[發明專利]一種大型船舶分段自動化涂裝系統

有效

• 申請號: 201810798002.8
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108970866B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 邵珠峰;張兆坤;王立平;鄧豪;陳煉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B05B13/04
• 分類號: B05B13/04;B63B73/60
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種大型船舶分段自動化涂裝系統，包括滑軌系統，索驅動自動化涂裝機器人系統，大型船舶分段船體和支撐柱，其中滑軌系統包括內滑軌和外滑軌，安裝于涂裝廠房頂部，二者等間距形成環形；大型船舶分段船體用若干支撐柱放置于環形滑軌系統內；索驅動自動化涂裝機器人系統包括一級索驅動機器人系統和二級噴涂機器人，一級索驅動機器人系統包括移動定位組件、轉臺驅動組件、平行索系和吊籃，通過移動定位組件安裝在滑軌上，二級噴涂機器人安裝在吊籃內。本發明通過索驅動機器人系統實現吊籃和噴涂機器人的定位和移動，通過噴涂機器人完成船舶分段的涂裝工作，實現大工作空間、柔性化多平面的自動化噴涂，提高船舶分段涂裝的效率和質量。

技術領域

本發明涉及機器人與自動化技術領域，特別涉及一種大型船舶分段自動化涂裝系統。

背景技術

現代大型船舶絕大多數為鋼質焊接船，一般采用分段建造法建造，這樣可以使得多個分段船體并行建造，避免鋼材過早地生銹并使得建造過程可以在室內或平地進行。船舶建造的生產過程非常復雜，分為船體建造、船舶曬裝和船舶涂裝三大作業內容。“船舶涂裝”不僅可以改變船舶的外觀，給海洋船舶增添亮麗外表，還可以阻止海水對船舶的腐蝕，延長船舶的使用壽命。分段涂裝是船舶涂裝中最主要和最基本的一環，除了特種船舶的特殊部位，船體的各個部位，在分段涂裝階段都要進行涂層的涂裝。船舶涂裝質量的好壞首先取決于分段涂裝的質量。

大型船舶分段面積巨大，其需要涂裝的各表面長度可達20m，高度可達近10m，另外船體除包含部分直立面外，還包含大面積的曲面段。受船體分段面積大、曲面大、曲面均一性差的限制，目前船舶行業中的船體分段外表面的涂裝工作仍采用傳統的人工作業的方式進行，噴涂效率低，噴涂質量穩定性差，造成船體外表面的返噴率較高，嚴重制約了生產力，同時作業環境惡劣，對工人傷害大。為滿足大面積涂裝的需求，往往采用搭建腳手架、龍門塔吊，或采用移動式吊車、AGV車載式移動涂裝作業平臺等方式，將涂裝作業工人送達預定的涂裝作業位置。然而上述方式存在占地面積大、成本高、效率低的缺陷，尤其是龍門塔吊或采用移動式吊車等方式難以在室內實現。

在大型船舶分段自動化涂裝方面，部分研究機構提出了采用吸附攀爬式機器人進行噴涂的方案，然而吸附攀爬式機器人在焊縫接口處易脫落，在工作過程中存在安全隱患，噴涂過程靈活性差。另外，由于吸附攀爬式機器人吸附力和負載能力的限制，其行進速度低，噴涂寬度窄，效率低，在船體分段涂裝的實際應用中存在諸多局限性。

發明內容

為了克服現有大型船舶分段涂裝工藝與技術的缺點，本發明的目的在于提供一種大型船舶分段自動化涂裝系統，用過索驅動自動化機器人涂裝系統，實現大工作空間、柔性化、多平面的自動化噴涂，提高船舶分段涂裝的效率和質量。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種大型船舶分段自動化涂裝系統，包括滑軌系統，索驅動自動化涂裝機器人系統，大型船舶分段船體8和支撐柱9；

所述的滑軌系統包括安裝于涂裝廠房頂部的內滑軌1和外滑軌2，所述的內滑軌1和外滑軌2等間距圍成環形；

索驅動自動化涂裝機器人系統包括一級索驅動機器人系統和二級噴涂機器人7，所述的一級索驅動機器人系統包括安裝在滑軌上的移動定位組件3，移動定位組件3上設置有轉臺驅動組件4、平行索系5和吊籃6；所述的移動定位組件3、轉臺驅動組件4和平行索系5各有兩組，分別設置于吊籃6兩側，吊籃6通過兩組平行索系5分別與兩側的轉臺驅動組件4連接，噴涂機器人7可將吊籃6作為靜平臺實現二級運動；

大型船舶分段船體8用若干支撐柱9放置于環形滑軌系統內，分段船體8頂部低于滑軌2米以上。