到涡轮机的喷砂介质的量，而是基于预先限定的期望值计算喷砂介质吞吐量，以便例如能够将喷砂介质吞吐量与实际输出到电动马达并且例如可以从连接在电动马达上游的频率转换器输出的功率进行比较。因此，不需要用复杂且敏感的传感器来测量喷砂介质吞吐量，并且由于控制器可以非常迅速地对改变的期望值做出反应，所以可以非常有效地呈现喷砂系统的操作。
5.在说明书中、附图中和从属权利要求中描述了本发明的有利的实施例。
6.根据第一有利的实施例，可以将喷射速度和喷砂功率作为百分比值输入到控制器中。为此目的，例如，在控制器中预先限定最大可能的喷射速度和最大可能的喷砂功率。这具有的优点在于，系统的操作者不必记住并输入特定的数值，这些数值也因系统而异或因涡轮机而异。更确切地，操作者可以例如输入介于50％和100％之间的期望的喷射速度以及介于0％和100％之间(例如，速度为60％且功率为90％)的期望的功率，这增加了使用的便利性。
7.根据另一有利的实施例，可以将再现涡轮机的喷射速度对电动马达的转速的依赖性的特性曲线存储在控制器中。由此，控制器可以根据由操作者预先限定的相对于马达的额定转速(在工作电压下)的百分比来计算喷射速度，并且借助该特性曲线可以确定实现期望的喷射速度所需并且电动马达必须要以此运行的频率。然后可以将确定的频率输出到频率转换器，该频率转换器调节电动马达的转速。
8.根据另一有利的实施例，可以通过由控制器控制的调节元件设定喷砂介质的量，例如通过现有技术中通常已知的滑动器或滑阀来进行。然而，根据本发明，滑动器不仅用于使向涡轮机供给喷砂介质能够启用或完全中断。更确切地，滑动器由控制器控制，使得开度改变或适于允许计算得出的喷砂介质的量通过滑动器到达涡轮机。
9.根据另一有利的实施例，可以为此目的将再现喷砂介质吞吐量对调节元件的开度的依赖性的特性曲线存储在控制器中。借助于这样的特性曲线，然后通过控制器可以预先限定实现计算得出的喷砂介质吞吐量的调节元件的开度，从而可以非常快速且精确地设定喷砂介质吞吐量。
10.根据另一有利实施例，特性曲线的生成可以在于将调节元件置于不同的打开位置，并且对于每个位置，根据当前喷砂功率和当前喷射速度计算和存储当前喷砂介质吞吐量。如果在控制器中计算操作者所需的喷砂介质吞吐量，则控制器可从该特性曲线中读出所需的调节元件的开度并且将其输出到调节元件。这种特性曲线调节的优点在于，除其他外，它与转速无关。此外，可以在控制器中以时间间隔存储多个这样的特性曲线，其中特性曲线的显著变化可以在控制器中表示故障或磨损。例如，如果所需的开度随着时间的推移而变得更大以产生电动马达的相同功率消耗，则这可能是涡轮机磨损的情况。在这方面，特性曲线可以在特定的时间段内变化的公差域(tolerance field)也可以在控制器中表示。只有当离开公差域，即，当特性曲线随时间有明显或显著的变化时，才能输出故障消息或磨损消息。
11.根据另一有利的实施例，调节元件可以在操作开始时移动到预先限定的终端位置，使得调节元件在操作开始时采用限定的开始位置，并且该位置然后可以被限定为接近预先限定的打开路径的零点，以确保系统的可重复性。
12.根据另一有利的实施例，电动马达可以由频率转换器控制，其中将电动马达的转速、电流消耗、电功率和/或扭矩从所述频率转换器传输到控制器。由于这些运行参数，控制器可以接管多个控制和调节任务，并且特别地还可以执行对系统效率的评估。借助实际转速，可以借助前述特性曲线计算喷砂介质的当前喷射速度。借助有效功率和当前喷射速度，还可以计算和输出当前喷砂介质吞吐量。
13.根据另一有利的实施例，控制器可以根据电动马达的电功率并且根据存储在控制器中的先前确定的涡轮机效率来计算涡轮机的实际喷砂功率。该涡轮机效率取决于涡轮机的设计，但为了简化计算，可以假定为常数，例如具有0.75的值。借助于根据电功率确定的涡轮机的实际喷砂功率，可以在考虑实际喷砂时间(即涡轮机在负载下运行的时间)的情况下来计算所执行的喷砂做功，从而可以基于所执行的喷砂做功进行多种评估，这将在下面更详细地描述。
