用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人

1.本发明涉及船舶装备技术领域，更具体地说，本发明涉及用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人。

背景技术：

2.船舶分段涂装是船舶涂装作业中的一个重要环节，由于船体分段曲率变化大、形状不统一的限制，船舶分段外表面的喷涂工作仍采用传统的人工作业的方式，喷涂效率低、喷涂质量稳定性差。目前，现有自动化设备主要有单机械臂和多机械臂两种，单机械手臂主要采用龙门架式，机构简单，但是喷涂效率低，喷涂范围局限性较大，末端点抖动严重，导致喷涂质量差。双机械手臂主要采用两侧地轨移动，双臂喷涂效率高，但是在喷涂船舶典型分段时，如三角舱外表面的斜面，由于可达空间有限，斜面无法喷涂的情况。故现需一种用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人。

技术实现要素：

3.为了克服上述缺陷，本发明提供用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，具体采用如下的技术方案：
4.用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，包括：
5.左侧自动喷涂件，其设置在喷涂作业区内，其包括左x向移动件、左y向移动件和左z向移动喷涂件，所述左x向移动件在所述喷涂作业区内带动所述左y向移动件沿x方向移动，所述左z向移动喷涂件在所述左y向移动件上，被所述左y向移动件带动沿y方向移动的同时进行z方向自动移动，以对分段船体进行自动喷涂；
6.右侧自动喷涂件，其设置在所述喷涂作业区内，其包括右x向移动导轨、右x向移动件和右z向移动喷涂件，所述右x向移动导轨设置在所述喷涂作业区内，所述右x向移动件在所述右x向移动导轨上带动所述右z向移动喷涂件沿x方向移动，并且所述右z向移动喷涂件沿z方向自动移动，以对分段船体进行自动喷涂。
7.优选地，所述左x向移动件包括左x向移动导轨、左x向移动座和左x向移动动力件，所述左x向移动导轨设置在所述喷涂作业区内，所述左x向移动座设置在所述左x向移动导轨上，所述左x向移动动力件设置在所述左x向移动座上。
8.优选地，所述左x向移动动力件包括左x向移动电机、第一齿轮和第一齿条，所述左x向移动电机设置在所述左x向移动座上，并且所述左x向移动电机的转轴贯穿所述左x向移动座，所述第一齿轮固定套装在所述左x向移动电机的转轴上，所述第一齿条设置在所述左x向移动导轨侧面上，并且所述第一齿条与所述第一齿轮啮合。
9.优选地，所述左y向移动件包括固定架、左z向导轨和左y向动力件，所述固定架设置在所述左x向移动座上，多个所述左z向导轨通过连接杆拼接呈矩形框架，所述左z向导轨一端铰接在所述左x向移动座上；所述左y向动力件包括卷扬机和定滑轮，所述卷扬机设置在所述左x向移动座上，所述定滑轮设置在所述固定架的顶面上，所述卷扬机的钢丝绳自由
端穿过所述定滑轮后与所述左z向导轨顶端固定连接。
10.优选地，所述左z向移动喷涂件包括左z向移动座、左z向动力件和左机械手臂，所述左z向移动座设置在所述左z向导轨上，所述左z向动力件和所述左机械手臂均设置在所述左z向移动座上；所述左z向移动座两端分别嵌装在由多个所述左z向导轨构成的矩形框架内，并且沿所述左z向导轨滑动。
11.优选地，所述左z向动力件包括左z向电机、第二齿轮和第二齿条，所述左z向电机设置在所述左z向移动座上，所述第二齿轮固定套装在所述左z向电机的转轴上，所述第二齿条固定设置在所述左z向导轨上，并且所述第二齿条与所述第二齿轮啮合。
12.优选地，所述左机械手臂上设置有第一喷，所述第一喷通过第一高压软管与高压喷涂设备连通。
