CN113830247B - 一种船舶外板打磨除锈机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶外板打磨除锈机器人，涉及船舶除锈技术领域。本发明包括安装框和打磨组件；安装框内壁之间滑动配合有滑动组件；第二安装板与安装框滑动配合；第一安装板与第二安装板底面均通过紧固螺栓固定连接有电磁吸附组件；限位箱内底面设置有电磁线圈；两支撑板之间滑动配合有驱动组件；驱动组件与第一齿轮条啮合配合。本发明通过控制器控制第一电磁盘得电吸住船舶外板，启动驱动电机带动第一齿轮条移动，带动第二安装板连同第二电磁盘沿着滑动槽道滑动，存储弹性势能；控制第二电磁盘得电吸引外板，控制电磁线圈失电，使得驱动齿轮脱离第一齿轮条，释放弹性势能，使得安装框前移，实现整个装置克服重力在船舶外板上移动。

Description

一种船舶外板打磨除锈机器人

技术领域

本发明属于船舶除锈技术领域，特别是涉及一种船舶外板打磨除锈机器人。

背景技术

由于船舶运行环境对船体的腐蚀程度严重，长时间运行的船舶表面会产生氧化锈蚀的现象。因此，对其必须进行定期的除锈喷漆维护，以确保船舶运行的安全性。船舶除锈是为了去除船体钢铁表面的氧化层和锈蚀物以及旧漆层，彻底的除锈可为喷漆提供良好的接触基底，从而确保喷漆的质量，更好地实现对船体的保护。船舶常用的除锈方法有手工除锈、机械除锈、高压水射流除锈和喷砂除锈等。

经检索，申请号为CN201910876217.1的一种船舶自动除锈装置，包括上导向机构、下导向机构和除锈机构；上导向机构和下导向机构分别固定在船舶的上下两端，下导向机构和下导向机构之间设有钢丝绳，钢丝绳穿过除锈机构将除锈机构压设在船舶上，除锈机构可沿钢丝绳进行移动、并对船舶进行除锈操作；该发明提高了除锈效率，保证了除锈效果，同时保证了操作人员的人身安全。

然而，该发明在对船舶外侧进行除锈时，存在转向难的问题，该发明上导向机构和下导向机构均包括第一固定端子和第二固定端子，第一固定端子和第二固定端子可拆卸的固定在船舶上，第一固定端子和第二固定端子之间张紧固定一个长条形的齿板，齿板与船舶接近的一侧上设有多个支撑端子，支撑端子压设在船舶上；第一固定端子和第二固定端子之间还设有移动牵引组件，安装较为麻烦，且难以进行任意角度的转向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶外板打磨除锈机器人，通过第一电磁盘与第二电磁盘的互锁连接，通过控制器控制第一电磁盘得电吸住船舶外板，启动驱动电机带动驱动齿轮的转动，从而带动第一齿轮条的转动，从而带动第二安装板连同第二电磁盘沿着滑动槽道滑动，存储弹性势能；控制第二电磁盘得电吸引外板，控制器控制电磁线圈失电，使得驱动齿轮脱离第一齿轮条，释放弹性势能，使得安装框连同第一电磁盘前移。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种船舶外板打磨除锈机器人，包括安装框和打磨组件；所述打磨组件与安装框通过紧固螺栓固定连接；

所述安装框外侧面依次设置有控制器和接收器；

所述安装框内壁之间滑动配合有滑动组件；所述滑动组件包括第一安装板、第一连接弹簧和第二安装板；所述第一安装板与第二安装板通过第一连接弹簧固定连接；

所述第一安装板与安装框通过紧固螺栓固定连接；所述第二安装板与安装框滑动配合；所述第二安装板表面固定连接有第一齿轮条；所述第一安装板表面对称固定连接有挡板；所述第一齿轮条与两挡板内侧面滑动配合；

