CN115382700B - 一种面向船体喷漆的喷漆机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向船体喷漆的喷漆机器人，包括运动模块，所述运动模块包括载具、固定连接在载具顶端的升降杆、固定连接在升降杆的自由端的一侧的导轨以及与导轨的滑台固定连接的电缸；控制模块，所述控制模块包括万向轴、固定连接在电缸一侧的舵机以及连接在万向轴和电缸之间的钢丝绳一；以及喷涂模块，所述喷涂模块包括喷枪、喷涂管和回收组件，所述喷枪与喷涂管连通，所述回收组件设置在喷枪的外周，所述回收组件的一侧与万向轴连接。本发明采用喷漆机器人代替传统的人工喷涂，弥补了现有人工喷涂的缺陷，运动模块可驱动喷涂模块移动，且喷枪的喷涂角度可调整，方便喷涂，同时喷涂过程中方便回收喷涂的废料。
Description
技术领域
本发明涉及工业生产技术领域，特别是一种面向船体喷漆的喷漆机器人。
背景技术
船舶在建造完成准备下水之前，需要对船体外壁进行喷漆作业，船体外壁的喷漆方式有早期的滚涂方式，随着对船体外壁喷涂质量的要求不断提高，逐渐过渡到有气喷涂，再然后是现在的无气喷涂方式。
因为船体外壁面积大，操作人员进行喷涂作业时需要在高架车上进行，操作人员站立在工作筐内进行喷涂作业的这个过程属于高危作业，易于发生危险。而高架车在工作臂完全伸展时刚度较弱，使得工作筐在高架车移动时会产生晃动，导致喷涂操作人员需要时刻注意喷涂作业参数以保证喷涂质量。而且由于喷涂工艺的问题，喷漆作业一旦开始就不能停止，高架车上的操作人员需要连续工作，中间无法休息或进餐，直至喷涂作业完成，导致操作人员喷涂作业非常劳累。在喷涂作业中逸散的油漆雾及VOCs无法有效收集，油漆雾及VOCs对人的健康和环境有较大的危害，操作人员需要全称穿戴全防护的工作服导致工作强度很高。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种面向船体喷漆的喷漆机器人。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种面向船体喷漆的喷漆机器人，其包括运动模块，所述运动模块包括载具、固定连接在载具顶端的升降杆、固定连接在升降杆的自由端的一侧的导轨以及与导轨的滑台固定连接的电缸；控制模块，所述控制模块包括万向轴、固定连接在电缸一侧的舵机以及连接在万向轴和电缸之间的钢丝绳一；以及喷涂模块，所述喷涂模块包括喷枪、喷涂管和回收组件，所述喷枪与喷涂管连通，所述回收组件设置在喷枪的外周，所述回收组件的一侧与万向轴连接。
作为本发明所述面向船体喷漆的喷漆机器人的一种优选方案，其中：所述运动模块还包括电缆托架以及提供电力动力的电器柜，所述电缆托架的顶端一侧与升降杆的自由端固定连接。
作为本发明所述面向船体喷漆的喷漆机器人的一种优选方案，其中：所述载具的顶端安装有多个呈矩形阵列排列的卷扬机，所述卷扬机的外周缠绕连接有钢丝绳二，所述钢丝绳二的一端与所述升降杆的顶端固定连接。
作为本发明所述面向船体喷漆的喷漆机器人的一种优选方案，其中：所述载具的底端连接有两个对称设置的转向前轮，所述载具的底端还连接有两个对称设置的驱动后轮。
作为本发明所述面向船体喷漆的喷漆机器人的一种优选方案，其中：所述喷涂模块还包括气泵和油漆桶，所述气泵的输入端和输出端分别与油漆桶和喷涂管连通。
作为本发明所述面向船体喷漆的喷漆机器人的一种优选方案，其中：所述回收组件包括vocs回收罩、回收管、vocs主机和过滤件，所述回收管的两端分别与vocs回收罩和vocs主机连通，所述过滤件设置在回收管的中间。
作为本发明所述面向船体喷漆的喷漆机器人的一种优选方案，其中：所述过滤件包括支撑管道、过滤框、滤网、转轴和电机，所述电机的安装架与支撑管道固定连接，所述电机的输出轴与转轴的一端固定连接，所述转轴的另一端与过滤框的中心位置固定连接。
