CN106622817A - 一种船体外壁自动喷涂系统及喷涂控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船体外壁自动喷涂系统及喷涂控制方法，船体外壁自动喷涂系统包括一伸缩臂,伸缩臂与移动车体之间设有角度调节机构,伸缩臂上设有喷涂机构，包括喷砂或喷漆机构；船体外壁自动喷涂系统还包括控制器、陀螺仪和加速度计，控制器分别与伸缩臂、角度调节机构和喷涂机构连接，陀螺仪和加速度计分别与控制器连接，喷涂控制方法包括如下步骤：(1)控制器控制伸缩臂、角度调节机构和喷涂机构进行工作；(2)陀螺仪和加速度计分别采集喷涂机构的移动速度，并将速度信息分别发送给控制器；(3)控制器将对伸缩臂和角度调节机构进行微调。本发明能够保证喷砂或喷漆设备在运行过程中匀速平稳，大大提高了船体表面处理效率和处理效果，节约了劳动力。

Description

一种船体外壁自动喷涂系统及喷涂控制方法

技术领域

本发明涉及船体外壁喷砂或喷漆领域，具体涉及一种船体外壁自动喷涂系统及喷涂控制方法。

背景技术

在对船体外壁进行喷砂或喷漆时，一般采用喷涂系统，现有的喷涂作业中的喷砂或喷漆设备由人工进行操作，在运行过程中速度容易不稳定，不能时刻保证匀速运行，如果喷砂或喷漆设备在运行过程中速度不稳定，则待处理表面会出现表面清洁度不一致，喷出的漆膜厚度不一致，甚至可能出现漏处理的表面。

目前主要的处理方法是在末端机构上加装一个滚轮，滚轮上安装转速传感器，利用转速传感器测得末端运行速度，再反馈给控制器进行闭环控制。但是这种方法有弊端，滚轮可能发生打滑，使得测量结果不准确，而且接触式的滚轮容易对待处理表面产生影响。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供一种船体外壁自动喷涂系统及喷涂控制方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种船体外壁自动喷涂系统，船体外壁自动喷涂系统包括一移动车体,所述移动车体上设有一可旋转的伸缩臂,所述伸缩臂与移动车体之间设有角度调节机构,所述伸缩臂的伸缩端上设有喷涂机构，所述船体外壁自动喷涂系统还包括控制器、陀螺仪和加速度计，所述控制器分别与伸缩臂、角度调节机构和喷涂机构控制连接，所述陀螺仪和加速度计设置在伸缩臂的伸缩端上，所述陀螺仪和加速度计分别与控制器连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述伸缩臂为一伸缩油缸，所述角度调节机构为一变幅油缸。

在本发明的一个优选实施例中，所述控制器分别与伸缩油缸和变幅油缸上的比例电磁阀控制连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述控制器内设有数据存储模块、速度参数对比模块、速度参数收集模块和输出控制模块，所述速度参数收集模块分别与陀螺仪和加速度计连接，所述速度参数对比模块分别与数据存储模块和速度参数收集模块连接，所述输出控制模块与速度参数对比模块连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述船体外壁自动喷涂系统还包括一数据转换器，所述数据转换器分别与陀螺仪和加速度计和速度参数收集模块连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述喷涂机构包括一机械手，所述机械手上设有一种喷砂装置或者至少一组喷枪。

一种船体外壁自动喷涂系统的喷涂控制方法，所述喷涂控制方法包括如下步骤：

(1)首先在控制器内输入预先设定的喷涂机构的喷砂或喷漆的移动速度，然后控制器根据入预先设定的速度信息控制伸缩臂、角度调节机构和喷涂机构按照预先设定的速度信息进行工作；

(2)陀螺仪和加速度计分别采集喷涂机构在喷砂或喷漆时的移动速度，并将采集到的速度信息分别发送给控制器；

(3)控制器将接受到的陀螺仪和加速度计传送来的速度信息与预先设定的移动速度进行对比，当陀螺仪和加速度计传送来的速度信息与预先设定的移动速度不相同时，控制器会对伸缩臂和角度调节机构进行微调；

(4)然后陀螺仪和加速度计分别再次采集喷涂系统在喷砂或喷漆时的移动速度，并将采集到的速度信息分别发送给控制器；

(5)控制器再将接受到的陀螺仪和加速度计传送来的速度信息与预先设定的移动速度进行对比，当陀螺仪和加速度计传送来的速度信息与预先设定的移动速度还不相同时，控制器会对伸缩臂和角度调节机构进行再次微调；

(6)依次重复上述步骤，直至喷涂机构在喷砂或喷漆时的移动速度与入预先设定的喷涂系统的喷砂或喷漆的移动速度一致。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤(3)或步骤(5)中，当陀螺仪和加速度计采集时间过长时，控制器采用加速度计发送来的速度信息与与预先设定的移动速度进行对比，当陀螺仪和加速度计采集时间过短时，控制器采用陀螺仪发送来的速度信息与与预先设定的移动速度进行对比。

