一种船体除漆机器人装置的制作方法

本发明涉及环保除漆技术领域，具体来说，是一种用于除漆的机器人装置。

背景技术：

传统的船体除漆方式是采用喷砂抛丸处理，但是由于喷砂抛丸会造成空气中弥漫着微细砂粒，一方面会污染环境，另一方面会对操作工人呼吸道造成伤害。这一传统方式已被国际禁止，现在普遍采用的方式是采用高压水进行除漆，操作工人扛着高压水枪，水枪里喷出高压水柱打击破坏船体表面的旧漆，以使船体更换新的涂装，保护船体不受海洋微生物损坏。由于高压水枪在操作时，有很大的反作用力，操作工人不能持久工作，效率低下，而且工人在操作高压水枪时，存在被高压水射伤的危险性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种船体除漆机器人装置，可以完全代替人工对被处理表面的旧漆进行清洗处理，并自动回收清洗过程中产生的污水。

本发明的目的是这样实现的：一种船体除漆机器人装置，包括:

可在被处理表面上自动移动的机器人主体，具有机器人主架；

设置在机器人主架上的高压喷洗机构；

设置在机器人主架上的、喇叭形的、由橡胶制成的真空罩,所述真空罩的大端贴合被处理表面，所述高压喷洗机构的出水端处于真空罩之内并正对被处理表面；

安装在机器人主架上的抽真空接管，具有处于真空罩之内的抽真空口；以及

污水回收部件；

其中，所述污水回收部件包括污水收集管、污水收集容器、真空泵机组，所述真空泵机组的吸气端接通污水收集容器，所述抽真空接管通过污水收集管与污水收集容器接通。

进一步地，所述机器人主架上安装有空气输入管，所述空气输入管出气端设有处于真空罩之内的空气进气口，所述空气输入管进气端设有空气输入阀，在真空罩内腔处于负压时所述空气输入阀处于打开状态并将空气引入真空罩内腔。

进一步地，所述空气输入阀包括橡胶阀芯、固定支撑板、紧固件，所述固定支撑板架装在空气输入管进气端上，所述橡胶阀芯通过紧固件与固定支撑板固定连接，且所述橡胶阀芯塞装在空气输入管内腔中，所述橡胶阀芯设置为圆锥台状结构，所述橡胶阀芯的小端朝向空气输入管进气端，所述橡胶阀芯的大端边缘贴合空气输入管内壁。

进一步地，还包括高压水泵机组、高压水软管，所述高压水泵机组的进水端接通水源，所述高压水泵机组的出水端通过高压水软管与高压喷洗机构的进水端接通。

进一步地，所述高压喷洗机构包括安装在机器人主架上的高压水输送管、高压水喷管、旋转驱动组件、喷水管组件，所述高压水喷管的轴线垂直于被处理表面，所述高压水喷管包括喷管定部、喷管转动部，所述喷管定部固定安装在机器人主架上，所述喷管定部的进水端并通过高压水输送管与高压水软管接通，所述喷管转动部转动连接并接通喷管定部的出水端，所述旋转驱动组件安装在机器人主架上并与喷管转动部传动配合，以驱使喷管转动部围绕高压水喷管的轴线自转，所述喷管转动部固定安装有与其接通的喷水管组件，所述喷水管组件处于真空罩之内。

进一步地，所述喷水管组件包括横管，所述横管的轴线垂直于高压水喷管的轴线，所述喷水管组件还包括若干喷嘴，所有喷嘴沿横管的轴向等间距布置并与横管接通，所述喷嘴的出水端朝向被处理表面。

进一步地，所述旋转驱动组件包括依次传动配合的旋转马达、驱动带轮、皮带、从动带轮，所述旋转马达安装在机器人主架上，所述驱动带轮安装在旋转马达的旋转动力输出端，所述从动带轮套装喷管转动部，所述皮带套装驱动带轮和从动带轮。

进一步地，所述机器人主架设置为左右对称的结构，所述抽真空口和空气进气口沿机器人主架的对称中心轴线布置，并且所述空气进气口处于抽真空口的正前方，所述高压喷洗机构的出水端位于抽真空口和空气进气口之间。