所述第一安装板与第二安装板底面均通过紧固螺栓固定连接有电磁吸附组件；所述安装框表面对称固定连接有限位箱；所述限位箱内底面设置有电磁线圈；所述限位箱侧面固定连接有支撑板；两所述支撑板之间滑动配合有驱动组件；所述驱动组件与第一齿轮条啮合配合。

进一步地，所述安装框相对控制器外侧面呈线性阵列分布固定连接第一连接板；所述打磨组件包括第二连接板；所述第一连接板与第二连接板表面均呈线性阵列分布开有第一安装孔；所述第二连接板表面呈线性阵列分布转动配合有转动套筒；所述转动套筒一端固定连接有从动齿轮；所述第二连接板侧面固定连接有承重板；所述承重板表面固定连接有伺服电机；所述伺服电机输出端固定连接有转动齿轮；所述转动齿轮与各从动齿轮之间啮合配合有传动链条；所述伺服电机与控制器通过电连接。

进一步地，所述转动套筒内壁滑动配合有连接轴；所述转动套筒内顶部与连接轴一端之间固定连接有第四连接弹簧；所述连接轴另一端固定连接有打磨板。

进一步地，所述承重板底面固定连接有鼓风机；所述鼓风机出风口固定连接有出风管道；所述鼓风机与控制器通过电连接。

进一步地，第一安装板侧面位于第一连接弹簧之间对称开有第二安装孔；所述安装框侧壁靠近限位箱处对称开有第三安装孔；所述第二安装孔与第三安装孔通过紧固螺栓固定连接；所述第二安装板两侧面对称固定连接有滑轨；所述安装框内壁两侧对称开有滑动槽道；所述滑轨与滑动槽道滑动配合。

进一步地，第一安装板与第二安装板底面均固定连接有插接杆；所述电磁吸附组件包括插接套筒；所述插接套筒周侧面对称固定连接有安装耳；所述第一安装板底面处插接套筒固定连接有第一电磁盘；所述第二安装板底面处插接套筒转动配合有第二电磁盘；所述第一电磁盘与第二电磁盘均与控制器通过电连接；所述第一电磁盘与第二电磁盘互锁连接。

进一步地，插接套筒周侧面固定连接有F形固定板；所述F形固定板内壁两侧对称开有限位槽道；所述限位槽道滑动配合有滚轮组件；所述滚轮组件包括C形固定板；所述C形固定板内壁之间呈线性阵列分布转动配合有滚轮；所述C形固定板两侧面对称固定连接有限位滑块；所述限位滑块与限位槽道滑动配合；所述C形固定板与F形固定板之间固定连接有若干第二连接弹簧。

进一步地，第二电磁盘周侧面固定连接有L形连接板；所述第二电磁盘表面固定连接有C形滑板；所述L形连接板侧面固定连接有电动伸缩杆；所述电动伸缩杆一端固定连接有第二齿轮条；所述第二安装板底面处插接套筒周侧面固定连接有连接齿轮；所述连接齿轮与第二齿轮条啮合配合。

进一步地，驱动组件包括滑动板；所述支撑板侧面开有移动槽道；所述滑动板与移动槽道滑动配合；所述滑动板侧面固定安装有驱动电机；所述驱动电机输出端固定连接有驱动齿轮；所述驱动齿轮与第一齿轮条啮合配合；所述滑动板底面对称固定连接有衔铁板；所述衔铁板与限位箱滑动配合；所述滑动板两侧面对称固定连接有支撑连接板；所述支撑板与安装框之间固定连接有第三连接弹簧。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过第一电磁盘与第二电磁盘的互锁连接，通过控制器控制第一电磁盘得电吸住船舶外板，启动驱动电机带动驱动齿轮的转动，从而带动第一齿轮条的移动，从而带动第二安装板连同第二电磁盘沿着滑动槽道滑动，存储弹性势能；控制第二电磁盘得电吸引外板，控制器控制电磁线圈失电，使得驱动齿轮脱离第一齿轮条，释放弹性势能，使得安装框连同第一电磁盘前移，实现整个装置克服重力在船舶外板上移动。

