一种半封闭空间辅助喷涂机器人的制作方法

本发明涉及一种辅助喷涂装置，特别是一种半封闭空间辅助喷涂机器人。

背景技术

钢结构在船舶和建筑中占有重要的作用，钢结构为了防止腐蚀需要进行涂装，若涂装不彻底则漏涂部分会产生严重的腐蚀。钢结构的大部分位置还是比较容易喷涂的，但钢结构的半封闭空间因为结构复杂或者空间狭窄很难进行喷涂。如附图1所示，为了对半封闭空间进行涂装，市场上出现一种专用于圆形横截面钢管的管道内壁喷涂装置，主要由主体部分91、行走机构92和喷涂装置93组成，其中行走机构92保证整个装置在管道内壁的稳定移动，该装置能对规则的管道内壁进行有效喷涂，效率高，喷涂质量高。但该喷涂装置主要适用圆形横截面的管道，勉强适用方形横截面管道，对于其他形状横截面的钢结构不太适用；一些钢结构为了结构稳定等因素会在内部加装加强板，行走机构难以适用；在用于非圆形横截面的钢结构半封闭空间的内壁涂装时，喷嘴到横截面上各点的距离各不相同，故难以得到比较均匀的膜厚。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种半封闭空间辅助喷涂机器人。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种半封闭空间辅助喷涂机器人，包括：

喷涂装置，其包括喷嘴、风动马达、主管体和第一夹持件，所述第一夹持件安装在所述主管体的一端，所述风动马达连接在主管体的另一端，所述喷嘴安装在风动马达的转动轴上，所述主管体内腔穿设有喷漆管和高压风管，所述喷漆管与喷嘴连接，所述高压风管与风动马达连接；

传送装置，其包括第一底座、第一上支座、第一伸缩杆、第一连接杆和驱动机构，所述第一伸缩杆连接在第一底座和第一上支座之间，所述第一上支座上设有第一导向槽和第二导向槽，所述第一连接杆一端连接在所述第一夹持件上，所述驱动机构带动第一连接杆在第一导向槽和第二导向槽内移动。

本发明相较于现有技术，通过传送装置的第一连接杆带动喷涂装置伸入钢结构的半封闭空间内腔并完成喷涂作业，由于喷涂装置和第一连接杆比较细长，能够适应具有不同规格/横截面半封闭内部空间的钢结构，能避开半封闭空间内部的筋位阻挡，实现有效的喷涂作业。

进一步地，所述第一连接杆的横截面成矩形，第一连接杆的下表面设有传送齿条，所述第一导向槽和第二导向槽的两侧面设有导向轮，所述导向轮与第一连接杆的侧面抵触，所述第一导向槽和第二导向槽的底面设有导向齿轮，所述导向齿轮与传送齿条相啮合。

采用上述优选的方案，能够确保第一连接杆的平稳移动。

进一步地，所述第一导向槽和第二导向槽上方设有可开闭的限位锁杆，所述限位锁杆锁合时，用于限制第一连接杆的上方位置。

采用上述优选的方案，方便第一连接杆的取放，确保第一连接杆的位置稳定性。

进一步地，所述驱动机构包括电机、驱动齿轮、第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述驱动齿轮安装在电机的转轴上，所述第一传动齿轮与驱动齿轮相啮合，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮同轴连接，所述第二传动齿轮与第一连接杆的传送齿条相啮合。

进一步地，所述第二传动齿轮侧面设有手摇柄。

采用上述优选的方案，电机能平稳带动第一连接杆的稳定移动；在调试或缺电情况下，也可通过手摇柄转动第二传动齿轮实现第一连接杆的移动。

进一步地，所述第一伸缩杆包括第一主杆、第一副杆和锁紧机构，所述第一主杆的部分杆体套设于第一副杆外周，所述锁紧机构用于固定第一主杆和第一副杆的相对位置。

采用上述优选的方案，可以对第一上支座的高度有效调节，确保喷涂装置位于半封闭空间的中心轴线。

进一步地，所述第一底座上设有带有刹车装置的滚轮；所述第一底座上设有用于推行移动的推杆。

采用上述优选的方案，便于传动装置的移动和固定。

进一步地，还包括辅助支架，所述辅助支架包括第二底座、第二伸缩杆、第二上支座、第二连接杆和第二夹持件，所述第二伸缩杆竖直安装在第二底座和第二上支座之间，所述第二上支座上设有第三导向槽，所述第二连接杆设置在第三导向槽内，所述第二连接杆一端夹紧在所述第二夹持件上，所述第二夹持件通过轴承可转动地连接在风动马达的转轴上。