14.根据另一有利的实施例，可以将最大允许的喷砂介质吞吐量的限值输入到控制器中，从而防止喷砂材料返回装置不过载，并且不超过涡轮机的最大喷砂介质量。此外，如果超过最大允许的马达功率，则控制器可以输出错误消息。
15.根据另一有利的实施例，可以提供用于喷砂介质的储存容器，其中检测要被输送到储存容器中的喷砂介质的空间分布。在进入到储存容器之前对喷砂介质的这种空间检测不仅可以用于检测最大喷砂介质吞吐量。更确切地，由此也可以确定喷砂介质吞吐量的百分比份额。然后，对当前实际应用的喷砂介质量进行关于空间分布的检测的可信度的评估允许得出关于喷砂系统的当前状态和过程均匀性的结论。因此，可以在控制器中进行过程监视，其中在要被输送到储存容器中的喷砂介质的检测到的空间分布和计算得出的喷砂介质吞吐量之间建立了相关性。
16.根据另一有利的实施例，可以从喷砂腔室和喷砂介质清洁单元的区域这二者中吸出空气，其中检测和监视这两个抽吸部(suction)的体积流量。体积流量的检测可以通过压差测量系统、先导管(pilot tube)、叶片风速计或热式测量传感器进行。
17.然后，对体积流量的监视、记录和评估可以提供说明生产的零件的质量(关于在喷砂过程之后部件的表面清洁度和喷砂介质清洁的一致性)的直接信息。为此目的，如果空气
抽吸装置的驱动马达配备有频率转换器(通过频率转换器，借助转速和功率调节来确保体积流量的恒定)，则也是有利的。
18.根据本发明的另一方面，在包括由电动马达驱动的涡轮机的喷砂系统中，涡轮机的喷砂功率以及喷砂功率和喷砂时间的乘积被确定，并且由控制器显示为喷砂做功。在这方面，涡轮机的喷砂功率是从电功率和涡轮机效率的乘积得出的。由于确定了喷砂做功，就可以确定整个喷砂系统的组合的喷砂做功，该喷砂系统自然可以不仅包括一个涡轮机，而是包括多个涡轮机。这种所执行的累积的喷砂做功随后可以用作评估系统成本、机器产量和介质消耗的基础。例如，可以给出详细的喷砂介质消耗(总的和每个涡轮机的)或所执行的每千瓦时的喷砂做功所处理的零件数量。喷砂介质消耗本身可以以本身已知的方式检测，例如，通过重量的、基于体积流量的或基于重量的计量系统，如果需要，该计量系统补充喷砂系统所要求的喷砂介质量。
19.根据本发明的另一方面，本发明涉及一种特别适于并且被配置用于执行上述类型方法的系统，其中喷砂系统具有控制器和至少一个涡轮机，该涡轮机由电动马达驱动，并且喷射介质通过该涡轮机被加速并且被喷射到喷砂腔室中。该喷砂系统的控制器被配置并且适于根据预先限定的喷射速度和预先限定的喷砂功率来计算所需的喷砂介质吞吐量，并且基于计算得出的喷砂介质吞吐量预先限定供给到涡轮机的喷砂介质的量。
20.在这方面，根据有利的实施例，控制器可以实时地确定喷砂系统和/或喷砂系统的各个涡轮机的已执行的喷砂做功，并且可以输出、显示、存储和/或评估喷砂系统的与所执行的喷砂做功有关的各种运行参数。
21.根据另一有利的实施例，可以提供用于设定喷砂系统中的喷砂介质吞吐量的滑动器，所述滑动器可由设置有距离测量装置的致动器调节，其中滑动器可通过另一致动器抵靠固定的抵靠部移动。利用这样的滑动器，一方面使得滑动器的开度的精确设定成为可能，并且另一方面，滑动器可以在操作开始时抵靠固定的抵靠部移动(movable against a fixed abutment)，该抵靠部特别地设置有启动器，以产生可重复的条件。
22.根据另一有利的实施例，控制器可以设置有用于将数据传输到公共网络或专用网络的接口。因此，可以提供双向或单向的接口，通过该接口，控制器和生成的预评估的数据可以供边缘设备和/或web浏览器使用。通过这种方式，可以直接在机器上或经由互联网访问生成的评估。相对于从外部或经由数据网络访问与机器相关和与安全相关的功能，单向的接口提供了提高机器安全性的优点。评估的或准备的数据可以在各种硬件设备上以绝对数据、图表、图像和可视化表示的形式显示和可视化，特别是在它们能够借助浏览器进行显示的情况下。
附图说明