进一步地，所述污水收集管设置为透明的软管。

进一步地，所述机器人主架上转动设置有两对行走轮，以及驱动两对行走轮在被处理表面上滚动的、受遥控器控制的行走驱动机构。

本发明的有益效果在于：

1)可以完全代替人工对被处理表面的旧漆进行清洗处理，清洗时，可通过高压水泵机组向高压水软管送水，高压水依次进入高压水输送管、高压水喷管、横管后通过若干喷嘴喷射到被处理表面上，同时，旋转马达驱使高压水喷管的喷管转动部进行高速旋转，喷管转动部带动横管和喷嘴进行同步旋转，使得喷射出的高压水反复冲刷被处理表面的旧漆，使得被处理表面的旧漆脱落，产生良好的清洗效果；

2)还能自动回收清洗过程中产生的污水，由真空泵机组给污水收集容器造成负压，形成一股吸入气流，使得高压清洗过程中产生的污水(包含脱落的旧漆)依次通过抽真空接管、污水收集管后进入污水收集容器，以免高压清洗过程中产生的污水滞留在真空罩内，也使得真空罩始终处于负压状态，让真空罩在清洗时始终贴合被处理表面，增强密封性，以免污水漏出真空罩；

3)可以对行走驱动机构进行遥控，以驱使机器人主体在被处理表面上进行任意移动，达到灵活操纵的效果，操作人员无需靠近处理现场，进一步保障了操作人员的安全性。

附图说明

图1是本发明的主布局图。

图2是机器人主体的主视图。

图3是图2中的i-i剖视图。

图4是图2中的h-h剖视图。

图5是图4中的a部放大图。

图6是机器人主体的上侧立体示意图。

图7是机器人主体的底侧立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-7和具体实施例对本发明进一步说明。

本实施例中所提及的被处理表面为船体表面。

如图1、2、6、7所示，一种船体除漆机器人装置，包括:

可在被处理表面上自动移动的机器人主体1，具有机器人主架101；

设置在机器人主架101上的高压喷洗机构；

设置在机器人主架101上的、喇叭形的、由橡胶制成的真空罩113,真空罩113的大端贴合被处理表面，高压喷洗机构的出水端处于真空罩113之内并正对被处理表面；

安装在机器人主架101上的抽真空接管104，具有处于真空罩113之内的抽真空口104a；以及

污水回收部件。

其中，上述污水回收部件包括污水收集管4、污水收集容器5、真空泵机组6，真空泵机组6的吸气端接通污水收集容器5，抽真空接管104通过污水收集管4与污水收集容器5接通。

上述污水收集管4设置为透明的软管，可以依据机器人主体1不断的移动反复弯折，而且操作人员能够及时地、方便地观察污水回收的情况。

上述机器人主架101上转动设置有两对分别前后布置的行走轮103，以及驱动两对行走轮103在被处理表面上滚动的、受遥控器控制的行走驱动机构102。通过远程遥控的方式驱使机器人主体1在被处理表面上自动移动，达到灵活操纵的效果，操作人员无需靠近处理现场。

如图3所示，上述真空罩113由橡胶制成，上述真空罩113的大端为吸口端，真空罩113内壁的靠近大端的区域设有波纹部113a，波纹部113a由若干圈凹槽组成，形似波纹，在真空罩113处于负压状态时，波纹部113a的若干圈凹槽也处于负压状态，也吸附在被处理表面上，从而加大真空罩113的吸附力，以更好地贴合被处理表面，防止污水外泄。

上述机器人主架101上安装有空气输入管115，空气输入管115出气端设有处于真空罩113之内的空气进气口115a，空气输入管115进气端设有空气输入阀114，在真空罩113内腔处于负压时空气输入阀114处于打开状态并将空气引入真空罩113内腔。以调控真空罩113内腔的空气含量，防止真空罩113内腔负压过大使得真空罩113紧贴在被处理表面，导致机器人主体1行走缓慢。

