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面向超大船体外表面的喷涂机械臂研究中船体外表面喷涂研究现状综述

时间：2017-08-21 来源：机器人在线阅读：14242 原创

1.2.2船体外表面喷涂研究现状综述

考虑到上述的国内目前超大船体的喷涂现状与特点，日本浦上技术研究所设计的“V-ROBO SYSTEM"，虽然能实现大型船体的喷涂工作，但其最大行进速度为6m/min，喷涂宽度窄，效率低，而且其爬行方式采用真空吸附式，在焊缝接口处容易脱落，工作过程中存在安全隐患，喷涂过程灵活度差。由芬兰的Rautaruukki公司改进的Blastman system，则需要建设特殊的喷涂车间，对于目前国内的船舶喷涂车间进行改造不现实，费用昂贵，可移动性差，不符合现在的喷涂现状。卡塔赫纳理工大学的Ortiz F等设计的XYZ三自由度喷砂机器人，垂直坐标的喷涂方式对复杂曲面的适应性差，而且需要铺设地面轨道，对于喷涂面向下的喷涂场合不适用。另外大量的爬壁机器人的设计并不是专用于船体的喷涂作业，而是用来进行清洁、检测等任务，其应用场合的丰富性致使其在专用来进行船体的喷涂作业时，存在一定的局限性。

在其他行业的喷涂领域，喷涂机器人应该是首选的喷涂设备，国外的喷涂机器人技术虽然都比较成熟，但这些喷涂机器人的喷涂对象一般为玩具、汽车外壳等体积较小的物体，对于大型工件，尤其是在超大船体的喷涂技术方面，喷涂机器人的可选类型就显得有些医乏，从表1-1可以看出，目前的喷涂机器人存在重量大，体积大，灵活度不够的缺点，用在展臂平台上的机械臂受到平台的负载限制。

本课题研究旨在降低喷涂机械臂的重量，增大工作空间，研制轻量化喷涂机械臂，适应大型曲面的喷涂，同时与大型展臂平台结合，提高喷涂质量与效率，弥补国内大型船体自动喷涂方面的空白。

1.3超大船体喷涂的关键技术需求

目前真正应用于大型船体的喷涂方面的机器人，主要存在三种类型:爬壁式、析架式和通过改造车间搭建的轨道式，它们在实现超大船体的喷涂工作都提供了一种实现方式，但针对目前国内超大船体的喷涂现状存在一定的限制性。

（1）船体分段外表面的喷涂曲面尺度大，尤其是高度超过10米的大型船体，为保证喷涂效率，轻量化喷涂机械臂的工作空间提出了更高的要求，同时受液压展臂载重平台的限制，机械臂的自重不能太大，而且喷涂环境为完全封闭环境，如图1-19，灯光照射环境昏暗，随着喷涂时间的延长，空气中的易燃易爆气体浓度逐渐升高，对喷涂机器人的防爆性能提出了很高的要求。