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专利名称：一种除锈执行机构自动贴合控制方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202411102609.X

专利申请（专利权）人：万邦船舶重工(舟山)有限公司
权利人地址：浙江省舟山市普陀区沈家门马峙岛

专利发明（设计）人：方玉川,许志向,顾星,王冬平,庄建景,董俞麒,林凌杰,杜立,周龙杰

专利摘要：一种除锈执行机构自动贴合控制方法，涉及船舶表面处理领域，包括以下步骤：步骤一、控制大臂靠近作业面；步骤二、大臂持续朝向作业面靠近，当到达设定距离时，大臂减缓靠近速度，除锈头触及船舶外板时，除锈头受压后摆，直到恒压油缸压力达到设定值，除锈工作开始；步骤三，当除锈过程中，船舶外板向外凸出时，除锈头受压缩进，溢流阀开始泄压以维持恒定压力；船舶外板凹进时，液压系统增加供油，使除锈头保持贴近力恒定；步骤四，当测距传感器检测到距离过。蟊刍厮，重新进行上述贴近步骤一至步骤二。本申请的控制方式在工作中通过恒压油缸为主，大臂伸缩为辅，两者相结合的方式，使除锈头自动贴合力更精准，反应更迅速，除锈效率更高。

主权利要求：
1.一种除锈执行机构自动贴合控制方法，其特征在于：所述除锈执行机构包括：
大臂（1），其一端与随动小车可转动连接；
水平调整装置（2），可竖直方向转动设置于所述大臂（1）的一端，且其与大臂（1）之间设有用于维持所述水平调整装置（2）始终处于水平状态的第一驱动机构（6）；
小臂（3），与所述水平调整装置（2）另一端连接，且所述小臂（3）可在水平调整装置（2）的带动下沿水平方向转动，且所述小臂（3）上设有用于检测与作业面之间距离的测距传感器（9）；
支撑臂（4），可转动设置于所述小臂（3）上，且其与小臂（3）之间设有用于调节支撑臂摆动角度的恒压油缸（7），且所述恒压油缸（7）设有用于检测内部压力值的压力传感器；
除锈头（5），可转动设置于所述支撑臂（4）的一端，
其还设有自动贴合控制方法，所述自动贴合控制方法包括以下步骤：
步骤一、控制大臂（1）的抬升高度及伸出距离，并使得其靠近船舶作业面，其中第一驱动机构（6）根据大臂（1）的抬升角度，调整水平调整装置（2）与大臂（1）之间的角度，使得所述水平调整装置（2）始终处于水平状态，使得测距传感器（9）正对船舶作业面；
步骤二、大臂（1）持续朝向船舶作业面靠近，当到达设定距离时，所述大臂（1）减缓靠近速度，并持续靠近船舶作业面，除锈头（5）触及船舶作业面时，除锈头（5）受压后摆，恒压油缸（7）内有杆腔压力增大，直到恒压油缸压力达到设定值，压力传感器反馈信号，大臂（1）伸出停止，除锈头（5）以预设的力压紧船舶外板，除锈工作开始；
步骤三，在除锈工作中，当船舶外板向除锈头（5）一侧突出时，恒压油缸（7）压力增大，溢流阀开始溢流，除锈头（5）继续受压后摆，以保持压紧力恒定；当除锈头（5）工作中船舶外板向远离除锈头（5）一侧凹进时，恒压油缸（7）压力减。低诚蚝阊褂透祝7）供油使其收缩，除锈头（5）前摆，直到恒压油缸（7）压力达到设定值停止；
步骤四，当测距传感器（9）检测到距离小于设定值，存在碰撞船舶外板的风险时，大臂（1）回缩，重新进行上述贴合步骤一至步骤二，以保持除锈头（5）始终处于偏前伸的角度进行工作。
2.根据权利要求1所述的一种除锈执行机构自动贴合控制方法，其特征在于：所述除锈头（5）包括与所述支撑臂（4）构成周向旋转配合的支撑架（51）及与支撑架（51）可转动连接的清洗头（52）。
3.根据权利要求2所述的一种除锈执行机构自动贴合控制方法，其特征在于：所述支撑架（51）为非对称U型结构，所述清洗头（52）倾斜设于支撑架（51）之间，且其两端通过第一转轴（53）与支撑架（51）可转动连接，所述支撑架（51）通过第二转轴（54）与支撑臂（4）转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种除锈执行机构自动贴合控制方法，其特征在于：所述清洗头（52）的重心处于第一转轴与第二转轴的中心线的交点（55）处。
