CN111992387A - 一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，包括支撑板、角度调整模块以及喷涂模块；支撑板对应的与爬壁机器人和角度调整模块进行安装；喷涂模块安装于角度调整模块上；该喷涂器可根据作业船体表面的曲率粗调主动喷涂角度，进而保证喷枪的喷嘴始终垂直于船体待喷涂表面，进而保证船舶表面漆膜厚度达到使用要求且厚度均匀，同时多个喷枪同时或者单独进行喷涂作业，在兼顾喷涂效率的情况下能够对局部进行修补。

Description

一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置
技术领域
本发明涉及爬壁涂装机器人，特别涉及一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置。
背景技术
船舶始终处于复杂海洋环境中工作，这对船舶外板及其他工件表面的喷涂工艺提出了更高的要求。
随着科学技术的不断进步，喷涂机器人逐渐在船舶制造工业得到应用。喷枪轨迹的优劣、待涂表面形状直接影响到船舶表面漆膜厚度分布情况，进而对产品表面质量、产品寿命和性能产生影响。
目前较新的爬壁喷涂机器人可以实现前端执行机构左右移动及喷枪高度的调整，与传统的喷涂设备相比，极大地提高了喷涂质量和喷涂效率。
例如，申请号为CN201720071561.X的专利，公开了一种自动喷涂装置，该申请案通过在机体上设置一个硬质多喷枪的喷管，喷管上等距离设有多个喷枪，所述喷枪朝向并垂直于受喷面设置。
但该专利的喷枪在进行曲面喷涂时无法调整喷枪的中心轴线始终垂直于受喷面，功能单一只适合于在船体平整的表面进行涂装作业，无法满足船舶外板曲面处的涂装需求。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，满足船舶外板曲面处的涂装需求。
技术方案：本发明所述的一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，包括支撑板、角度调整模块以及喷涂模块；支撑板对应的与爬壁机器人和角度调整模块进行安装；喷涂模块安装于角度调整模块上；喷涂机构在进行船体曲面部位外板喷涂作业时，角度调整模块调整喷涂模块的喷涂角度。
进一步的，角度调整模块包括角度调整机构一和角度调整机构二，角度调整机构一包括主动齿轮、齿条以及工作端配有齿轮的驱动电机，齿条和支撑板侧壁滑动连接，驱动电机安装在支撑板上，并且驱动电机通过齿轮和齿条啮合，驱动电机通过齿轮驱动齿条沿着支撑板移动；角度调整机构二包括连接板、连接架以及传动组件，连接板和支撑板铰接，连接板侧壁通过销轴转动连接主动齿轮，主动齿轮与齿条啮合，相邻连接板之间通过连接架实现两者的铰接，传动组件设置于连接板之间，传动组件调整连接板之间的角度，喷涂模块安装于连接板上。
进一步的，传动组件包括一对传动齿轮和传动电机，传动齿轮对应设置在相邻连接板上且传动齿轮相互啮合，驱动电机设置在连接板上且通过齿轮和传动齿轮啮合设置。
进一步的，喷涂模块包括喷枪、安装组件以及喷枪驱动组件，喷枪安装于安装组件上，喷枪驱动组件驱动安装组件转动以调整喷枪喷洒角度。
进一步的，安装组件包括固定套和连接杆，喷枪设置于固定套内，固定套通过销轴和连接杆固定连接。
进一步的，喷枪驱动组件包括控制电机和一端相互啮合设置的齿轮，齿轮对应与连接杆和电机端固定连接。
进一步的，连接板上设置至少一个喷涂模块，喷涂模块的喷枪可单独或者共同工作。
进一步的，每个喷涂模块的控制电机单独工作，控制电机配合传动电机和/或驱动电机工作以调整喷枪的喷嘴使其正对于喷涂面。
有益效果：本发明与现有技术相比：该喷涂器可根据作业船体表面的曲率粗调主动喷涂角度，进而保证喷枪的喷嘴始终垂直于船体待喷涂表面，进而保证船舶表面漆膜厚度达到使用要求且厚度均匀，同时多个喷枪同时或者单独进行喷涂作业，在兼顾喷涂效率的情况下能够对局部进行修补。
附图说明
图1为本发明的喷涂器轴测图；
图2为本发明的角度调整机构一结合支撑板的结构示意图；
图3为本发明的角度调整机构二结合喷枪模块的结构示意图；
图4为本发明的角度调整机构二结构示意图；
图5为本发明的喷涂模块去除喷枪之后的结构示意图；
图6为本发明的喷涂机构工作状态示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，包括支撑板1、角度调整模块2以及喷涂模块3；支撑板1对应的与爬壁机器人和角度调整模块2进行安装；喷涂模块3安装于角度调整模块2上；喷涂机构在进行船体曲面部位外板喷涂作业时，角度调整模块2调整喷涂模块3的喷涂角度。
如图1和2以及3所示，角度调整模块2包括角度调整机构一21和角度调整机构二22，角度调整机构一21包括主动齿轮211、齿条212以及工作端配有齿轮的驱动电机213，齿条212和支撑板1侧壁滑动连接，驱动电机213安装在支撑板1上，并且驱动电机213通过齿轮和齿条212啮合，驱动电机213通过齿轮驱动齿条212沿着支撑板1移动；角度调整机构二22包括连接板221、连接架222以及传动组件223，连接板221和支撑板1铰接，连接板221侧壁通过销轴转动连接主动齿轮211，主动齿轮211与齿条212啮合，相邻连接板221之间通过连接架222实现两者的铰接，传动组件223设置于连接板221之间，传动组件223调整连接板221之间的角度，喷涂模块3安装于连接板221上。
如图4所示，传动组件223包括一对传动齿轮2231和传动电机2232，传动齿轮2231对应设置在相邻连接板221上且传动齿轮2231相互啮合，驱动电机213设置在连接板221上且通过齿轮和传动齿轮2231啮合设置。
如图1和3以及5所示，喷涂模块3包括喷枪31、安装组件32以及喷枪驱动组件33，喷枪31安装于安装组件32上，喷枪驱动组件33驱动安装组件32转动以调整喷枪31喷洒角度。
安装组件32包括固定套321和连接杆322，喷枪31设置于固定套321内，固定套321通过销轴和连接杆322固定连接。
喷枪驱动组件33包括控制电机331和一端相互啮合设置的齿轮332，齿轮332对应与连接杆322和电机端固定连接。
连接板221上设置至少一个喷涂模块3，喷涂模块3的喷枪31可单独或者共同工作。
每个喷涂模块3的控制电机331单独工作，控制电机331配合传动电机2232和/或驱动电机213工作以调整喷枪31的喷嘴使其正对于喷涂面。
如图1至6所示，该喷涂器的工作原理：首先通过驱动电机213驱动齿轮332，实现齿条212的上下进给运动从而带动主动齿轮211的转动，进一步实现支撑板1与连接板221之间的角度；其次，通过传动电机2232驱动传动齿轮2231控制连接板221之间的角度，这两部分的调整使得角度调整模块2的弯曲程度近似于船舶外板的曲率；然后，通过控制电机331驱动齿轮332从而带动连接杆322的转动，进而实现喷枪31的转动；喷枪31由独立的控制电机331控制，控制电机331使得喷枪31的中心轴线能够垂直于待喷涂表面，且可针对曲面大小不一，可实时控制运行喷枪31的个数；最后，通过控制各部分的电机实现角度调整模块2、喷涂模块3满足工作要求，进而提高喷涂效率和喷涂质量。

