船舶喷砂除锈机器人工作系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶喷砂除锈机器人工作系统，由爬壁机器人、防坠器、控制单元、喷砂输出装置、喷砂设备主机、显示设置终端和脱离传感装置组成；喷砂设备主机和喷砂输出装置连接，用于船舶外表面的除锈工作；控制单元用于爬壁机器人的前进、后退、转弯及喷砂设备主机启停控制；防坠器通过柔性防护绳连接爬壁机器人；显示设置终端用于当前工作系统的状态显示、故障报警及参数设置；脱离传感装置用于检测爬壁机器人与船舶外表面距离，当距离超过阈值则关闭喷砂设备主机。本发明专利技术具有结构紧凑、抗干扰能力强、便于维护、使用灵活等优点，可以解决船舶表面应用环境大功率喷砂除锈工艺设备的集成应用问题，实现船舶涂装工作的高效化、洁净化。

Working system of sand blasting robot for ship rust removal

The invention discloses a ship blasting robot system, a wall climbing robot, anti dropping device, output device, control unit, sandblasting sandblasting equipment, terminal and host display settings from the sensing device; sandblasting equipment mainframe and an output device connected with sandblasting, derusting work on the outside surface of the ship; the control unit is used for climbing the wall of the robot forward and backward, turning and blasting equipment host start and stop control; anti dropping device of wall climbing robot by flexible protective rope is connected with the display settings for the current terminal; the system status display, fault alarm and parameter settings; from the sensing device for the detection of wall climbing robot and the ship surface distance when the distance exceeds the threshold. Turn off the host sand blasting equipment. The invention has the advantages of compact structure, strong anti-interference ability, easy maintenance, the use of the advantages of flexible, integrated application can solve the problem of application of ship surface environment high-power blasting process equipment, efficient and clean implementation of ship painting work purification.

【技术实现步骤摘要】
船舶喷砂除锈机器人工作系统
本专利技术涉及机器人技术，特别是一种船舶喷砂除锈机器人工作系统。
技术介绍
在船舶分段外表面等大范围开放导磁性工作面中，由于工作范围通常较大，在进行除锈作业时需要临时搭建脚手架，施工人员再攀附到脚手架上进行除锈作业。这种除锈方式自动化程度低，环境污染程度高，安全系数低，对施工人员的身体健康会造成严重危害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种船舶喷砂除锈机器人工作系统。