本實(shí)用新型涉及一種船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)，屬于船舶與海洋工程中的船舶外板噴涂的智能裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

船舶外板涂裝是整個(gè)造船工藝中下水前涂裝作業(yè)的末道，當(dāng)前主要是人工手持噴槍開式噴涂，即使有概念設(shè)計(jì)提出采用機(jī)器人搭載噴涂，也都是采用開式噴涂，不對(duì)漆霧進(jìn)行回收。容易造成粉塵涂料污染，時(shí)間長會(huì)對(duì)搭載作業(yè)的機(jī)器人本體表面產(chǎn)生漆霧大量附著，破壞機(jī)器人搭載設(shè)備。

船舶外板爬壁拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)主要包括對(duì)機(jī)器人噴漆涂料的供應(yīng)，特別是對(duì)噴出的漆霧進(jìn)行廢漆回收，對(duì)作業(yè)設(shè)備進(jìn)行防護(hù)，使作業(yè)的機(jī)器人本體免于漆霧的附著，免于長期漆霧附著而產(chǎn)生的設(shè)備污濁及維修困難，也使大氣環(huán)境免于漆霧的污染，也保證噴涂漆膜質(zhì)量。

由于機(jī)器人爬壁作業(yè)，會(huì)在船舶外板表面轉(zhuǎn)彎或旋轉(zhuǎn)，因此，所搭載的真空回收管路和涂料供給管路很容易受力彎翹或打結(jié)，甚至?xí)p繞在機(jī)器人本體，與機(jī)器人本體其他部位干涉，或者可能由于拖帶管路的彎翹，使拖帶管路再次與已經(jīng)噴涂的船舶外板表面接觸，造成已涂漆膜的破壞。所以，一種拖帶管路防彎矩和纏繞部分，采用靈活管路連接器，布置各個(gè)管路流體媒介的內(nèi)部通道，使各個(gè)管路始終自由下垂，使機(jī)器人本體不受力，可以使爬壁類的機(jī)器人更好地吸附在鋼板表面。同時(shí)考慮一定的高度，不使拖帶管路與機(jī)器人本體其他部件干涉。使拖帶管路始終自由懸垂。

一種船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)，其技術(shù)特點(diǎn)是：采用噴涂及防護(hù)罩，利用機(jī)器人搭載左右時(shí)時(shí)移動(dòng)大跨距作業(yè)的噴槍，利用薄壁半球體防護(hù)罩防止漆霧散落機(jī)器人本體及大氣中；采用漆霧真空回收系統(tǒng)，在下位地面布置真空回收泵組，將漆霧進(jìn)行回收，避免防護(hù)罩內(nèi)漆霧堆積，同時(shí)，避免低溫回收漆霧附著管壁堵塞回收管，中間在機(jī)器人本體上布置了漆霧回收加熱器，使漆霧保持高溫便于霧化回收；采用拖帶管路防彎矩和纏繞，避免機(jī)器人轉(zhuǎn)彎或旋轉(zhuǎn)，造成管路彎翹產(chǎn)生強(qiáng)力力矩不利于爬壁機(jī)器人吸附，以及避免管路纏繞機(jī)器人本體，與機(jī)器人本體其他部位干涉，以及由于拖帶管路的彎翹，使拖帶管路再次與已經(jīng)噴涂的表面接觸，造成已涂漆膜的破壞。