2、本发明启动伺服电机带动转动齿轮的转动，带动传动链条的转动，从而带动各组从动齿轮的转动，使得各组打磨板对船舶外板进行打磨，提高了打磨效率。

3、本发明在打磨的过程中，启动鼓风机，通过出风管道吹向各组打磨板打磨处，将锈渣吹走，避免影响打磨效果。

4、本发明通过控制器控制第二电磁盘得电吸引船舶外板，启动电动伸缩杆，带动第二齿轮条沿着C形滑板内壁移动，从而带动连接齿轮的转动，从而带动整个装置沿着第二电磁盘进行转动，实现任意角度的转向调节，整个装置结构简单、使用方便、实用性高、便于推广。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种船舶外板打磨除锈机器人的结构示意图。

图2为本发明的安装框的结构示意图。

图3为本发明的滑动组件的结构示意图。

图4为本发明的滑动组件俯视视角的结构示意图。

图5为本发明的电磁吸附组件的结构示意图。

图6为本发明的第一电磁盘的结构示意图。

图7为本发明的第二电磁盘的结构示意图。

图8为本发明的滚轮组件的结构示意图。

图9为本发明的打磨组件的结构示意图。

图10为本发明的驱动组件的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-安装框，2-打磨组件，3-控制器，4-接收器，5-滑动组件，6-第一安装板，7-第一连接弹簧，8-第二安装板，9-第一齿轮条，10-挡板，11-电磁吸附组件，12-限位箱，13-电磁线圈，14-支撑板，15-驱动组件，16-第一连接板，17-第二连接板，18-第一安装孔，19-转动套筒，20-从动齿轮，21-承重板，22-伺服电机，23-传动链条，24-连接轴，25-第四连接弹簧，26-打磨板，27-鼓风机，28-出风管道，29-第三安装孔，30-滑轨，31-滑动槽道,32-插接杆，33-插接套筒，34-安装耳，35-第一电磁盘，36-F形固定板，37-限位槽道，38-滚轮组件，39-C形固定板，40-滚轮，41-限位滑块，42-限位滑块，43-L形连接板，44-C形滑板，45-电动伸缩杆，46-第二齿轮条，47-连接齿轮，48-滑动板，49-移动槽道，50-驱动电机，51-驱动齿轮，52-衔铁板，53-第三连接弹簧,54-第二安装孔,55-转动齿轮,56-第二电磁盘,57-支撑连接板。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10所示，本发明为一种船舶外板打磨除锈机器人，包括安装框1和打磨组件2；打磨组件2与安装框1通过紧固螺栓固定连接；安装框1外侧面依次设置有控制器3和接收器4；安装框1内壁之间滑动配合有滑动组件5；滑动组件5包括第一安装板6、第一连接弹簧7和第二安装板8；第一安装板6与第二安装板8通过第一连接弹簧7固定连接；第一安装板6与安装框1通过紧固螺栓固定连接；第二安装板8与安装框1滑动配合；第二安装板8表面固定连接有第一齿轮条9；第一安装板6表面对称固定连接有挡板10；第一齿轮条9与两挡板10内侧面滑动配合；第一安装板6与第二安装板8底面均通过紧固螺栓固定连接有电磁吸附组件11；安装框1表面对称固定连接有限位箱12；限位箱12内底面设置有电磁线圈13；限位箱12侧面固定连接有支撑板14；两支撑板14之间滑动配合有驱动组件15；驱动组件15与第一齿轮条9啮合配合；通过接收器4接收外部遥控指令，将信号传递给控制器3，控制电磁吸附组件11吸住船舶外板，实现克服重力移动。