13.优选地，所述右x向移动件包括右x向移动座、右x向电机、第三齿轮和第三齿条，所述右x向移动座设置在所述右x向移动导轨上，所述右x向电机设置在所述右x向移动座上，所述第三齿轮固定套装在所述右x向电机的转轴上，所述第三齿条固定设置在所述右x向移动导轨上，并且所述第三齿条与所述第三齿轮啮合。
14.优选地，所述右z向移动喷涂件包括右z向导轨、右z向滑动动力件和右机械手臂，所述右z向导轨设置在所述右x向移动座上，所述右z向滑动动力件设置在所述右z向导轨上，所述右机械手臂设置在所述右z向滑动动力件上；两个所述右z向导轨相互平行均垂直设置在一个所述右x向移动座上，另外两个所述右z向导轨相互平行均垂直固定设置在另一个所述右x向移动座上，使得四个所述右z向导轨呈矩形框架状。
15.优选地，所述右z向滑动动力件包括右z向滑动座、右z向电机、第四齿轮和第四齿条，所述右z向滑动座两端分别嵌装在四个所述右z向导轨构成的矩形框架内，所述右z向电机固定设置在所述右z向滑动座上，所述第四齿轮固定套装在所述右z向电机的转轴上，所述第四齿条固定设置在所述右z向导轨上，并且所述第四齿条与所述第四齿轮啮合；所述右机械手臂上设置有第二喷，所述第二喷通过第二高压软管与所述高压喷涂设备连通。
16.本发明至少包括以下有益效果：
17.1)本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人结构简洁、结构设计合理、自动化程度高、能够按照预定程序同时对船体分段的斜面和垂直面进行自动化喷涂，显著提高喷涂作业效率，显著降低喷涂作业劳动强度和喷涂作业成本；
18.2)本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人设置了左x向移动件、左y向移动件、左z向动力件和左机械手臂，所述左机械手臂按照预定程序通过左x向移动件、左y向移动件和左z向动力件被自动移动至预定位置后对船舶分段的斜面进行喷涂；右x向移动件、右z向滑动动力件和右机械手臂，所述右机械手臂按照预定程序通过所述右x向移动件和所述右z向滑动动力件被自动移动至预定位置后对船舶分段垂直面进行喷涂；
19.3)本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人通过控制联动，运动喷涂范围广，可以对分段船舶等大型待喷涂工件进行喷涂，可实现无人化喷涂，无害人体健康；并且通过合理的结构设计解决了单机器人喷涂装置庞大，运动欠灵活的问题；
20.4)本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人针对船舶典型分段的斜面，如三角舱的斜面，利用可倾斜竖直导轨配合机械臂进行喷涂，实现船舶分段外表面全方位喷涂，避免喷涂不到、喷涂不均匀的情况。
21.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
22.图1为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人立体结构示意图；
23.图2为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人主视图；
24.图3为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人删除喷涂作业区后的立体结构示意图；
25.图4为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人对船舶分段进行喷涂的立体结构示意图；
26.图5为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人对船舶分段进行喷涂的主视图；
