CN209410195U - 一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人 - Google Patents

一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于船舶清洗领域,公开了一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,包括油漆喷涂系统,前驱动系统,左侧轮边行走机构,真空除水吸附系统,后驱动系统,高压水射流除锈系统,右侧轮边行走机构,所述高压水射流除锈系统通过高度调节块与前驱动系统的一侧相连接,所述真空除水吸附系统分别与前驱动系统和后驱动系统的一侧相连接,所述油漆喷涂系统通过油漆喷嘴安装架与四通固定块分别固定在后驱动系统两侧,所述左侧轮边行走机构与右侧轮边行走机构二者结构相同,且呈中心对称,与前驱动系统和后驱动系统的联轴器相连,机器人将船舶壁面除锈、干燥和喷漆防护集成一体,解决了残留水分处理不及时而引起的二次返锈问题,极大地提高了作业效率。

Description

一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人
技术领域
本实用新型属于船舶清洗领域,具体为一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人
背景技术
目前船舶除锈普遍使用的方法是船舶进入坞内停靠,主要使用传统的物理方法,依靠人工刮铲除锈、喷砂除锈或高压水射流除锈等等,普遍存在着效率低、污染大、操作存在一定的危险性等问题,且除锈后不及时对船舶壁面进行有效处理,二次返锈问题严重,极大地影响后续对船舶壁面进行喷漆防锈处理工艺。针对以上问题,设计了一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,利用高压水射流的冲击剥离作用对船舶壁面进行除锈,真空吸盘提供部分吸附力及对船舶清洗过的壁面进行除水干燥,油漆喷涂系统对干燥过的船舶壁面进行油漆喷涂防止二次返锈问题。与传统的除锈方法相比,具有效率高、无污染、操作安全等优点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的:一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,其结构包括油漆喷涂系统,前驱动系统,左侧轮边行走机构,真空除水吸附系统,后驱动系统,高压水射流除锈系统,右侧轮边行走机构,其特征在于:所述高压水射流除锈系统通过高度调节块与前驱动系统的一侧相连接,所述真空除水吸附系统分别与前驱动系统和后驱动系统的一侧相连接,所述油漆喷涂系统通过油漆喷嘴安装架与四通固定块分别固定在后驱动系统两侧,所述左侧轮边行走机构与右侧轮边行走机构二者结构相同,且左侧轮边行走机构与右侧轮边行走机构之间关于真空除水吸附系统呈中心对称,所述左侧轮边行走机构与右侧轮边行走机构通过小角块分别与前驱动系统和后驱动系统的两端相连接,所述前驱动系统和后驱动系统通过联轴器与主动轴相连接,所述前驱动系统和后驱动系统二者结构相同,且前驱动系统和后驱动系统之间关于真空除水吸附系统呈中心对称,所述高压水射流除锈系统清洗总宽度大于等于机器人车体宽度,所述真空除水吸附系统中的真空吸盘直径大于等于油漆喷涂系统喷涂总宽度,所述油漆喷涂系统喷涂总宽度小于等于高压水射流除锈系统清洗总宽度。
进一步地,所述高压水射流除锈系统中多个高压水喷嘴均布于对称的高压水喷嘴安装方管,所述高压水喷嘴安装方管通过高压水三通连接,所述高压水喷嘴清洗角度与高度通过角度调节块与高度调节块调节。
进一步地,所述真空除水吸附系统由吸盘缓冲固定装置与真空吸盘组成,所述吸盘缓冲固定装置由横杆,预紧螺栓,紧固螺栓,大角块,弹簧压块,弹簧,吸盘连接块,吸盘固定螺栓,所述真空吸盘通过吸盘固定螺栓与吸盘连接块相连接,所述弹簧压块通过紧固螺栓固定在横杆,所述预紧螺栓串联吸盘连接块、弹簧、弹簧压块和横杆,调节预紧螺栓可调节弹簧预紧力,使真空吸盘紧压在船舶壁面。
进一步地,所述油漆喷涂系统由油漆喷嘴、漆管、油漆喷嘴安装架、四通固定块和四通组成,所述油漆喷涂系统中多个油漆喷嘴均布于油漆喷嘴安装架,所述油漆喷嘴通过漆管与四通相连接,油漆加压进入油漆喷嘴进行喷涂。
进一步地,所述前驱动系统为电机与减速器与电机固定块相连接,所述电机固定块紧固于横板上,所述减速器与联轴器和减速器固定块相连接,所述减速器固定块紧固于横板上。
