基于爬壁机器人的船舶除锈清洗方法技术

本发明专利技术涉及一种基于爬壁机器人的船舶除锈清洗方法，包括配置吸附在船舶外壁上的爬壁机器人，以爬壁机器人横向、纵向逐行行走作业；配置在爬壁机器人上的真空除锈清洗器，将高压水射流喷射在船舶外壁的锈面上，真空抽吸装置产生较大的真空抽吸力，将除锈过程中产生的锈渣和废水回收排放；配置高压泵组与真空除锈清洗器通过管道连接，通过管道为真空除锈清洗器输入高压水流；配置真空回收装置，通过回收管与真空除锈清洗器连接，用于回收爬壁机器人清洗后的锈渣和废水；配置控制装置，与爬壁机器人通信连接，用于设置爬壁机器人的除锈参数以及控制爬壁机器人。本发明专利技术的有益效果是：能实现船舶绿色、高效、高质量的除锈清洗，大幅提高除锈效率以及节省人工材料成本。

【技术实现步骤摘要】
基于爬壁机器人的船舶除锈清洗方法
本专利技术涉及船舶除锈
，特别是涉及一种基于爬壁机器人的船舶除锈清洗方法。
技术介绍
船舶除锈清洗是船舶工业中的一项重要业务，是造船和修船不可或缺的重要环节，是船舶涂装前的首要步骤，另外由于船舶外壁长期沉浸在海水中，饱受海水的侵蚀，不可避免的发生锈蚀，为提高船舶的使用寿命和增加使用安全性，当船舶外壁锈蚀到一定程度时，必须进行除锈清洗。而现有的除锈方法大都采用传统的人工手持喷枪进行喷干砂除锈，这种除锈工艺成本非常之高，需要耗费大量的铜矿砂以及需要人力，除成本高外，长期处于这种环境中，工人也容易患职业病，另外，这样的作业方式也容易出事故。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种基于爬壁机器人的船舶除锈清洗方法，是利用高压水射流除锈，采用真空抽干水分并回收锈渣来防止返锈，应用大型爬壁机器人来搭载除锈清洗器进行遥控作业，操作安全可靠，实现船舶绿色、高效、高质量除锈清洗，是通过如下技术方案实现的。基于爬壁机器人的船舶除锈清洗方法，包括如下步骤：配置吸附在船舶外壁上的爬壁机器人，以爬壁机器人横向、纵向逐行行走作业；配置在爬壁机器人上的真空除锈清洗器，将高压水射流喷射在船舶外壁的锈面上，真空抽吸装置产生较大的真空抽吸力，将除锈过程中产生的锈渣和废水回收排放；配置高压泵组与真空除锈清洗器通过管道连接，通过管道为真空除锈清洗器输入高压水流；配置真空回收装置，通过回收管与真空除锈清洗器连接，用于回收爬壁机器人清洗后的锈渣和废水；配置控制装置，与爬壁机器人通信连接，用于设置爬壁机器人的除锈参数以及控制爬壁机器人。真空除锈清洗器的高压泵组包括高压水射流大功率泵组，采用三柱塞或五柱塞往复泵的结构形式，用于产生超高压水射流，通过喷枪或清洗器等执行机构作用于船体表面，实现船体表面的除锈。进一步的，真空除锈清洗器所产生的高压水射流用于除锈作业的工作压力在200MPa‐300MPa，水射流所产生的温度为55～90°。进一步的，所述爬壁机器人包括永磁吸附式履带，谐波减速器、电机及真空除锈清洗器。进一步的，真空除锈清洗器包括真空清洗罩和毛刷，真空清洗罩和毛刷形成密封空间，真空清洗罩内安装有8个或者少于8个或者大于8个的高压水喷头，高压水喷头与船舶壁面之间的角度可以调节，通过气马达带动旋转。进一步的，真空回收装置，由旋涡气泵、消音器、真空分离罐、配管阀、分离器、过滤器、除尘器、污水泵、储水槽和电气控制柜组成，其中，旋涡气泵工作产生真空，将储锈罐及吸锈管路抽真空，将锈水等混合物吸到储锈罐；锈水等混合物在储锈罐达到液位计设定量，污水泵自动工作将混合物中的大部分水排出储锈罐，液位低到液位计设定值，污水泵自动停止工作；旋涡气泵继续工作，抽取锈水混合物，循环工作；直到铁锈沉积到一定量，暂停抽真空，打开底部阀门放出铁锈；过滤器一二级过滤分别拦截铁锈和水，罐底的过滤器滤芯在排水时拦截铁锈。