其中，安装框1相对控制器3外侧面呈线性阵列分布固定连接第一连接板16；打磨组件2包括第二连接板17；第一连接板16与第二连接板17表面均呈线性阵列分布开有第一安装孔18；第二连接板17表面呈线性阵列分布转动配合有转动套筒19；转动套筒19一端固定连接有从动齿轮20；第二连接板17侧面固定连接有承重板21；承重板21表面固定连接有伺服电机22；伺服电机22输出端固定连接有转动齿轮55；转动齿轮55与各从动齿轮20之间啮合配合有传动链条23；伺服电机22与控制器3通过电连接；通过启动伺服电机22，带动转动齿轮55的转动，从而带动传动链条23的转动，实现各组从动齿轮20的同步转动，从而使得各组打磨板26进行打磨，提高打磨效率。

其中，转动套筒19内壁滑动配合有连接轴24；转动套筒19内顶部与连接轴24一端之间固定连接有第四连接弹簧25；连接轴24另一端固定连接有打磨板26；通过第四连接弹簧25的设置，使得转动套筒19与连接轴24之间一定范围内活性连接，便于打磨的高效进行。

其中，承重板21底面固定连接有鼓风机27；鼓风机27出风口固定连接有出风管道28；鼓风机27与控制器3通过电连接；打磨过程中，启动鼓风机27，通过出风管道28吹向各组打磨板26，将锈渣吹走，便于除锈过程正常进行。

其中，第一安装板6与第二安装板8底面均固定连接有插接杆32；电磁吸附组件11包括插接套筒33；插接套筒33周侧面对称固定连接有安装耳34；第一安装板6底面处插接套筒33固定连接有第一电磁盘35；第二安装板8底面处插接套筒33转动配合有第二电磁盘56；第一电磁盘35与第二电磁盘56均与控制器3通过电连接；第一电磁盘35与第二电磁盘56互锁连接；通过第一电磁盘35与第二电磁盘56互锁连接使得第一电磁盘35与第二电磁盘56不会同时得失电，便于克服重力移动的进行。

其中，插接套筒33周侧面固定连接有F形固定板36；F形固定板36内壁两侧对称开有限位槽道37；限位槽道37滑动配合有滚轮组件38；滚轮组件38包括C形固定板39；C形固定板39内壁之间呈线性阵列分布转动配合有滚轮40；C形固定板39两侧面对称固定连接有限位滑块41；限位滑块41与限位槽道37滑动配合；C形固定板39与F形固定板36之间固定连接有若干第二连接弹簧42；通过第二连接弹簧42的设置，使得滚轮组件38在船舶外板移动过程中，具有减震作用，提高使用效果。

其中，第二电磁盘56周侧面固定连接有L形连接板43；第二电磁盘56表面固定连接有C形滑板44；L形连接板43侧面固定连接有电动伸缩杆45；电动伸缩杆45一端固定连接有第二齿轮条46；第二安装板8底面处插接套筒33周侧面固定连接有连接齿轮47；连接齿轮47与第二齿轮条46啮合配合；通过控制器3控制启动电动伸缩杆45，带动第二齿轮条46沿着C形滑板44内壁移动，从而带动连接齿轮47转动，使得装个装置绕着第二电磁盘56转动，实现装个装置任意角度的调节。

其中，第一安装板6侧面位于第一连接弹簧7之间对称开有第二安装孔54；安装框1侧壁靠近限位箱12处对称开有第三安装孔29；第二安装孔54与第三安装孔29通过紧固螺栓固定连接；第二安装板8两侧面对称固定连接有滑轨30；安装框1内壁两侧对称开有滑动槽道31；滑轨30与滑动槽道31滑动配合；驱动组件15包括滑动板48；支撑板14侧面开有移动槽道49；滑动板48与移动槽道49滑动配合；滑动板48侧面固定安装有驱动电机50；驱动电机50输出端固定连接有驱动齿轮51；驱动齿轮51与第一齿轮条9啮合配合；滑动板48底面对称固定连接有衔铁板52；衔铁板52与限位箱12滑动配合；滑动板48两侧面对称固定连接有支撑连接板57；支撑板14与安装框1之间固定连接有第三连接弹簧53；通过控制器3控制第一电磁盘35得电，吸住船舶外板，启动驱动电机50带动驱动齿轮50的转动，从而带动第一齿轮条9移动，使得第一安装板6与第二安装板8之间的第一连接弹簧7被压缩，存储弹性势能；当打磨完成后，通过控制器3控制第二电磁盘56得电，通过控制器3控制电磁线圈13失电，在第三连接弹簧53的弹性复位作用力下，使得驱动齿轮51脱离第一齿轮条9，弹性势能被释放，从而带动安装框1连同第一电磁盘35移动沿着船舶外板移动。

