一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统及方法，自动喷砂系统包括喷吸砂单元、驱动单元、控制器和执行机构单元；所述喷吸砂单元、驱动单元与所述控制器连接；所述执行机构单元与驱动单元相连接；喷吸砂单元用于对曲面分段表面进行喷砂和砂料回收处理；驱动单元用于根据控制指令驱动执行机构单元动作；控制器用于根据曲面分段表面需要喷砂的位置发送控制指令给驱动单元，并控制喷吸砂单元进行喷砂和砂料回收；执行机构单元用于根据驱动信号进行动作，到达需要喷砂的位置。通过使用本发明专利技术所提供的面向船舶曲面分段的自动喷砂系统及方法，实现船舶曲面分段喷砂作业智能化，大大地减少工人的工作量，有效地提高生产效率。

An automatic sandblasting system and method for ship curved surface segmentation

【技术实现步骤摘要】
一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统及方法
本专利技术涉及船舶曲面分段喷砂
，特别是涉及一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统及方法。
技术介绍
随着国家经济进入转型期，船舶行业以往的劳动密级型作业形式已经无法满足经济、洁净、高效的现实需求。目前我国造船企业船舶曲面分段喷砂主要以人工为主，喷砂自动化程度低，环境污染严重，砂料浪费多，质量不稳定，对施工人员身体造成严重伤害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对我国造船企业分段结构面喷砂生产自动化程度低、环境污染严重、砂料浪费多、质量不稳定、施工人员伤害风险大等问题，提供一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统及方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统，该系统包括喷吸砂单元、驱动单元、控制器和执行机构单元；所述喷吸砂单元、驱动单元与所述控制器连接；所述执行机构单元与驱动单元相连接；喷吸砂单元用于对曲面分段表面进行喷砂和砂料回收处理；驱动单元用于根据控制指令驱动执行机构单元动作；控制器用于根据曲面分段表面需要喷砂的位置发送控制指令给驱动单元，并控制喷吸砂单元进行喷砂和砂料回收。执行机构单元用于根据驱动信号进行动作，到达需要喷砂的位置。进一步的，所述喷吸砂单元包括相连接的喷砂模块和吸砂模块；所述喷砂模块用于将砂料喷射到待处理表面；所述吸砂模块用于将粉尘进行砂料回收、处理。进一步的，所述吸砂模块包括砂尘分离单元、过滤集尘单元、回收单元；所述过滤集尘单元、回收单元分别与砂尘分离单元连接；所述砂尘分离单元用于将喷出的砂料及打磨下来的粉尘进行分离；所述过滤集尘单元用于对打磨下来的粉尘进行过滤和集中处理；所述砂料回收单元将分离出的砂料进行回收再利用。进一步的，所述驱动单元包括相连接的驱动模块和信号输入模块；所述信号输入模块用于获取控制器发出的控制信号；所述驱动模块用于根据所获取的控制信号驱动执行机构单元动作。进一步的，所述驱动模块包括相连接信号处理单元和驱动算法单元；所述信号处理单元用于处理输入的目标信号；所述驱动算法单元用于根据执行机构单元的当前位置和信号处理单元给出的目标位置来得出现在时刻应该给出的驱动值。进一步的，所述控制器包括相连接的存储模块和控制模块；所述存储模块用于存储曲面分段表面需要喷砂的位置点；所述控制模块用于根据存储的曲面分段表面需要喷砂的位置点计算出执行机构单元的运动轨迹后发送控制指令给驱动单元，并控制喷吸砂单元进行喷砂和砂料回收。进一步的，所述控制模块包括运动控制单元和喷吸砂控制单元；所述运动控制单元用于控制执行机构单元运动轨迹；所述喷吸砂控制单元用于控制喷吸砂单元进行喷砂和砂料回收。进一步的，所述执行机构单元包括电机模块、传动模块和机械臂结构模块；所述电机模块与所述传动模块相连接；所述传动模块与所述机械臂结构模块相连接；所述电机模块用于给传动模块提供动力源，产生驱动扭矩；所述传动模块用于将动力传输到机械臂结构模块；机械臂结构模块用于承载喷砂模块，带动喷砂模块运动。本专利技术还提供一种使用上述面向船舶曲面分段的自动喷砂系统进行喷砂的方法，该方法包括：将曲面分段表面需要喷砂的位置点存储在控制器的存储模块中；通过控制器发送控制指令给驱动单元；通过驱动单元驱动执行机构单元到达需要喷砂的位置；通过控制器控制喷吸砂单元对曲面分段自动喷砂和砂料回收。完成喷砂后，执行机构单元回到原始位置，关闭喷吸砂单元。与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：通过使用上述面向船舶曲面分段的自动喷砂系统及方法可以实现船舶曲面分段喷砂作业智能化，大大地减少工人的工作量，节省砂料，有效地提高生产效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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实施例的附图。图1为本专利技术的一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统的结构框图。图2为图1所示面向船舶曲面分段的自动喷砂系统的其中一种具体结构框图。图3为本专利技术面向船舶曲面分段的自动喷砂方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术进一步详细说明。本实施例提供了一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统及方法。图1为本专利技术实施例中提供的一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统的结构框图。如图1所示，该面向船舶曲面分段的自动喷砂系统包括喷吸砂单元100、驱动单元200、控制器300和执行机构单元400。其中，喷吸砂单元100、驱动单元200均与控制器300连接；执行机构单元400与驱动单元200相连接。其中，所述喷吸砂单元100用于对曲面分段表面进行喷砂和砂料回收处理；所述驱动单元200用于根据控制指令驱动执行机构单元动作；所述控制器300用于运用运动路径轨迹算法来控制执行机构单元运动轨迹，使其到达需要喷砂的位置，并控制喷吸砂单元进行喷砂和砂料回收。运动路径轨迹算法包括示教—再现法、关节空间轨迹生成法、笛卡尔空间轨迹生成法等算法。具体地，请参考图2，所述喷吸砂单元100包括相连接的喷砂模块110和吸砂模块120。其中，喷砂模块110用于对曲面分段表面进行喷砂；吸砂模块120用于对喷砂模块产生的砂料和粉尘进行再回收处理。参考图2，吸砂模块120包括砂尘分离单元121、过滤集尘单元122、回收单元123；其中过滤集尘单元121、回收单元122、砂尘分离单元123互相连接；砂尘分离单元121用于将喷出的砂料及打磨下来的粉尘进行分离；过滤集尘单元122用于对打磨下来的粉尘进行过滤和集中处理；回收单元123将分离出的砂料进行回收再利用。具体地，请参考图2，所述驱动单元200包括相连接的驱动模块220和信号输入模块210；其中信号输入模块210用于获取控制器发出的控制信号；驱动模块220用于根据所获取的控制信号驱动执行机构单元动作。请继续参考图2，驱动模块220包括相连接信号处理单元221和驱动算法单元222；其中信号处理单元221用于处理输入的目标信号；驱动算法单元222用于根据执行机构单元的当前位置和信号处理单元给出的目标位置来得出现在时刻应该给出的驱动值。具体地，请参考图2，所述控制器300包括相连接的存储模块310和控制模块320；其中存储模块310用于存储曲面分段表面需要喷砂的位置点；控制模块320用于运用运动路径轨迹算法(例如示教—再现法、关节空间轨迹生成法、笛卡尔空间轨迹生成法等算法)来控制机械臂结构模块430运动轨迹，使其到达需要喷砂的位置，并控制喷吸砂单元进行喷砂和砂料回收。请继续参考图2，控制模块320包括运动控制单元321和喷吸砂控制单元322；其中运动控制单元321用于控制执行机构单元运动轨迹；喷吸砂控制单元322用于控制喷吸砂单元进行喷砂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统，其特征在于，包括喷吸砂单元、驱动单元、控制器和执行机构单元；所述喷吸砂单元、驱动单元与所述控制器连接；所述执行机构单元与驱动单元相连接；喷吸砂单元用于对曲面分段表面进行喷砂和砂料回收处理；驱动单元用于根据控制指令驱动执行机构单元动作；控制器用于根据曲面分段表面需要喷砂的位置发送控制指令给驱动单元，并控制喷吸砂单元进行喷砂和砂料回收；执行机构单元用于根据驱动信号进行动作，到达需要喷砂的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向船舶曲面分段的自动喷砂系统，其特征在于，包括喷吸砂单元、驱动单元、控制器和执行机构单元；所述喷吸砂单元、驱动单元与所述控制器连接；所述执行机构单元与驱动单元相连接；喷吸砂单元用于对曲面分段表面进行喷砂和砂料回收处理；驱动单元用于根据控制指令驱动执行机构单元动作；控制器用于根据曲面分段表面需要喷砂的位置发送控制指令给驱动单元，并控制喷吸砂单元进行喷砂和砂料回收；执行机构单元用于根据驱动信号进行动作，到达需要喷砂的位置。