实现本专利技术目的的技术方案为：一种船舶喷砂除锈机器人工作系统，工作系统主要由爬壁机器人、防坠器、控制单元、喷砂输出装置、喷砂设备主机、显示设置终端和脱离传感装置组成；所述爬壁机器人用于在船舶外表面进行前进、后退和转弯；所述喷砂设备主机和喷砂输出装置连接，用于船舶外表面的除锈工作；所述控制单元用于爬壁机器人的前进、后退、转弯及喷砂设备主机启停控制；所述防坠器通过柔性防护绳连接爬壁机器人；所述显示设置终端用于当前工作系统的状态显示、故障报警及参数设置；所述脱离传感装置用于检测爬壁机器人与船舶外表面距离，当距离超过阈值则关闭喷砂设备主机。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)本专利技术提供了一种船舶喷砂除锈机器人工作系统，解决了船舶除锈作业采用人工并需要搭建较多辅助设施的问题，增加除锈效率，减少粉尘对施工人员的危害，减少除锈成本；(2)本专利技术采用了喷砂输出装置与主机分离的方式，有效减少了爬壁机器人的负重，增加了爬壁机器人的适应性；(3)本专利技术采用远程遥控的方式对爬壁机器人及工艺设备进行控制，所有控制均可在遥控器上进行，操作更加方便；(4)本专利技术的喷砂输出装置安装在爬壁机器人背部，含有自适应装置，可自适应凹凸不平的外表面，增加了除锈作业的环境适应性。附图说明图1为本专利技术的船舶喷砂除锈机器人工作系统结构图。图2为本专利技术的系统组成图。图3为喷砂输出装置安装示意图。图4为自适应调节装置示意图。图5为本专利技术的爬壁机器人作业遇凸面自适应调节装置工作示意图。图6为本专利技术的爬壁机器人不同平面除锈作业上下调节结构调节示意图。图7为本专利技术的爬壁机器人作业行进方向示意图。具体实施方式结合图1、图2，一种船舶喷砂除锈机器人工作系统，工作系统主要由爬壁机器人2、防坠器7、控制单元3、喷砂输出装置5、喷砂设备主机4、显示设置终端8和脱离传感装置14组成；所述爬壁机器人2用于在船舶外表面1进行前进、后退和转弯；所述喷砂设备主机4和喷砂输出装置5连接，用于船舶外表面1的除锈工作；所述控制单元3用于爬壁机器人2的前进、后退、转弯及喷砂设备主机4启停控制；所述防坠器7通过柔性防护绳连接爬壁机器人；所述显示设置终端8用于当前工作系统的状态显示、故障报警及参数设置；所述脱离传感装置14用于检测爬壁机器人2与船舶外表面1距离，当距离超过阈值则关闭喷砂设备主机4。进一步的，爬壁机器人2通过永磁吸附的方式在船舶外表面1运动。进一步的，所述喷砂输出装置5与喷砂设备主机4分离，喷砂输出装置5设置于爬壁机器人2的背部，喷砂设备主机4与喷砂输出装置5之间通过控制气路、砂粒输出管路和沙粒回收管路6连接。进一步的，如图3所示，喷砂输出装置5通过上下可调节结构10和自适应调节装置9设置在爬壁机器人2的背部；如图4、图5所示，上下可调节结构10用于对喷砂输出装置5进行位置上下调整；自适应调节装置9包括伸缩弹簧13、防干扰阻尼器11以及固定支架12，固定支架12设置在上下可调节结构10上，伸缩弹簧13顶端与固定支架12接触，底部通过挡板与喷砂输出装置5连接，所述挡板通过限位块上下位移，防干扰阻尼器11与伸缩弹簧13连接；若锈件表面出现凸面，喷砂输出装置与凸面接触，压迫喷砂输出装置力超出防干扰阻尼器额定值时，伸缩弹簧13被压缩，喷砂输出装置升高。进一步的，如图6所示，所述上下可调节结构10包括固定机构、调节螺栓和安装腹板，固定机构用于固定喷砂输出装置，安装腹板固定到爬壁机器人背部，调节螺栓用于调节固定机构和安装腹板的相对位置。进一步的，系统还包括无线遥控系统，用于控制爬壁机器人2的动作和喷砂设备主机4的启停，无线遥控系统的信号接收端集成到控制单元3。进一步的，所述显示设置终端提供爬壁机器人最大行走速度、最小行走速度、喷砂工艺参数的设置，显示工作时间、工作小时计、当前工作状态显示及故障报警。进一步的，在船舶喷砂除锈机器人工作系统正常作业时脱离传感装置14与被除锈件1表面距离为0mm～20mm，若离传感装置14与被除锈件1表面距离大于20mm时，视为爬壁机器人2可能出现侧翻脱落状态，控制单元3控制喷砂设备停止工作。进一步的，防坠器7通过磁力吸附固定到船舶表面，当机器人本体下坠速度超过2m/s时，防坠器7自动锁紧。下面结合具体实施例和附图对本专利技术进行详细的描述。实施例结合图1、图2，一种船舶喷砂除锈机器人工作系统，包括爬壁机器人2、喷砂输出装置5、喷砂设备主机4、控制单元3、防坠器7、显示设置终端8和脱离传感装置14。控制单元3：该系统的控制单元3融合了爬壁机器人运动控制、喷砂工艺参数设定、喷砂设备主机沙粒输送控制、无线远程控制。爬壁机器人2：基于实际的使用需求，行走机构的驱动电机均通过驱动器连接到通讯总线上，运动控制器通过通讯总线实现对驱动器的控制。行走机构的驱动轮中埋入永磁铁，使爬壁机器人能够吸附于船舶外表面。为使爬壁机器人具有较大的驱动力矩，电机输出轴连接合适的减速机。喷砂输出装置5与喷砂设备主机4：喷砂设备主机与喷砂输出装置分离，喷砂设备主机通过沙粒输送管路为喷砂输出装置提供沙粒、通过沙粒回收管路从喷砂输出装置回收沙粒。