船舶噴漆爬壁機器人設計及關鍵技術

隨著經濟全球化不斷發展，海上運輸由于其運輸量大、成本低等優點已經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的需求也日益增大。船舶表面的噴漆作業作為船舶制造工藝中重要的一環，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，需要定期對船舶進行除銹后噴漆的防腐工作。

現階段傳統的人工噴漆作業不僅大大增加了船舶制造的成本，而且其本身噴漆質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，具有一定的安全隱患，人工近距離接觸化學物質也具有一定的健康影響，基于此現狀，德高潔設計了一種可吸附于船舶表面、搭載噴漆設備的爬壁機器人，來替代人工完成噴漆作業，以提高噴漆質量、效率、安全。
 
應對于船體表面的噴漆施工，噴漆機器人需要面對強大的吸附能力，機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備，拖曳著油漆管路、電纜等，因此對爬壁機器人的負載也有一定的要求。綜合考慮船體面的特殊工作環境、噴漆和負載等要求，噴漆爬壁機器人需要滿足的技術要求如下：

●爬壁機器人具有大角度的吸附能力，確保其能夠在船體表面上穩定運行；
●爬壁機器人的質量要保持在一個合理范圍內，確保機器人能夠靈活的移動；
●爬壁機器人工作過程中需要拖拽漆路以及線纜，因此要求爬壁機器人的負載能力達到30 Kg以上；
●爬壁機器人能適應不同曲率的曲面，且需要在不同類型的船舶上進行作業，因此需適應不同曲率的船體外壁面；
●爬壁機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器人的設計要求，德高潔船舶噴漆爬壁機器人其將噴槍機構、爬壁機器人、控制技術等基于一體，以爬壁機器人搭載噴漆槍作業，可有效提高船舶表面的噴涂質量、效率，并減少噴涂施工對周圍環境及工作人員造成的負面影響。

德高潔船舶噴漆機器人采用永磁吸附技術，輪式驅動方式，具有強大的附壁行走能力，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，從容應對船體表面的噴涂施工工況。
 
德高潔船體噴漆機器人，以爬壁機器人搭載擺臂噴漆槍作業，通過控制擺臂，實現噴槍完成以機器人為中心的左側、中間、右側的噴涂，且機器人行走軌跡和噴涂軌跡不重疊，確保噴涂的均勻度；噴漆軌跡的內邊界，距離機器人左輪或右輪外側200 mm，避免污染輪子造成的負面影響。

機器人噴涂過程中可配備防風罩，選用高分子透氣材料，可減少風阻對機器人的作用力，保障噴漆過程順利進行噴涂效果均勻，并有效縮小噴漆隨風擴散帶來的環境污染問題；除此之外，機器人可以搭載照明攝像監控系統，方便封閉的黑暗空間和夜間操作，機器人本身具有航向自動糾偏功能，實現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、環保的解決方案。