[發明專利]管道噴涂機器人及異形變截面彎曲管道內壁的噴涂方法

有效

• 申請號: 202110574192.7
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113510028B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 金天國;張旭堂;畢鳳陽;王賢昊;曹震
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B05B13/06
• 分類號: B05B13/06
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 胡小龍

1.一種管道噴涂機器人，其特征在于：用于對異形變截面彎曲管道內壁進行噴涂，包括相對設置的第一支撐件（1）和第二支撐件（2），所述第一支撐件（1）和第二支撐件（2）相對的一側分別設有形狀相同的第一弧形軌道（3）和第二弧形軌道（4），所述第一弧形軌道（3）和所述第二弧形軌道（4）之間設有導軌（5），所述導軌（5）的兩端分別位于所述第一弧形軌道（3）和第二弧形軌道（4）內，所述導軌（5）的兩端可在所述第一弧形軌道（3）和第二弧形軌道（4）內同步滑動，所述導軌（5）上設有用于對管道內壁進行噴涂作業的噴涂組件，所述噴涂組件可沿所述導軌（5）移動；

所述導軌（5）兩端分別設有與第一弧形軌道（3）和第二弧形軌道（4）形狀相匹配的第一弧形滑塊（6）和第二弧形滑塊（7），所述第一弧形滑塊（6）和第二弧形滑塊（7）分別設置在所述第一弧形軌道（3）和第二弧形軌道（4）中；

所述第一弧形滑塊（6）和所述第二弧形滑塊（7）分別與所述導軌（5）的兩端采用球鉸連接，采用球鉸連接能夠保證所述導軌（5）在可以繞自身軸線旋轉的同時又能允許所述第一支撐件（1）和第二支撐件（2）之間存在空間上的偏移，以適應異形變截面彎曲管道的內部形狀，且所述第一弧形滑塊（6）上設有驅動所述導軌（5）沿其軸線轉動的第一驅動電機（8）。

2.根據權利要求1所述的管道噴涂機器人，其特征在于：所述第一驅動電機（8）輸出軸與所述導軌（5）端部采用柔性聯軸器相連接。

3.根據權利要求1所述的管道噴涂機器人，其特征在于：所述導軌（5）為直線導軌，所述噴涂組件包括滑動臂（9）、伸縮臂（10）和擺動臂（11），所述滑動臂（9）套設在所述導軌（5）上并可沿所述導軌（5）移動，所述伸縮臂（10）可沿其軸線方向伸縮，所述伸縮臂（10）的一端與所述滑動臂（9）相連接、另一端與所述擺動臂（11）的一端轉動連接，所述擺動臂（11）的另一端設有夾持機構，所述夾持機構上設有用于噴涂的噴槍（12）。

4.根據權利要求1所述的管道噴涂機器人，其特征在于：所述導軌（5）為彎曲導軌，所述噴涂組件包括滑動臂（9）、旋轉臂（13）和伸縮臂（10），所述滑動臂（9）套設在所述導軌（5）上并可沿所述導軌（5）移動，所述旋轉臂（13）套設在所述滑動臂（9）上并可沿其軸線轉動，所述伸縮臂（10）可沿其軸線方向伸縮，所述伸縮臂（10）的一端與所述旋轉臂（13）相連接、另一端設有夾持機構，所述夾持機構上設有用于噴涂的噴槍（12）。

5.根據權利要求4所述的管道噴涂機器人，其特征在于：所述滑動臂（9）上設有驅動其沿所述導軌（5）移動的第二驅動電機（14），所述第二驅動電機（14）輸出軸上設有齒輪（15），所述導軌（5）上設有與所述齒輪（15）相匹配的齒面（16）；所述滑動臂（9）上設有用于驅動所述旋轉臂（13）繞其軸線轉動的第三驅動電機（17），所述第三驅動電機（17）輸出軸上設有錐齒輪（18），所述旋轉臂（13）上設有與所述錐齒輪（18）相互嚙合的錐齒（19）。

6.根據權利要求1所述的管道噴涂機器人，其特征在于：所述第一支撐件（1）和第二支撐件（2）上均設有用于與管道內壁進行支撐接觸的支撐腳（20）。

7.根據權利要求6所述的管道噴涂機器人，其特征在于：所述支撐腳（20）采用伸縮式支撐腳。

8.一種異形變截面彎曲管道內壁的噴涂方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：噴涂管道中間段

步驟11） 將如權利要求1-7任一項所述的管道噴涂機器人安裝到異形變截面彎曲管道的內的中間噴涂段；

步驟12）調節所述導軌（5）兩端分別在所述第一弧形軌道（3）和第二弧形軌道（4）內的位置和調節所述噴涂組件在所述導軌（5）上的位置，利用所述噴涂組件對異形變截面彎曲管道內部的中間段進行噴涂；

步驟13）在兩端的外部機械臂夾持下拆除中間噴涂段內的管道噴涂機器人；

步驟二：噴涂管道兩端

步驟21）利用噴槍分別對管道的兩端噴涂段進行噴涂。