一种飞机零部件局部涂层修复设备及其修复方法技术

本发明专利技术提供了一种飞机零部件局部涂层修复设备及其修复方法，包括喷涂机器人、移动喷涂平台、喷涂组件和操控台，所述喷涂机器人的一端与移动喷涂平台固定连接且其另一端与用于喷涂飞机零部件涂层的喷涂组件连接；所述操控台分别与喷涂组件和喷涂机器人电连接，所述操控台控制喷涂机器人和喷涂组件进行涂层修复工作，本发明专利技术首先将飞机零部件固定到移动喷涂平台上；再进行预喷，然后通过操控台选择喷涂区域、输入喷涂距离、喷涂遍数后开始喷涂，喷涂完成后进行喷枪清洗。本发明专利技术解决目前飞机涂层修复设备组成复杂、成本高，存在管路长、线路多、输入参数多、操作难度大、反应慢、控制滞后、可靠性不高等问题。可靠性不高等问题。可靠性不高等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机零部件局部涂层修复设备及其修复方法


[0001]本专利技术属于喷涂
，具体涉及一种飞机零部件局部涂层修复设备及其修复方法。

技术介绍

[0002]目前，国内飞机涂层的局部修复主要依靠人工喷涂和机器人喷涂进行修复。但是人工喷涂时涂料中一般都含有大量的苯、甲苯、二甲苯等具有较强危害性的化学成分，会对喷涂人员的身体健康将会造成较大的影响，而采用机器人喷涂，则可以避免工作人员直接接触大量化学物质。除此之外，随着技术的进步，对涂层使用性能和可维护性都提出了更高的要求，人工喷涂在漆膜性能、喷涂效率、涂料利用率方面高度依赖工作人员的经验，瓶颈日益显现，而且人工修复涂层质量不稳定，已经无法满足日益提高的飞机涂装工艺发展要求。
[0003]机器人喷涂凭借其优异的运动学控制和喷涂工艺参数的快速精确控制能够在很大程度上弥补人工喷涂的劣势，通过涂料流量、雾化空气压力、扇形空气压力、机器人行走速度的协同控制，保证了涂膜的性能及均匀一致性。机器人行走轨迹精度高、速度均匀，扇形叠加量一致，有效避免了过喷、漏喷及无效喷涂现象，提高了提高工作效率、喷涂质量和涂料利用率，同时也能够降低人力物力资源的浪费。
[0004]目前飞机零部件涂层损伤多为小区域局部损伤，采用机器人进行自动修复，设备成本高、组成复杂、操作难度大，存在管路长、线路多、涂料浪费、输入参数多、编程复杂、气路与涂料控制滞后等问题，难以对飞机零部件涂层局部损伤进行针对性修复。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供了一种飞机零部件局部涂层修复设备及其修复方法，解决现有技术中飞机涂层修复设备组成复杂、成本高，存在管路长、线路多、输入参数多、操作难度大、反应慢、控制滞后、可靠性不高等问题。
[0006]为实现上述目的本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种飞机零部件局部涂层修复设备，包括喷涂机器人、移动喷涂平台、喷涂组件和操控台；
[0008]所述喷涂机器人的一端与移动喷涂平台固定连接且其另一端与用于喷涂飞机零部件涂层的喷涂组件连接；
[0009]所述移动喷涂平台包括平台和多个滑轮，多个所述滑轮用于移动平台位置并安装在平台下方；
[0010]所述操控台分别与喷涂组件和喷涂机器人电连接，所述操控台包括电源、控制接触器、PLC控制系统和触摸屏，所述电源、控制接触器、PLC控制系统和触摸屏电连接，所述电源通过控制接触器为PLC控制系统、喷涂机器人和喷涂组件供电，所述PLC控制系统根据触摸屏传递的喷涂区域、喷涂遍数、涂料型号选择喷涂高度、运动速度、横向喷涂预备间距、纵
向喷涂预备间距、前后喷涂路线间距和喷涂高度控制喷涂机器人和喷涂组件进行涂层修复工作。
[0011]优选的，所述操控台还包括与PLC控制系统连接的急停按钮、状态灯和断路器，所述急停按钮用来在紧急情况下通过PLC控制系统和喷涂机器人控制设备停止工作，所述状态灯用来显示飞机零部件局部涂层修复设备的工作状态，所述断路器用来保护电路。
[0012]这种结构，操控台用于控制喷涂机器人的运动轨迹，并且反馈给作业人员设备的工作状态，保证设备的安全稳定运行。