27.图6为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人图3中a的局部放大图；
28.图7为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人右侧仰视立体结构示意图；
29.图8为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人图7中b的局部放大图；
30.图9为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人左侧立体结构示意图；
31.图10为本发明用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人图9中c的局部放大图。
32.其中：1-喷涂作业区，2-左x向移动导轨，3-左x向移动座，4-左x向移动电机，5-第一齿轮，6-第一齿条，7-固定架，8-左z向导轨，9-连接杆，10-卷扬机，11-定滑轮，12-左z向移动座，13-左机械手臂，14-右x向移动导轨，15-右x向移动座，16-右z向导轨，17-右机械手臂，18-右z向滑动座，19-轴套，20-固定环，21-船舶分段。
具体实施方式
33.以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
34.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
35.根据图1-图10所示，用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，包括左侧自动喷涂件和右侧自动喷涂件，所述左侧自动喷涂件和所述右侧自动喷涂件均设置在喷涂作业区1内。所述左侧自动喷涂件包括左x向移动件、左y向移动件和左z向移动喷涂件，所述左x向移动件设置在所述喷涂作业区1内，所述左y向移动件设置在所述左x向移动件上，所述
左z向移动喷涂件设置在所述左y向移动件上。
36.所述左x向移动件包括左x向移动导轨2、左x向移动座3和左x向移动动力件，所述左x向移动导轨2设置在所述喷涂作业区1内，所述左x向移动座3设置在所述左x向移动导轨2上，所述左x向移动动力件设置在所述左x向移动座3上。作为一个选择，所述左x向移动导轨2为双轨，以提高所述左x向移动座3沿x向滑动时的稳定性。
37.所述左x向移动座3呈板状，所述左x向移动座3上设置有滑块，所述左x向移动座3通过所述滑块设置在所述左x向移动导轨2上，使得所述左x向移动座3能够通过所述滑块在所述左x向移动导轨2上滑动。
38.所述左x向移动动力件包括左x向移动电机4、第一齿轮5和第一齿条6，所述左x向移动电机4设置在所述左x向移动座3上，所述第一齿轮5设置在所述左x向移动电机4上，所述第一齿条6设置在所述左x向移动导轨2上。所述左x向移动电机4固定设置在所述左x向移动座3顶面上，并且所述左x向移动电机4的转轴贯穿出所述左x向移动座3，所述第一齿轮5固定套装在所述左x向移动电机4的转轴上。所述第一齿条6水平固定设置在所述左x向移动导轨2侧面上，并且所述第一齿条6与所述第一齿轮5啮合。当所述左x向移动电机4带动所述第一齿轮5转动时将通过所述第一齿条6促使所述左x向移动座3在所述左x向移动导轨2上滑动。作为一种选择，所述左x向移动电机4为伺服电机。
