船体清污涂漆机器人的制作方法

本实用新型涉及船体清污涂漆机器人，属于爬壁机器人技术领域。

背景技术：

船舶在水中航行时，船体水线以下部分由于长期浸泡在水中，除了钢板本身被腐蚀外，海水中的诸多生物，如藻类、贝类会附着在船体上滋生，形成船舶污底，影响船速并且会增加耗油量，防治污底的方法通常是在船体表面涂上二道防锈漆，然后再涂防污漆，对于污底严重的船舶必须进坞清污，重新涂漆。有鉴于此，研发一种高效、自动的船体清污涂漆机器人是十分必要的。

中国专利文件(公开号：cn206856827u)公开了一种船体表面清洗爬壁机器人，它包括中间安装架和两侧各一组驱动轮模块；在安装架后部中间上部安装有清洗作业模块；在安装架后部中间下部安装有万向轮模块；每组驱动轮模块包括两侧两块平行的支撑架、一组驱动模块、一组张紧轮模块、一组磁吸附模块、两侧多组辅助支撑轮；两侧两块支撑架之间设有连接轴；两块支撑架上设有驱动模块、张紧轮模块、磁吸附模块、辅助支撑轮。该机器人只能对船体进行清污作业，后续的涂漆仍然需要人工操作。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种船体清污涂漆机器人，可以对船体进行清污、涂漆多重作业，自动化程度高。

本实用新型的技术方案如下：

船体清污涂漆机器人，包括主体、主动轮、从动轮、履带、高压清洗装置、烘干装置和自动喷漆装置，主体的两端均设有主动轮和从动轮，履带并列铺设在主体两侧，履带两端与主动轮和从动轮通过齿轮与齿条啮合，主体上部两侧安装有高压清洗装置和自动喷漆装置，主体下部安装有烘干装置，高压清洗装置用于清洗船体，烘干装置用于烘干清洗后的船体，自动喷漆装置用于在清洗后的船体表面喷漆。

优选的，两个主动轮通过弹性联轴器、轴和步进电机连接，两个从动轮通过弹性联轴器和轴连接。

优选的，履带分为两个区域，靠近主体内侧的区域排列安装有多个吸盘，靠近主体外侧的区域排列安装有多个永磁铁。

进一步优选的，吸盘采用软橡胶材料制作。

优选的，主体上部安装有摄像头。

优选的，主体下部并列安装两个刷盘，刷盘位于烘干装置与高压清洗装置之间。

优选的，高压清洗装置包括旋转支座、支架和高压水枪，旋转支座一端焊接在主体上，另一端焊接有支架，通过支架放置高压水枪，高压水枪设有开关。

优选的，自动喷漆装置包括旋转支座、支架和喷漆枪，旋转支座一端焊接在主体上，另一端焊接有支架，通过支架放置喷漆枪，喷漆枪设有开关。

进一步优选的，旋转支座包括支座、电动机a、旋转杆和旋转轴，支座焊接在主体上，旋转轴置于支座内部，旋转轴一端与电动机a连接，旋转轴一侧与旋转杆一端焊接，旋转杆另一端与支架焊接。

优选的，烘干装置包括框架、电动机b、风叶旋转轴、风叶、云母片和隔板，电动机b一端安装于框架一端，电动机b另一端与风叶旋转轴连接，风叶旋转轴另一端连接的框架上设有进风口，风叶旋转轴上安装有风叶，云母片安装于框架另一端并附有电热元件，隔板安装于云母片靠近风叶旋转轴的一侧，隔板一端与框架焊接，另一端与框架留有部分空间，隔板与框架之间的空间占框架总宽度的1/6，云母片另一侧设有出风口。

优选的，步进电机通过dsm2/dsmx发射机、接收机与控制系统连接，电动机b与控制系统连接，控制系统采用工业控制机，其中工业控制机上的位置控制板采用gt-400sv控制卡，实现位置闭环。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型采用永磁铁吸附与吸盘吸附相结合的方式，可以在导磁和非导磁的工作面行走，负载能力得到提升，使用永磁铁吸附与吸盘吸附相结合的方式可以使机器人在船底的移动转弯更加灵活。

2、本实用新型可以同时对船体进行清污作业和喷漆作业，提高工作效率，节省人力。

3、机器人对船体清理后，如果船体表层漆面完好，可只进行烘干并不喷漆，在一定程度上减少了人力物力的耗费。

4、清理过程包括了高压水枪清洗和刷盘清洗两部分，清洗更为彻底细致。

5、通过摄像头采集船体表面数据信息，方便操作者直观清晰的了解船体表面状况。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图