23.下面将仅通过示例参考不同的实施例以及所公开的附图来描述本发明。在附图中：
24.图1示出了喷砂系统的示意图；
25.图2示出了操作喷砂系统的方法的示意图；并且
26.图3示出了调节元件的透视图。
27.图1示出了喷砂系统10的示意图，喷砂系统10(在所示的实施例中)具有用于喷砂
介质加速的两个涡轮机12和14，并且每个涡轮机都由电动马达(未在图1中示出)驱动。涡轮机被布置在喷砂腔室16中，零件或工件被引导通过该喷砂腔室并且用颗粒状的喷砂介质进行喷砂。这些类型的喷砂系统既可以被设计成连续流动系统，也可以被设计成针对散装货物或也用于处理单个零件的批量系统。
28.将喷砂介质供给到涡轮机是经由储存容器18进行的，其中呈空气分离器形式的清洁单元20被连接在所述储存容器18的上游。喷砂介质从喷砂腔室16的返回经由返回单元22(例如斗式提升机)进行，返回单元22将喷砂介质从喷砂腔室16输送到空气分离器20中。喷砂介质的后续计量可以经由储存容器24进行，储存容器24用作重量法喷砂介质计量装置，从而可以在任何时候确定后续计量的喷砂介质的量或重量。
29.为了清洁喷砂介质，即，使其不含灰尘和不够大的颗粒，空气经由管线28从喷砂腔室16以及经由管线26从空气分离器20这二者中被吸出，并且被引导到抽吸系统30中，在抽吸系统30中空气被过滤并且被清洁。
30.为了分别检测从喷砂腔室16吸出的空气流量和从空气分离器20吸出的空气流量，在管线26中设置第一体积流量传感器32，并且在通向抽吸系统30的管线29中设置另一体积流量传感器34。管线26中的体积流量和管线28中的体积流量都可以通过这两个体积流量传感器计算或测量。自然，体积传感器34或体积传感器32也可以被布置在管线28中。
31.为了调节供给到每个涡轮机12和14的喷砂介质的量，调节元件38和40(其被配置为滑动器，特别是作为滑阀)在每个涡轮机前面在储存容器18与涡轮机12和14之间被布置在管线36中。
32.图3示出了滑阀38、40的实施例的透视图，滑阀38、40具有被布置在壳体中并且可通过轴42调节的滑动器翻板(slider flap)(未示出)。通过使轴42旋转，滑动器的开度可以从0％改变到100％。为了使轴42枢转，提供设置有距离测量装置的致动器44，在所示的实施例中，致动器44被配置为机电缸，该机电缸可以借助例如主轴驱动器来使其相关联的活塞杆46缩回和延伸。通过内置的距离测量装置，可以检测活塞杆46的相应位置的精确确定并且由此也可以检测开度的精确确定。活塞杆46被连接到枢转杆48，枢转杆48进而与轴42连接，使得轴42可以通过活塞杆46的延伸而枢转。
33.另一致动器52的另一活塞杆50同样以铰接的方式被连接至轴42，另一致动器52在所示的实施例中被配置为气动缸。由于该气动缸，轴42可以通过活塞杆50的延伸而抵靠固定的抵靠部54移动，使得致动器44的活塞杆46可以通过致动器52进入到限定的起始位置。
34.如图1所示，提供控制器s，以用于控制、监视和评估整个喷砂系统，所述控制器s被连接至喷砂系统的所有传感器、驱动器、马达、单元和其他部件。喷砂系统可以借助下面描述的控制器s进行操作、监视和评估。
35.图2示出了设定在控制器中的用于操作图1所示的喷砂系统的方法步骤。因此，控制器s包括输入装置e，操作者可以在其中输入期望的喷射速度vs和期望的喷砂功率ps或涡轮机的期望的喷砂介质吞吐量。在这方面，涡轮机的喷射速度和喷砂功率/喷砂介质吞吐量都可以作为百分比值x和y或绝对值(每单位时间的重量和喷射速度)输入。例如，可以将期望的喷射速度vs为60％且期望的喷砂功率ps为100％预先限定为期望值。
36.在控制器s中，由公式得出的所需的喷砂介质吞吐量随后根据这两个期望值计算为每单位时间的重量。利用喷砂介质速度vs，可以经由存储在控制器s中的
