船舶噴漆爬壁機(jī)器人設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展，海上運輸由于其運輸量大、成本低等優(yōu)點已經(jīng)逐漸成為目前最重要的運輸方式之一，因此對于船舶制造和維護(hù)的需求也日益增大。船舶表面的噴漆作業(yè)作為船舶制造工藝中重要的一環(huán)，對于船舶抵抗海水侵蝕有著重要的意義。為了保證船舶的安全運行和使用壽命，需要定期對船舶進(jìn)行除銹后噴漆的防腐工作。

現(xiàn)階段傳統(tǒng)的人工噴漆作業(yè)不僅大大增加了船舶制造的成本，而且其本身噴漆質(zhì)量及效率也無法保證，且人工噴漆需要在腳手架上手持噴漆槍作業(yè)，具有一定的安全隱患，人工近距離接觸化學(xué)物質(zhì)也具有一定的健康影響，基于此現(xiàn)狀，德高潔設(shè)計了一種可吸附于船舶表面、搭載噴漆設(shè)備的爬壁機(jī)器人，來替代人工完成噴漆作業(yè)，以提高噴漆質(zhì)量、效率、安全。
 
應(yīng)對于船體表面的噴漆施工，噴漆機(jī)器人需要面對強(qiáng)大的吸附能力，機(jī)器人在船體外壁面上吸附行走時，不僅要克服自身的重力且本身攜帶著噴漆設(shè)備，拖曳著油漆管路、電纜等，因此對爬壁機(jī)器人的負(fù)載也有一定的要求。綜合考慮船體面的特殊工作環(huán)境、噴漆和負(fù)載等要求，噴漆爬壁機(jī)器人需要滿足的技術(shù)要求如下：

●爬壁機(jī)器人具有大角度的吸附能力，確保其能夠在船體表面上穩(wěn)定運行；
●爬壁機(jī)器人的質(zhì)量要保持在一個合理范圍內(nèi)，確保機(jī)器人能夠靈活的移動；
●爬壁機(jī)器人工作過程中需要拖拽漆路以及線纜，因此要求爬壁機(jī)器人的負(fù)載能力達(dá)到30 Kg以上；
●爬壁機(jī)器人能適應(yīng)不同曲率的曲面，且需要在不同類型的船舶上進(jìn)行作業(yè)，因此需適應(yīng)不同曲率的船體外壁面；
●爬壁機(jī)器人需要具有一定的越障能力，一般大型散貨船的焊縫高度不會超過6 mm，因此機(jī)器人需要具有越過6 mm高度障礙物的能力。

基于以上船舶噴漆機(jī)器人的設(shè)計要求，德高潔船舶噴漆爬壁機(jī)器人其將噴槍機(jī)構(gòu)、爬壁機(jī)器人、控制技術(shù)等基于一體，以爬壁機(jī)器人搭載噴漆槍作業(yè)，可有效提高船舶表面的噴涂質(zhì)量、效率，并減少噴涂施工對周圍環(huán)境及工作人員造成的負(fù)面影響。

德高潔船舶噴漆機(jī)器人采用永磁吸附技術(shù)，輪式驅(qū)動方式，具有強(qiáng)大的附壁行走能力，能夠攜帶70 kg重量，靈活移動在船體表面，并具有一定的曲面越障能力，可通過≤10 mm高度的障礙物，從容應(yīng)對船體表面的噴涂施工工況。
 
德高潔船體噴漆機(jī)器人，以爬壁機(jī)器人搭載擺臂噴漆槍作業(yè)，通過控制擺臂，實現(xiàn)噴槍完成以機(jī)器人為中心的左側(cè)、中間、右側(cè)的噴涂，且機(jī)器人行走軌跡和噴涂軌跡不重疊，確保噴涂的均勻度；噴漆軌跡的內(nèi)邊界，距離機(jī)器人左輪或右輪外側(cè)200 mm，避免污染輪子造成的負(fù)面影響。

機(jī)器人噴涂過程中可配備防風(fēng)罩，選用高分子透氣材料，可減少風(fēng)阻對機(jī)器人的作用力，保障噴漆過程順利進(jìn)行噴涂效果均勻，并有效縮小噴漆隨風(fēng)擴(kuò)散帶來的環(huán)境污染問題；除此之外，機(jī)器人可以搭載照明攝像監(jiān)控系統(tǒng)，方便封閉的黑暗空間和夜間操作，機(jī)器人本身具有航向自動糾偏功能，實現(xiàn)水平和垂直直線行走。其噴涂寬度在300~1000 mm，噴涂效率300~1200 m²/h，為大面積船體噴涂施工，提供高效、安全、環(huán)保的解決方案。