基于爬壁機器人的船舶除銹清洗系統(tǒng)技術方案

本實用新型專利技術涉及基于爬壁機器人的船舶除銹清洗系統(tǒng)，其特征在于，包括：爬壁機器人,用于吸附在船舶外壁上；真空除銹清洗器，設置在爬壁機器人上，包括多個高壓水噴頭、真空抽吸裝置；高壓泵組，與真空除銹清洗器通過管道連接，通過管道為真空除銹清洗器輸入高壓水流，高壓泵組的另一端與清潔水源連接；真空回收裝置，通過回收管與真空除銹清洗器連接，用于回收爬壁機器人清洗后的銹渣和廢水；控制裝置，與爬壁機器人通信連接，用于設置爬壁機器人的除銹參數(shù)以及控制爬壁機器人。本實用新型專利技術的有益效果是：能實現(xiàn)船舶綠色、高效、高質(zhì)量的除銹清洗，大幅提高除銹效率以及節(jié)省人工材料成本。

Rust Removal and Cleaning System of Ship Based on Wall Climbing Robot

The utility model relates to a ship rust removal and cleaning system based on a wall climbing robot, which is characterized in that: a wall climbing robot is used for adsorbing on the outer wall of a ship; a vacuum rust removal cleaner is arranged on the wall climbing robot, including a plurality of high-pressure water sprinklers and vacuum suction devices; a high-pressure pump group is connected with a vacuum rust removal cleaner through a pipeline and is a vacuum rust removal cleaner through a pipeline. The other end of the high-pressure pump group is connected with the clean water source when the high-pressure water flow is input; the vacuum recovery device is connected with the vacuum rust removal cleaner through the recovery pipe, which is used to recover the rust slag and waste water after the wall climbing robot cleaning; the control device is connected with the wall climbing robot by communication, which is used to set the rust removal parameters of the wall climbing robot and control the wall climbing robot. The beneficial effect of the utility model is that the ship can be cleaned with green, high efficiency and high quality, the rust removal efficiency can be greatly improved and the cost of artificial materials can be saved.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
基于爬壁機器人的船舶除銹清洗系統(tǒng)
本技術涉及船舶除銹
，特別是涉及一種基于爬壁機器人的船舶除銹清洗系統(tǒng)。
技術介紹
船舶除銹清洗是船舶工業(yè)中的一項重要業(yè)務，是造船和修船不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是船舶涂裝前的首要步驟，另外由于船舶外壁長期沉浸在海水中，飽受海水的侵蝕，不可避免的發(fā)生銹蝕，為提高船舶的使用壽命和增加使用安全性，當船舶外壁銹蝕到一定程度時，必須進行除銹清洗。而現(xiàn)有的除銹方法大都采用傳統(tǒng)的人工手持噴槍進行噴干砂除銹，這種除銹工藝成本非常之高，需要耗費大量的銅礦砂以及需要人力，除成本高外，長期處于這種環(huán)境中，工人也容易患職業(yè)病，另外，這樣的作業(yè)方式也容易出事故。