本发明的具体工作原理为：

通过第一电磁盘35与第二电磁盘56互锁连接使得第一电磁盘35与第二电磁盘56不会同时得失电，便于克服重力移动的进行；通过控制器3控制第一电磁盘35得电，吸住船舶外板，启动驱动电机50带动驱动齿轮50的转动，从而带动第一齿轮条9移动，使得第一安装板6与第二安装板8之间的第一连接弹簧7被压缩，存储弹性势能；当打磨完成后，通过控制器3控制第二电磁盘56得电，通过控制器3控制电磁线圈13失电，在第三连接弹簧53的弹性复位作用力下，使得驱动齿轮51脱离第一齿轮条9，弹性势能被释放，从而带动安装框1连同第一电磁盘35移动沿着船舶外板移动；通过启动伺服电机22，带动转动齿轮55的转动，从而带动传动链条23的转动，实现各组从动齿轮20的同步转动，从而使得各组打磨板26进行打磨，提高打磨效率；打磨过程中，启动鼓风机27，通过出风管道28吹向各组打磨板26，将锈渣吹走，便于除锈过程正常进行；通过控制器3控制启动电动伸缩杆45，带动第二齿轮条46沿着C形滑板44内壁移动，从而带动连接齿轮47转动，使得装个装置绕着第二电磁盘56转动，实现装个装置任意角度的调节。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种船舶外板打磨除锈机器人，包括安装框（1）和打磨组件（2）；

其特征在于：

所述打磨组件（2）与安装框（1）通过紧固螺栓固定连接；

所述安装框（1）外侧面依次设置有控制器（3）和接收器（4）；

所述安装框（1）内壁之间滑动配合有滑动组件（5）；所述滑动组件（5）包括第一安装板（6）、第一连接弹簧（7）和第二安装板（8）；所述第一安装板（6）与第二安装板（8）通过第一连接弹簧（7）固定连接；

所述第一安装板（6）与安装框（1）通过紧固螺栓固定连接；所述第二安装板（8）与安装框（1）滑动配合；所述第二安装板（8）表面固定连接有第一齿轮条（9）；所述第一安装板（6）表面对称固定连接有挡板（10）；所述第一齿轮条（9）与两挡板（10）内侧面滑动配合；

所述第一安装板（6）与第二安装板（8）底面均通过紧固螺栓固定连接有电磁吸附组件（11）；所述安装框（1）表面对称固定连接有限位箱（12）；所述限位箱（12）内底面设置有电磁线圈（13）；所述限位箱（12）侧面固定连接有支撑板（14）；两所述支撑板（14）之间滑动配合有驱动组件（15）；所述驱动组件（15）与第一齿轮条（9）啮合配合；