特性曲线k1来确定频率f，该频率f是相关联的涡轮机的操作所需的并且驱动涡轮机t的电动马达m必须以此控制以实现期望的喷射速度。为此目的，频率转换器fu连接在电动马达m的上游，并且向控制器s输出电特性值，诸如频率、电流、电压、电功率或扭矩。由于频率转换器fu通过指定频率f进行控制，因此电动马达m可以以期望的转速运行以驱动涡轮机t，即涡轮机12或14中的一个。
37.为了确保实际达到期望的喷砂介质吞吐量在控制器s中存储另一特性曲线k2，该特性曲线k2作为调节基础与控制器s相关联。这个与转速无关的特性曲线k2反映了喷砂介质吞吐量对调节元件38、40的开度的依赖性。在这方面，当已知期望的喷砂介质吞吐量时，可以从特性曲线k2中读出所需的调节元件38、40的打开路径，从而使所需的变量δs可以由控制器s输出，以便控制呈相应的调节元件38、40形式的致动器a，使得期望的打开路径对应于先前在特性曲线的自动回缩时存储的特定的喷砂介质吞吐量。
38.图2还示出了控制器s设置有显示器d，在显示器d上可以显示所有的运行参数和评估。此外，控制器s设置有接口i，控制器可以通过接口i连接到专用网络或公共网络，特别是以基于浏览器的方式。
39.只有当涡轮机喷射特定的喷砂介质量时，涡轮机才达到最大输出。一般来说，涡轮机可以喷出大约100kg/min与1000kg/min之间的量级的喷砂介质量。对于最大的喷砂介质吞吐量，涡轮机的马达(例如，异步马达)通常被带到其额定转速，例如3000rpm。在实践中，根据设计，被相应的涡轮机穿过的喷砂介质的最大质量流量可以由控制器的软件计算，并且经由致动器44进行限制。抵靠部54表示用于初始化开始位置的基准抵靠部。
40.此外，致动器52还可以用于紧急停止功能。如果在喷砂系统中发生电力故障，则储存在系统中的空气足以将气动缸52移动到其关闭位置，从而使滑动器关闭。
41.为了确定特性曲线k2，在控制器中设置特定的程序，该程序借助机电缸44例如以在每种情况下1mm的行程逐渐打开调节元件38、40的相应的滑动器。然后，这个位置保持一段特定的时间，并且可以借助频率转换器输出的功率和频率来计算和存储相关联的喷砂介质吞吐量。然后自动或手动地执行这个过程，直至预先限定的最大喷砂介质吞吐量，从而得到特性曲线k2。
42.通过对喷砂系统的上述控制和上述过程，可以在部件质量、所执行的喷砂做功、介质消耗、系统状态、喷砂功率监视、磨损、预防性维护、维修、利用率检测和人员费用等方面实时地进行过程和系统监视。在所描述的控制器中，根据本发明实时地获取、评估和可视化以下数据：介质消耗量(喷砂介质、压缩空气以及电能)、所执行的喷砂做功、电功率、生产率(利用率)、机器的产量、除尘的体积流量、空气分离装置中的喷砂量的体积流量、喷砂介质加速系统处的喷砂介质量的体积流量、空气分离装置中的喷砂介质的体积流量、喷砂功率、致动器运行时间。
43.以下参数和计算用于评估所获得的数据：
[0044]-涡轮机转速n
涡轮机
[0045]
零件处理期间对应的喷砂涡轮机的额定转速(以每分钟转数为单位)。
[0046]
确定：经由频率转换器直接检测。
[0047]-电流消耗i
涡轮机
[0048]
零件处理期间对应的涡轮机马达的电流消耗(以安培为单位)。
[0049]
确定：经由频率转换器直接检测，或者可替代地经由单独的感应式电流变换器确定。
[0050]-电功率p
el
[0051]
零件处理期间对应的涡轮机马达的电功率(以千瓦为单位)。
[0052]
确定：经由频率转换器直接检测，或者可替代地通过使用电流变换器在控制器中进行计算来确定。
[0053]-扭矩m
涡轮机
[0054]
零件处理期间对应的涡轮机马达的扭矩(以牛顿米为单位)。
[0055]
确定：经由变频器直接检测。
[0056]-喷射速度vs[0057]
喷砂介质离开喷射斗时的速度(以米每秒为单位)。
[0058]
确定：根据涡轮机转速的线性直线。由基于涡轮机的预参数化预先限定。
[0059]-喷砂介质吞吐量
[0060]
在处理期间通过喷砂涡轮机的喷砂介质的量(以千克每分钟为单位)。
[0061]
确定：(2*p
el
*涡轮机效率)/v
s2
[0062]-喷砂功率ps[0063]