2.根据权利要求1所述的面向船舶曲面分段的自动喷砂系统，其特征在于，所述喷吸砂单元包括相连接的喷砂模块和吸砂模块，所述喷砂模块用于将砂料喷射到待处理表面，所述吸砂模块用于将粉尘进行回收、处理。


3.根据权利要求2所述的面向船舶曲面分段的自动喷砂系统，其特征在于，所述吸砂模块包括砂尘分离单元、过滤集尘单元和回收单元；所述过滤集尘单元、回收单元、砂尘分离单元互相连接；所述砂尘分离单元用于将喷出的砂料及打磨下来的粉尘进行分离；所述过滤集尘单元用于对打磨下来的粉尘进行过滤和集中处理；所述回收单元将经过砂尘分离单元分离出的砂料进行回收再利用。


4.根据权利要求1所述的面向船舶曲面分段的自动喷砂系统，其特征在于，所述驱动单元包括相连接的驱动模块和信号输入模块；所述信号输入模块用于获取控制器发出的控制信号；所述驱动模块用于根据所获取的控制信号驱动执行机构单元动作。


5.根据权利要求4所述的面向船舶曲面分段的自动喷砂系统，其特征在于，所述驱动模块包括相连接的信号处理单元和驱动算法单元；所述信号处理单元用于处理输入的目标信号；所述驱动算法单元用于根据执行机构单...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐田凡，杨哲，邓烨峰，王传生，由恒源，李占，王灿灿，严顶，何家健，何源，周睿，王晶，宋鑫，
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