CN215744378U - 闸门面板喷涂装置 - Google Patents

Abstract

一种闸门面板喷涂装置，包括移动系统、喷砂系统、表面粗糙度检测仪、喷涂系统和定位导向系统，移动系统包括移动装置底盘，移动装置底盘上设有驱动装置，驱动装置用于驱动麦克纳姆轮转动，移动装置底盘底部设有磁铁吸附装置，移动装置底盘上设有喷头支架；喷砂系统的喷砂头和喷涂系统的涂料喷头固定在喷头支架上；表面粗糙度检测仪和定位导向系统装在移动装置底盘上。本实用新型用于水利水电工程大型金属结构闸门防腐喷涂等工作环境恶劣场所，提高了操作效率，保证了操作人员安全。

Description

闸门面板喷涂装置

技术领域

本实用新型属于水利水电工程金属结构技术领域，特别涉及一种闸门面板喷涂装置。

背景技术

水工闸门是用于开放和关闭泄水通道的控制设施，是水工建筑物的重要组成部分，因迎水面长期浸泡在水中，需定期进行防腐处理。现有防腐处理主要以人工操作喷砂、喷涂设备为主，对于大型闸门，还需搭设脚手架等辅助设施，由于喷砂、喷涂工作环境恶劣，对人损害较大，因此需要一种自动化程度较高的自动喷涂装置进行防腐作业。

专利文献CN209753184U和CN213161408U中所公开的喷涂方法是：通过在地面喷涂装置安装电推杆或升降平台进行上下移动来进行不同高度位置的喷涂工作，仍需人员在喷涂区进行控制，另外伸缩杆或升降平台的有效高度受场地及安全的限制无法解决特别高的闸门的喷涂问题。专利文献CN111958504A中所公开的喷涂方法是：在六轴机械手上加装喷砂头、热喷涂枪、表面粗糙度检测仪、表面温度检测模块利用电脑进行智能控制喷涂，由于机械手的尺寸限制了闸门的尺寸，大型闸门需要配备大型的机械手，对于不同曲面的闸门面板还得需要重新编辑运动轨迹，因此限制了设备的通用性。

目前麦克纳姆轮辊子支架和大轮毂的设计均为一体成型扭转设计，在扭转部位受力情况较差，容易出现裂纹，并且预设角度多为固定，因此降低了应用的灵活性，如专利CN108521771B。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的闸门面板喷涂装置，用于水利水电工程大型金属结构闸门防腐喷涂等工作环境恶劣场所，提高了操作效率，保证了操作人员安全。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：

一种闸门面板喷涂装置，包括移动系统、喷砂系统、表面粗糙度检测仪、喷涂系统和定位导向系统，移动系统包括移动装置底盘，移动装置底盘上设有驱动装置，驱动装置用于驱动麦克纳姆轮转动，移动装置底盘底部设有磁铁吸附装置，移动装置底盘上设有喷头支架；喷砂系统的喷砂头和喷涂系统的涂料喷头固定在喷头支架上；表面粗糙度检测仪和定位导向系统装在移动装置底盘上。

优选的方案中，所述的麦克纳姆轮包括麦克纳姆轮辊子装配件，麦克纳姆轮辊子装配件安装在轮毂上；麦克纳姆轮辊子装配件包括辊子支架，辊子支架上设有辊轴，辊轴上设有辊子。

优选的方案中，所述的轮毂上设有凹凸承插结构孔，凹凸承插结构孔突出于轮毂外边缘，凹凸承插结构孔外端面上设有刻度盘；辊子支架上设有凹凸承插结构轴和指示箭头；凹凸承插结构轴安装在轮毂凹凸承插结构孔内，刻度盘与指示箭头相适配。

优选的方案中，所述的每个麦克纳姆轮辊子支架单独安装，辊子支架侧板与麦克纳姆轮辊轴轴线方向垂直。

优选的方案中，所述的驱动装置包括驱动电机，驱动电机通过减速器与麦克纳姆轮轮毂相连。

优选的方案中，所述的磁铁吸附装置包括磁铁支架、磁铁和塑料隔板，磁铁支架固定在移动装置底盘底部，磁铁放置于磁铁支架内，多个塑料隔板固定在磁铁支架四周及顶部，塑料隔板用于阻挡铁屑吸附在磁铁上。

优选的方案中，所述的塑料隔板采用筋板支撑的中空结构，且塑料隔板上设有铁屑回收槽，铁屑回收槽在一侧留有插板；位于磁铁吸附装置侧部的塑料隔板底部安装有毛刷；磁铁支架包括底盘连接螺孔、塑料隔板固定螺孔和磁铁支撑板，所述磁铁放置于磁铁支架内。