作为本发明所述面向船体喷漆的喷漆机器人的一种优选方案，其中：所述支撑管道的侧面与电缸的固定部的侧面固定连接，所述支撑管道连通在回收管之间。
作为本发明所述面向船体喷漆的喷漆机器人的一种优选方案，其中：所述滤网设置有多个，多个所述滤网环形阵列排列并与过滤框连接，所述支撑管道设置有与过滤框和滤网配合连接的断口。
作为本发明所述面向船体喷漆的喷漆机器人的一种优选方案，其中：所述vocs回收罩的侧面设置有激光位移传感器，所述vocs回收罩的内部设置有折叠层。
本发明的有益效果：本发明采用喷漆机器人代替传统的人工喷涂，弥补了现有人工喷涂的缺陷，减少了人工成本的投入，并提升了喷涂船体时的喷涂工作效率；运动模块的设置不仅使得整体可在地面移动，且运动模块的升降杆和导轨可使喷涂模块上下移动，运动模块的电缸可使喷涂模块横向移动，控制模块的设置，使得喷涂模块的喷枪的喷涂角度可调整，方便整体对船体喷漆；回收组件的设置，可回收喷涂的废料，可减小喷涂时对周围环境的污染，过滤件的设置，可对回收的废料进行过滤处理，方便回收喷涂的废料；电机通过转轴驱动过滤框转动，可自动更换滤网。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的图1中A结构的放大图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明的载具的俯视图。
图5为本发明的左视图。
图6为本发明的图5中vocs回收罩的结构示意图。
图7为本发明的右视图。
图8为本发明的图6中vocs回收罩的结构示意图。
图9为本发明的过滤件的结构示意图。
图中：100、运动模块；101、载具；101a、卷扬机；101b、钢丝绳二；101c、转向前轮；101d、驱动后轮；102、升降杆；103、导轨；104、电缸；105、电缆托架；106、电器柜；200、控制模块；201、万向轴；202、舵机；203、钢丝绳一；300、喷涂模块；301、喷枪；302、喷涂管；303、回收组件；303a、vocs回收罩；303a-1、激光位移传感器；303a-2、折叠层；303b、回收管；303c、vocs主机；303d、过滤件；303d-1、支撑管道；303d-2、过滤框；303d-3、滤网；303d-4、转轴；303d-5、电机；304、气泵；305、油漆桶。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1～图8，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种面向船体喷漆的喷漆机器人，其能弥补现有人工喷涂的缺陷。其包括运动模块100、控制模块200以及喷涂模块300，所述运动模块100包括载具101、固定连接在载具101顶端的升降杆102、固定连接在升降杆102的自由端的一侧的导轨103以及与导轨103的滑台固定连接的电缸104。
具体的，所述控制模块200包括万向轴201、固定连接在电缸104一侧的舵机202以及连接在万向轴201和电缸104之间的钢丝绳一203。
具体的，所述喷涂模块300包括喷枪301、喷涂管302和回收组件303，所述喷枪301与喷涂管302连通，所述回收组件303设置在喷枪301的外周，且喷枪301与回收组件303的内部固定连接，所述回收组件303的一侧与万向轴201活动连接。
在使用时，运动模块100与外界驱动设备接通，喷涂管302与相应的油漆供给设备和动力设备连接，运动模块100带动整体移动，使得喷涂模块300移动至待喷涂的船体的一侧，而后调节升降杆102使得控制模块200和喷涂模块300移动至大概的喷涂高度，再通过调节导轨103进一步调节控制模块200和喷涂模块300的高度，使得喷枪301喷涂船体，在喷涂的过程中可调节舵机202，舵机202翻转并通过钢丝绳一203拉动万向轴201转动，进而带动回收组件303和喷枪301转动，改变喷枪301喷涂的角度，喷枪301喷涂的过程中，回收组件303回收喷涂的废料。
