CN110523567A - 一种机动式机器人喷涂系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机动式机器人喷涂系统及方法，属于车辆、设备喷涂领域，能够解决进行快速喷涂的机器人喷涂系统只能在特定的涂装车间内工作，无法进行机动式的转场作业的问题；系统及方法包括集装箱，集装箱的一侧侧面箱体可以整体卸下，打开后供机器人喷涂时使用。集装箱内设有喷涂机器人(2)，安装在移动底座(3)上，移动底座可沿集装箱内安装的轨道(4)负载机器人进行平移。集装箱一般放置在集装箱半挂车(7)上，由通用半挂牵引车(8)牵引完成现场机动机近距转场运输；集装箱也可由火车、轮船运输至较远距离的作业地点。

Description

一种机动式机器人喷涂系统

技术领域

本发明属于车辆、设备喷涂领域，具体涉及一种机动式机器人喷涂系统。

背景技术

现有的机器人喷涂系统多采用工厂式的固定布局，即设立专门的涂装车间，由流水线传递需要喷涂的白车身或设备；设备进入车间后，由固定式机器人沿程序设定的轨迹进行喷涂作业。而对于外场的车辆或设备，在不具备进入涂装车间快速改变其表面涂装时，则需要人工进行重新喷涂。在此过程中，喷涂人员需依靠专用的喷涂遮盖工具和小型喷涂装备，进行人工喷涂。

现阶段的喷涂存在如下问题：

1、可进行快速喷涂的机器人喷涂系统只能在特定的涂装车间内工作，无法进行机动式的转场作业；

2、人工喷涂耗时长，效率低，不满足快速更换涂装的需求，同时会浪费大量颜料；

3、喷涂过程中使用的颜料对人体有害，喷涂人员需穿着专业的防护装备；

4、不同车辆、设备的喷涂作业对喷涂人员有不同的要求，对人员的专业水平要求高；

5、现有的喷涂作业方式不满足通用化、标准化的需求。

发明内容

本发明提供一种机动式机器人喷涂系统及方法，能解决上述问题，尤其是具有机动性喷涂的特点。

本发明的一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于，该系统包括集装箱，喷涂机器人放置在集装箱内，安装在移动底座上，集装箱内底面具有轨道；移动底座可沿轨道负载机器人进行车体方向及前后的平移；集装箱的一侧侧面箱体能够整体卸下；喷涂机器人的喷涂机械臂从该侧面伸出作业；喷涂机器的喷涂机械臂在不工作时收回集装箱体内，集装箱内设有隔间被分为左右两部分，一部分用于放置喷涂机器人、移动底座、轨道，另一部分用于放置控制系统、供电系统、喷涂所需的颜料；还包括隔离喷涂区域的伸缩围挡；集装箱采用由火车、轮船运输进行远距离的作业地点的转换；集装箱能够放置在集装箱半挂车上，半挂车由半挂牵引车牵引完成作业现场的移动或者近距离转场运输；控制系统控制喷涂机器人喷涂作业过程，所使用的喷涂图案、颜色、设备类型由人工输入控制系统；控制系统储存设备类型、图案的相应喷涂程序，待喷涂物品就位后，控制系统控制喷涂机器人按预定指令进行控制喷涂作业。

进一步地，在喷涂程序执行完毕后，控制系统给出完成信号。

进一步地，伸缩围挡采用透明幕布。

进一步地，围挡采用一次性材料。

进一步地，喷涂机器人的喷涂机械臂能够前后左右上下移动。

进一步地，喷涂机器人喷涂的涂料更换为洗消药水，进行洗消作业。

进一步地，，若有电力不足、漆料不足或机器人故障，控制系统以声、光形式进行报警。

一种机动式机器人喷涂方法，其特征在于，该方法包括下述内容：

1)机器人放置在集装箱内，机器人沿集装箱内移动底座的轨道进行车体前后平移运动；喷涂机器人的喷涂机械臂再喷涂中前后左右上下移动；

2)集装箱的一侧侧面箱体整体卸下，喷涂机器人的喷涂机械臂从该侧面伸出作业；喷涂机器的喷涂机械臂在不工作时收回集装箱体内，

3)喷涂的设备所在的喷涂区域位于集装箱外部，喷涂区域由伸缩围挡与外界之间隔离；

4)机器人根据设定的程序，沿预定轨迹对相应的设备进行喷涂作业；

5)集装箱采用由火车、轮船运输进行远距离的作业地点的转换；再将集装箱放置在集装箱半挂车上，半挂车由半挂牵引车牵引完成作业现场的移动；

6)控制系统控制喷涂机器人喷涂作业过程，所使用的喷涂图案、颜色、设备类型由人工输入控制系统；控制系统储存设备类型、图案的相应喷涂程序，待喷涂物品就位后，控制系统控制喷涂机器人按预定指令进行控制喷涂作业。