在零件处理期间喷砂涡轮机的动能(以千瓦为单位)。
[0064]
确定：
[0065]-喷砂时间t
涡轮机
[0066]
喷砂时间是喷砂涡轮机在负载下运行并且滑动器释放喷砂介质流的时间。
[0067]-喷砂做功w
涡轮机
[0068]
在零件处理期间喷砂涡轮机的做功(以千瓦时为单位)。
[0069]
确定：w
涡轮机
＝ps*t
涡轮机
[0070]-喷砂效率η
涡轮机
[0071]
在零件处理期间涡轮机马达的电功率与喷砂功率的关系(以百分比为单位)。
[0072]
确定：ps/pel*100
[0073]
根据本发明，喷砂技术中特有的监视和评估功能大体被划分和编排为三个主要的组，即零件质量、运行参数和维护。
[0074]
为了检测和评估零件质量，检测流过其中的喷砂介质的电的、电磁的、感应的、电容的、光学的、机械的或基于声音的传感器被附接至喷砂介质清洁单元，优选地在喷砂介质输送方向上计数，并且优选地在喷砂介质可以流过的横截面的全部宽度上计数。这些传感器也可以被设计成一个单元或一个传感器系统。如果所有传感器都检测喷砂介质，则这意味着系统的最大可能的喷砂介质吞吐量(100％)目前已经实现。类似地，占用一半的传感器意味着系统目前以50％的喷砂介质吞吐量运行。结合检测到的喷砂介质加速系统(根据本发明，也可以使用压缩空气喷砂系统来代替涡轮机)的喷砂功率和由此已知的用于各个加速系统的喷砂介质量，经由软件来确定预期的传感器占用率。对当前应用的喷砂介质量进行关于检测喷砂介质制备系统(空气分离器)的占用宽度的可信度的评估提供了产生关于喷砂系统的当前状态和当前参数化过程的均匀性的结论的可能性。为了最小化对喷砂介质制备的清洁结果的损害，在这种分离的情况下，系统中的抽吸点被布置成使得防止空气短
流，并且在空气分离器中提供喷砂介质帘的均匀流过。由喷砂介质清洁吸走的体积流量也同样被检测、记录和评估。
[0075]
由于在喷砂过程期间发生的材料去除，因此在喷砂过程期间产生了灰尘形式的磨损，该灰尘在喷砂腔室的空气中积聚。为了确保喷砂之后部件的清洁度，喷砂腔室(也称为喷砂空间)用空气冲洗，并且经由适当的排气系统被吸出。在这方面，重要的是始终保持吸出的空气量相同，使得部件的清洁结果和部件表面的清洁度始终保持相同。方便地，喷砂腔室和喷砂介质分离器或者这二者之一的抽吸体积流量的测量以及总体积流量的测量可以在根据本发明的喷砂系统处进行，使得总体积流量减去相应的部分体积流量的差得出另一体积流量。体积流量的检测由压差测量系统、先导管、叶片风速计或热式测量传感器进行。对体积流量的监视、记录和评估提供了关于所生产的零件质量(关于喷砂过程之后部件的表面清洁度(无灰尘)和喷砂介质清洁的一致性)的直接信息。为了始终保持体积流量恒定，抽吸系统的驱动马达方便地配备有频率转换器，经由该频率转换器，通过转速和功率调节来确保体积流量的一致性。
[0076]
作为示例，描述了包括四个涡轮机的喷砂系统，由于它们的大小和功率，每个涡轮机可以施加250kg/min，即一起施加1000kg/min。如果在涡轮机处喷砂介质吞吐量现在减少到125kg/min并且是每个涡轮机，则喷砂介质的总体积流量也因此减少到50％，传感器系统在喷砂介质制备中识别到这一点。如果这个量与预期的量匹配，则系统状态显示为合乎程序(in order)。例如，如果所有四个涡轮机每个都以250kg/min运行，在这种情况下这对应于100％的喷砂介质流量，并且传感器系统以较小的占用率检测喷砂介质制备中的偏离的喷砂介质流量，则这在系统状态中显示。因此，呈现是实时发生的，并且在有利的可扩展的评估中数据同样被收集、准备并且可视化。因此，与喷砂功率监视或吞吐量监视相结合的统一处理结果的证据是可行的。
[0077]
另一有利的布置被设计成使得系统的最大喷砂介质吞吐量是已知的，并且经由所占用的传感器，由致动器致动的遮挡翻板(baffle flap)根据通过的量来调节喷砂介质分离器中的喷砂介质的分布宽度。因此，可以实现持续均匀的喷砂介质分布，并且因此可以实现稳定和最佳的可能的喷砂介质清洁。