进一步地,所述左侧轮边行走机构由锁紧螺栓、卡簧、垫圈、轴承、从动链轮、横向固定块、螺纹杆、主动链轮、平面轴承、轴承座、滚针轴承、气弹簧、从动轴、弯板链条、主动轴、磁块、行走机构内横板和行走机构外横板组成,所述主动轴通过平键与主动链轮过盈配合,且串联平面轴承与滚针轴承,滚针轴承安装于轴承座中,轴承座通过螺栓紧固于行走机构外横板上,所述主动链轮与弯板链条啮合,所述从动轴与轴承过盈配合,且与卡簧、垫圈和气弹簧相连接,从动轴横穿过行走机构内横板和行走机构外横板的滑动槽中,所述锁紧螺栓安装在从动轴两端紧固气弹簧,所述卡簧与垫圈对行走机构外横板进行限位,所述从动链轮与轴承过盈配合,且与弯板链条啮合,所述螺纹杆与行走机构内横板、行走机构外横板和气弹簧一端相连接,所述横向固定块连接行走机构内横板与行走机构外横板(53),所述磁块(51)紧固于弯板链条的每一节链节上。
有益效果
(1)本实用新型机器人的行走机构为链轮链条式机构,在弯板链条上镶嵌多个磁块进行交替吸附作用,镶嵌磁块的链条对不平整的壁面有着良好的适应性,使磁块尽可能与壁面充分接触,提供足够的吸附力,在电力系统失效的情况下也能牢牢地吸附在壁面上,作业安全性能高。
(2)本实用新型机器人的驱动系统中心对称布置,前后各有一个主动轮,有利于保证机器人在任何的作业姿态下均有着良好的越障性能。
(3)本实用新型机器人通过高压水射流除锈系统进行高压水除锈,真空除水吸附系统进行吸附与除水,油漆喷涂系统对除锈后和除水后的壁面进行喷漆防锈处理,实现了船舶除锈与船舶喷漆防锈一体化作业,相比于已有技术,解决了残留水分处理不及时而引起的二次返锈问题,极大地提高了作业效率。
附图说明
图1为本实用新型船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人等轴测视图
图2为本实用新型中高压水射流除锈系统结构图
图3为本实用新型中真空除水吸附系统等轴测视图
图4为本实用新型中真空吸盘缓冲固定装置结构图
图5为本实用新型中油漆喷涂系统结构图
图6为本实用新型中前驱动系统结构图
图7为本实用新型中左侧轮边行走机构内部结构图
图8为本实用新型中左侧轮边行走机构等轴测视图
图中:1油漆喷涂系统,2前驱动系统,3左侧轮边行走机构,4真空除水吸附系统,5后驱动系统,6高压水射流除锈系统,7右侧轮边行走机构,8高压水喷嘴安装方管,9角度调节块,10高度调节块,11高压水三通,12高压管固定固定块,13高压水喷嘴,14吸盘缓冲固定装置,15真空吸盘,16横杆, 17预紧螺栓,18紧固螺栓,19大角块,20弹簧压块,21弹簧,22吸盘连接块,23吸盘固定螺栓,24油漆喷嘴,25漆管,26油漆喷嘴安装架,27四通固定块,28四通,29小角块,30联轴器,31减速器固定块,32减速器,33电机固定块,34电机,35横板,36锁紧螺栓,37卡簧,38垫圈,39轴承,40从动链轮,41横向固定块,42螺纹杆,43主动链轮,44平面轴承,45轴承座,46滚针轴承,47气弹簧,48从动轴,49弯板链条,50主动轴,51磁块,52行走机构内横板,53行走机构外横板
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围
请参阅图1-8,本实用新型提供一种技术方案:一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,其结构包括油漆喷涂系统1,前驱动系统2,左侧轮边行走机构3,真空除水吸附系统4,后驱动系统5,高压水射流除锈系统6,右侧轮边行走机构7,所述高压水射流除锈系统6通过对称的两个高度调节块10与前驱动系统2的一侧相连接,所述真空除水吸附系统4通过四个大角块19分别与前驱动系统2和后驱动系统5 的一侧相连接,所述油漆喷涂系统1通过油漆喷嘴安装架26与四通固定块27分别固定在后驱动系统5两侧,所述左侧轮边行走机构3与右侧轮边行走机构7二者结构相同,且左侧轮边行走机构3与右侧轮边行走机构7之间关于真空除水吸附系统4呈中心对称,所述左侧轮边行走机构3与右侧轮边行走机构7通过多个小角块29分别与前驱动系统2和后驱动系统5的两端相连接,所述前驱动系统2和后驱动系统5通过联轴器30与主动轴50相连接,所述前驱动系统2和后驱动系统5二者结构相同,且前驱动系统2和后驱动系统5之间关于真空除水吸附系统4呈中心对称,所述高压水射流除锈系统6清洗总宽度大于等于机器人车体宽度,所述真空除水吸附系统4中的真空吸盘15直径大于等于油漆喷涂系统1喷涂总宽度,所述油漆喷涂系统1喷涂总宽度小于等于高压水射流除锈系统6清洗总宽度。
