CN108655135A - 船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统 - Google Patents

船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,所述爬壁机器人通过柔性防护绳连接有防坠器,所述防坠器连接在船舶、石化储罐的壁面上,所述爬壁机器人固定连接有真空清洗器。本发明解决了除锈作业采用人工并需要搭建较多辅助设施的问题,增加除锈效率,减少粉尘对施工人员的危害,减少除锈成本。本发明采用了回收装置与废水分离的方式,有效减少了对环境的污染,达到环保要求。本发明采用远程遥控的方式对爬壁机器人和高压水系统进行控制,所有控制均可在显示设置终端上进行,操作更加方便。本发明的真空清洗器安装在爬壁机器人的腹部,含有自适应装置,可自适应凹凸不平的外表面,增加了除锈作业的环境适应性。

Description

船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统
技术领域
本发明涉及除锈清洗领域,尤其涉及船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统。
背景技术
在船舶分段外表面等大范围开放导磁性工作面和石化储罐外表面,由于工作范围通常较大,在进行除锈作业时需要临时搭建脚手架,施工人员再攀附到脚手架上进行除锈作业。目前罐体及船舶外表面的除锈作业以高压水除锈为主,而船体表面的除锈仍然以喷丸、喷砂或水加沙为主,当今以高压水除锈回收系统为主,作业方式均是将废料排放到环境中,即作业方式为开放式作业,成本高,资源浪费严重。开放式喷砂或喷丸作业时,材料中的灰尘会在巨大气流的喷射下产生扬尘,污染环境,损害作业人员身体健康。开放式高压水除锈回收系统作业虽然在高压水的帮助下避免了除掉的漆挥洒到空气中造成扬尘,但在与水混合后排放到地面或海水中不仅污染环境还浪费水资源。同时,作业之后的表面会因附着有水而反锈,为喷漆作业造成了一定的困难。
申请号为200810019011.9,申请日为2008.1.8的中国专利涉及一种货车高压水射流除锈生产线与工艺,其真空清洗器内的喷头旋转可依靠水射流反冲力自旋转工作,也可以通过气动马达等强制驱动旋转,后者工作性能更加稳定,其高压水旋转喷头安装有罩壳,罩壳和真空回收系统联通。但缺陷在于其高压水喷头只有两个,一次除锈面积很小,除锈效率低,因而亟需一种可回收式除锈装置安装在爬壁除锈机器人上,不仅可以做到环保无污染,同时也可以提高除锈效率,降低作业成本,提高作业质量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,包括爬壁机器人,所述爬壁机器人通过柔性防护绳连接有防坠器,所述防坠器连接在船舶、石化储罐的壁面上,所述爬壁机器人固定连接有真空清洗器,所述真空清洗器连接有高压水输出管路的一端,所述高压水输出管路的另一端连接有高压水系统,所述真空清洗器连接有回收管路的一端,所述回收管路的另一端连接有真空回收系统,所述真空回收系统通过废水管连接有废水分离单元,所述真空清洗器通过传输信号线连接有控制单元,所述控制单元通过数据线缆连接有显示设置终端。
优选地,所述防坠器通过磁力吸附固定在船舶、石化储罐壁面。
优选地,所述高压水输出管路和回收管路均连接在爬壁机器人的背部,所述真空清洗器固定连接在爬壁机器人的腹部中心处。
优选地,所述控制单元内集成有用于控制爬壁机器人的动作及高压水系统的启停的无线遥控系统信号接收端。
优选地,所述显示设置终端上设置有用于调节参数设置的旋钮和显示实时行走速度、工作时间、当前工作状态的显示屏。
优选地,所述爬壁机器人靠近船舶、石化储罐壁面的一侧固定连接有脱离传感装置。
优选地,所述爬壁机器人通过永磁吸附的方式在船舶或石化储罐外表面运动。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明解决了除锈作业采用人工并需要搭建较多辅助设施的问题,增加除锈效率,减少粉尘对施工人员的危害,减少除锈成本。
2.本发明采用了回收装置与废水分离的方式,有效减少了对环境的污染,达到环保要求。
3.本发明采用远程遥控的方式对爬壁机器人和高压水系统进行控制,所有控制均可在显示设置终端上进行,操作更加方便。
4.本发明的真空清洗器安装在爬壁机器人的腹部,含有自适应装置,可自适应凹凸不平的外表面,增加了除锈作业的环境适应性。
附图说明
图1是本发明的整体船舶、石化储罐壁面机器人系统结构图;
图2是控制系统组成图;
图3是真空清洗器安装图;
图4是A—A的剖面视图;
图5是机器人工作方向示意图。
图中:高压水系统1、爬壁机器人2、真空清洗器3、真空回收系统4、显示设置终端5、控制单元6、废水分离单元7、防坠器8。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-5,船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,包括爬壁机器人2,所述爬壁机器人2通过永磁吸附的方式在船舶或石化储罐外表面运动,所述爬壁机器人2靠近船舶、石化储罐壁面的一侧固定连接有脱离传感装置,正常作业时脱离传感装置与被除锈件表面距离为0mm~20mm,若脱离传感装置与被除锈件表面距离大于20mm时,视为爬壁机器人2出现侧翻脱落状态,控制单元6控制高压水系统1停止工作。