喷砂输出装置搭载于爬壁机器人背部，沙粒输送与否通过气路电磁阀进行控制，喷砂输出装置的工艺参数通过显示设置终端设定。防坠器7：基于实际使用需求，通过磁力起重器吸附于船舶外表面，下部挂接防坠器，防坠器的防护绳连接至爬壁机器人本体。其中磁力起重器是通过磁吸附作用吸附到船舶表面并配有摇杆方便拆卸时磁力起重器脱离船舶表面。显示设置终端8：所包含的显示设置终端为使用者的工艺定制提供了便捷的方式。可通过手动设置行走速度、转弯速度、喷砂速度等参数；对于标准产品，则可预存参数数据，方便下次使用时调用。脱离传感装置14是在船舶喷砂除锈机器人工作系统正常作业时脱离传感装置与被除锈件表面距离为0mm～20mm，若离传感装置与被除锈件表面距离＞20mm时，视为爬壁机器人可能出现侧翻脱落等状态，喷砂设备立即停止工作防止设备出现意外。结合图5，船舶喷砂除锈机器人工作系统中含有自适应调节装置9可以根据不同作业环境进行自我调节，保证喷砂端紧贴被除锈件。自适应调节装置主要包括伸缩弹簧13、防干扰阻尼器11以及固定支架12，当爬壁机器人完成行进方向的除锈作业时，若锈件表面出现凹凸不平出现凸面，喷砂输出装置与凸面接触，压迫喷砂输出装置力超出防干扰阻尼器额定值时，伸缩弹簧被压缩，喷砂输出装置升高，以实现在喷砂工作中实时调整喷砂输出装置的位置以提高工艺的可靠性。结合图6，喷砂输出装置的上下调节机构10包含固定机构、调节螺栓和安装腹板等组成，固定机构固定喷砂输出装置，安装腹板固定到爬壁机器人背部，调节螺栓可以调节固定机构和安装腹板的相对位置。当除锈表面变化时，可以根据不同的喷砂要求对喷砂输出装置进行上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶喷砂除锈机器人工作系统，其特征在于，工作系统主要由爬壁机器人(2)、防坠器(7)、控制单元(3)、喷砂输出装置(5)、喷砂设备主机(4)、显示设置终端(8)和脱离传感装置(14)组成；所述爬壁机器人(2)用于在船舶外表面(1)进行前进、后退和转弯；所述喷砂设备主机(4)和喷砂输出装置(5)连接，用于船舶外表面(1)的除锈工作；所述控制单元(3)用于爬壁机器人(2)的前进、后退、转弯及喷砂设备主机(4)启停控制；所述防坠器(7)通过柔性防护绳连接爬壁机器人(2)；所述显示设置终端(8)用于当前工作系统的状态显示、故障报警及参数设置；所述脱离传感装置(14)用于检测爬壁机器人(2)与船舶外表面(1)距离，当距离超过阈值则关闭喷砂设备主机(4)。

【技术特征摘要】
1.一种船舶喷砂除锈机器人工作系统，其特征在于，工作系统主要由爬壁机器人(2)、防坠器(7)、控制单元(3)、喷砂输出装置(5)、喷砂设备主机(4)、显示设置终端(8)和脱离传感装置(14)组成；所述爬壁机器人(2)用于在船舶外表面(1)进行前进、后退和转弯；所述喷砂设备主机(4)和喷砂输出装置(5)连接，用于船舶外表面(1)的除锈工作；所述控制单元(3)用于爬壁机器人(2)的前进、后退、转弯及喷砂设备主机(4)启停控制；所述防坠器(7)通过柔性防护绳连接爬壁机器人(2)；所述显示设置终端(8)用于当前工作系统的状态显示、故障报警及参数设置；所述脱离传感装置(14)用于检测爬壁机器人(2)与船舶外表面(1)距离，当距离超过阈值则关闭喷砂设备主机(4)。2.根据权利要求1所述的船舶喷砂除锈机器人工作系统，其特征在于，爬壁机器人(2)通过永磁吸附的方式在船舶外表面(1)运动。3.根据权利要求1所述的船舶喷砂除锈机器人工作系统，其特征在于，所述喷砂输出装置(5)与喷砂设备主机(4)分离，喷砂输出装置(5)设置于爬壁机器人(2)的背部，喷砂设备主机(4)与喷砂输出装置(5)之间通过控制气路、砂粒输出管路和沙粒回收管路(6)连接。4.根据权利要求3所述的船舶喷砂除锈机器人工作系统，其特征在于，喷砂输出装置(5)通过上下可调节结构(10)和自适应调节装置(9)设置在爬壁机器人(2)的背部；上下可调节结构(10)用于对喷砂输出装置(5)进行位置上下调整；自适应调节装置(9)包括伸缩弹簧(13)、防干扰阻尼器(11)以及固定支架(12)，固定支架(12)设置在上下可调节结构(10)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁树林，何家健，李林，蒋小伟，胡晓磊，徐鹏，陆姜全，范晓卿，李阳，居广次，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所，江苏杰瑞科技集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32