[0078]
通过针对路径或开口角度的测量系统对致动器或喷砂介质遮挡翻板的监视或装备同样是有利的。因此，与预期的已知喷砂介质吞吐量相结合，可以通过调节来接近已经预先设定的开口角度或开口宽度，随后根据这些开口角度或开口宽度仅需进行精细的调节。这样的系统能够总是保持喷砂介质清洁和分布均匀稳定和优化，而不考虑周期或批量时间。
[0079]
根据加速的喷砂介质的质量和速度计算喷砂功率。因此，例如，经由涡轮机的转速、喷砂介质吞吐量、摩擦力及其已知效率，在软件的特性曲线域中计算当前输出的喷砂功率。监视并调节实时检测到的参数，例如电流消耗和涡轮机转速。通过调节元件将相应的喷砂介质量供给到喷砂介质加速系统(涡轮机、压缩空气喷砂系统)。
[0080]
根据当前的现有技术，在这里存储基本的加工参数，比如转速值和期望的电流规格。然而，在本发明再现的解决方案中，加工配方中的值的参数化以直接绝对值进行，其中喷砂介质量(以kg/min为单位)、喷射速度(以m/s为单位)和/或喷砂功率(以千瓦为单位)这些参数可以在0％-100％的标度内选择。
[0081]
根据本发明产生以下优点：始终理想地利用可用的且可回收的涡轮机功率，也在域恒定范围内，在该范围内，该涡轮机功率不对应于驱动马达的额定功率。针对喷砂介质加速系统的喷砂介质计量装置的调节元件的设定时间非常短。防止在喷砂介质加速系统处与体积有关的吞吐量扰动并且在操作混合物中喷砂介质颗粒分布恒定。
[0082]
每个加速系统检测预选择的和施加的喷砂功率，并且确定所执行的喷砂做功。因此，整个机器所执行的总喷砂做功被用作评估最大变化成本、机器产量和介质消耗的基础。例如，可以呈现详细的喷砂介质消耗和执行的每千瓦时或兆焦耳的喷砂做功所处理的零件的数量。喷砂介质消耗优选地经由重量的、基于体积流量的或基于重量的计量系统来检测，该计量系统根据需要补充机器所要求的喷砂介质量。
[0083]
这些数据的记录、压缩和存档提供了准确回顾和明确比较不同持续时间的可能性。因此，提前规划和例如能力预测同样是可行的。
[0084]
位于机器处的所有或主要的电驱动器的消耗的电流和功率输出同样被实时地检测和评估。系统的总电功率经由中央功率测量装置实时检测和记录。与该检测和评估并行地监视、检测和评估机器的运行状态。
[0085]
包括以下参数的运行状态模型用于清楚地表示运行状态并且用来确定机器的技术可用性：
[0086]
关闭t
aus
[0087]
当控制器(plc)关闭时边缘设备(edge device)不从该控制器接收数据的时间。这个时间不应该自动出现在图表中，而是可以单独显示。
[0088]
喷砂时间ts[0089]
涡轮机在负载下运行的时间(滑阀打开)
[0090]
次要时间tn[0091]
在处理期间不发生涡轮机负载(例如装载和卸载、工作台转动等)的时间。
[0092]
就绪时间t
br
[0093]
潜在运行时间t
betr
的其中机器没有被有效使用的一部分。
[0094]
设定时间tr[0095]
设定系统和更换操作介质(喷砂介质)的时间。通过hmi上的单独页面相应地选择和取消选择(开始和停止)该时间。操作者必须在设定系统之前按下按钮来确认程序。plc还记录设定时间，直到重复致动按钮。可替代地，在切换到自动模式时也停止该时间。
[0096]
机器处于紧急停止
→
ta直到操作者按下设定
→
tr[0097]
维护时间tw[0098]
这包括根据维护计划提供的所有任务，例如计划的维护范围、机器清洁和维护后的测试运行。通过hmi上的单独页面相应地选择和取消选择(开始和停止)该时间。plc记录维护时间，直到重复致动按钮。可替代地，在切换到自动模式时也停止该时间。
[0099]
技术停机时间ta[0100]
由机器设计或执行中的缺陷引起的所有停机时间的总和。它们例如是故障维修等。停机时间是从故障发生直到故障消除的持续时间，即，直到系统再次进入运行状态的时间。
[0101]
汇总次数和比率
[0102]
利用率t
