[發明專利]一種智能機器人無人化船體分段涂裝車間系統

在審

• 申請號: 201710610287.3
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107442340A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 蘇漢明
• 申請（專利權）人: 廣東加德偉自動化有限公司;蘇漢明
• 主分類號: B05B15/12
• 分類號: B05B15/12;B05B13/04;B24C1/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明,林瑞云

技術領域

本發明涉及船舶和海洋工程裝備制造領域，更具體地，涉及一種智能機器人無人化船體分段涂裝車間系統。

背景技術

船舶和海洋工程裝備制造，有一個很重要的工序就是需要對其船體分段和海工模塊進行防腐蝕的涂裝工作。同樣鋼結構橋梁、鋼結構建筑、大型化工機械和大型起重機械等重型機械制造也需要進行防腐蝕的涂裝工作。涂裝工作主要是噴鋼丸除銹和噴防腐油漆。為達到很好的防腐效果，船舶和海洋工程裝備制造的船體分段和海工模塊都要求在一個封閉的涂裝車間內進行涂裝工作。

目前，涂裝車間內的涂裝工作主要是依靠人工操作進行噴鋼丸除銹和噴防腐油漆。由于在噴鋼丸除銹時產生大量的有害粉塵，以及在噴油漆時也會產生對人有害的漆霧和有機溶劑氣味，所以油漆工人要全身穿著勞動保護服裝和戴上厚實的防護口罩。因此在這種艱苦和惡劣的環境下工作，愿意干這種油漆工的人越來越少。

盡管現我國大中型船廠都建有船體分段涂裝車間，以及安裝有涂裝施工設備系統。主要是噴丸除銹系統、鋼丸回收循環利用系統、噴漆系統、粉塵和油漆有機廢氣凈化處理系統、空氣抽濕系統等。但是船體分段涂裝管理信息系統還極少與船體分段涂裝車間連網和信息共享，船體分段涂裝車間數字化和信息化還沒完全實現。船體分段涂裝車間的可視化安全監控還沒建立。

另外，因為現在一般的噴丸除銹和噴漆的機器人主要是依賴示教編程，大多數是采用固定機械手和使用工裝夾具、變位器等，應用在少品種大批量生產的產品制造上，所以五金加工、摩托車、汽車等小構件加工的輕工家電和汽車制造等行業使用較多。由于船舶和海洋工程裝備制造行業，以及鋼結構橋梁、鋼結構建筑、大型化工機械和大型起重機械等重型機械制造行業都是小批量多品種，并且一是產品外形結構復雜，外表面有的是不規則的復雜彎曲面，內部結構有的是半封閉或全封閉的艙室空間復雜結構；二是產品結構外形尺寸大，重量重。所以使到機器人的應用很少。

發明內容

本發明為解決目前造船和海洋工程裝備分段涂裝車間還是依靠人工操作進行噴鋼丸除銹和噴防腐油漆的施工問題，以及解決一般的噴丸除銹和噴漆的機器人不能適用的問題和船體分段涂裝車間的可視化安全監控問題，提供一種智能機器人無人化船體分段涂裝車間系統，實現涂裝車間的涂裝施工全過程信息化、可視化、無人化、智能化，讓機器人代替人作涂裝這種艱苦繁重的勞動，從而人只作一些輕松的輔助工作。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種智能機器人無人化船體分段涂裝車間系統，包括計算機總控制室的計算機總控制系統、分段涂裝管理信息系統、分段涂裝機器人施工設計系統、可視化監控系統、智能機器人運動控制系統、涂裝車間施工設備系統；所述的計算機總控制系統是智能機器人無人化船體分段涂裝車間的涂裝施工全過程總控制系統，從船體分段涂裝施工準備工作開始到涂裝工作完成全過程實施信息化、可視化、無人化、智能化控制，控制分段涂裝施工管控信息和機器人運動控制信息；所述的可視化監控系統監視著濕度、粉塵、油漆氣體濃度以及機器人運動狀態和施工狀態；所述的智能機器人運動控制系統控制機器人XYZ移動和機器人機械手運動；所述的涂裝施工設備系統包括空氣抽濕設備系統、粉塵和油漆有機廢氣凈化處理設備系統、空氣壓縮機設備系統、噴丸除銹設備系統、鋼丸回收循環利用設備系統以及噴漆設備系統；所述的計算機總控制系統通過網絡連接分段涂裝管理信息系統和分段涂裝機器人施工設計系統輸入分段涂裝施工管理信息和船體分段涂裝機器人施工計劃信息，進行船體分段涂裝機器人施工準備和物料準備，并控制可視化監控系統、智能機器人運動控制系統和涂裝車間施工設備系統完成船體分段涂裝工作。

在一種優選的方案中，所述的分段涂裝管理信息系統是船舶制造生產管理信息系統的一個子系統，是船體分段涂裝施工管理信息。

在一種優選的方案中，所述的分段涂裝機器人施工設計系統是船舶制造生產設計系統的一個子系統，是船體分段涂裝機器人施工信息。

在一種優選的方案中，所述的可視化監控系統是船體分段涂裝機器人施工全過程的可視化安全監控，安裝有攝像監視系統，利用智能機器人的視覺通過計算機總控制系統的監視屏幕看到整個涂裝車間的施工實際情況；依照涂裝安全要求安裝油漆揮發性氣體濃度監測儀進行施工全過程的安全監控。