实施例2
参照图1～图4，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。所述运动模块100还包括电缆托架105以及提供电力动力的电器柜106，所述电缆托架105的顶端一侧与升降杆102的自由端固定连接，其中电器柜106可通过电缆托架105及电缆给相应的器件提供电力动力。
优选的，所述载具101的顶端固定安装有多个呈矩形阵列排列的卷扬机101a，卷扬机101a可采用螺栓固定安装的方式安装再载具101的顶端，但不限于螺栓安装方式，所述卷扬机101a的外周缠绕连接有钢丝绳二101b，所述钢丝绳二101b的一端与所述升降杆102的顶端固定连接，其中卷扬机101a和钢丝绳二101b的设置，不仅可增强升降杆102上下运动时的稳定性，且可增强升降杆102处于高处时的稳定性。
具体的，所述载具101的底端连接有两个对称设置的转向前轮101c，所述载具101的底端还连接有两个对称设置的驱动后轮101d。
在使用时，驱动后轮101d和转向前轮101c可驱动载具101在地面移动，升降杆102上下移动的同时，卷扬机101a配合放卷、收卷钢丝绳二101b，使得升降杆102稳定地上下移动，当升降杆102升降至固定高度时，停止并锁住卷扬机101a，将升降杆102固定在当前高度。
实施例3
参照图1～图9，为本发明第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。所述喷涂模块300还包括气泵304和油漆桶305，所述气泵304的输入端和输出端分别与油漆桶305和喷涂管302连通。
进一步的，所述回收组件303包括vocs回收罩303a、回收管303b、vocs主机303c和过滤件303d，所述回收管303b的两端分别与vocs回收罩303a和vocs主机303c连通，所述过滤件303d设置在回收管303b的中间，其中vocs回收罩303a与万向轴201活动连接，喷枪301与vocs回收罩303a的内壁固定连接。
优选的，所述过滤件303d包括支撑管道303d-1、过滤框303d-2、滤网303d-3、转轴303d-4和电机303d-5，所述电机303d-5的安装架与支撑管道303d-1固定连接，所述电机303d-5的输出轴与转轴303d-4的一端固定连接，所述转轴303d-4的另一端与过滤框303d-2的中心位置固定连接，其中电机303d-5设置为电机减速器一体机，且电机303d-5通过电缆托架105和电缆与电器柜106连接。
具体的，所述支撑管道303d-1的侧面与电缸104的固定部的侧面固定连接，所述支撑管道303d-1连通在回收管303b之间，回收管303b中间设置有用于连接支撑管道303d-1的断口，回收管303b设置为可伸缩的软管，可配合后续vocs回收罩303a转动。
具体的，所述滤网303d-3设置有多个，多个所述滤网303d-3环形阵列排列并与过滤框303d-2连接，所述支撑管道303d-1设置有与过滤框303d-2和滤网303d-3配合连接的断口，多个的滤网303d-3设置，可在喷漆过程中实现自动更换滤网303d-3。
较佳的，所述vocs回收罩303a的侧面固定连接有激光位移传感器303a-1，激光位移传感器303a-1通过电缆托架105和电缆与电器柜106连接，所述vocs回收罩303a的内部设置有折叠层303a-2，其中折叠层303a-2的设置方便多个喷枪301分别工作，可辅助提升整体的喷涂效率。