本发明的有益效果是：

本发明能够保证喷砂或喷漆设备在运行过程中匀速稳定，大大提高了船体表面处理效率和处理效果，节约了劳动力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1区域A的放大图；

图3为控制器的结构示意图；

图4为本发明的控制原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1至图4，本发明提供的船体外壁自动喷涂系统，其包括一移动车体100,在移动车体100上设有一可旋转的伸缩臂200,在伸缩臂与移动车体100之间设有角度调节机构300,在伸缩臂200的伸缩端上设有喷涂机构400。

喷涂机构400，其是用于对船体外壁进行喷砂或喷漆，为了提高喷涂效率，喷涂机构400具体包括一机械手，在机械手上设有一种喷砂装置或者至少一组喷枪。

喷涂机构400设置在伸缩臂200的伸缩端上，通过伸缩臂200的伸缩从而进行移动喷涂。

另外，由于伸缩臂200在移动车体100上可旋转，角度调节机构300是用于调节伸缩臂200在移动车体100上的旋转角度，从而调节喷涂机构400的喷涂角度。

伸缩臂200具体为一伸缩油缸，角度调节机构300具体为一变幅油缸。

本申请还包括控制器500、陀螺仪600和加速度计700。

控制器500，其分别与伸缩臂200、角度调节机构300和喷涂机构400连接，其可分别控制伸缩臂200、角度调节机构300和喷涂机构400进行工作。

控制器500具体分别与伸缩油缸和变幅油缸的比例电磁阀控制连接，通过控制伸缩油缸和变幅油缸的比例电磁阀的电流大小，从而改变比例电磁阀阀芯的开口度，从而改变伸缩油缸和变幅油缸的流量，进而控制喷涂机构400喷涂速度的均匀性。

这样只需在控制器500内预先输入喷涂机构400喷涂速度，控制器500就可根据输入的速度信息从而对伸缩油缸和变幅油缸的比例电磁阀的电流大小进行相应调整，从而实现喷涂机构400喷涂速度的均匀性。

控制器500，其内部具体设有数据存储模块510、速度参数对比模块520、速度参数收集模块530和输出控制模块540。

输出控制模块540分别与伸缩臂200和角度调节机构300连接。

数据存储模块510，其是用于存储预先设定的喷涂机构400喷涂速度的信息。

陀螺仪600和加速度计700分别设置在伸缩臂200的顶端，它们分别是实时检测喷涂机构400的喷涂速度，并将检测到的速度信息发送给控制器500内的速度参数收集模块530。

陀螺仪600和加速度计700具体可通过一数据转换器将检测到的速度信息转换成速度参数收集模块530可识别的速度信号，并将转换后的速度信号发送给速度参数收集模块530，速度参数收集模块530再将接受到的速度信号发送给速度参数对比模块520。

控制器500内的速度参数对比模块520分别与存储模块510、速度参数对比模块520和输出控制模块540连接，速度参数对比模块520可将速度参数对比模块520发送来的速度信号相结合与存储模块510内存储的预先设定的喷涂机构400喷涂速度的信息进行对比，如速度参数对比模块520发送来的速度信号与存储模块510内存储的预先设定的喷涂机构400喷涂速度的信息不相同时，可通过输出控制模块540对伸缩臂200和角度调节机构300进行调整，直至度参数对比模块520发送来的速度信号与存储模块510内存储的预先设定的喷涂机构400喷涂速度的信息相同。

另外，由于陀螺仪600在较短时间内采集到的速度信息比较准确，而通过较长时间采集到的速度信息则会有与漂移而存有误差，加速度计700通过较长时间采集到的速度信息是非常准确的，而在较短时间内采集到的速度信息由于信号噪声的存在，会有误差，为了进一步提高准确性，在控制器500内还设有一速度采集时间对比模块550。

速度采集时间对比模块550分别与陀螺仪600、加速度计700和速度参数收集模块530连接。

在速度采集时间对比模块550可预先设定好数据采集时间，当速度采集时间大于预先设定好的采集时间，对比模块550则会将加速度计700发送来的信息发送给速度参数收集模块530，而将陀螺仪600发送来的信息过滤，当速度采集时间小于预先设定好的采集时间，对比模块550则会将陀螺仪600发送来的信息发送给速度参数收集模块530，而将加速度计700发送来的信息过滤。

参见图4，基于上述方案的实施，本申请还提供了船体外壁自动喷涂系统的喷涂控制方法，该喷涂控制方法包括如下步骤：

(1)首先在控制器500内输入预先设定的喷涂机构400的喷砂或喷漆的移动速度，然后控制器500根据入预先设定的速度信息控制伸缩臂200、角度调节机构300和喷涂机构400按照预先设定的速度信息进行工作；

