船舶外板爬壁拖涂式机器人及其作业方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106345645A(43)申请公布日2017.01.25(21)申请号201611003852.1(22)申请日2016.11.15(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市高新园区凌工路2号(72)发明人林焰衣正尧李玉平潘志远裴斐蒋晓宁李冰王春雷(74)专利代理机构大连星海专利事务所21208代理人花向阳杨翠翠(51)Int.Cl.B05B13/04(2006.01)B25J11/00(2006.01)B05B15/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图8页(54)发明名称船舶外板爬壁拖涂式机器人及其作业方法(57)摘要一种船舶外板爬壁拖涂式机器人及其作业方法，属于船舶与海洋工程中的智能建造装备技术领域。该系统主要由菱形搭载主框架、磁力可调装置、驱动行走机构、喷头横扫及防护装置、供料管系、漆雾回收管系等组成。其技术特点是：采用喷头后置于驱动轮，拖动喷头喷涂，防止喷涂轨迹碾压；采用喷头防护罩，防止漆雾污染，对漆雾进行回收；喷头左右横移，模拟人工手持喷枪作业；横移丝杠大于两驱动轮距，保证机器人涂装轨迹全覆盖，不会因往复运动碾压；设置漆雾加热器，防止漆雾因温度低固化堵塞管路。通过自由旋转连接器使机器人所拖带管路始终自由向下，不会翘起，防止拖管额外弯矩力。具有安全、可靠和高效等优点，极具工程应用价值。CN106345645ACN106345645A权利要求书1/1页1.一种船舶外板爬壁拖涂式机器人,它包括控制单元（11），其特征是：它还包括菱形强度框架（3a）、磁力可调吸附装置、驱动行走机构、喷头横扫及防护装置、供料管系、漆雾回收管系；所述菱形强度框架（3a）焊接在方形吸附装置搭载框架（3b）上，控制单元（11）安装在菱形强度框架（3a）上，支撑连接漆雾加热器（7b）的漆雾加热器支架（3c）安装在菱形强度框架（3a）上的横向中心位置；自由旋转连接器（7d）安装在方形吸附装置搭载框架（3b）右上方，涂料喷头（8）安装在两驱动轮后；所述磁力可调吸附装置布置安装在方形吸附装置搭载框架（3b）的四角；所述驱动行走机构把安装A驱动电机（6a）的A驱动电机支架（6c）布置在菱形强度框架（3a）左侧，安装B驱动电机(6b)的B驱动电机支架（6d）布置在菱形强度框架（3a）右侧，A驱动电机（6a）输出轴与左侧的A驱动电机输出连接皮带（6e）连接，A驱动电机输出连接皮带（6e）与A驱动轮（2a）连接，B驱动电机（6b）输出轴与右侧的B驱动电机输出连接皮带（6f）连接，B驱动电机输出连接皮带（6f）与B驱动轮（2b）连接，沿机器人横向中心线布置的A驱动轮（2a）和B驱动轮（2b）分别设置在方形吸附装置搭载框架（3b）的外侧，辅助前万向轮（2c）和辅助后万向轮（2d）安装在方形吸附装置搭载框架（3b）纵向的中心线处；所述喷头横扫及防护装置把涂料喷头（8）安装在漆雾防护罩（7h）内，漆雾防护罩（7h）安装在漆雾防护罩支架（5a）上，喷头距离可调节装置（5c）安装在涂料喷头左右横移丝杠框架（4a）上，涂料喷头左右横移丝杠（4c）与喷头横移丝杠电机（4b）连接，涂料喷头左右横移丝杠框架（4a）安装在菱形强度框架（3a）上，涂料喷头左右横移丝杠（4c）大于两驱动轮距离，左右两侧各大150mm；所述供料管系采用机器人本体供料管（7a）终端与涂料喷头（8）连接，机器人本体供料管（7a）始端与自由旋转连接器（7d）连接，地面供料拖管接头（7e）终端与自由旋转连接器（7d）连接，；所述漆雾回收管系采用机器人本体回收软管（7g）始端与漆雾防护罩（7h）连接，机器人本体回收软管（7g）终端与漆雾加热器（7b）连接，机器人本体回收硬管（7c）始端与漆雾加热器（7b）连接，机器人本体回收硬管（7c）终端与自由旋转连接器（7d）连接，地面回收拖管接头（7f）终端与自由旋转连接器（7d）连接，采用硬塑材料的漆雾防护外罩（7k）与半球形的漆雾防护罩（7h）一体浇筑，漆雾防护罩内温度湿度传感器（9）安装在漆雾防护罩（7h）上。2.根据权利要求1所述的船舶外板爬壁拖涂式机器人的使用方法，其特征是：操作者首先通过船舶坞内吊机，将机器人吊至船舶外板（10）附近；辅助以台车，在船舶直底部分高于船坞水平地面2米高的地方，调节机器人四块磁力可调吸附装置，将机器人平放自然吸附在船舶外板表面；机器人进入待涂区域，在远处远离作业点的操作者手持遥控器操作；操作者启动A驱动电机（6a）和B驱动电机（6b）以及喷头横移丝杠电机（4b），遥控喷头下游开关阀开动喷头喷射作业；让机器人沿着船舶外板表面自下而上喷头左右横移，模拟人工作业；按照丝杠覆盖的范围，操作者调整机器人行走轨迹，实现全覆盖喷涂并不碾压已涂区域。