39.所述左y向移动件包括固定架7、左z向导轨8和左y向动力件，所述固定架7、所述左z向导轨8和所述左y向动力件均设置在所述左x向移动座3上。所述固定架7呈门框状，所述固定架7竖直固定设置在所述左x向移动座3上。所述左z向导轨8设置有四个，四个所述左z向导轨8通过连接杆9拼接呈矩形框架，所述左z向导轨8一端通过轴套19铰接连接在所述左x向移动座3顶面上，并且所述左z向导轨8在所述左x向移动座3上摆动方向与所述固定架7垂直。所述左y向动力件包括卷扬机10和定滑轮11，所述卷扬机10设置在所述左x向移动座3上，所述定滑轮11固定设置在所述固定架7的顶面上。所述卷扬机10的钢丝绳自由端穿过所述定滑轮11后通过固定环20固定连接所述左z向导轨8顶端上。当所述卷扬机10收放所述钢丝绳时将带动所述左z向导轨8沿y向摆动，进而带动设置在所述左z向导轨8上的所述左z向移动喷涂件沿y向移动。作为一种选择，所述左y向动力件设置有两套，两套所述左y向动力件对称分布，以提高拉动所述左z向导轨8沿y向摆动过程中的稳定性。
40.所述左z向移动喷涂件包括左z向移动座12、左z向动力件和左机械手臂13，所述左z向移动座12设置在所述左z向导轨8上，所述左z向动力件和所述左机械手臂13均设置在所述左z向移动座12上。所述左z向移动座12呈板状，所述左z向移动座12两端分别嵌装在由四个所述左z向导轨8构成的矩形框架内，并且沿所述左z向导轨8滑动。
41.所述左z向动力件包括左z向电机、第二齿轮和第二齿条，所述左z向电机固定设置在所述左z向移动座12上，所述第二齿轮固定套装在所述左z向电机的转轴上，所述第二齿条固定设置在所述左z向导轨8上，并且所述第二齿条与所述第二齿轮啮合。当所述左z向电机带动所述第二齿轮转动时将通过所述第二齿条带动所述左z向移动座12沿所述左z向导轨8滑动，进而带动所述左机械手臂13实现z向移动。所述左机械手臂13上设置有第一喷，所述第一喷通过第一高压软管与高压喷涂设备连通即可。所述第一喷按照预定程序被所述左x向移动件、所述左y向移动件和所述左z向移动喷涂件移动至预定位置后对船舶分段21垂直面和斜面进行自动快速喷涂作业。
42.所述右侧自动喷涂件包括右x向移动导轨14、右x向移动件和右z向移动喷涂件，所述右x向移动导轨14设置在所述喷涂作业区1内，所述右z向移动喷涂件设置在所述右x向移动导轨14上。所述右x向移动件包括右x向移动座15、右x向电机、第三齿轮和第三齿条，所述右x向移动座15设置在所述右x向移动导轨14上，并且所述右x向移动座15能够在所述右x向移动导轨14上滑动。所述右x向电机设置在所述右x向移动座15上，所述第三齿轮固定套装在所述右x向电机的转轴上，所述第三齿条固定设置在所述右x向移动导轨14上，并且所述第三齿条与所述第三齿轮啮合。作为一种选择，所述右x向电机为伺服电机。
43.所述右z向移动喷涂件包括右z向导轨16、右z向滑动动力件和右机械手臂17，所述右z向导轨16设置在所述右x向移动座15上，所述右z向滑动动力件设置在所述右z向导轨16上，所述右机械手臂17设置在所述右z向滑动动力件上。两个所述右z向导轨16相互平行均垂直固定设置在一个所述右x向移动座15上，另外两个所述右z向导轨16相互平行均垂直固定设置在另一个所述右x向移动座15上，使得四个所述右z向导轨16呈矩形框状分布。
44.所述右z向滑动动力件包括右z向滑动座18、右z向电机、第四齿轮和第四齿条，所述右z向滑动座18和所述第四齿条均设置在所述右z向导轨16上，所述右z向电机设置在所述右z向滑动座18上，所述第四齿轮设置在所述右z向电机上。所述右z向滑动座18呈板状，所述右z向滑动座18两端分别嵌装在四个所述右z向导轨16构成的矩形框架内，并且能够沿着所述右z向导轨16移动。所述右z向电机固定设置在所述右z向滑动座18上，所述第四齿轮固定套装在所述右z向电机的转轴上，所述第四齿条固定设置在所述右z向导轨16上，并且所述第四齿条与所述第四齿轮啮合。所述右机械手臂17上设置有第二喷，所述第二喷通过第二高压软管与所述高压喷涂设备连通。以便于对船舶分段21垂直面的喷涂。
45.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