图2为本实用新型的底部立体结构示意图

图3为本实用新型的烘干装置立体结构示意图

图4为本实用新型的烘干装置局部结构示意图

图5为本实用新型的旋转支座结构示意图

图6为本实用新型的高压水枪结构示意图

图7为本实用新型的喷漆枪结构示意图

其中：1、履带；2-1、主动轮；2-2、从动轮；3、高压清洗装置；4、自动喷漆装置；5、刷盘；6、烘干装置；7、摄像头；8、永磁铁；9、吸盘；10、弹性联轴器；11、步进电机；12、风叶；13、进风口；14、出风口；15、云母片；16、隔板；17、主体；18、旋转杆；19、支架；20、旋转轴；21、电动机a；22、支座；23、风叶旋转轴；24、电动机b；25、旋转支座；26、框架。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1-2所示，船体清污涂漆机器人，包括主体17、主动轮2-1、从动轮2-2、履带1、高压清洗装置3、烘干装置6和自动喷漆装置4，主体17的两端均设有主动轮2-1和从动轮2-2，履带1并列铺设在主体17两侧，履带1两端与主动轮2-1和从动轮2-2通过齿轮与齿条啮合，主体17上部两侧安装有高压清洗装置3和自动喷漆装置4，主体17下部安装有烘干装置6，高压清洗装置3用于清洗船体，烘干装置6用于烘干清洗后的船体，自动喷漆装置4用于在清洗后的船体表面喷漆，高压清洗过后直接进行烘干，方便后续的喷漆处理。

两个主动轮2通过弹性联轴器10、轴和步进电机11连接，通过步进电机11的调速和转向功能控制机器人整体的速度和运动方向，两个从动轮2-2通过弹性联轴器10和轴连接。履带1分为两个区域，靠近主体内侧的区域排列安装有多个吸盘9，吸盘9采用软橡胶材料制作，靠近主体17外侧的区域排列安装有多个永磁铁8，通过永磁铁8吸附与吸盘9吸附相结合的方式，可以在导磁和非导磁的工作面行走，负载能力得到提升。步进电机11通过dsm2/dsmx发射机、接收机与控制系统连接，控制系统采用工业控制机，其中位置控制板采用gt-400sv控制卡，实现位置闭环。

船体清污涂漆机器人通过履带1上的永磁铁8与吸盘9吸附在船体表面，控制系统通过控制步进电机11的运转带动机器人整体运动，当两步进电机11的转动方向和转动速度分别相等时，机器人沿直线运动，当两步进电机11转动速度和转动方向不一致时，机器人可实现转弯功能。控制机器人到达指定位置后，高压清洗装置3进行清洗，随着机器人的运动，烘干装置6对清洗过的位置进行烘干处理，随后，自动喷漆装置4对烘干过的区域进行喷漆处理。

实施例2：

船体清污涂漆机器人，结构如实施例1所述，不同之处在于，主体17上部安装有摄像头7，通过摄像头7采集船体表面数据信息，摄像头7直接与屏幕连接，将信息反映到操作者屏幕上，摄像头采用水星(mercury)摄像头，屏幕选用tft屏幕或者tfd屏幕，传输协议采用rtp(realtimetransportprotocol),实时传输协议，方便操作者直观清晰的了解船体表面状况。

实施例3：

船体清污涂漆机器人，结构如实施例1所述，不同之处在于，主体17下部并列安装两个刷盘5，刷盘5位于烘干装置6与高压清洗装置3之间，高压清洗过后通过刷盘5进行二次清洗，清洗效果更加良好。

实施例4：

船体清污涂漆机器人，结构如实施例1所述，不同之处在于，高压清洗装置3包括旋转支座25、支架19和高压水枪，旋转支座25一端焊接在主体17上，另一端焊接有支架19，通过支架19放置高压水枪，高压水枪设有开关，高压水枪结构如图6所示。自动喷漆装置4包括旋转支座25、支架19和喷漆枪，旋转支座25一端焊接在主体17上，另一端焊接有支架19，通过支架19放置喷漆枪，喷漆枪设有开关，喷漆枪结构如图7所示。旋转支座25包括支座22、电动机a21、旋转杆18和旋转轴20，支座22焊接在主体17上，旋转轴20置于支座22内部，旋转轴20一端与电动机a21连接，旋转轴一侧与旋转杆18一端焊接，旋转杆18另一端与支架19焊接，如图5所示。

通过电动机a21驱动旋转轴20在支座22内转动，带动一侧的旋转杆18转动，进而通过支架19带动高压水枪和喷漆枪运动，扩大清洗和喷漆面积。

实施例5：

船体清污涂漆机器人，结构如实施例1所述，不同之处在于，烘干装置6包括框架26、电动机b24、风叶旋转轴23、风叶12、云母片15和隔板16，结构如图3-4所示，电动机b24一端安装于框架26一端，电动机b24另一端与风叶旋转轴23连接，电动机b24与控制系统连接，不进行喷漆作业时停止烘干，节省能源，风叶旋转轴23另一端连接的框架26上设有进风口13，风叶旋转轴23上安装有风叶12，云母片15安装于框架26另一端并附有电热元件，隔板16安装于云母片15靠近风叶旋转轴23的一侧，隔板16一端与框架26焊接，另一端与框架26留有部分空间，约占框架26总宽度的1/6，保证从进风口13进入的风能够从所留空间中进入云母片15进行加热，云母片15另一侧设有出风口。通电后电动机b24带动风叶12转动，从进风口13吸入的空气经过云母片15，变成从出风口14送出的热风。