进一步地，上述的一种机动式机器人喷涂方法，其特征在于，该方法包括下述具体限定步骤：

7)进行喷涂作业时，具有两个权利要求1至7任一所述的一种机动式机器人喷涂系统；每个喷涂机器人所在集装箱位于半挂车，半挂车由半挂牵引车牵引；分别位于喷涂设备的左右两侧，两半挂牵引车相向而停，两集装箱开口侧面正对，中间留出设备所需的喷涂区域；

8)半挂牵引车脱离，半挂车携带集装箱固定；集装箱侧面箱体打开后露出喷涂机器人；需要喷涂设备进入喷涂区域内，伸缩隔离围挡伸出，喷涂机器人根据储存的不同设备的喷涂程序，从前向后沿预定轨迹对设备进行喷涂。

同现有技术相比，本发明的有益效果如下所示：

1、喷涂作业全自动化完成，只需较少的人工干预；喷涂程序依照不同车型、设备的规范已提前录入机器人，现场作业时只需选择相应的车型或设备，即可完成喷涂；

2、全自动化的作业提高了喷涂效率，喷涂机器人作业相对人工喷涂更加快捷，更换不同季节所需的涂料相对传统方式更加便利。喷涂过程中使用的漆料相对以往更少；

3、喷涂的标准化程度高，喷涂的图案和色彩符合车辆或设备所需的标准；

4、适应通用化需求，集装箱可采用汽车、列车及轮船的运输方式，无需特殊的运输工具。机器人可完成40尺标准货柜(大约12米长)长度范围内的各型车辆、设备的涂装作业。机器人采用成熟批量生产的喷涂机器人，只需配备简单的移动底座即可使用；

5、作业条件简单，可快速部署。集装箱运输车可以抵达的地点，无论是公路、广场还是野外环境，稍加处理，即可完成喷涂作业；

6、环境友好，对作业人员健康危害小。采用伸缩隔离围挡，可有效放置涂料扩散到大气中，对周边环境和人员影响较小。作业人员不直接与涂料接触，可远程进行操作。

附图说明：

图1：机动式机器人喷涂系统组成示意图

图2：机动式机器人喷涂系统作业示意图

具体实施方式：

本发明采用标准集装箱平台1，集装箱经由特殊改造。集装箱的一侧侧面箱体可以整体卸下，打开后供机器人喷涂时使用。集装箱内设有专业喷涂机器人2，安装在移动底座3上，移动底座可沿集装箱内安装的轨道4负载机器人进行平移。集装箱内同时设有隔间5，放置机器人系统的控制机柜、喷涂所需的颜料、供电设施及其他附属设备，和隔离喷涂区域的伸缩围挡6。

集装箱一般放置在集装箱半挂车7上，由通用半挂牵引车8牵引完成转场运输；集装箱也可由火车、轮船运输至较远距离的作业地点。

进行喷涂作业时，一般需要双系统同时工作，于喷涂车辆或设备的左右两侧；在条件不具备时，也可由单系统先后喷涂左右两侧。标准的喷涂流程如下：首先由半挂牵引车牵引至预定地点，两车相向而停，保证两集装箱开口侧面正对，中间留出车辆或设备所需的喷涂区域；半挂牵引车脱离，集装箱半挂车携带集装箱固定1；集装箱侧面箱体9打开，露出喷涂机器人2；需要喷涂的车辆或设备10自行驶入或被放入喷涂区域内，伸缩隔离围挡伸出，保证喷涂时的颜料不会散入外部空间造成污染；喷涂机器人根据储存的不同车型、设备的喷涂程序，从前向后沿预定轨迹对车辆或设备进行喷涂；喷涂完成后，隔离围挡收起，车辆或设备离开喷涂区域；集装箱侧面箱体关闭，可继续运输至下一喷涂地点或驻车停放。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于其采用集装箱内安装喷涂机器人，机器人沿箱内轨道进行平移运动。所喷涂的设备或车辆位于集装箱外部，喷涂区域由伸缩围挡与外界隔离。机器人根据设定的不同程序，沿预定轨迹对相应的设备或车辆进行喷涂作业。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于其采用标准集装箱平台。箱体被分为两部分：一部分用于放置喷涂机器人、移动平台和轨道，另一部分用于放置控制系统、供电系统、喷涂系统及其他附属设备。喷涂机器人部分的外侧箱面在进行喷涂作业可以整体拆卸，完成作业后可以整体装回，保证运输及贮藏过程中外观为普通集装箱形式，有利于保护箱内设备。若作为军事用途，也有利于伪装和转场运输。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于其喷涂设备采用了喷涂机器人和移动底座的结合形式。机器人采用现有的成熟喷涂机器人，与涂装车间中所采用的机器人相同，无需特别定制。喷涂机器人安装在移动底座上，可沿集装箱内的固定轨道进行平移，与机器人共同构成六自由度的姿态调整，从而完成车辆或设备从前向后的喷涂作业。机器人在不工作时可完全收回箱体内，保证箱体的外观平整。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于可进行机动式作业。系统所使用的集装箱可由汽车、列车或轮船运输至相应的目的地，再由半挂车拖曳或装至集装箱专用车进行机动式作业。系统可在通用路面、广场或野外即可完成涂装作业。集装箱也可安装在固定位置，进行快速的室内或室外喷涂。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于采用自动化作业形式，控制系统总控喷涂作业。控制系统储存特定车型、设备的喷涂程序，待喷涂物品就位后，控制机器人按预定指令进行喷涂作业，所使用的喷涂图案、颜色、车型、设备可由人工输入相应的指令。在喷涂程序执行完毕后，控制系统给出明确信号。人工可通过控制系统的监视器对喷涂过程进行监控。若有任何错误或偏差，譬如电力不足、漆料不足或机器人故障，控制系统也会以声、光等形式进行报警。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于采用伸缩围挡隔离喷涂空间及外部空间。伸缩围挡采用透明幕布形式，可通过目视观察喷涂的运行情况，也能够有效防止涂料散入大气当中。围挡采用多次使用材料或一次性材料，易于更换。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于该系统本身不局限于喷涂作业，也可以推广至类似领域。该系统的设计理念也可用于洗消作业，例如进出疫区或辐射区车辆、设备的快速消杀工作，通过更换相应的机器人、涂料更换为药水，进行喷淋。