采用上述优选的方案，采用辅助支架和传送装置对喷涂装置进行两端同轴定位，大大提高了喷涂装置的位置精度和移动稳定性。

进一步地，还包括控制器，所述高压风管上还设有风量控制阀，所述喷嘴上设有倾角传感器，所述第一上支座上设有用于检测第一连接杆移动速度的激光测速器，所述风量控制阀、倾角传感器、激光测速器和电机均与所述控制器信号连接；所述控制器接收倾角传感器检测的喷嘴旋转位置信号，处理后发出控制风量控制阀流通量的指令信号；所述控制器接收激光测速器检测的第一连接杆移动速度信号，处理后发出控制电机转速的指令信号。

采用上述优选的方案，可以根据钢结构半封闭空间的具体结构形状编写控制程序，在横截面大的区域适当降低喷涂装置的移动速度和减小风动马达的进风量以降低喷嘴的转动速度，以得到均匀稳定的喷涂膜厚。

进一步地，还包括设置在喷涂装置主管体外侧的红外测距传感器组，所述红外测距传感器组包括多个沿圆周分布的传感器，所述红外测距传感器组与所述控制器信号连接，所述控制器接收所述红外测距传感器检知的半封闭空间尺寸信号，处理后发出控制风量控制阀和电机动作的指令信号。

采用上述优选的方案，通过红外测距传感器组实时检测待喷涂半封闭空间的尺寸，并通过控制器自动进行电机转速和风动马达转速的调节，自动实现对不同尺寸半封闭空间内喷涂工艺条件的调节，得到稳定的喷涂效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术专用于圆形横截面钢管的管道内壁喷涂装置的结构示意图；

图2是本发明一种实施方式的结构示意图；

图3是本发明喷涂装置一种实施方式的结构示意图；

图4是本发明传送装置一种实施方式的结构示意图；

图5是本发明传送装置一种实施方式的结构示意图；

图6是本发明驱动机构一种实施方式的结构示意图；

图7是本发明另一种实施方式的结构示意图；

图8是本发明辅助支架一种实施方式的结构示意图；

图9是本发明另一种实施方式的结构示意图；

图10是本发明另一种实施方式的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

1-喷涂装置；11-喷嘴；111-倾角传感器；12-风动马达；13-主管体；14-第一夹持件；15-喷漆管；16-高压风管；2-传送装置；21-第一底座；22-第一上支座；221-第一导向槽；222-第二导向槽；223-限位锁杆；224-激光测速器安装盒；23-第一伸缩杆；231-第一主杆；232-第一副杆；233-锁紧机构；24-第一连接杆；25-驱动机构；251-电机；252-驱动齿轮；253-第一传动齿轮；254-第二传动齿轮；255-手摇柄；26-滚轮；27-推杆；261-刹车装置；3-辅助支架；31-第二底座；32-第二伸缩杆；33-第二上支座；331-第三导向槽；34-第二连接杆；35-第二夹持件；36-轴承；91-主体部分；92-行走机构；93-喷涂装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2-5所示，一种半封闭空间辅助喷涂机器人，包括：

喷涂装置1，其包括喷嘴11、风动马达12、主管体13和第一夹持件14，第一夹持件14安装在主管体13的一端，风动马达12连接在主管体13的另一端，喷嘴11安装在风动马达12的转动轴上，主管体13内腔穿设有喷漆管15和高压风管16，喷漆管15与喷嘴11连接，高压风管16与风动马达12连接；

传送装置2，其包括第一底座21、第一上支座22、第一伸缩杆23、第一连接杆24和驱动机构25，第一伸缩杆23连接在第一底座21和第一上支座22之间，第一上支座22上设有第一导向槽221和第二导向槽222，第一连接杆24一端连接在第一夹持件14上，驱动机构25带动第一连接杆24在第一导向槽221和第二导向槽222内移动。

采用上述技术方案的有益效果是：通过传送装置2的第一连接杆24带动喷涂装置1伸入钢结构的半封闭空间内腔并完成喷涂作业，由于喷涂装置1和第一连接杆24比较细长，能够适应具有不同规格/横截面半封闭内部空间的钢结构，能避开半封闭空间内部的筋位阻挡，实现有效的喷涂作业。