技術實現(xiàn)思路
針對上述問題，本技術提供一種基于爬壁機器人的船舶除銹清洗系統(tǒng)，是利用高壓水射流除銹，采用真空抽干水分并回收銹渣來防止返銹，應用大型爬壁機器人來搭載除銹清洗器進行遙控作業(yè)，操作安全可靠，實現(xiàn)船舶綠色、高效、高質(zhì)量除銹清洗，是通過如下技術方案實現(xiàn)的。基于爬壁機器人的船舶除銹清洗系統(tǒng)，包括：爬壁機器人,用于吸附在船舶外壁上以爬壁機器人橫向、縱向逐行行走作業(yè)；真空除銹清洗器，設置在爬壁機器人上，包括噴射高壓水射流的多個高壓水噴頭，作用在船舶外壁的銹面上的高壓水射流，配置在噴嘴組外圍的真空抽吸裝置，通過真空抽吸力將除銹過程中產(chǎn)生的銹渣和廢水回收排放；高壓泵組，與真空除銹清洗器通過管道連接，通過管道為真空除銹清洗器輸入高壓水流，高壓泵組的另一端與清潔水源連接；真空回收裝置，通過回收管與真空除銹清洗器連接，用于回收爬壁機器人清洗后的銹渣和廢水；控制裝置，與爬壁機器人通信連接，用于設置爬壁機器人的除銹參數(shù)以及控制爬壁機器人。進一步的，真空除銹清洗器所產(chǎn)生的高壓水射流用于除銹作業(yè)的工作壓力在200MPa‐300MPa，水射流所產(chǎn)生的溫度為55～90°。進一步的，所述爬壁機器人包括永磁吸附式履帶，諧波減速器、電機及真空除銹清洗器。進一步的，真空除銹清洗器包括真空清洗罩和毛刷，真空清洗罩和毛刷形成密封空間，真空清洗罩內(nèi)安裝有多個的高壓水噴頭，高壓水噴頭與船舶壁面之間的角度可以調(diào)節(jié)，通過氣馬達帶動旋轉(zhuǎn)。進一步的，所述真空回收裝置，由旋渦氣泵、儲銹罐、污水泵、閥門、分離器、過濾器、儲水槽和電氣控制柜組成。進一步的，所述真空回收裝置的回收鐵銹廢液的方法包括：旋渦氣泵與儲銹罐通過吸銹管路連接，旋渦氣泵產(chǎn)生的真空通過吸銹管路將銹水等混合物吸到儲銹罐；污水泵與儲銹罐連接，儲銹罐內(nèi)液位達到設定量時，污水泵將混合物中的大部分水排出儲銹罐；儲銹罐底部設置用于放出鐵銹的閥門；污水泵與過濾器連通，所述過濾器一二級過濾分別攔截鐵銹和水，過濾器的濾芯在排水時攔截鐵銹。進一步的，控制裝置作為上位機，負責接收操作人員的操控命令并將命令傳給下位機控制器系統(tǒng)，并同時接收顯示下位機實時返回的清洗機器人作業(yè)狀態(tài)信息以及故障診斷信息。進一步的，爬壁機器人的控制系統(tǒng)作為下位機，與上位機通信，用于負責爬壁機器人的作業(yè)控制，包括超高壓水射流清洗軌跡控制及參數(shù)配置、爬壁機器人軌跡運動控制、真空回收系統(tǒng)作業(yè)控制、設備故障診斷及安全預處理、在線操作通信。本技術的有益效果是：能實現(xiàn)船舶綠色、高效、高質(zhì)量的除銹清洗，大幅提高除銹效率以及節(jié)省人工材料成本。附圖說明圖1是本技術的具體實施例的工藝原理示意示意圖。圖2是本技術的具體實施例的除銹工藝線路框圖。圖3是本技術的具體實施例的爬壁機器人以及控制系統(tǒng)構成圖。圖4是本技術的具體實施例的控制系統(tǒng)總體架構。具體實施方式下面結(jié)合實施例和附圖，以本技術的具體實施例進行詳細說明。如圖1所示，基于爬壁機器人的船舶除銹清洗系統(tǒng)，包括：爬壁機器人,用于吸附在船舶外壁上以爬壁機器人橫向、縱向逐行行走作業(yè)；真空除銹清洗器，設置在爬壁機器人上，包括噴射高壓水射流的多個高壓水噴頭，作用在船舶外壁的銹面上的高壓水射流，配置在噴嘴組外圍的真空抽吸裝置，通過真空抽吸力將除銹過程中產(chǎn)生的銹渣和廢水回收排放；高壓泵組，與真空除銹清洗器通過管道連接，通過管道為真空除銹清洗器輸入高壓水流，高壓泵組的另一端與清潔水源連接；真空回收裝置，通過回收管與真空除銹清洗器連接，用于回收爬壁機器人清洗后的銹渣和廢水；控制裝置，與爬壁機器人通信連接，用于設置爬壁機器人的除銹參數(shù)以及控制爬壁機器人。如圖1-2所示，清洗船舶外壁的銹面的高壓水射流的工作壓力在200MPa‐300MPa，高壓水射流采用清潔水或者工業(yè)處理水為原料，解決了人工除銹的水污染、空氣污染、以及危險性的問題，而且人工除銹在船壁進行射流除銹后有一些水分積累，很快會重新生銹，即返銹。本技術在高壓水射流除銹中引入真空技術，將多個除銹噴嘴安裝在一個真空腔內(nèi)，優(yōu)選實施例為8個，但實際上采用其他數(shù)量的噴嘴，形成旋轉(zhuǎn)射流，在一個真空腔內(nèi)，常溫水泵送至超高壓水時候，溫度可以達到70攝氏度，在真空腔內(nèi)形成高溫度場，可以實現(xiàn)即除即干。同時，真空裝置的負壓抽吸作用還實現(xiàn)了廢水廢料回收，達到防止返銹和環(huán)保的效果，對于船體不同的銹蝕程度以及船東對除銹質(zhì)量的等級要求，操作工人可以通過遙控器，遠程調(diào)節(jié)除銹參數(shù)，比如高壓泵的壓力和流量、爬壁機器人的移動速度和軌跡等，來滿足不同的需求。