ng
[0103]
在以下公式中描述就绪时间t
br
和运行时间t
betr
的比率：
[0104]
t
ng
＝((t
betr-t
br
)/t
betr
)＝t
nu
/t
betr
[0105]
利用时间t
nu
[0106]
在利用时间期间，机器以其全部性能范围生产。换句话说，喷砂时间ts和次要时间tn的总和。利用时间是自动模式启动且无故障出现(机器正在运行)的时间。
[0107]
运行时间t
betr
[0108]
运行时间是指系统可能潜在生产的时间。
[0109]
可用性tv[0110]
系统可用性表示技术停机时间ta以及占用时间tb的比率(以“％”为单位)。
[0111]
可用性的确定v
t
＝100％-((ta/tb)*100％)
[0112]
占用时间tb[0113]
由于在客户处经常会出现不同的且变化的切换模式，因此占用时间的指定并不总是有利的。因此，占用时间tb可以被设定为以主开关“on”开始，并且可以被设定为以主开关“off”停止。因此，它是机器的主开关接通的时间的总和。
[0114]
边缘设备可以在主开关之前布线和安装，边缘设备包括所需的外围设备(如24v dc电源和保险丝)。所需的时间戳在边缘侧生成。
[0115]
本发明的另一构成是通过详细的磨损状态检测系统、存储的与单个零件相关的磨损零件历史以及进一步的使用寿命预测对最重要的磨损零件进行监视和更换建议。根据本发明，维护和检查因此是可精确调度的，并且可以实现面向操作者的备件物流而不浪费储存。
[0116]
本发明的进一步优点是：精确地检测所执行的喷砂做功；对关于所执行的喷砂做功的介质(例如喷砂介质)、电能和压缩空气进行详细的消耗检测和消耗监视；通过详细的磨损状态检测系统、与单个零件相关的磨损零件历史以及进一步的使用寿命预测，对最重要的磨损零件进行监视和更换建议；对机器产量和单个部件或部件批次的处理成本进行检测和可能的评估；精确检测机器的利用率和/或机器占用(占用系数)；能力预测和提前规划；最佳可能的质量控制。

技术特征：

1.一种操作喷砂系统(10)的方法，所述喷砂系统具有控制器(s)和至少一个涡轮机(t、12、14)，所述涡轮机由电动马达(m、11)驱动，并且颗粒状的喷砂介质通过所述涡轮机被加速并且被喷射到喷砂腔室(16)中的工件上，其特征在于，将所述涡轮机(t、12、14)的期望的喷射速度(v
s
)和期望的喷砂功率(p
s
)输入到所述控制器(s)中，根据预先限定的喷射速度(v
s
)和喷砂功率(p
s
)计算所需的喷砂介质吞吐量以及基于计算得出的喷砂介质吞吐量来设定供给到所述涡轮机(t、12、14)的喷砂介质的量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述喷射速度(v
s
)和所述喷砂功率(p
s
)作为百分比值或绝对值输入到所述控制器(s)中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将再现所述涡轮机(t、12、14)的所述喷射速度(v
s
)对所述电动马达(m、11)的转速(f)的依赖性的特性曲线(k1)存储在所述控制器(s)中。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述喷砂介质的量的设定通过由所述控制器(s)控制的调节元件(38、40)来进行。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将再现所述喷砂介质吞吐量对所述调节元件(38、40)的开度的依赖性的特性曲线(k2)存储在所述控制器(s)中。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述特性曲线(k2)的生成在于将所述调节元件(38、40)置于不同的位置，并且对于每个位置，根据当前的喷砂功率和当前的喷射速度计算和存储当前的喷砂介质吞吐量。7.