Claims (8)

1.一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，其特征在于包括支撑板(1)、角度调整模块(2)以及喷涂模块(3)；支撑板(1)对应的与爬壁机器人和角度调整模块(2)进行安装；喷涂模块(3)安装于角度调整模块(2)上；喷涂机构在进行船体曲面部位外板喷涂作业时，角度调整模块(2)调整喷涂模块(3)的喷涂角度。
2.根据权利要求1所述的一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，其特征在于角度调整模块(2)包括角度调整机构一(21)和角度调整机构二(22)，角度调整机构一(21)包括主动齿轮(211)、齿条(212)以及工作端配有齿轮的驱动电机(213)，齿条(212)和支撑板(1)侧壁滑动连接，驱动电机(213)安装在支撑板(1)上，并且驱动电机(213)通过齿轮和齿条(212)啮合，驱动电机(213)通过齿轮驱动齿条(212)沿着支撑板(1)移动；角度调整机构二(22)包括连接板(221)、连接架(222)以及传动组件(223)，连接板(221)和支撑板(1)铰接，连接板(221)侧壁通过销轴转动连接主动齿轮(211)，主动齿轮(211)与齿条(212)啮合，相邻连接板(221)之间通过连接架(222)实现两者的铰接，传动组件(223)设置于连接板(221)之间，传动组件(223)调整连接板(221)之间的角度，喷涂模块(3)安装于连接板(221)上。
3.根据权利要求2所述的一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，其特征在于传动组件(223)包括一对传动齿轮(2231)和传动电机(2232)，传动齿轮(2231)对应设置在相邻连接板(221)上且传动齿轮(2231)相互啮合，驱动电机(213)设置在连接板(221)上且通过齿轮(332)和传动齿轮(2231)啮合设置。
4.根据权利要求1所述的一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，其特征在于喷涂模块(3)包括喷枪(31)、安装组件(32)以及喷枪驱动组件(33)，喷枪(31)安装于安装组件(32)上，喷枪驱动组件(33)驱动安装组件(32)转动以调整喷枪(31)喷洒角度。
5.根据权利要求4所述的一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，其特征在于安装组件(32)包括固定套(321)和连接杆(322)，喷枪(31)设置于固定套(321)内，固定套(321)通过销轴和连接杆(322)固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，其特征在于喷枪驱动组件(33)包括控制电机(331)和一端相互啮合设置的齿轮(332)，齿轮(332)对应与连接杆(322)和电机端固定连接。
7.根据权利要求3所述的一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，其特征在于连接板(221)上设置至少一个喷涂模块(3)，喷涂模块(3)的喷枪(31)可单独或者共同工作。
8.根据权利要求4所述的一种面向曲面喷涂作业的船用爬壁机器人喷涂装置，其特征在于每个喷涂模块(3)的控制电机(331)单独工作，控制电机(331)配合传动电机(2232)和/或驱动电机(213)工作以调整喷枪(31)的喷嘴使其正对于喷涂面。
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