Claims (9)

1.一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于，该系统包括集装箱，喷涂机器人(2)放置在集装箱内，安装在移动底座(3)上，集装箱内底面具有轨道；移动底座可沿轨道(4)负载机器人进行车体方向及前后的平移；

集装箱的一侧侧面箱体能够整体卸下；喷涂机器人(2)的喷涂机械臂从该侧面伸出作业；喷涂机器的喷涂机械臂在不工作时收回集装箱体内，

集装箱内设有隔间(5)被分为左右两部分，一部分用于放置喷涂机器人、移动底座(3)、轨道，另一部分用于放置控制系统、供电系统、喷涂所需的颜料；还包括隔离喷涂区域的伸缩围挡；

集装箱采用由火车、轮船运输进行远距离的作业地点的转换；集装箱能够放置在集装箱半挂车(7)上，半挂车(7)由半挂牵引车(8)牵引完成作业现场的移动或者近距离转场运输；

控制系统控制喷涂机器人喷涂作业过程，所使用的喷涂图案、颜色、设备类型由人工输入控制系统；控制系统储存设备类型、图案的相应喷涂程序，待喷涂物品就位后，控制系统控制喷涂机器人按预定指令进行控制喷涂作业。

2.根据权利要求1所述的一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于，在喷涂程序执行完毕后，控制系统给出完成信号。

3.根据权利要求1所述的一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于，伸缩围挡采用透明幕布。

4.根据权利要求1所述的一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于，围挡采用一次性材料。

5.根据权利要求1所述的一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于，喷涂机器人的喷涂机械臂能够前后左右上下移动。

6.根据权利要求1所述的一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于，喷涂机器人喷涂的涂料更换为洗消药水，进行洗消作业。

7.根据权利要求1所述的一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于，若有电力不足、漆料不足或机器人故障，控制系统以声、光形式进行报警。

8.一种机动式机器人喷涂方法，其特征在于，该方法包括下述内容：

1)机器人放置在集装箱内，机器人沿集装箱内移动底座(3)的轨道进行车体前后平移运动；喷涂机器人的喷涂机械臂再喷涂中前后左右上下移动；

2)集装箱的一侧侧面箱体整体卸下，喷涂机器人(2)的喷涂机械臂从该侧面伸出作业；喷涂机器的喷涂机械臂在不工作时收回集装箱体内，

3)喷涂的设备所在的喷涂区域位于集装箱外部，喷涂区域由伸缩围挡与外界之间隔离；

4)机器人根据设定的程序，沿预定轨迹对相应的设备进行喷涂作业；

5)集装箱采用由火车、轮船运输进行远距离的作业地点的转换；再将集装箱放置在集装箱半挂车(7)上，半挂车(7)由半挂牵引车(8)牵引完成作业现场的移动；

6)控制系统控制喷涂机器人喷涂作业过程，所使用的喷涂图案、颜色、设备类型由人工输入控制系统；控制系统储存设备类型、图案的相应喷涂程序，待喷涂物品就位后，控制系统控制喷涂机器人按预定指令进行控制喷涂作业。

9.根据权利要求1所述的一种机动式机器人喷涂方法，其特征在于，该方法包括下述具体限定步骤：

7)进行喷涂作业时，具有两个权利要求1至7任一所述的一种机动式机器人喷涂系统；每个喷涂机器人所在集装箱位于半挂车(7)，半挂车(7)由半挂牵引车(8)牵引；分别位于喷涂设备的左右两侧，两半挂牵引车相向而停，两集装箱开口侧面正对，中间留出设备所需的喷涂区域；

8)半挂牵引车脱离，半挂车携带集装箱固定(1)；集装箱侧面箱体(9)打开后露出喷涂机器人(2)；需要喷涂设备(10)进入喷涂区域内，伸缩隔离围挡伸出，喷涂机器人根据储存的不同设备的喷涂程序，从前向后沿预定轨迹对设备进行喷涂。