优选的方案中，所述的喷砂系统包括包括喷砂机柜、喷砂头、气砂输出管和砂子回收管；气砂输出管和砂子回收管安装在总管内，总管一端与喷砂头连接，另一端与喷砂机柜连接；喷砂头固定在移动装置底盘的喷头支架上。

优选的方案中，所述的喷涂系统包括喷涂机柜、涂料输出管和涂料喷头；喷涂机柜用于实现存储和喷涂功能；涂料喷头通过涂料输出管与喷涂机柜连接，涂料喷头固定在移动装置底盘的喷头支架上。

本专利可达到以下有益效果：

1、每个麦克纳姆轮辊子支架单独安装，辊子支架侧板与麦克纳姆轮辊轴轴线方向垂直，受力性能更均匀。

2、麦克纳姆轮辊子支架安装在大轮毂上角度可调，可根据移动的需求确定麦克纳姆轮辊轴轴线与轮毂轴线的角度，使其方便的在0-180°调整，从而提高移动效率，扩大麦克纳姆轮的应用范围。

3、辊子支架包含凹凸承插结构轴和指示箭头，轮毂包含凹凸承插结构孔和刻度盘，根据刻度指示可方便调整麦克纳姆轮辊子和麦克纳姆轮轴线的夹角。

4、基于麦克纳姆轮的全向移动装置可便捷的对不同曲率的闸门面板进行防腐作业。

5、磁铁吸附装置采用塑料隔板包裹，可有效阻挡作业时飞溅的铁屑吸附在磁铁吸附装置上。

6、塑料隔板搭接均采用凹凸结构，可有效保证搭接可靠。

7、塑料隔板采用筋板支撑的中空结构并设有铁屑回收槽，塑料隔板厚度控制磁铁侧面和顶部磁场的外部干涉作用，铁屑回收槽可以方便的清理附着在上面的铁屑。

8、侧面塑料隔板底部粘有毛刷，保证移动的同时阻挡铁屑吸附在磁铁上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的机构布置示意图一；

图2为本实用新型的机构布置示意图二；

图3为本实用新型的麦克纳姆轮三维装配图；

图4为本实用新型的麦克纳姆轮辊子三维装配图；

图5为本实用新型的麦克纳姆轮辊子支架三维图；

图6为本实用新型的麦克纳姆轮轮毂三维图；

图7为本实用新型的磁铁吸附装置三维爆炸图；

图8为本实用新型的磁铁支架三维图；

图9为本实用新型的塑料隔板三维图。

图中：移动系统1，喷砂系统2，表面粗糙度检测仪3，喷涂系统4，定位导向系统5；

麦克纳姆轮101，驱动装置102，移动装置底盘103，磁铁吸附装置104，喷头支架105；

麦克纳姆轮辊子装配件1011，轮毂1012；

螺母10111，垫片10112，轴承10113，辊子10114，辊子支架10115，辊轴10116；

凹凸承插结构轴101151，指示箭头101152；

凹凸承插结构孔10121，刻度盘10122；

驱动电机1021，减速器1022；

磁铁支架1041，磁铁1042，塑料隔板1043；

底盘连接螺孔10411、塑料隔板固定螺孔10412、磁铁支撑板10413；

筋板支撑的中空结构10431，铁屑回收槽10432，插板10433，凹凸沟槽结构10434，毛刷10435；

喷砂机柜201，喷砂头202，气砂输出管203，砂子回收管204；

喷涂机柜401，涂料输出管402，涂料喷头403。

具体实施方式

如图1-9所示，一种闸门面板喷涂装置，包括基于麦克纳姆轮的移动系统1、喷砂系统2、表面粗糙度检测仪3、喷涂系统4、定位导向系统5。所述基于麦克纳姆轮的移动系统1包括麦克纳姆轮101，驱动装置102，移动装置底盘103，磁铁吸附装置104，喷头支架105。麦克纳姆轮101、驱动装置102安装在移动装置底盘103侧面，用于驱动移动装置行走。磁铁吸附装置104安装在移动装置底盘103底部，使移动装置吸附在金属结构表面。所述表面粗糙度检测仪3、定位导向系统5装在移动装置底盘103上。所述喷砂系统2的喷砂头202和喷涂系统4的涂料喷头403固定在喷头支架105上。通过上述移动装置，能够用于水利水电工程大型金属结构闸门防腐喷涂等工作环境恶劣场所，提高了操作效率，保证了操作人员安全。

在本实施例中，如图3、图4、图5、图6所示，所述麦克纳姆轮101包括角度可调的麦克纳姆轮辊子装配件1011和轮毂1012。所述麦克纳姆轮辊子装配件1011安装在轮毂1012上；麦克纳姆轮辊子装配件1011包括螺母10111、垫片10112、轴承10113、辊子10114、辊子支架10115、辊轴10116。