所述第一安装板（6）与第二安装板（8）底面均固定连接有插接杆（32）；所述电磁吸附组件（11）包括插接套筒（33）；所述插接套筒（33）周侧面对称固定连接有安装耳（34）；所述第一安装板（6）底面处插接套筒（33）固定连接有第一电磁盘（35）；所述第二安装板（8）底面处插接套筒（33）转动配合有第二电磁盘（56）；所述第一电磁盘（35）与第二电磁盘（56）均与控制器（3）通过电连接；所述第一电磁盘（35）与第二电磁盘（56）互锁连接；所述插接套筒（33）周侧面固定连接有F形固定板（36）；所述F形固定板（36）内壁两侧对称开有限位槽道（37）；所述限位槽道（37）滑动配合有滚轮组件（38）；所述滚轮组件（38）包括C形固定板（39）；所述C形固定板（39）内壁之间呈线性阵列分布转动配合有滚轮（40）；所述C形固定板（39）两侧面对称固定连接有限位滑块（41）；所述限位滑块（41）与限位槽道（37）滑动配合；所述C形固定板（39）与F形固定板（36）之间固定连接有若干第二连接弹簧（42）；

所述第二电磁盘（56）周侧面固定连接有L形连接板（43）；所述第二电磁盘（56）表面固定连接有C形滑板（44）；所述L形连接板（43）侧面固定连接有电动伸缩杆（45）；所述电动伸缩杆（45）一端固定连接有第二齿轮条（46）；所述第二安装板（8）底面处插接套筒（33）周侧面固定连接有连接齿轮（47）；所述连接齿轮（47）与第二齿轮条（46）啮合配合；

所述驱动组件（15）包括滑动板（48）；所述支撑板（14）侧面开有移动槽道（49）；所述滑动板（48）与移动槽道（49）滑动配合；所述滑动板（48）侧面固定安装有驱动电机（50）；所述驱动电机（50）输出端固定连接有驱动齿轮（51）；所述驱动齿轮（51）与第一齿轮条（9）啮合配合；所述滑动板（48）底面对称固定连接有衔铁板（52）；所述衔铁板（52）与限位箱（12）滑动配合；所述滑动板（48）两侧面对称固定连接有支撑连接板（57）；所述支撑板（14）与安装框（1）之间固定连接有第三连接弹簧（53）。

2.根据权利要求1所述的一种船舶外板打磨除锈机器人，其特征在于，所述安装框（1）相对控制器（3）外侧面呈线性阵列分布固定连接第一连接板（16）；所述打磨组件（2）包括第二连接板（17）；所述第一连接板（16）与第二连接板（17）表面均呈线性阵列分布开有第一安装孔（18）；所述第二连接板（17）表面呈线性阵列分布转动配合有转动套筒（19）；所述转动套筒（19）一端固定连接有从动齿轮（20）；所述第二连接板（17）侧面固定连接有承重板（21）；所述承重板（21）表面固定连接有伺服电机（22）；所述伺服电机（22）输出端固定连接有转动齿轮（55）；所述转动齿轮（55）与各从动齿轮（20）之间啮合配合有传动链条（23）；所述伺服电机（22）与控制器（3）通过电连接。

3.根据权利要求2所述的一种船舶外板打磨除锈机器人，其特征在于，所述转动套筒（19）内壁滑动配合有连接轴（24）；所述转动套筒（19）内顶部与连接轴（24）一端之间固定连接有第四连接弹簧（25）；所述连接轴（24）另一端固定连接有打磨板（26）。

4.根据权利要求2所述的一种船舶外板打磨除锈机器人，其特征在于，所述承重板（21）底面固定连接有鼓风机（27）；所述鼓风机（27）出风口固定连接有出风管道（28）；所述鼓风机（27）与控制器（3）通过电连接。

5.根据权利要求1所述的一种船舶外板打磨除锈机器人，其特征在于，所述第一安装板（6）侧面位于第一连接弹簧（7）之间对称开有第二安装孔（54）；所述安装框（1）侧壁靠近限位箱（12）处对称开有第三安装孔（29）；所述第二安装孔（54）与第三安装孔（29）通过紧固螺栓固定连接；所述第二安装板（8）两侧面对称固定连接有滑轨（30）；所述安装框（1）内壁两侧对称开有滑动槽道（31）；所述滑轨（30）与滑动槽道（31）滑动配合。

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