一種船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)，可以有效地解決漆霧大氣污染、機(jī)器人搭載本體防護(hù)、拖帶管路彎翹或纏繞及破壞已涂區(qū)域，提高涂裝質(zhì)量。目前，國內(nèi)外研究的緊貼爬壁式噴涂機(jī)器人設(shè)備，均采用開式噴涂，未見有封閉的防護(hù)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分考慮了工程實(shí)際應(yīng)用要求及經(jīng)濟(jì)性，結(jié)構(gòu)新穎，功能完善，操作方便，很好地解決了漆霧大氣污染、機(jī)器人搭載本體防護(hù)、拖帶管路彎翹或纏繞及破壞已涂區(qū)域的問題。具有安全、可靠和高效等優(yōu)點(diǎn)，極具工程應(yīng)用價(jià)值。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng), 它包括機(jī)器人的本體框架、控制系統(tǒng)，它還包括噴涂防護(hù)罩、噴涂供料管系、漆霧真空回收管系、拖帶管路防彎矩和纏繞裝置；所述噴涂防護(hù)罩把涂料噴嘴安裝在漆霧防護(hù)罩的半球中心處，硬塑材料的漆霧防護(hù)外罩與硬塑材料的漆霧防護(hù)罩連接成一體，漆霧防護(hù)外罩連接在漆霧防護(hù)罩的邊緣處,內(nèi)部黏貼錫紙防護(hù)膜，布置在防護(hù)罩體正中心的涂料噴嘴安裝在噴嘴距離可調(diào)節(jié)裝置上，噴嘴距離調(diào)節(jié)絲杠安裝在噴嘴距離可調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部，與船舶外板表面保持200-500mm的距離，漆霧防護(hù)罩焊接在漆霧防護(hù)罩支架上，漆霧防護(hù)罩支架安裝在涂料噴嘴左右橫移絲杠框架上，噴嘴橫移絲杠電機(jī)輸出軸與涂料噴嘴左右橫移絲杠連接；所述噴涂供料管系采用涂料噴嘴輸入前端連接機(jī)器人本體部涂料供料管，噴射控制閥安裝在接近供料箱的下位供料管上，涂料噴嘴與防護(hù)罩內(nèi)部涂料供給管相連，防護(hù)罩內(nèi)部涂料供給管與機(jī)器人本體部涂料供料管相連，機(jī)器人本體部涂料供料管與自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座連接，自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座上安裝自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器，旋轉(zhuǎn)供料接頭管連接下位供料管，下位供料管連接供料箱, 噴射控制閥安裝在供料箱出口處；所述漆霧真空回收管系把漆霧真空回收腔安裝在漆霧防護(hù)罩半球中心處，漆霧真空回收腔孔在漆霧防護(hù)罩半球中心澆筑開孔，8個(gè)漆霧真空回收腔孔開孔位于漆霧真空回收腔的底部，漆霧真空回收腔頂部與機(jī)器人本體上的真空回收軟塑管連接，真空回收軟塑管與漆霧回收加熱器連接，漆霧回收加熱器安裝在機(jī)器人本體框架上，漆霧回收加熱器后端與涂料加熱器后端真空回收管連接，涂料加熱器后端真空回收管與自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座連接，自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器安裝在自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座上，剛性的旋轉(zhuǎn)回收接頭管與下位回收管連接，下位回收管連接廢料回收箱；所述拖帶管路防彎矩和纏繞裝置把自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器安裝在機(jī)器人本體的自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座上，剛性的旋轉(zhuǎn)供料接頭管和剛性的旋轉(zhuǎn)回收接頭管分別與下位供料管和下位回收管連接, 自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器分別連接機(jī)器人本體部涂料供料管和涂料加熱器后端真空回收管，旋轉(zhuǎn)供料接頭管和旋轉(zhuǎn)回收接頭管尺寸高于機(jī)器人本體其他部分。

所述廢料回收箱連接真空驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的真空回收泵；廢料觀察鏡和綜合監(jiān)控臺(tái)安裝在廢料回收箱上, 綜合監(jiān)控臺(tái)的電子線路與漆霧防護(hù)罩上的溫度和濕度傳感器連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：這種船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)，充分考慮了工程實(shí)際應(yīng)用要求及經(jīng)濟(jì)性，結(jié)構(gòu)簡單新穎，功能完善，操作方便，很好地解決了漆霧大氣污染、機(jī)器人搭載本體防護(hù)、拖帶管路彎翹或纏繞及破壞已涂區(qū)域的問題，采用噴涂及防護(hù)罩，利用機(jī)器人搭載左右時(shí)時(shí)移動(dòng)大跨距作業(yè)的噴槍，利用薄壁半球體防護(hù)罩防止漆霧散落機(jī)器人本體及大氣中；采用漆霧真空回收系統(tǒng)，在下位地面布置真空回收泵組，將漆霧進(jìn)行回收，避免防護(hù)罩內(nèi)漆霧堆積，同時(shí)，避免低溫回收漆霧附著管壁堵塞回收管，中間在機(jī)器人本體上布置了漆霧回收加熱器，使漆霧保持高溫便于霧化回收；采用拖帶管路防彎矩和纏繞，避免機(jī)器人轉(zhuǎn)彎或旋轉(zhuǎn)，造成管路彎翹產(chǎn)生強(qiáng)力力矩不利于爬壁機(jī)器人吸附，以及避免管路纏繞機(jī)器人本體，與機(jī)器人本體其他部位干涉，以及由于拖帶管路的彎翹，使拖帶管路再次與已經(jīng)噴涂的表面接觸，造成已涂漆膜的破壞；具有安全、可靠和高效等優(yōu)點(diǎn)，極具工程應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