[0013]优选的，所述喷涂机器人包括依次连接的第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴、第四转动轴、第五转动轴和第六转动轴，所述喷涂组件安装在第六转动轴端面上，所述喷涂机器人带动喷涂组件按照指定路径进行移动。
[0014]优选的，所述喷涂组件包括安装在固定支架上的自动喷枪和涂料罐，所述固定支架与第六转动轴的端部固定连接，所述自动喷枪与固定支架远离第六转动轴的一端固定连接，所述涂料罐与自动喷枪的涂料接口螺纹连接；
[0015]所述喷涂机器人带动自动喷枪按照指定路径进行移动。
[0016]这种结构，涂料安装于自动喷枪侧方，采用重力供料，结构简单，可以减少涂料输运距离，不需要隔膜泵等供料设备。
[0017]优选的，还包括安装在固定支架远离第六转动轴一端的激光测距模块，所述激光测距模块的下端面与自动喷枪的喷口所在平面位于同一高度。
[0018]这种结构，采用激光测距模块自动测量喷涂距离。
[0019]优选的，还包括用于控制自动喷枪并与第三转动轴固定连接防爆电磁阀，所述防爆电磁阀的一端通过高压软管与供气管口连接且其另一端通过三通分别与自动喷枪的控制气流接口和雾化气流接口连接。
[0020]这种结构，利用喷涂机器人内部线路和气路进行供气和传输信号，提高可靠性和防爆性能；防爆电磁阀安装于机械臂上，靠近自动喷枪，缩短了供气距离，提高控制速度、缩短了控制时间。
[0021]作为另一种具体的方案，还包括设置在第四转动轴上的信号线接口，所述防爆电磁阀的信号线通过信号线接口与操控台电连接。
[0022]优选的，还包括设置在平台下方的用于将平台升起的多个升降支撑，多个所述升降支撑与多个滑轮配合设置。
[0023]这种结构，升降支撑采用可调整高度的支撑结构，滑轮用于移动喷涂平台的位置转换。升降支撑用于将移动喷涂平台升起，滑轮离开地面并保持系统平衡稳定，防止喷涂时移动喷涂平台移动。
[0024]一种飞机零部件局部涂层修复方法，根据所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备，包括以下步骤：
[0025]S1：清洗飞机零部件表面的油污、锈蚀、损坏涂层，并使用胶带将防护纸粘贴到涂层损伤区域周围，防止涂料溅射到完好涂层上，防护纸的内边界与损伤区域外边界紧密贴合，防护纸的外边界与损伤区域外边界之间的距离大于200mm；
[0026]S2：使用丙酮处理零部件损伤区域表面1
‑
3遍；
[0027]S3：打开操控台电源开关，系统自检，机械臂移动到原始位置(X0，Y0，Z0)，激光测距
模块打开并提供红外测线；
[0028]S4：将飞机零部件放置于移动喷涂平台上，红外测线位于飞机零部件损伤区域的几何中心；
[0029]S5：自检完毕并放置飞机零部件后，启动预喷涂程序，PLC控制系统控制喷涂机器人到达预喷涂区域，打开防爆电磁阀，进行预喷涂；
[0030]S6：预喷涂完毕后，根据涂层类型和损伤区域大小在触摸屏上设置涂料型号、喷涂区域和喷涂遍数，确认无误后启动喷涂程序；
[0031]S7：PLC控制系统根据触摸屏传递的喷涂参数自动规划喷涂路线，所述喷涂参数包括喷涂区域、喷涂遍数、涂料型号选择喷涂高度、运动速度、横向喷涂预备间距、纵向喷涂预备间距、前后喷涂路线间距、喷涂高度；之后生成喷枪点位(X
n
，Y
n
，Z
n
)，控制喷涂机器人和喷涂组件按照从左到右，从上到下进行往复式喷涂；
[0032]喷枪左侧点位(X
n
，Y
n
，Z
n
)的计算公式为：
[0033]X
n
＝X0‑
L/2
‑
L1‑
L2(n＝1,2，
…