具体实施中,相应的结构设置也包括:
请参照图2,本实施例的高压水射流除锈系统6,其结构设置为:
高压水射流除锈系统6中六个高压水喷嘴13均布于对称的两根高压水喷嘴安装方管8上,高压水喷嘴13射出的高压水具有一定的清洗宽度,六个高压水喷嘴13清洗总宽度大于机器人车体宽度,两根高压水喷嘴安装方管8通过高压水三通11连接,对称的两个高压管固定固定块12分别对两根高压水喷嘴安装方管8进行固定,同时连接着角度调节块9,角度调节块9上均布着等角度的六个调节孔,角度调节块9的另一端连接着高度调节块10,高度调节块10上均布着等间距的六个调节孔,针对船舶壁面不同的锈迹情况,通过角度调节块9与高度调节块10调节高压水的入射角度与靶距,以达到最佳的清洗效果。
请参照图3与图4,本实施例的真空除水吸附系统4,其结构设置为:
真空除水吸附系统4由对称的两套吸盘缓冲固定装置14与真空吸盘15组成,真空吸盘15通过吸盘固定螺栓23与吸盘连接块22相连接,弹簧压块20通过紧固螺栓18固定在横杆16,所述预紧螺栓17串联吸盘连接块22、弹簧21、弹簧压块20和横杆16,调节预紧螺栓17可调节弹簧21预紧力,使真空吸盘15紧压在船舶壁面,且在越障时也能保证吸盘与船舶壁面的贴合,此外,真空吸盘15连接外部设备的真空管路,进行抽真空和除水,整体的真空除水吸附系统4通过四个大角块19固定在前驱动系统2 和后驱动系统5的一侧。
请参照图5,本实施例的油漆喷涂系统1,其结构设置为:
油漆喷涂系统1由油漆喷嘴24、漆管25、油漆喷嘴安装架26、四通固定块27和四通28组成,三个油漆喷嘴24等距均布于油漆喷嘴安装架26,通过螺栓固定,漆管25与油漆喷嘴24和四通28相连接,加压后的油漆经过四通28均匀分配到三个油漆喷嘴24中,对清洗过的船舶壁面进行喷漆防锈,油漆喷嘴安装架26与四通固定块27分别固定在后驱动系统5两侧。
请参照图6与图8,本实施例的前驱动系统2,其结构设置为:
电机34输出轴与减速器32输入端相连接,电机34为直流伺服电机,电机34固定孔与电机固定块33相连接,减速器32输出端与联轴器30相连接,减速器32为行星齿轮减速器,减速器32固定孔通过螺栓与减速器固定块31相连接,联轴器30输出端与主动轴50相连接,所述电机固定块33和减速器固定块31紧固于横板35上。
请参照图7与图8,本实施例的左侧轮边行走机构3,其结构设置为:
左侧轮边行走机构3的驱动方式为链轮链条驱动,主动轴50通过平键与主动链轮43过盈配合,且串联平面轴承44与滚针轴承46,主动链轮43与弯板链条49啮合,滚针轴承46安装于轴承座45中,轴承座45通过螺栓紧固于行走机构外横板53上,滚针轴承46与主动轴50过渡配合,减小旋转摩擦阻力,平面轴承44与主动轴50间隙配合,紧贴着轴承座45与主动链轮43,减小轴承座45与主动链轮43的摩擦阻力,从动轴48与轴承39过盈配合,且与卡簧37、垫圈38和气弹簧47相连接,从动轴48横穿过行走机构内横板52和行走机构外横板53的滑动槽中,锁紧螺栓36安装在从动轴48两端紧固气弹簧47,卡簧37与垫圈38对行走机构外横板53进行限位,从动链轮40与轴承39过盈配合,且与弯板链条49啮合,所述螺纹杆42与行走机构内横板52、行走机构外横板53和气弹簧47一端相连接,气弹簧47在两端被从动轴48和螺纹杆42固定时处于压缩状态,会推动从动轴48带动从动链轮40沿滑动槽滑动,以此对链条产生张紧作用,在越障时气弹簧47可进行有效的伸缩改变链条的张紧程度以适应壁面的变化,横向固定块41连接行走机构内横板52与行走机构外横板53,磁块51通过螺栓紧固于弯板链条49的每一节链节上,随着机器人的行走交替吸附于船舶壁面。
以上已以较佳实施公开了本实用新型,然其并非用以限制本实用新型,凡采取等同替换或等效变换所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,其结构包括油漆喷涂系统(1),前驱动系统(2),左侧轮边行走机构(3),真空除水吸附系统(4),后驱动系统(5),高压水射流除锈系统(6),右侧轮边行走机构(7),其特征在于:所述高压水射流除锈系统(6)通过高度调节块(10)与前驱动系统(2)的一侧相连接,所述真空除水吸附系统(4)分别与前驱动系统(2)和后驱动系统(5)的一侧相连接,所述油漆喷涂系统(1)通过油漆喷嘴安装架(26)与四通固定块(27)分别固定在后驱动系统(5)两侧,所述左侧轮边行走机构(3)与右侧轮边行走机构(7)二者结构相同,且左侧轮