在使用时，气泵304将油漆桶305内的油漆输送至喷涂管302，喷涂管302将油漆输送至喷枪301，使得喷枪301进行喷涂加工，在喷涂的过程中，舵机202通过水平和垂直两个方向旋转，通过钢丝绳一203拉动万向轴201转动，而万向轴201与vocs回收罩303a连接，喷枪301与vocs回收罩303a连接，使得舵机202通过万向轴201的转动控制喷枪301的转动，改变喷涂的角度，在喷涂过程中，vocs主机303c开启，vocs主机303c通过回收管303b和vocs回收罩303a回收喷涂过程中产生的废料，且回收管303b断口位置处安装的过滤件303d对回收的废料进行过滤处理；当过滤件303d堵塞时，可调节电机303d-5，电机303d-5通过转轴303d-4带动过滤框303d-2转动，进而更换与支撑管道303d-1连接的滤网303d-3，可在高空作业时自动更换滤网303d-3。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种面向船体喷漆的喷漆机器人，其特征在于：包括，
运动模块（100），所述运动模块（100）包括载具（101）、固定连接在载具（101）顶端的升降杆（102）、固定连接在升降杆（102）的自由端的一侧的导轨（103）以及与导轨（103）的滑台固定连接的电缸（104）；
控制模块（200），所述控制模块（200）包括万向轴（201）、固定连接在电缸（104）一侧的舵机（202）以及连接在万向轴（201）和电缸（104）之间的钢丝绳一（203）；以及
喷涂模块（300），所述喷涂模块（300）包括喷枪（301）、喷涂管（302）和回收组件（303），所述喷枪（301）与喷涂管（302）连通，所述回收组件（303）设置在喷枪（301）的外周，且所述喷枪（301）与所述回收组件（303）的内部固定连接，所述回收组件（303）的一侧与万向轴（201）连接，在喷涂的过程中，所述舵机（202）通过水平和垂直两个方向旋转，通过所述钢丝绳一（203）拉动所述万向轴（201）转动；
所述运动模块（100）还包括电缆托架（105）以及提供电力动力的电器柜（106），所述电缆托架（105）的顶端一侧与升降杆（102）的自由端固定连接；
所述载具（101）的顶端安装有多个呈矩形阵列排列的卷扬机（101a），所述卷扬机（101a）的外周缠绕连接有钢丝绳二（101b），所述钢丝绳二（101b）的一端与所述升降杆（102）的顶端固定连接；
所述载具（101）的底端连接有两个对称设置的转向前轮（101c），所述载具（101）的底端还连接有两个对称设置的驱动后轮（101d）；
所述喷涂模块（300）还包括气泵（304）和油漆桶（305），所述气泵（304）的输入端和输出端分别与油漆桶（305）和喷涂管（302）连通；
所述回收组件（303）包括vocs回收罩（303a）、回收管（303b）、vocs主机（303c）和过滤件（303d），所述回收管（303b）的两端分别与vocs回收罩（303a）和vocs主机（303c）连通，所述过滤件（303d）设置在回收管（303b）的中间；
所述过滤件（303d）包括支撑管道（303d-1）、过滤框（303d-2）、滤网（303d-3）、转轴（303d-4）和电机（303d-5），所述电机（303d-5）的安装架与支撑管道（303d-1）固定连接，所述电机（303d-5）的输出轴与转轴（303d-4）的一端固定连接，所述转轴（303d-4）的另一端与过滤框（303d-2）的中心位置固定连接；
所述支撑管道（303d-1）的侧面与电缸（104）的固定部的侧面固定连接，所述支撑管道（303d-1）连通在回收管（303b）之间；
所述滤网（303d-3）设置有多个，多个所述滤网（303d-3）环形阵列排列并与过滤框（303d-2）连接，所述支撑管道（303d-1）设置有与过滤框（303d-2）和滤网（303d-3）配合连接的断口；
所述vocs回收罩（303a）的侧面设置有激光位移传感器（303a-1），所述vocs回收罩（303a）的内部设置有折叠层（303a-2）。
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