如图4-6所示，上述空气输入阀114包括橡胶阀芯114a、固定支撑板114b、紧固件114c，固定支撑板114b架装在空气输入管115进气端上，橡胶阀芯114a通过紧固件114c与固定支撑板114b固定连接，且橡胶阀芯114a塞装在空气输入管115内腔中，橡胶阀芯114a设置为圆锥台状结构，橡胶阀芯114a的小端朝向空气输入管115进气端，橡胶阀芯114a的大端边缘贴合空气输入管115内壁。在空气输入管115产生负压时，外界的空气会挤开橡胶阀芯114a的大端边缘透入空气输入管115，向真空罩113内补充新鲜空气，达到防止真空罩113负压过大的目的。

该机器人装置还包括高压水泵机组2、高压水软管3，高压水泵机组2的进水端接通水源，高压水泵机组2的出水端通过高压水软管3与高压喷洗机构的进水端接通。通过外接水源的方式为高压喷洗机构供水，以减小机器人主体1的负重，使得机器人主体1的移动灵活性得以保障。

如图2、3、7所示，上述高压喷洗机构包括安装在机器人主架101上的高压水输送管105、高压水喷管106、旋转驱动组件、喷水管组件，高压水喷管106的轴线垂直于被处理表面，高压水喷管106包括喷管定部106a、喷管转动部106b，喷管定部106a固定安装在机器人主架101上，喷管定部106a的进水端并通过高压水输送管105与高压水软管3接通，喷管转动部106b转动连接并接通喷管定部106a的出水端，旋转驱动组件安装在机器人主架101上并与喷管转动部106b传动配合，以驱使喷管转动部106b围绕高压水喷管106的轴线自转，喷管转动部106b固定安装有与其接通的喷水管组件，喷水管组件处于真空罩113之内。

上述喷水管组件包括横管111，横管111的轴线垂直于高压水喷管106的轴线，喷水管组件还包括若干喷嘴112，所有喷嘴112沿横管111的轴向等间距布置并与横管111接通，喷嘴112的出水端朝向被处理表面。

上述旋转驱动组件包括依次传动配合的旋转马达110、驱动带轮109、皮带108、从动带轮107，旋转马达110安装在机器人主架101上，驱动带轮109安装在旋转马达110的旋转动力输出端，从动带轮107套装喷管转动部106b，皮带108套装驱动带轮109和从动带轮107。

清洗时，可通过高压水泵机组2向高压水软管3送水，高压水依次进入高压水输送管105、高压水喷管106、横管111后通过若干喷嘴112喷射到被处理表面上，同时，旋转马达110驱使高压水喷管106的喷管转动部106b进行高速旋转，喷管转动部106b带动横管111和喷嘴112进行同步旋转，使得喷射出的高压水反复冲刷被处理表面的旧漆，使得被处理表面的旧漆脱落。

在清洗的同时，利用抽真空原理进行污水的回收，由真空泵机组6给污水收集容器5造成负压，形成一股吸入气流，使得高压清洗过程中产生的污水(包含脱落的旧漆)依次通过抽真空接管104、污水收集管4后进入污水收集容器5，以免高压清洗过程中产生的污水滞留在真空罩113内，也使得真空罩113始终处于负压状态，让真空罩113在清洗时始终贴合被处理表面，增强密封性，以免污水漏出真空罩113。

上述机器人主架101设置为左右对称的结构，抽真空口104a和空气进气口115a沿机器人主架101的对称中心轴线布置，并且空气进气口115a处于抽真空口104a的正前方，高压喷洗机构的出水端位于抽真空口104a和空气进气口115a之间。也就是说高压喷洗机构的出水端处于抽真空口104a的前方，使得在机器人主体1前进时，可以实现先清洗、后抽污水的工艺效果。

本实施例中所提的行走驱动机构102、旋转马达110、高压水泵机组2、真空泵机组6等驱动部件均可通过统一的控制系统进行远程控制，其中，行走驱动机构102、旋转马达110可以通过遥控器或其他远程控制器直接控制，可以是气动控制，也可以是电动控制，此为公知常识，此处不作具体限定。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护范围之内。