所述辊子支架10115包含凹凸承插结构轴101151和指示箭头101152，所述轮毂1012包含凹凸承插结构孔10121和刻度盘10122，所述辊子支架10115通过凹凸承插结构轴101151安装在轮毂凹凸承插结构孔10121内，通过刻度盘10122指示的不同调整麦克纳姆轮辊子10114和麦克纳姆轮101轴线的夹角。

每个麦克纳姆轮辊子支架10115单独安装，辊子支架10115侧板与麦克纳姆轮辊轴10116轴线方向垂直，受力性能更均匀。

可根据移动的需求确定麦克纳姆轮辊轴10116轴线与轮毂1012轴线的角度，使其方便的在0-180°调整，从而提高移动效率，扩大麦克纳姆轮的应用范围。

优选的，如图1所示，所述驱动装置102包括驱动电机1021、减速器1022，驱动电机1021通过减速器1022与麦克纳姆轮轮毂1012相连。所述驱动电机1021、减速器1022固定在移动装置底盘103侧面。

优选的，如图7、图8、图9所示，所述磁铁吸附装置104包括磁铁支架1041，磁铁1042，塑料隔板1043。磁铁吸附装置104通过磁铁支架1041固定在移动装置底盘103底部，吸附力可通过调整磁铁1042数量以及工作面的距离调整。所述磁铁支架1041包括底盘连接螺孔10411、塑料隔板固定螺孔10412、磁铁支撑板10413。所述磁铁1042放置于磁铁支架1041内。

所述塑料隔板1043固定在磁铁支架1041上，所述塑料隔板1043用于阻挡大量铁屑吸附在磁铁1042上，所述塑料隔板1043采用筋板支撑的中空结构10431并设有铁屑回收槽10432，塑料隔板1043厚度控制磁铁1042侧面和顶部磁场的外部干涉作用，所述铁屑回收槽10432在一侧留有插板10433，打开插板10433可以方便的清理附着在上面的铁屑。所述磁铁吸附装置104侧面塑料隔板1043底部安装有毛刷10435，保证移动装置底盘103移动的同时阻挡铁屑吸附在磁铁1042上。所述塑料隔板搭接均采用凹凸结构10434，以保证搭接可靠。

磁铁封闭在隔板内，隔板上会有一些铁屑吸附塑料隔板的外表面边缘的槽即铁屑回收槽10432可以挡住，使铁屑聚集在外表面上，清除时把插板打开，可直接将铁屑倒出去。

优选的，如图1所示，所述喷砂系统2采用带回收功能的环保型喷砂设备，在回收砂子重复利用的同时减少对环境的污染。所述喷砂设备包括喷砂机柜201、含吸砂罩的喷砂头202、气砂输出管203、砂子回收管204。所述喷砂机柜可实现喷砂、回收、储砂功能。所述气砂输出管203和砂子回收管204一端连接喷砂机柜201，另一端连接喷砂头202，所述喷砂头202固定在移动装置底盘103的喷头支架105上。可根据需求布置多组喷砂头202组合。

所述表面粗糙度检测仪3采用在线移动式测量，用于在喷砂过后对表面粗糙度进行实时测量。

优选的，如图1所示，所述喷涂系统4包括喷涂机柜401、涂料输出管402、涂料喷头403。所述喷涂机柜401可实现存储和喷涂功能。所述涂料喷头403通过涂料输出管402与喷涂机柜401连接，所述涂料喷头403固定在移动装置底盘103的喷头支架105上。可根据喷涂需求布置多个涂料喷头403。

本实用新型还提供一种闸门面板喷涂装置的控制方法，该方法基于上述装置实现，具体包括以下步骤：

步骤一：将喷砂头202固定于喷头支架105上，启动喷砂系统2；

步骤二：启动驱动装置102，驱动电机1021通过减速器1022带动麦克纳姆轮轮毂1012转动，从而使整个闸门面板喷涂装置移动，与此同时控制自动喷砂头202打开，开始进行喷砂作业；

步骤三：进行喷砂作业的同时，粗糙度检测仪3实时反馈喷砂后的表面粗糙度，用以监测喷砂质量；

步骤四：在闸门面板喷涂装置移动过程中，通过底板上的定位导向系统5定位，并记录移动轨迹，以对同型号闸门自动控制；

步骤五：喷砂作业完成后，关闭喷砂系统2，闸门面板喷涂装置回到初始位置，关闭驱动装置102。

步骤六：将喷砂头202从喷头支架105上拆下，并将涂料喷头403安装在喷头支架上105，启动喷涂系统4。

步骤七：启动驱动装置102，驱动电机1021通过减速器1022带动麦克纳姆轮轮毂1012转动，从而使整个闸门面板喷涂装置移动，与此同时控制自动涂料喷头403打开，开始进行喷涂作业；