在本发明的另一些实施方式中，喷涂装置1可以从现有技术中专用于圆形横截面钢管的管道内壁喷涂装置的基础上拆除相关行走机构92，并根据需要增加必要的部件或进行其他必要改进。

在本发明的另一些实施方式中，第一连接杆24的横截面成矩形，第一连接杆24的下表面设有传送齿条，第一导向槽221和第二导向槽222的两侧面设有导向轮，所述导向轮与第一连接杆24的侧面抵触，第一导向槽221和第二导向槽222的底面设有导向齿轮，所述导向齿轮与传送齿条相啮合。采用上述技术方案的有益效果是：能够确保第一连接杆的平稳移动。

如图4、5所示，在本发明的另一些实施方式中，第一导向槽221和第二导向槽222上方设有可开闭的限位锁杆223，限位锁杆223锁合时，用于限制第一连接杆24的上方位置。采用上述技术方案的有益效果是：方便第一连接杆的取放，确保第一连接杆的位置稳定性。

如图6所示，在本发明的另一些实施方式中，驱动机构25包括电机251、驱动齿轮252、第一传动齿轮253和第二传动齿轮254，驱动齿轮252安装在电机251的转轴上，第一传动齿轮253与驱动齿轮252相啮合，第一传动齿轮253和第二传动齿轮254同轴连接，第二传动齿轮254与第一连接杆24的传送齿条相啮合；第二传动齿轮254侧面设有手摇柄255。采用上述技术方案的有益效果是：电机能平稳带动第一连接杆的稳定移动；在调试或缺电情况下，也可通过手摇柄转动第二传动齿轮实现第一连接杆的移动。

如图4所示，在本发明的另一些实施方式中，第一伸缩杆23包括第一主杆231、第一副杆232和锁紧机构233，第一主杆231的部分杆体套设于第一副杆232外周，锁紧机构233用于固定第一主杆231和第一副杆232的相对位置。采用上述技术方案的有益效果是：可以对第一上支座22的高度有效调节，确保喷涂装置1位于半封闭空间的中心轴线。

如图4、5所示，在本发明的另一些实施方式中，第一底座21上设有带有刹车装置261的滚轮26；第一底座21上设有用于推行移动的推杆27。采用上述技术方案的有益效果是：便于传动装置的移动和固定。

如图7-9所示，在本发明的另一些实施方式中，还包括辅助支架3，辅助支架3包括第二底座31、第二伸缩杆32、第二上支座33、第二连接杆34和第二夹持件35，第二伸缩杆32竖直安装在第二底座31和第二上支座33之间，第二上支座33上设有第三导向槽331，第二连接杆34设置在第三导向槽331内，第二连接杆34一端夹紧在所述第二夹持件35上，第二夹持件35通过轴承36可转动地连接在风动马达12的转轴上。采用上述技术方案的有益效果是：采用辅助支架3和传送装置2对喷涂装置1进行两端同轴定位，大大提高了喷涂装置1的位置精度和移动稳定性。

在本发明的另一些实施方式中，还包括控制器，高压风管16上还设有风量控制阀，如图10中，喷嘴11上设有倾角传感器111，如图5中，第一上支座22的激光测速器安装盒224内设有用于检测第一连接杆24移动速度的激光测速器，所述风量控制阀、倾角传感器111、激光测速器和电机251均与所述控制器信号连接；所述控制器接收倾角传感器111检测的喷嘴11旋转位置信号，处理后发出控制风量控制阀流通量的指令信号；所述控制器接收激光测速器检测的第一连接杆移动速度信号，处理后发出控制电机251转速的指令信号。采用上述技术方案的有益效果是：可以根据钢结构半封闭空间的具体结构形状编写控制程序，在横截面大的区域适当降低喷涂装置1的移动速度和减小风动马达12的进风量以降低喷嘴11的转动速度，确保喷涂涂层质量。

在本发明的另一些实施方式中，还包括设置在喷涂装置1主管体13外侧的红外测距传感器组，所述红外测距传感器组包括多个沿圆周分布的传感器，所述红外测距传感器组与所述控制器信号连接，所述控制器接收所述红外测距传感器检知的半封闭空间尺寸信号，处理后发出控制风量控制阀和电机动作的指令信号。采用上述技术方案的有益效果是：通过红外测距传感器组实时检测待喷涂半封闭空间的尺寸，并通过控制器自动进行电机转速和风动马达转速的调节，自动实现对不同尺寸半封闭空间内喷涂工艺条件的调节，得到稳定的喷涂效果。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。