阅读说明：本技术 一种磁吸特种机器人工作系统及其实现方法 (Magnetic attraction special robot working system and implementation method thereof ) 是由 林小雄 于 2020-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种磁吸特种机器人工作系统及其实现方法,包括除锈机器人、遥控器、电控柜和喷砂装置；除锈机器人包括驱动模块、磁吸附模块、机械臂模块、除锈模块、控制盒模块以及机体；驱动模块和磁吸附模块固定于机体底部用于保证除锈机器人吸附在船舶外表面并进行前进、后退和转弯；机械臂模块用于固定除锈模块与机体,除锈模块包括喷枪以及固定于喷枪尾端的出砂管以及回砂管,出砂管和回砂管分别连接至喷砂装置；喷枪侧壁设置有密封罩,密封罩的顶部与回砂管连通；控制盒模块用于接收遥控器发送的控制指令；电控柜用于为除锈机器人以及喷砂装置提供电能；采用密封罩,可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。(The invention provides a magnetic special robot working system and an implementation method thereof, wherein the magnetic special robot working system comprises a derusting robot, a remote controller, an electric control cabinet and a sand blasting device; the rust removal robot comprises a driving module, a magnetic adsorption module, a mechanical arm module, a rust removal module, a control box module and a machine body; the driving module and the magnetic adsorption module are fixed at the bottom of the machine body and used for ensuring that the rust removal robot is adsorbed on the outer surface of the ship and moves forwards, backwards and turns; the mechanical arm module is used for fixing the derusting module and the machine body, the derusting module comprises a spray gun, a sand outlet pipe and a sand return pipe, the sand outlet pipe and the sand return pipe are fixed at the tail end of the spray gun, and the sand outlet pipe and the sand return pipe are respectively connected to a sand blasting device; a sealing cover is arranged on the side wall of the spray gun, and the top of the sealing cover is communicated with the sand return pipe; the control box module is used for receiving a control instruction sent by the remote controller; the electric control cabinet is used for providing electric energy for the derusting robot and the sand blasting device; by adopting the sealing cover, the self-adaption can be carried out on the uneven outer surface, and the environmental adaptability of the rust removal operation is improved.)

一种磁吸特种机器人工作系统及其实现方法

技术领域

本发明属于船舶设备技术领域，具体涉及一种磁吸特种机器人工作系统及其实现方法。

背景技术

随着航海技术的发展，越来越多的船舶用于航海事业的发展。但是，由于海水中含有多种化学物质，海水对船舶的主体钢板存在严重的腐蚀性；同时，海水中含有各种各样的海洋生物，且海洋生物中有许多吸附性的生物，该种生物吸附在船舶上，然后随着使用时间的增加，会导致船体生锈。船体生锈之后，锈泽对船体存在严重的腐蚀性，如果不将船体上的锈泽除去，随着锈泽的增加，锈泽对船体的腐蚀会越来越严重，即如果长时间不进行除锈处理，将会严重影响船舶使用寿命，因此，对海洋船舶的船体进行除锈是延长船舶使用寿命的手段。

船舶除锈的方式一般包括机械除锈和化学除锈两种除锈方式，其中，机械除锈一般包括电动除锈、喷砂除锈、高压水磨料除锈和抛丸除锈。喷砂除锈主要是以颗粒物的喷射冲蚀作用实现金属表面的除锈。现有的喷砂除锈设备，往往仅能适应较为平整的除锈目标，对于船舶上存在的凸面无法适应，在凸面位置不仅除锈效果一般同时造成沙粒漏出的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁吸特种机器人工作系统及其实现方法，以解决现有的喷砂除锈设备对船舶上存在的凸面无法正常作业的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种磁吸特种机器人工作系统，其特征在于，包括除锈机器人、遥控器、电控柜和喷砂装置；所述除锈机器人包括驱动模块、磁吸附模块、机械臂模块、除锈模块、控制盒模块以及机体；所述驱动模块和磁吸附模块固定于机体底部用于保证除锈机器人吸附在船舶外表面并进行前进、后退和转弯；所述机械臂模块用于固定除锈模块与机体，所述除锈模块包括喷枪以及固定于喷枪尾端的出砂管以及回砂管，所述喷枪的顶部固定有密封毛刷，所述出砂管和回砂管分别连接至喷砂装置；所述喷枪侧壁设置有密封罩，所述密封罩的顶部与回砂管连通；所述控制盒模块用于接收遥控器发送的控制指令，并驱动除锈机器人进行作业；所述电控柜用于为除锈机器人以及喷砂装置提供电能并控制启停。

优选的，所述密封罩包括设置于喷枪底部和顶部的下环座和上环座，所述上环座与下环座之间连接有至少两个弹簧柱，所述弹簧柱沿喷枪轴心线阵列排布；每个所述弹簧柱上活动设置有罩杆，所述罩杆延伸至喷枪底部外侧；所述密封罩还包括罩布以及连接管，所述罩布顶部固定于上环座，所述罩布底部分别固定于罩杆底部；所述罩布上配置有导管并通过导管连接至回砂管。