(2)陀螺仪600和加速度计700分别采集喷涂机构400在喷砂或喷漆时的移动速度，并将采集到的速度信息分别发送给控制器500；

(3)控制器500将接受到的陀螺仪600和加速度计700传送来的速度信息进行结合，并与预先设定的移动速度进行对比，当陀螺仪600和加速度计700传送来的速度信息与预先设定的移动速度不相同时，控制器500会对伸缩臂200和角度调节机构300进行微调；

(4)然后陀螺仪600和加速度计700分别再次采集喷涂机构400在喷砂或喷漆时的移动速度，并将采集到的速度信息分别发送给控制器500；

(5)控制器500再将接受到的陀螺仪600和加速度计700传送来的速度信息与预先设定的移动速度进行对比，当陀螺仪600和加速度计700传送来的速度信息与预先设定的移动速度还不相同时，控制器500会对伸缩臂200和角度调节机构300进行再次微调；

(6)依次重复上述步骤，直至喷涂机构400在喷砂或喷漆时的移动速度与入预先设定的喷涂机构400的喷砂或喷漆的移动速度一致。

另外，为了进一步提高准确性，步骤(3)或步骤(5)中，当陀螺仪600和加速度计700采集时间过长时，控制器500采用加速度计700发送来的速度信息与与预先设定的移动速度进行对比，当陀螺仪600和加速度计700采集时间过短时，控制器500采用陀螺仪600发送来的速度信息与预先设定的移动速度进行对比。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种船体外壁自动喷涂系统，船体外壁自动喷涂系统包括一移动车体,其特征在于，所述移动车体上设有一可旋转的伸缩臂,所述伸缩臂与移动车体之间设有角度调节机构,所述伸缩臂的伸缩端上设有喷涂机构，所述船体外壁自动喷涂系统还包括控制器、陀螺仪和加速度计，所述控制器分别与伸缩臂、角度调节机构和喷涂机构控制连接，所述陀螺仪和加速度计设置在伸缩臂的伸缩端上，所述陀螺仪和加速度计分别与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种船体外壁自动喷涂系统，其特征在于，所述伸缩臂为一伸缩油缸，所述角度调节机构为一变幅油缸。

3.根据权利要求2所述的一种船体外壁自动喷涂系统，其特征在于，所述控制器分别与伸缩油缸和变幅油缸上的的比例电磁阀控制连接。

4.根据权利要求1所述的一种船体外壁自动喷涂系统，其特征在于，所述控制器内设有数据存储模块、速度参数对比模块、速度参数收集模块和输出控制模块，所述速度参数收集模块分别与陀螺仪和加速度计连接，所述速度参数对比模块分别与数据存储模块和速度参数收集模块连接，所述输出控制模块与速度参数对比模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种船体外壁自动喷涂系统，其特征在于，所述船体外壁自动喷涂系统还包括一数据转换器，所述数据转换器分别与陀螺仪和加速度计和速度参数收集模块连接。

6.根据权利要求1所述的一种船体外壁自动喷涂系统，其特征在于，所述喷涂机构包括一机械手，所述机械手上设有一种喷砂装置或者至少一组喷枪。

7.一种船体外壁自动喷涂系统的喷涂控制方法，其特征在于，所述喷涂控制方法包括如下步骤：

(1)首先在控制器内输入预先设定的喷涂机构的喷砂或喷漆的移动速度，然后控制器根据入预先设定的速度信息控制伸缩臂、角度调节机构和喷涂机构按照预先设定的速度信息进行工作；

(2)陀螺仪和加速度计分别采集喷涂机构在喷砂或喷漆时的移动速度，并将采集到的速度信息分别发送给控制器；

(3)控制器将接受到的陀螺仪和加速度计传送来的速度信息与预先设定的移动速度进行对比，当陀螺仪和加速度计传送来的速度信息与预先设定的移动速度不相同时，控制器会对伸缩臂和角度调节机构进行微调；

(4)然后陀螺仪和加速度计分别再次采集喷涂系统在喷砂或喷漆时的移动速度，并将采集到的速度信息分别发送给控制器；

(5)控制器再将接受到的陀螺仪和加速度计传送来的速度信息与预先设定的移动速度进行对比，当陀螺仪和加速度计传送来的速度信息与预先设定的移动速度还不相同时，控制器会对伸缩臂和角度调节机构进行再次微调；

(6)依次重复上述步骤，直至喷涂机构在喷砂或喷漆时的移动速度与入预先设定的喷涂机构的喷砂或喷漆的移动速度一致。

8.根据权利要求7所述的一种船体外壁自动喷涂系统的喷涂控制方法，其特征在于，所述步骤(3)或步骤(5)中，当陀螺仪和加速度计采集时间过长时，控制器采用加速度计发送来的速度信息与与预先设定的移动速度进行对比，当陀螺仪和加速度计采集时间过短时，控制器采用陀螺仪发送来的速度信息与与预先设定的移动速度进行对比。