进一步的，控制装置负责完成对爬壁机器人行走和转向、与操作人员在线交互、高压水射流旋转射流机构运动、真空回收系统作业的功能控制，使除锈清洗爬壁机器人能够按照预定的轨迹或操作人员的操控去工作。进一步的，控制装置作为上位机，负责接收操作人员的操控命令并将命令传给下位机控制器系统，并同时接收显示下位机实时返回的清洗机器人作业状态信息以及故障诊断信息。所述下位机的控制器系统是清洗爬壁机器人控制系统，用于负责爬壁机器人的作业控制，包括超高压水射流清洗轨迹控制及参数配置、爬壁机器人轨迹运动控制、真空回收系统作业控制、设备故障诊断及安全预处理、在线操作通信。本专利技术的有益效果是：能实现船舶绿色、高效、高质量的除锈清洗，大幅提高除锈效率以及节省人工材料成本。附图说明图1是本专利技术的具体实施例的工艺原理示意示意图。图2是本专利技术的具体实施例的除锈工艺线路框图。图3是本专利技术的具体实施例的爬壁机器人以及控制系统构成图。图4是本专利技术的具体实施例的控制系统总体架构。具体实施方式下面结合实施例和附图，以本专利技术的具体实施例进行详细说明。如图1所示，实现基于爬壁机器人的船舶除锈清洗方法，需要具有图1中所示的各装置来实现，结合图1除锈清洗方法包括：配置吸附在船舶外壁上的爬壁机器人，以爬壁机器人横向、纵向逐行行走作业；配置在爬壁机器人上的真空除锈清洗器，将高压水射流喷射在船舶外壁的锈面上，真空抽吸装置产生较大的真空抽吸力，将除锈过程中产生的锈渣和废水回收排放；配置高压泵组与真空除锈清洗器通过管道连接，通过管道为真空除锈清洗器输入高压水流；配置真空回收装置，通过回收管与真空除锈清洗器连接，用于回收爬壁机器人清洗后的锈渣和废水；配置控制装置，与爬壁机器人通信连接，用于设置爬壁机器人的除锈参数以及控制爬壁机器人。如图1-2所示，清洗船舶外壁的锈面的高压水射流的工作压力在200MPa‐300MPa，高压水射流采用清洁水或者工业处理水为原料，解决了人工除锈的水污染、空气污染、以及危险性的问题，而且人工除锈在船壁进行射流除锈后有一些水分积累，很快会重新生锈，即返锈。本专利技术在高压水射流除锈中引入真空技术，将多个除锈喷嘴安装在一个真空腔内，优选实施例为8个，但实际上采用其他数量的喷嘴，形成旋转射流，在一个真空腔内，常温水泵送至超高压水时候，温度可以达到70摄氏度，在真空腔内形成高温度场，可以实现即除即干。同时，真空装置的负压抽吸作用还实现了废水废料回收，达到防止返锈和环保的效果，对于船体不同的锈蚀程度以及船东对除锈质量的等级要求，操作工人可以通过遥控器，远程调节除锈参数，比如高压泵的压力和流量、爬壁机器人的移动速度和轨迹等，来满足不同的需求。基于高压水射流技术的船体除锈清洗爬壁机器人成套装备以环保无污染的自来水为除锈介质，通过超高压大功率柱塞泵机组获得水射流除锈能量，以爬壁机器人为除锈载体，搭载真空除锈清洗器。真空除锈清洗器安装在爬壁机器人框架上，利用真空装置的抽吸作用产生足够的真空度作用在真空除锈清洗器上，以协助磁吸附爬壁机器人紧贴在船舶壁面上。同时，真空抽吸装置产生较大的真空抽吸力，将除锈过程中产生的锈渣和废水回收排放，达到减少排放回收环保的目的，为彻底治理船舶除锈对江河湖海污染的环保问题提供了解决方案。