根据前述权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节元件(38、40)在操作开始时被移动到预先限定的终端位置，特别是正在初始化的所述调节元件投入操作时所教导的终端位置。8.根据前述权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，将多个特性曲线(k2)以时间间隔存储在所述控制器(s)中，并且在所述特性曲线发生显著变化的情况下，所述控制器(s)输出故障消息或磨损消息。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述电动马达(m、11)由频率转换器(fu)控制，并且将所述电动马达的转速(f)、电流消耗(i)、电功率(pel)和/或扭矩从所述频率转换器(fu)传输到所述控制器(s)。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述电动马达(11)的电功率(pel)和先前确定的涡轮机效率计算所述涡轮机(12、14)的实际喷砂功率。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将最大允许的喷砂介质吞吐量的限值输入到所述控制器(s)中。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，提供用于喷砂介质的储存容器(18)，并且检测要被引入到所述储存容器(18)中的喷砂介质的空间分布。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，通过建立要被引入到所述储存容器(18)中的喷砂介质的检测到的空间分布与计算得出的喷砂介质吞吐量之间的相关性，在
所述控制器(s)中进行过程监视。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从所述喷砂腔室(16)和喷砂介质清洁单元(20)的区域二者中吸出空气，并且检测和监视两个抽吸部(26、28)的体积流量。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述涡轮机(t、12、14)的喷砂功率和所述喷砂功率与喷砂时间的乘积被确定，并且由所述控制器(s)显示为喷砂做功。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，检测并存储喷砂介质加速装置的实际执行的喷砂做功，特别是同样检测到的喷砂介质消耗和/或所处理的零件数量与所执行的喷砂做功产生联系并且由所述控制器(s)显示。17.一种喷砂系统，特别是其用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述喷砂系统具有控制器(s)和至少一个涡轮机(t、12、14)，所述涡轮机由电动马达(m、11)驱动，并且喷砂介质通过所述涡轮机被加速并且被喷射到喷砂腔室(16)中，其特征在于，所述控制器(s)被配置并且适于根据预先限定的喷射速度(v
s
)和预先限定的喷砂功率(p
s
)来计算所需的喷砂介质吞吐量，并且基于计算得出的喷砂介质吞吐量预先限定供给到所述涡轮机(t、12、14)的喷砂介质的量。18.根据权利要求17所述的喷砂系统，其特征在于，所述控制器(s)实时地确定所述喷砂系统(10)的所执行的喷砂做功，并且显示和/或存储所述喷砂系统的与所执行的喷砂做功有关的运行参数。19.根据权利要求17或18所述的喷砂系统，其特征在于，设置有用于设定所述喷砂介质吞吐量的滑动器，所述滑动器能够通过设置有距离测量装置的致动器(44)来调节，特别是通过机电缸来调节，所述滑动器能够通过另一致动器(48)、特别是通过气动缸抵靠固定的抵靠部(54)移动。20.根据权利要求17、18或19所述的喷砂系统，其特征在于，所述控制器(s)设置有用于向公共网络或专用网络传输数据的接口(i)。