圖1是一種船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)立體圖。

圖2是一種船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)的主視圖。

圖3是圖2中的A-A剖視圖。

圖4是圖2中的B-B剖視圖。

圖5是機(jī)器人搭載防護(hù)罩拖帶管路正向上行圖。

圖6是機(jī)器人拖帶管路正向上行狀態(tài)圖。

圖7是機(jī)器人搭載防護(hù)罩拖帶管路下行系統(tǒng)圖。

圖8是機(jī)器人拖帶管路正向下行狀態(tài)圖。

圖中：1a、漆霧防護(hù)罩，1b、漆霧防護(hù)外罩，1c、錫紙防護(hù)膜，2a、漆霧真空回收腔孔，2b、漆霧真空回收腔，2c、真空回收軟塑管，2d、漆霧回收加熱器，2e、涂料加熱器后端真空回收管，2f、旋轉(zhuǎn)回收接頭管，2g、下位回收管，2h、廢料回收箱，2m、廢料觀察鏡，2n、綜合監(jiān)控臺(tái)，2q、真空回收泵，2t、真空驅(qū)動(dòng)電機(jī)，3a、涂料噴嘴，3b、防護(hù)罩內(nèi)部涂料供給管，3c、機(jī)器人本體部涂料供料管，3d、旋轉(zhuǎn)供料接頭管，3e、下位供料管，3f、供料箱，3g、噴射控制閥，4a、自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器，4b、自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座，5、溫度和濕度傳感器，6a、涂料噴嘴左右橫移絲杠框架，6b、涂料噴嘴左右橫移絲杠，6c、噴嘴橫移絲杠電機(jī)，7a、漆霧防護(hù)罩支架，7b、噴嘴距離調(diào)節(jié)絲杠，7c、噴嘴距離可調(diào)節(jié)裝置，8、機(jī)器人本體框架，9、船舶外板，10、地面。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步描述。

圖1、2、3、4、5、6、7、8示出了船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)主要包括噴涂及防護(hù)罩部分、噴涂供料部分、漆霧真空回收部分、拖帶管路防彎矩和纏繞部分等組成。所述噴涂及防護(hù)罩部分由涂料噴嘴3a嵌入漆霧防護(hù)罩1a正中心，漆霧防護(hù)外罩1b連接漆霧防護(hù)罩1a外部,組成整體防護(hù)罩，整體防護(hù)罩材質(zhì)都是硬塑組成，為防止機(jī)器人作業(yè)時(shí)受大風(fēng)等突然外力載荷影響，防護(hù)罩設(shè)置為圓形，采用硬塑以降低重量；所述噴涂供料部分由涂料噴嘴3a嵌入漆霧防護(hù)罩1a正中心，涂料噴嘴3a輸入前端連接機(jī)器人本體部涂料供料管3c，噴射涂裝的開槍功能由安置在下位供料管3e附近供料箱3f的噴射控制閥3g進(jìn)行噴射開槍控制；所述漆霧真空回收部分由漆霧真空回收腔2b通過漆霧真空回收腔孔2a將涂料噴嘴3a噴出的廢料回收，并通過一些列真空回收管系實(shí)現(xiàn)漆霧的回收，以保護(hù)機(jī)器人本體受漆霧污染，避免涂裝作業(yè)的環(huán)境污染；所述拖帶管路防彎矩和纏繞部分由自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器4a安裝在置于機(jī)器人本體的自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座4b上，旋轉(zhuǎn)供料接頭管3d和旋轉(zhuǎn)回收接頭管2f作為剛性固定端口，分別連接下位供料管3e和下位回收管2g, 自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器4a在機(jī)器人本體的前端連接機(jī)器人本體部分的管路，分別連接機(jī)器人本體部涂料供料管3c和涂料加熱器后端真空回收管2e，通過軸向旋轉(zhuǎn)360°，使旋轉(zhuǎn)供料接頭管3d和旋轉(zhuǎn)回收接頭管2f受所拖帶下位供料管3e和下位回收管2g的重力作用，始終保持順沿船舶外板表面自由向下，避免了因機(jī)器人沿船舶外板表面轉(zhuǎn)彎、轉(zhuǎn)向而引起的所拖帶管路上翹，對(duì)機(jī)器人本體吸附造成較大的彎矩力，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)供料接頭管3d和旋轉(zhuǎn)回收接頭管2f高度高于機(jī)器人本體其他部分，避免了因機(jī)器人沿船舶外板表面轉(zhuǎn)彎、轉(zhuǎn)向而引起的拖帶管路防纏繞。

漆霧防護(hù)外罩1b連接漆霧防護(hù)罩1a外部,組成整體防護(hù)罩外形，整體防護(hù)罩材質(zhì)都是硬塑組成，內(nèi)部布置錫紙防護(hù)膜1c，該保護(hù)膜可以根據(jù)表面附著的涂料漆霧量來進(jìn)行簡易更換，防止涂料長時(shí)間附著防護(hù)罩內(nèi)部表面。涂料噴嘴3a布置在防護(hù)罩體正中心，與船舶外板表面保持200-500mm的距離，以保證噴涂質(zhì)量，涂料噴嘴3a距離受噴嘴距離可調(diào)節(jié)裝置7c調(diào)節(jié)，將噴嘴距離根據(jù)工藝要求控制在200-500mm的距離內(nèi)，噴嘴距離調(diào)節(jié)絲杠7b根據(jù)工藝需要旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)高度。漆霧防護(hù)外罩1b以漆霧防護(hù)罩支架7a為支撐，同時(shí)安裝在涂料噴嘴左右橫移絲杠框架6a上，噴嘴橫移絲杠電機(jī)6c驅(qū)動(dòng)涂料噴嘴左右橫移絲杠6b通過漆霧防護(hù)罩支架7a帶動(dòng)漆霧防護(hù)罩1a左右橫移大跨度噴涂運(yùn)動(dòng)。