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机零部件局部涂层修复设备，其特征在于，包括喷涂机器人、移动喷涂平台、喷涂组件和操控台，所述喷涂机器人的一端与移动喷涂平台固定连接且其另一端与用于喷涂飞机零部件涂层的喷涂组件连接；所述移动喷涂平台包括平台和多个滑轮，多个所述滑轮用于移动平台位置并安装在平台下方；所述操控台分别与喷涂组件和喷涂机器人电连接，所述操控台包括电源、控制接触器、PLC控制系统和触摸屏，所述电源、控制接触器、PLC控制系统和触摸屏电连接，所述电源通过控制接触器为PLC控制系统、喷涂机器人和喷涂组件供电，所述PLC控制系统根据触摸屏传递的喷涂区域、喷涂遍数、涂料型号选择喷涂高度、运动速度、横向喷涂预备间距、纵向喷涂预备间距、前后喷涂路线间距和喷涂高度控制喷涂机器人和喷涂组件进行涂层修复工作。2.根据权利要求1所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备，其特征在于：所述操控台还包括与PLC控制系统连接的急停按钮、状态灯和断路器，所述急停按钮用来在紧急情况下通过PLC控制系统和喷涂机器人控制设备停止工作，所述状态灯用来显示飞机零部件局部涂层修复设备的工作状态，所述断路器用来保护电路。3.根据权利要求1所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备，其特征在于：所述喷涂机器人包括依次连接的第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴、第四转动轴、第五转动轴和第六转动轴，所述喷涂组件安装在第六转动轴端面上，所述喷涂机器人带动喷涂组件按照指定路径进行移动。4.根据权利要求3所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备，其特征在于：所述喷涂组件包括安装在固定支架上的自动喷枪和涂料罐，所述固定支架与第六转动轴的端部固定连接，所述自动喷枪与固定支架远离第六转动轴的一端固定连接，所述涂料罐与自动喷枪的涂料接口螺纹连接；所述喷涂机器人带动自动喷枪按照指定路径进行移动。5.根据权利要求4所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备，其特征在于：还包括安装在固定支架远离第六转动轴一端的激光测距模块，所述激光测距模块的下端面与自动喷枪的喷口所在平面位于同一高度。6.根据权利要求4所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备，其特征在于：还包括与第三转动轴固定连接用于控制自动喷枪的防爆电磁阀，所述防爆电磁阀的一端通过高压软管与供气管口连接且其另一端通过三通分别与自动喷枪的控制气流接口和雾化气流接口连接。7.根据权利要求6所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备，其特征在于：还包括设置在第四转动轴上的信号线接口，所述防爆电磁阀的信号线通过信号线接口与操控台电连接。8.根据权利要求1所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备，其特征在于：还包括设置在平台下方的用于将平台升起的多个升降支撑，多个所述升降支撑与多个滑轮配合设置。9.一种飞机零部件局部涂层修复方法，根据权利要求6
‑
8任一项所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备，其特征在于：包括以下步骤：
S1：清洗飞机零部件表面的油污、锈蚀、损坏涂层，并使用胶带将防护纸粘贴到涂层损伤区域周围，防止涂料溅射到完好涂层上，防护纸的内边界与损伤区域外边界紧密贴合，防护纸的外边界与损伤区域外边界之间的距离大于200mm；S2：使用丙酮处理零部件损伤区域表面1
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3遍；S3：打开操控台电源开关，系统自检，机械臂移动到原始位置(X0，Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰宇丹，张百灵，隋永华，
申请(专利权)人：西安空天能源动力智能制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：