步骤八：喷涂作业完成后，关闭喷涂系统4，闸门面板喷涂装置回到初始位置，关闭驱动装置102。

在进行步骤一时通过试验调整喷砂气压、喷头与工作面间距、闸门面板喷涂装置移动速度相配合的参数确保喷砂效果满足表面粗糙度要求。在进行步骤六时通过试验调整喷涂气压、喷头与工作面间距、闸门面板喷涂装置移动速度相配合的参数确保喷涂效果满足涂层厚度要求。另外如图2所示，可根据需求同时安装喷砂和喷涂喷头以提高工作效率。还可以在增加闸门面板喷涂装置载重的基础上，选用小型化的喷砂和喷涂设备安装在移动装置底盘103上。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种闸门面板喷涂装置，包括移动系统（1）、喷砂系统（2）、表面粗糙度检测仪（3）和喷涂系统（4），其特征在于：移动系统（1）包括移动装置底盘（103），移动装置底盘（103）上设有驱动装置（102），驱动装置（102）用于驱动麦克纳姆轮（101）转动，移动装置底盘（103）底部设有磁铁吸附装置（104），移动装置底盘（103）上设有喷头支架（105）；喷砂系统（2）的喷砂头（202）和喷涂系统（4）的涂料喷头（403）固定在喷头支架（105）上；表面粗糙度检测仪（3）和定位导向系统（5）装在移动装置底盘（103）上。

2.根据权利要求1所述的闸门面板喷涂装置，其特征在于：麦克纳姆轮（101）包括麦克纳姆轮辊子装配件（1011），麦克纳姆轮辊子装配件（1011）安装在轮毂（1012）上；麦克纳姆轮辊子装配件（1011）包括辊子支架（10115），辊子支架（10115）上设有辊轴（10116），辊轴（10116）上设有辊子（10114）。

3.根据权利要求2所述的闸门面板喷涂装置，其特征在于：轮毂（1012）上设有凹凸承插结构孔（10121），凹凸承插结构孔（10121）突出于轮毂（1012）外边缘，凹凸承插结构孔（10121）外端面上设有刻度盘（10122）；辊子支架（10115）上设有凹凸承插结构轴（101151）和指示箭头（101152）；凹凸承插结构轴（101151）安装在轮毂凹凸承插结构孔（10121）内，刻度盘（10122）与指示箭头（101152）相适配。

4.根据权利要求2所述的闸门面板喷涂装置，其特征在于：每个麦克纳姆轮辊子支架（10115）单独安装，辊子支架（10115）侧板与麦克纳姆轮辊轴（10116）轴线方向垂直。

5.根据权利要求1所述的闸门面板喷涂装置，其特征在于：驱动装置（102）包括驱动电机（1021），驱动电机（1021）通过减速器（1022）与麦克纳姆轮轮毂（1012）相连。

6.根据权利要求1所述的闸门面板喷涂装置，其特征在于：磁铁吸附装置（104）包括磁铁支架（1041）、磁铁（1042）和塑料隔板（1043），磁铁支架（1041）固定在移动装置底盘（103）底部，磁铁（1042）放置于磁铁支架（1041）内，多个塑料隔板（1043）固定在磁铁支架（1041）四周及顶部，塑料隔板（1043）用于阻挡铁屑吸附在磁铁（1042）上。

7.根据权利要求6所述的闸门面板喷涂装置，其特征在于：塑料隔板（1043）采用筋板支撑的中空结构（10431），且塑料隔板（1043）上设有铁屑回收槽（10432），铁屑回收槽（10432）在一侧留有插板（10433）；位于磁铁吸附装置（104）侧部的塑料隔板（1043）底部安装有毛刷（10435）；磁铁支架（1041）包括底盘连接螺孔（10411）、塑料隔板固定螺孔（10412）和磁铁支撑板（10413），所述磁铁（1042）放置于磁铁支架（1041）内。

8.根据权利要求1所述的闸门面板喷涂装置，其特征在于：喷砂系统（2）包括喷砂机柜（201）、喷砂头（202）、气砂输出管（203）和砂子回收管（204）；气砂输出管（203）和砂子回收管（204）安装在总管内，总管一端与喷砂头（202）连接，另一端与喷砂机柜（201）连接；喷砂头（202）固定在移动装置底盘（103）的喷头支架（105）上。

9.根据权利要求1所述的闸门面板喷涂装置，其特征在于：喷涂系统（4）包括喷涂机柜（401）、涂料输出管（402）和涂料喷头（403）；喷涂机柜（401）用于实现存储和喷涂功能；涂料喷头（403）通过涂料输出管（402）与喷涂机柜（401）连接，涂料喷头（403）固定在移动装置底盘（103）的喷头支架（105）上。

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