边行走机构(3)与右侧轮边行走机构(7)之间关于真空除水吸附系统(4)呈中心对称,所述左侧轮边行走机构(3)与右侧轮边行走机构(7)通过小角块(29)分别与前驱动系统(2)和后驱动系统(5)的两端相连接,所述前驱动系统(2)和后驱动系统(5)通过联轴器(30)与主动轴(50)相连接,所述前驱动系统(2)和后驱动系统(5)二者结构相同,且前驱动系统(2)和后驱动系统(5)之间关于真空除水吸附系统(4)呈中心对称,所述高压水射流除锈系统(6)清洗总宽度大于等于机器人车体宽度,所述真空除水吸附系统(4)中的真空吸盘(15)直径大于等于油漆喷涂系统(1)喷涂总宽度,所述油漆喷涂系统(1)喷涂总宽度小于等于高压水射流除锈系统(6)清洗总宽度。
2.根据权利要求1所述的一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,其特征在于:所述高压水射流除锈系统(6)中多个高压水喷嘴(13)均布于对称的高压水喷嘴安装方管(8),所述高压水喷嘴安装方管(8)通过高压水三通(11)连接,所述高压水喷嘴(13)清洗角度与高度通过角度调节块(9)与高度调节块(10)调节。
3.根据权利要求1所述的一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,其特征在于:所述真空除水吸附系统(4)由吸盘缓冲固定装置(14)与真空吸盘(15)组成,所述吸盘缓冲固定装置(14)由横杆(16),预紧螺栓(17),紧固螺栓(18),大角块(19),弹簧压块(20),弹簧(21),吸盘连接块(22),吸盘固定螺栓(23),所述真空吸盘(15)通过吸盘固定螺栓(23)与吸盘连接块(22)相连接,所述弹簧压块(20)通过紧固螺栓(18)固定在横杆(16),所述预紧螺栓(17)串联吸盘连接块(22)、弹簧(21)、弹簧压块(20)和横杆(16),调节预紧螺栓(17)可调节弹簧(21)预紧力,使真空吸盘(15)紧压在船舶壁面。
4.根据权利要求1所述的一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,其特征在于:所述油漆喷涂系统(1)由油漆喷嘴(24)、漆管(25)、油漆喷嘴安装架(26)、四通固定块(27)和四通(28)组成,所述油漆喷涂系统(1)中多个油漆喷嘴(24)均布于油漆喷嘴安装架(26),所述油漆喷嘴(24)通过漆管(25)与四通(28)相连接,油漆加压进入油漆喷嘴(24)进行喷涂。
5.根据权利要求1所述的一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,其特征在于:所述前驱动系统(2)为电机(34)与减速器(32)与电机固定块(33)相连接,所述电机固定块(33)紧固于横板(35)上,所述减速器(32)与联轴器(30)和减速器固定块(31)相连接,所述减速器固定块(31)紧固于横板(35)上。
6.根据权利要求1所述的一种船舶除锈喷漆一体式爬壁机器人,其特征在于:所述左侧轮边行走机构(3)由锁紧螺栓(36)、卡簧(37)、垫圈(38)、轴承(39)、从动链轮(40)、横向固定块(41)、螺纹杆(42)、主动链轮(43)、平面轴承(44)、轴承座(45)、滚针轴承(46)、气弹簧(47)、从动轴(48)、弯板链条(49)、主动轴(50)、磁块(51)、行走机构内横板(52)和行走机构外横板(53)组成,所述主动轴(50)通过平键与主动链轮(43)过盈配合,且串联平面轴承(44)与滚针轴承(46),滚针轴承(46)安装于轴承座(45)中,轴承座(45)通过螺栓紧固于行走机构外横板(53)上,所述主动链轮(43)与弯板链条(49)啮合,所述从动轴(48)与轴承(39)过盈配合,且与卡簧(37)、垫圈(38)和气弹簧(47)相连接,从动轴(48)横穿过行走机构内横板(52)和行走机构外横板(53)的滑动槽中,所述锁紧螺栓(36)安装在从动轴(48)两端紧固气弹簧(47),所述卡簧(37)与垫圈(38)对行走机构外横板(53)进行限位,所述从动链轮(40)与轴承(39)过盈配合,且与弯板链条(49)啮合,所述螺纹杆(42)与行走机构内横板(52)、行走机构外横板(53)和气弹簧(47)一端相连接,所述横向固定块(41)连接行走机构内横板(52)与行走机构外横板(53),所述磁块(51)紧固于弯板链条(49)的每一节链节上。
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