优选的，所述弹簧柱包括杆体以及套设于杆体上的两个弹簧，两个所述弹簧之间固定有滑块，所述滑块活动套设于杆体上且连接所述罩杆。

优选的，所述罩杆底部设置有用于吸附船舶表面的永磁体或电磁铁，所述电磁铁通过导线连接至控制盒模块。

优选的，所述罩杆底部设置有清洁毛刷，所述罩杆上配置有振动器，所述振动器通过导线连接至控制盒模块。

优选的，所述罩布展开呈扇形，且由弹性耐磨材质制成。

一种磁吸特种机器人工作系统的实现方法，包括以下步骤：

S1、检查除锈机器人、遥控器、电控柜以及喷砂装置的工作状态是否完好；S2、通过机械臂模块调节除锈模块与船舶外表面之间的紧密性；S3、通过电控柜开启除锈机器人以及喷砂装置；S4、操作遥控器控制除锈机器人在船舶外表面移动并作业；S5、沙粒从出砂管离开喷砂装置，并通过回砂管返回喷砂装置，循环工作对船舶表面进行除锈作业；S6、当除锈机器人经过凸面时，通过密封罩补偿密封面保证喷枪、出砂管以及回砂管的正常作业；S7、作业结束，通过电控柜关闭除锈机器人以及喷砂装置。

本发明的有益效果是：

本发明的一种磁吸特种机器人工作系统及其实现方法，通过除锈机器人、遥控器、电控柜和喷砂装置，相比传统的人工除锈作业，除锈效率高、除锈成本低；除锈机器人采用模块化设计，便于维修和装卸运输；采用密封罩，可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

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的除锈机器人结构示意图；

图2是机械臂模块以及除锈模块结构示意图；

图3是除锈结构示意图；

图4是密封罩工作状态示意图；

图5是本发明的工作方法流程图。

具体实施方式

实施例1

磁吸特种机器人工作系统，包括除锈机器人1、遥控器、电控柜和喷砂装置；

如图1-3所示，除锈机器人1包括驱动模块、磁吸附模块、机械臂模块2、除锈模块3、控制盒模块以及机体；驱动模块包括主动轮以及从动轮，两个主动轮固定于机体前部，通过伺服电机以及减速机提供动力，伺服电机通过导线连接至控制盒模块；从动轮为万向轮设置于机体后部中央；磁吸附模块分别包括设置于主动轮和从动轮上的永磁体，保证机体吸附在船舶外表面上；机械臂模块2，主要由转台、摆杆和电动推杆组成，摆杆安装在转台之上，在转台的带动下，能够在一定范围内进行左右摆动，摆杆和转台之间裝有电动推杆，能够带动摆杆在一定范围之内上下转动，进而控制除锈装置与船舶外表面之间的距离。

驱动模块和磁吸附模块固定于机体底部用于保证除锈机器人1吸附在船舶外表面并进行前进、后退和转弯；机械臂模块2用于固定除锈模块3与机体，除锈模块3包括喷枪31以及固定于喷枪31尾端的出砂管32以及回砂管33，喷枪31的顶部固定有密封毛刷，出砂管32和回砂管33分别连接至喷砂装置；喷枪31侧壁设置有密封罩4，密封罩4的顶部与回砂管33连通；控制盒模块用于接收遥控器发送的控制指令，并驱动除锈机器人1进行作业；电控柜用于为除锈机器人1以及喷砂装置提供电能并控制启停。

如图4所示，密封罩4包括设置于喷枪31底部和顶部的下环座42和上环座41，上环座41与下环座42之间连接有至少两个弹簧柱43，弹簧柱43沿喷枪31轴心线阵列排布；每个弹簧柱43上活动设置有罩杆44，罩杆44延伸至喷枪31底部外侧；密封罩4还包括罩布45以及连接管，罩布45顶部固定于上环座41，罩布45底部分别固定于罩杆44底部；罩布45上配置有导管46并通过导管46连接至回砂管33；弹簧柱43包括杆体以及套设于杆体上的两个弹簧，两个弹簧之间固定有滑块，滑块活动套设于杆体上且连接罩杆44，罩布45展开呈扇形，且由弹性耐磨材质制成。

除此之外，该磁吸特种机器人工作系统还配置有脱离传感器以及防坠器，脱离传感装置用于检测除锈机器人1与船舶外表面距离，在磁吸特种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，若脱离传感装置与被除锈件表面距离大于20mm时，视为爬壁机器人出现侧翻脱落状态；防坠器通过磁力吸附固定到船舶表面，当除锈机器人1下坠速度超过2m/s时，防坠器自动锁紧拉起除锈机器人1。

实施例2

在实施例1的基础上，在罩,44底部设置有用于吸附船舶表面的永磁体或电磁铁，电磁铁通过导线连接至控制盒模块；可以增加密封罩4的吸附密封效果。

实施例3

在实施例1的基础上，罩杆44底部设置有清洁毛刷，罩杆44上配置有振动器，振动器通过导线连接至控制盒模块。由于船体表面有很多附着物，大大影响了除锈机器人1的工作条件，不利于除锈机器人1的除锈作业。通过振动器带动清洁毛刷，使其能够在行走过程中清理船体附着物和表面上一定的锈，为喷枪31创造更好的工作条件。

如图5所示，磁吸特种机器人工作系统的实现方法，包括以下步骤：

S1、检查除锈机器人1、遥控器、电控柜以及喷砂装置的工作状态是否完好；

S2、通过机械臂模块2调节除锈模块3与船舶外表面之间的紧密性；

S3、通过电控柜开启除锈机器人1以及喷砂装置；

S4、操作遥控器控制除锈机器人1在船舶外表面移动并作业；

S5、沙粒从出砂管32离开喷砂装置，并通过回砂管33返回喷砂装置，循环工作对船舶表面进行除锈作业；

S6、当除锈机器人1经过凸面5时，通过密封罩4补偿密封面保证喷枪31、出砂管32以及回砂管33的正常作业；

S7、作业结束，通过电控柜关闭除锈机器人1以及喷砂装置。

图中标记为：

1除锈机器人

2机械臂模块

3除锈模块31喷枪32出砂管33回砂管

4密封罩41上环座42下环座43弹簧柱44罩杆45罩布46导管

5凸面。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。