技术特征：

1.用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，包括：左侧自动喷涂件，其设置在喷涂作业区内，其包括左x向移动件、左y向移动件和左z向移动喷涂件，所述左x向移动件在所述喷涂作业区内带动所述左y向移动件沿x方向移动，所述左z向移动喷涂件在所述左y向移动件上，被所述左y向移动件带动沿y方向移动的同时进行z方向自动移动，以对分段船体进行自动喷涂；右侧自动喷涂件，其设置在所述喷涂作业区内，其包括右x向移动导轨、右x向移动件和右z向移动喷涂件，所述右x向移动导轨设置在所述喷涂作业区内，所述右x向移动件在所述右x向移动导轨上带动所述右z向移动喷涂件沿x方向移动，并且所述右z向移动喷涂件沿z方向自动移动，以对分段船体进行自动喷涂。2.根据权利要求1所述的用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，所述左x向移动件包括左x向移动导轨、左x向移动座和左x向移动动力件，所述左x向移动导轨设置在所述喷涂作业区内，所述左x向移动座设置在所述左x向移动导轨上，所述左x向移动动力件设置在所述左x向移动座上。3.根据权利要求2所述的用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，所述左x向移动动力件包括左x向移动电机、第一齿轮和第一齿条，所述左x向移动电机设置在所述左x向移动座上，并且所述左x向移动电机的转轴贯穿所述左x向移动座，所述第一齿轮固定套装在所述左x向移动电机的转轴上，所述第一齿条设置在所述左x向移动导轨侧面上，并且所述第一齿条与所述第一齿轮啮合。4.根据权利要求2或3所述的用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，所述左y向移动件包括固定架、左z向导轨和左y向动力件，所述固定架设置在所述左x向移动座上，多个所述左z向导轨通过连接杆拼接呈矩形框架，所述左z向导轨一端铰接在所述左x向移动座上；所述左y向动力件包括卷扬机和定滑轮，所述卷扬机设置在所述左x向移动座上，所述定滑轮设置在所述固定架的顶面上，所述卷扬机的钢丝绳自由端穿过所述定滑轮后与所述左z向导轨顶端固定连接。5.根据权利要求4所述的用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，所述左z向移动喷涂件包括左z向移动座、左z向动力件和左机械手臂，所述左z向移动座设置在所述左z向导轨上，所述左z向动力件和所述左机械手臂均设置在所述左z向移动座上；所述左z向移动座两端分别嵌装在由多个所述左z向导轨构成的矩形框架内，并且沿所述左z向导轨滑动。6.根据权利要求5所述的用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，所述左z向动力件包括左z向电机、第二齿轮和第二齿条，所述左z向电机设置在所述左z向移动座上，所述第二齿轮固定套装在所述左z向电机的转轴上，所述第二齿条固定设置在所述左z向导轨上，并且所述第二齿条与所述第二齿轮啮合。7.根据权利要求5或6所述的用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，所述左机械手臂上设置有第一喷，所述第一喷通过第一高压软管与高压喷涂设备连通。8.根据权利要求7所述的用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，所述右x向移动件包括右x向移动座、右x向电机、第三齿轮和第三齿条，所述右x向移动座设置在所述右x向移动导轨上，所述右x向电机设置在所述右x向移动座上，所述第三齿轮固定
套装在所述右x向电机的转轴上，所述第三齿条固定设置在所述右x向移动导轨上，并且所述第三齿条与所述第三齿轮啮合。9.根据权利要求8所述的用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，所述右z向移动喷涂件包括右z向导轨、右z向滑动动力件和右机械手臂，所述右z向导轨设置在所述右x向移动座上，所述右z向滑动动力件设置在所述右z向导轨上，所述右机械手臂设置在所述右z向滑动动力件上；两个所述右z向导轨相互平行均垂直设置在一个所述右x向移动座上，另外两个所述右z向导轨相互平行均垂直固定设置在另一个所述右x向移动座上，使得四个所述右z向导轨呈矩形框架状。10.根据权利要求9所述的用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，其特征在于，所述右z向滑动动力件包括右z向滑动座、右z向电机、第四齿轮和第四齿条，所述右z向滑动座两端分别嵌装在四个所述右z向导轨构成的矩形框架内，所述右z向电机固定设置在所述右z向滑动座上，所述第四齿轮固定套装在所述右z向电机的转轴上，所述第四齿条固定设置在所述右z向导轨上，并且所述第四齿条与所述第四齿轮啮合；所述右机械手臂上设置有第二喷，所述第二喷通过第二高压软管与所述高压喷涂设备连通。

技术总结

本发明公开了用于船舶分段的可倾斜全方位喷涂双臂机器人，包括：左侧自动喷涂件，其包括左X向移动件、左Y向移动件和左Z向移动喷涂件，所述左X向移动件在所述喷涂作业区内带动所述左Y向移动件沿X方向移动，所述左Z向移动喷涂件在所述左Y向移动件上，被所述左Y向移动件带动沿Y方向移动的同时进行Z方向自动移动，以对分段船体进行自动喷涂；右侧自动喷涂件，其包括右X向移动导轨、右X向移动件和右Z向移动喷涂件。本发明结构简洁、结构设计合理、自动化程度高、能够按照预定程序同时对船体分段的斜面和垂直面进行自动化喷涂，显著提高喷涂作业效率，显著降低喷涂作业劳动强度和喷涂作业成本。成本。成本。