涂料噴嘴3a安裝在漆霧防護(hù)罩1a正中心，與防護(hù)罩內(nèi)部涂料供給管3b相連，防護(hù)罩內(nèi)部涂料供給管3b與機(jī)器人本體部涂料供料管3c相連，機(jī)器人本體部涂料供料管3c與自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座4b連接，自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座4b上安裝自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器4a，將供料管聯(lián)通通導(dǎo)至旋轉(zhuǎn)供料接頭管3d，旋轉(zhuǎn)供料接頭管3d上連接有下位供料管3e，下位供料管3e連接供料箱（3f）,供料箱3f出口處布置噴射控制閥3g。

8個(gè)漆霧真空回收腔孔2a開孔于漆霧真空回收腔2b的底部，漆霧真空回收腔2b頂部與機(jī)器人本體上的漆霧真空回收軟塑管2c連接，真空回收軟塑管2c與漆霧回收加熱器2d相連，漆霧回收加熱器2d安裝在機(jī)器人本體框架8上，其后端連接有涂料加熱器后端真空回收管2e，涂料加熱器后端真空回收管2e與自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座4b連接，自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器支座4b上安裝自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器4a，將真空回收管聯(lián)通至剛性的旋轉(zhuǎn)回收接頭管2f，旋轉(zhuǎn)回收接頭管2f與下位回收管2g相連接，下位回收管2g終端送入廢料回收箱2h，廢料回收箱2h上布置廢料觀察鏡2m和綜合監(jiān)控臺(tái)2n, 綜合監(jiān)控臺(tái)2n監(jiān)控漆霧防護(hù)罩1a上溫度和濕度傳感器5采集的溫度和濕度信號(hào)以及其他運(yùn)動(dòng)動(dòng)力信號(hào)，廢料回收箱2h連接真空回收2q并連接相應(yīng)的真空驅(qū)動(dòng)電機(jī)2t。

這種船舶外板拖涂式機(jī)器人的供料及漆霧回收防護(hù)罩系統(tǒng)的作業(yè)方法：操作者首先開動(dòng)爬壁機(jī)器人搭載作業(yè)，機(jī)器人噴涂過程中，開動(dòng)真空回收泵，進(jìn)行時(shí)時(shí)漆霧回收。同時(shí)，每條船作業(yè)結(jié)束后，定期采用超聲波厚度儀器檢查防護(hù)罩內(nèi)錫紙附著漆霧的狀態(tài)，如果漆霧厚度大于1mm,將錫紙換下，更換新錫紙。每條船作業(yè)結(jié)束后，查看真空回收加熱器狀態(tài)，保證加熱器內(nèi)部流體介質(zhì)不堆積。爬壁機(jī)器人遠(yuǎn)程遙控搭載作業(yè)時(shí)，觀察其所拖帶管路的狀態(tài)，由于采用自由圓周旋轉(zhuǎn)連接器，保證了機(jī)器人所拖帶管路不對(duì)機(jī)器人附壁吸附造成額外力矩，同時(shí)不會(huì)破壞已涂區(qū)域，特別是機(jī)器人自上而下運(yùn)行時(shí)，管路仍然可以自由懸垂，并且高度高于機(jī)器人本體，不至于與機(jī)器人本體干涉。機(jī)器人開動(dòng)時(shí)，當(dāng)機(jī)器人受遠(yuǎn)程遙控進(jìn)入噴涂區(qū)域后，噴嘴才可以開槍噴射，由噴射控制閥受人工遠(yuǎn)程操作。操作者通過觀察鏡查看真空回收箱是否已經(jīng)填滿，判斷何時(shí)卸料。

本實(shí)用新型的主要技術(shù)參數(shù)( 可根據(jù)用戶需要確定) ：

機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪距離（外圍）:0.8 m

噴嘴距離船舶外板可調(diào)節(jié)高度:200-500mm

供料體統(tǒng)壓力：270bar

真空壓力：-0.6bar

噴嘴控制閥出口壓力可調(diào)范圍：150-350 bar

防護(hù)罩重量（kg）：＜1.5

防護(hù)罩尺寸：半徑150mm。