所述爬壁机器人2通过柔性防护绳连接有防坠器8,所述防坠器8通过磁力起重器吸附固定在船舶、石化储罐的壁面,当爬壁机器人2下坠速度超过2m/s时,防坠器8自动锁紧,所述爬壁机器人2固定连接有真空清洗器3。
所述真空清洗器3可根据壁面除锈的情况,通过调节限位脚轮可调整除锈距离,实现更好的除锈效果。使得一次除锈面积大大增加,在高速旋转的情况下,随着除锈装置的移动,除锈宽度也大大增加,除锈效率也随之大大提高。通过在真空清洗器3的底部增加毛刷使得真空清洗器3内部产生真空腔体,有利于废水和锈渣的回收。气动驱动马达可驱动高压水喷头回转,性能更加稳定,除锈过程更加均匀,除锈效果更好。也可通过高压水自身的反冲力带动喷头回转。所述真空清洗器3结构简单紧凑,便于与爬壁机器人2相结合,可以实现更便捷的除锈作业。
所述真空清洗器3连接有高压水输出管路的一端,所述高压水输出管路的另一端连接有高压水系统1,所述真空清洗器3连接有回收管路的一端,所述回收管路的另一端连接有真空回收系统4,且真空清洗器3固定连接在爬壁机器人2的腹部中心处,所述高压水输出管路和回收管路均连接在爬壁机器人2的背部,真空回收系统4由罗茨真空泵、消音器、真空分离罐、配管阀、分离器、过滤器、除尘器、排水泵、储水槽和电器柜组成,所述真空回收系统4通过废水管连接有废水分离单元7,所述真空清洗器3通过传输信号线连接有控制单元6。
所述控制单元6内集成有用于控制爬壁机器人2的动作及高压水系统1的启停的无线遥控系统信号接收端,所述控制单元6位于电器柜内,所述控制单元6通过数据线缆连接有显示设置终端5,所述显示设置终端5用于当前工作系统的状态显示、故障报警及参数设置,所述显示设置终端5上设置有用于调节参数设置的旋钮和显示当前工作系统状态的显示屏。
本系统的工作过程为:
步骤1,将防坠器8通过磁力起重器吸附于船舶外表面,其中磁力起重器是通过磁吸附作用吸附到船舶表面并配有摇杆,方便拆卸,拆卸时磁力起重器脱离船舶表面。将防坠器8的防护绳连接至爬壁机器人2。
步骤2,将爬壁机器人2放置于船舶外表面或者其它大范围开放导磁性工作面。
步骤3,连接控制线缆,连接高压水输出管路和回收管路,启动爬壁机器人2,启动真空回收系统4和废水分离单元7。
步骤4,通过显示设置终端5对爬壁机器人2运动参数、清洁参数进行设定。
步骤5,通过无线遥控系统下发爬壁机器人2的运动指令。
步骤6,通过无线遥控系统开启高压水系统1作业指令,爬壁机器人2即按照遥控路径进行除锈作业。
步骤7,完成某一除锈工序后,通过无线遥控系统调整爬壁机器人2的位置,进入下一道工序。
步骤8,当所有除锈工序执行结束后,关闭高压水系统1并将爬壁机器人2驱动至待卸除区。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,包括爬壁机器人(2),其特征在于,所述爬壁机器人(2)通过柔性防护绳连接有防坠器(8),所述防坠器(8)连接在船舶、石化储罐的壁面上,所述爬壁机器人(2)固定连接有真空清洗器(3),所述真空清洗器(3)连接有高压水输出管路的一端,所述高压水输出管路的另一端连接有高压水系统(1),所述真空清洗器(3)连接有回收管路的一端,所述回收管路的另一端连接有真空回收系统(4),所述真空回收系统(4)通过废水管连接有废水分离单元(7),所述真空清洗器(3)通过传输信号线连接有控制单元(6),所述控制单元(6)通过数据线缆连接有显示设置终端(5)。
2.根据权利要求1所述的船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,其特征在于,所述防坠器(8)通过磁力吸附固定在船舶、石化储罐的壁面。
3.根据权利要求1所述的船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,其特征在于,所述高压水输出管路和回收管路均连接在爬壁机器人(2)的背部,所述真空清洗器(3)固定连接在爬壁机器人(2)的腹部中心处。
4.根据权利要求1所述的船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,其特征在于,所述控制单元(6)内集成有用于控制爬壁机器人(2)的动作及高压水系统(1)的启停的无线遥控系统信号接收端。
5.根据权利要求1所述的船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,其特征在于,所述显示设置终端(5)上设置有用于调节参数的旋钮和显示实时行走速度、工作时间、当前工作状态的显示屏。
6.根据权利要求1所述的船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,其特征在于,所述爬壁机器人(2)靠近船舶、石化储罐壁面的一侧固定连接有脱离传感装置。
7.根据权利要求1所述的船舶、石化储罐壁面爬壁除锈机器人工作系统,其特征在于,所述爬壁机器人(2)通过永磁吸附的方式在船舶或石化储罐外表面运动。
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