[發(fā)明專利]用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910540205.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110152918A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜赫男;韓子延;葉鵬飛;陳夢(mèng)雨;劉金鋒;李磊;周宏根;景旭文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B05B13/04
• 分類號(hào): B05B13/04;B05B15/62;B05B15/00;B62D57/024;B63B9/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張婧

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，包括機(jī)架、用于帶動(dòng)機(jī)架移動(dòng)的移動(dòng)裝置、用于吸附船舶外板的吸附裝置、用于噴涂船舶外板的噴涂裝置和用于感知周圍環(huán)境和確定噴涂裝置作業(yè)高度的檢測(cè)反饋裝置，其中移動(dòng)裝置與機(jī)架固連，吸附裝置、噴涂裝置和檢測(cè)反饋裝置均位于機(jī)架上，可隨著機(jī)架一同移動(dòng)，作業(yè)時(shí)吸附裝置提供吸附力吸附船舶外板，移動(dòng)裝置帶動(dòng)機(jī)架及其上吸附裝置、噴涂裝置和檢測(cè)反饋裝置一同沿船舶外板移動(dòng)。本發(fā)明的移動(dòng)裝置、吸附裝置、噴涂裝置和檢測(cè)反饋裝置單獨(dú)從機(jī)架上安裝或拆卸，從而方便更換和維修。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及爬壁機(jī)器人，尤其涉及一種用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人。

背景技術(shù)

由于工作環(huán)境等因素影響，船舶外板普遍受到海水及海洋大氣等腐蝕，不僅增加了船舶維護(hù)的成本，而且縮短了船舶的使用壽命。鑒于此，船舶涂裝對(duì)船體防腐、防銹能力的提升具有重要意義。目前，船舶涂裝崗位仍大量采用人工噴涂的作業(yè)方式，噴涂質(zhì)量取決于工人的噴涂操作水平，尤其外板噴涂時(shí)，工人需站在幾十米的高架車上，手持噴槍進(jìn)行近距離噴涂作業(yè)，工人作業(yè)負(fù)荷大且油漆中存在的揮發(fā)性溶劑、漆料等會(huì)造成爆炸或工人中毒的危險(xiǎn)。針對(duì)以上問(wèn)題，一種船舶外板噴涂爬壁機(jī)器人有望解決上述風(fēng)險(xiǎn)，該機(jī)器人可替代工人進(jìn)行船舶外板涂裝，在提高噴涂質(zhì)量和效率的同時(shí)極大程度降低涂裝的危險(xiǎn)性。

目前爬壁機(jī)器人通常采用在履帶中嵌入磁鐵的吸附方式，但該方式對(duì)磁鐵的擠壓力大、磨損大且磁吸附力不可調(diào)節(jié)，導(dǎo)致使用環(huán)境受限。同時(shí)，爬壁機(jī)器人本身不具備噴涂模塊，使其無(wú)法滿足船舶外板涂裝作業(yè)的需要。

因此，亟待解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種可解決現(xiàn)有技術(shù)中爬壁機(jī)器人吸附結(jié)構(gòu)不合理和缺少噴涂功能的等問(wèn)題的用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于船舶外板噴涂的復(fù)合吸附方式爬壁機(jī)器人，其特征在于：包括機(jī)架、用于帶動(dòng)機(jī)架移動(dòng)的移動(dòng)裝置、用于吸附船舶外板的吸附裝置、用于噴涂船舶外板的噴涂裝置和用于感知周圍環(huán)境和確定噴涂裝置作業(yè)高度的檢測(cè)反饋裝置，其中移動(dòng)裝置與機(jī)架固連，吸附裝置、噴涂裝置和檢測(cè)反饋裝置均位于機(jī)架上，可隨著機(jī)架一同移動(dòng)，作業(yè)時(shí)吸附裝置提供吸附力吸附船舶外板，移動(dòng)裝置帶動(dòng)機(jī)架及其上吸附裝置、噴涂裝置和檢測(cè)反饋裝置一同沿船舶外板移動(dòng)。

其中，所述移動(dòng)裝置包括對(duì)稱設(shè)置于機(jī)架兩側(cè)的履帶組件和位于機(jī)架上為履帶組件移動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力的氣動(dòng)馬達(dá)，該氣動(dòng)馬達(dá)的兩側(cè)輸出軸通過(guò)齒輪組件驅(qū)動(dòng)履帶組件移動(dòng)，通過(guò)控制氣動(dòng)馬達(dá)兩側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速差控制履帶組件的直行和轉(zhuǎn)向。本發(fā)明通過(guò)履帶組件帶動(dòng)機(jī)架及其上裝置一同移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)控制氣動(dòng)馬達(dá)兩側(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)速差控制履帶組件的直行和轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)爬壁機(jī)器人沿船舶外板平穩(wěn)移動(dòng)。

再者，所述履帶組件包括平行設(shè)置的主動(dòng)軸和承載軸、對(duì)稱設(shè)置在主動(dòng)軸和承載軸兩側(cè)的固定板、穿設(shè)在主動(dòng)軸和承載軸上的鏈輪以及嚙合于鏈輪上用于傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)鏈和履帶。

優(yōu)選的，所述齒輪組件包括設(shè)于氣動(dòng)馬達(dá)輸出軸上的大齒輪和設(shè)于履帶組件主動(dòng)軸上的小齒輪，且大齒輪和小齒輪相互嚙合傳動(dòng)。

進(jìn)一步，所述吸附裝置包括與船舶外板相距一可調(diào)間隙的永磁吸附裝置和真空吸附裝置，其中永磁吸附裝置對(duì)稱設(shè)置于履帶組件兩側(cè)，真空吸附裝置位于機(jī)架中間朝向船舶外板一側(cè)。本發(fā)明以永磁吸附為主，真空吸附為輔的復(fù)合吸附方式，可根據(jù)作業(yè)壁面鋼板厚度、機(jī)器人負(fù)載大小和行進(jìn)速度調(diào)整磁隙高度，進(jìn)而改變磁吸附力大小。

再者，所述永磁吸附裝置包括與機(jī)架可活動(dòng)連接的永磁體架和嵌入永磁體架內(nèi)的永磁體，通過(guò)調(diào)節(jié)永磁體架可調(diào)節(jié)永磁吸附裝置與船舶外板之間的間隙大小；永磁體形成磁場(chǎng)通過(guò)間隙和船舶外板產(chǎn)生磁力線回路提供吸附力。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)永磁體架與機(jī)架的連接，通過(guò)永磁吸附裝置與船舶外板的間隙大小，從而改變永磁吸附裝置的吸附力大小。