与此同时，由于在除锈的过程中除锈空间内保持着一定的真空度，高压水以一定的角度从喷头中喷出冲击在钢板上，使钢板表面产生约70摄氏度的高温，这样在除锈过程中钢板表面的水滴很快被蒸发，从而达到了利用水除锈而不产生返锈的目的。高压泵组，是整个除锈成套系统的重要组成部分，其核心组件是超高压水射流大功率泵组，采用三柱塞或五柱塞往复泵的结构形式，主要功能是产生超高压水射流，通过喷枪或清洗器等执行机构作用于船体表面，实现船体表面的除锈。除锈高压泵组参数选择的首要任务是确定系统压力参数。超高压水射流压力高，主机及配件必须适应超高压水射流要求，这使选择材料及设计成本上涨，而且还带来了运行可靠性问题。根据大量实验证明，高压水射流压力250MPa左右，完全可以达到高标准的除锈等级要求。根据国内外研究经验，超高压泵组无论射流压力达到多高，射流流量都不应该小于25L/min。然而，为防止返锈，船舶壁面除锈要求即除即干，流量也不应该过大。除锈爬壁机器人作为实现本专利技术的方法重要组成部分，其主要任务是携带真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于爬壁机器人的船舶除锈清洗方法，包括如下步骤：配置吸附在船舶外壁上的爬壁机器人，以爬壁机器人横向、纵向逐行行走作业；配置在爬壁机器人上的真空除锈清洗器，将高压水射流喷射在船舶外壁的锈面上，真空抽吸装置产生较大的真空抽吸力，将除锈过程中产生的锈渣和废水回收排放；配置高压泵组与真空除锈清洗器通过管道连接，通过管道为真空除锈清洗器输入高压水流；配置真空回收装置，通过回收管与真空除锈清洗器连接，用于回收爬壁机器人清洗后的锈渣和废水；配置控制装置，与爬壁机器人通信连接，用于设置爬壁机器人的除锈参数以及控制爬壁机器人。

【技术特征摘要】
1.基于爬壁机器人的船舶除锈清洗方法，包括如下步骤：配置吸附在船舶外壁上的爬壁机器人，以爬壁机器人横向、纵向逐行行走作业；配置在爬壁机器人上的真空除锈清洗器，将高压水射流喷射在船舶外壁的锈面上，真空抽吸装置产生较大的真空抽吸力，将除锈过程中产生的锈渣和废水回收排放；配置高压泵组与真空除锈清洗器通过管道连接，通过管道为真空除锈清洗器输入高压水流；配置真空回收装置，通过回收管与真空除锈清洗器连接，用于回收爬壁机器人清洗后的锈渣和废水；配置控制装置，与爬壁机器人通信连接，用于设置爬壁机器人的除锈参数以及控制爬壁机器人。2.根据权利要求1所述的爬壁机器人除锈清洗方法，其特征在于，真空除锈清洗器所产生的高压水射流用于除锈作业的工作压力在200MPa-300MPa，水射流所产生的温度为55～90°。3.根据权利要求1所述的爬壁机器人除锈清洗方法，其特征在于，所述爬壁机器人包括永磁吸附式履带，谐波减速器、电机及真空除锈清洗器。4.根据权利要求1所述的爬壁机器人除锈清洗方法，其特征在于，真空除锈清洗器包括真空清洗罩和毛刷，真空清洗罩和毛刷形成密封空间，真空清洗罩内安装有多个的高压水喷头，高压水喷头与船舶壁面之间的角度可以调节，通过气马达带动旋转。5.根据权利要求1所述的爬壁机器人除锈清洗方法，其特征在于，所述真空回收装置，由罗茨真空泵、消音器、真空分离罐、配管阀、分离器、过滤器、除尘器、排水泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：李占鹏，钟良省，刘志华，
申请(专利权)人：友联船厂蛇口有限公司，招商局重工深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44