基于高壓水射流技術的船體除銹清洗爬壁機器人成套裝備以環(huán)保無污染的自來水為除銹介質(zhì)，通過超高壓大功率柱塞泵機組獲得水射流除銹能量，以爬壁機器人為除銹載體，搭載真空除銹清洗器。真空除銹清洗器安裝在爬壁機器人框架上，利用真空裝置的抽吸作用產(chǎn)生足夠的真空度作用在真空除銹清洗器上，以協(xié)助磁吸附爬壁機器人緊貼在船舶壁面上。同時，真空抽吸裝置產(chǎn)生較大的真空抽吸力，將除銹過程中產(chǎn)生的銹渣和廢水回收排放，達到減少排放回收環(huán)保的目的，為徹底治理船舶除銹對江河湖海污染的環(huán)保問題提供了解決方案。與此同時，由于在除銹的過程中除銹空間內(nèi)保持著一定的真空度，高壓水以一定的角度從噴頭中噴出沖擊在鋼板上，使鋼板表面產(chǎn)生約80攝氏度的高溫，這樣在除銹過程中鋼板表面的水滴很快被蒸發(fā)，從而達到了利用水除銹而不產(chǎn)生返銹的目的。高壓泵組，是整個除銹成套系統(tǒng)的重要組成部分，其核心組件是超高壓水射流大功率泵組，采用三柱塞或五柱塞往復泵的結(jié)構形式，主要功能是產(chǎn)生超高壓水射流，通過噴槍或清洗器等執(zhí)行機構作用于船體表面，實現(xiàn)船體表面的除銹。除銹高壓泵組參數(shù)選擇的首要任務是確定系統(tǒng)壓力參數(shù)。超高壓水射流壓力高，主機及配件必須適應超高壓水射流要求，這使選擇材料及設計成本上漲，而且還帶來了運行可靠性問題。根據(jù)大量實驗證明，高壓水射流壓力250MPa左右，完全可以達到除銹等級要求。根據(jù)國內(nèi)外研究經(jīng)驗，超高壓泵組無論射流壓力達到多高，射流流量都不應該小于25L/min。然而，為防止返銹，船舶壁面除銹要求即除即干，流量也不應該過大。除銹爬壁機器人作為實現(xiàn)本技術的方法重要組成部分，其主要任務是攜帶真空除銹清洗器在大型船舶外壁面上自由靈活爬行。本技術的爬壁機器人包括永磁吸附式履帶，諧波減速器、電機作為動力系統(tǒng)，真空除銹清洗器，及其他零部件，由于爬壁機器人市場比較成熟，其他零部件在本技術中不再詳述，爬壁機器人在市面上有售，如美國flow公司研制的Hydro-Cat機器人，德國Kamat公司研制的KAMAT爬本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
1.基于爬壁機器人的船舶除銹清洗系統(tǒng)，其特征在于，包括：爬壁機器人,用于吸附在船舶外壁上以爬壁機器人橫向、縱向逐行行走作業(yè)；真空除銹清洗器，設置在爬壁機器人上，包括噴射高壓水射流的多個高壓水噴頭，作用在船舶外壁的銹面上的高壓水射流，配置在噴嘴組外圍的真空抽吸裝置，通過真空抽吸力將除銹過程中產(chǎn)生的銹渣和廢水回收排放；高壓泵組，與真空除銹清洗器通過管道連接，通過管道為真空除銹清洗器輸入高壓水流，高壓泵組的另一端與清潔水源連接；真空回收裝置，通過回收管與真空除銹清洗器連接，用于回收爬壁機器人清洗后的銹渣和廢水；控制裝置，與爬壁機器人通信連接，用于設置爬壁機器人的除銹參數(shù)以及控制爬壁機器人。

【技術特征摘要】
1.基于爬壁機器人的船舶除銹清洗系統(tǒng)，其特征在于，包括：爬壁機器人,用于吸附在船舶外壁上以爬壁機器人橫向、縱向逐行行走作業(yè)；真空除銹清洗器，設置在爬壁機器人上，包括噴射高壓水射流的多個高壓水噴頭，作用在船舶外壁的銹面上的高壓水射流，配置在噴嘴組外圍的真空抽吸裝置，通過真空抽吸力將除銹過程中產(chǎn)生的銹渣和廢水回收排放；高壓泵組，與真空除銹清洗器通過管道連接，通過管道為真空除銹清洗器輸入高壓水流，高壓泵組的另一端與清潔水源連接；真空回收裝置，通過回收管與真空除銹清洗器連接，用于回收爬壁機器人清洗后的銹渣和廢水；控制裝置，與爬壁機器人通信連接，用于設置爬壁機器人的除銹參數(shù)以及控制爬壁機器人。2.根據(jù)權利要求1所述的船舶除銹清洗系統(tǒng)，其特征在于，真空除銹清洗器所產(chǎn)生的高壓水射流用于除銹作業(yè)的工作壓力在200MPa-300MPa，水射流所產(chǎn)生的溫度為55～90°。3.根據(jù)權利要求1所述的船舶除銹清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述爬壁機器人包括永磁吸附式履帶，...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李占鵬，鐘良省，袁華風，劉洋，
申請(專利權)人：友聯(lián)船廠蛇口有限公司，招商局重工深圳有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44