5.根据权利要求1所述的一种除锈执行机构自动贴合控制方法，其特征在于：所述水平调整装置（2）与小臂（3）的连接处设有用于带动小臂（3）转动的第二驱动机构（8）。 说明书 : 一种除锈执行机构自动贴合控制方法技术领域[0001] 本发明涉及船舶表面处理领域，具体涉及一种除锈执行机构自动贴合控制方法。背景技术[0002] 除锈执行机构带有除锈头，该除锈头要与作业面贴合，并且沿着其表面移动，进而对作业面进行更好的除锈作业。[0003] 船舶除锈作为船舶坞修的重要环节，在修船过程中是一种比较重要的工作。而由于船舶外壳曲面的变化，一般都是人工进行除锈，人工除锈工作量大，效率低，故推出了自动高压水除锈作业装备，其能够有效提高除锈作业效率，减少工人作业强度，实现除锈作业机械化的目的。[0004] 但是由于船舶表面的曲面设计，而除锈头在作业过程中，因为船舶表面的曲面导致其并不能很好的贴合，进而导致除锈效果较差，需要多次往复进行除锈。发明内容[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种除锈执行机构自动贴合控制方法。[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：[0007] 一种除锈执行机构自动贴合控制方法，所述除锈执行机构包括：[0008] 大臂，其一端与随动小车可转动连接；[0009] 水平调整装置，可竖直方向转动设置于所述大臂的一端，且其与大臂之间设有用于维持所述水平调整装置始终处于水平状态的第一驱动机构；[0010] 小臂，与所述水平调整装置另一端连接，且所述小臂可在水平调整装置的带动下沿水平方向转动，且所述小臂上设有用于检测与作业面之间距离的测距传感器；[0011] 支撑臂，可转动设置于所述小臂上，且其与小臂之间设有用于调节支撑臂摆动角度的恒压油缸，且所述恒压油缸设有用于检测内部压力值的压力传感器；[0012] 除锈头，可转动设置于所述支撑臂的一端，[0013] 其还设有自动贴合控制方法，所述自动贴合控制方法包括以下步骤：[0014] 步骤一、控制大臂的抬升高度及伸出距离，并使得其靠近船舶作业面，其中第一驱动机构根据大臂的抬升角度，调整水平调整装置与大臂之间的角度，使得所述水平调整装置始终处于水平状态，使得测距传感器正对船舶作业面；[0015] 步骤二、大臂持续朝向船舶作业面靠近，当到达设定距离时，所述大臂减缓靠近速度，并持续靠近船舶作业面，除锈头触及船舶作业面时，除锈头受压后摆，恒压油缸内有杆腔压力增大，直到恒压油缸压力达到设定值，压力传感器反馈信号，大臂伸出停止，除锈头以预设的力压紧船舶外板，除锈工作开始；[0016] 步骤三，在除锈工作中，当船舶外板向除锈头一侧突出时，恒压油缸压力增大，溢流阀开始溢流，除锈头继续受压后摆，以保持压紧力恒定；当除锈头工作中船舶外板向远离除锈头一侧凹进时，恒压油缸压力减。低诚蚝阊褂透坠┯褪蛊涫账，除锈头前摆，直到恒压油缸压力达到设定值停止；[0017] 步骤四，当测距传感器检测到距离小于设定值，存在碰撞船舶外板的风险时，大臂回缩，重新进行上述贴近步骤一至步骤二，以保持除锈头始终处于偏前伸的角度进行工作。[0018] 所述除锈头包括与所述支撑臂构成周向旋转配合的支撑架及与支撑架可转动连接的清洗头。[0019] 所述支撑架为非对称U型结构，所述清洗头倾斜设于支撑架之间，且其两端通过第一转轴与支撑架可转动连接，所述支撑架通过第二转轴与支撑臂转动连接。[0020] 所述清洗头的重心处于第一转轴与第二转轴的中心线的交点处。[0021] 所述水平调整装置与小臂的连接处设有用于带动小臂转动的第二驱动机构。[0022] 本发明的有益效果：通过恒压油缸为主，大臂伸缩为辅，两者相结合的方式，使得除锈头始终与船舶外板保持压力一致，使得其能够自动贴合不同曲度的船舶外板，使除锈头自动贴合力更精准，反应更迅速，除锈效率更高。附图说明[0023] 图1为本发明中涉及的除锈执行机构的主视图。[0024] 图2为本发明中涉及的除锈执行机构的前视图。[0025] 图3至图7为本发明中涉及的除锈执行机构的液压控制原理图。具体实施方式[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0027] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。[0028] 本发明公开了一种除锈执行机构自动贴合控制方法，其用于除锈装置的自动贴合，该除锈装置包括随动小车及设置在随动小车上的除锈执行机构。[0029] 如图1至图2所示，所述除锈执行机构由大臂、水平调整装置、小臂、支撑臂及除锈头组成，其中小臂通过水平调整装置与大臂连接，除锈头设置在支撑臂上，所述支撑臂与小臂连接，大臂则设置在随动小车上。[0030] 大臂1，其一端与随动小车可转动连接，由随动小车来控制大臂的伸缩、移动及抬升，该随动小车属于常规技术，故不对其进行详细描述。[0031] 水平调整装置2，可竖直方向转动设置于所述大臂的一端，且其与大臂之间设有用于维持所述水平调整装置始终处于水平状态的第一驱动机构6，该第一驱动机构为液压油缸，为图5中的调平油缸。[0032] 小臂3，与所述水平调整装置另一端连接，且所述小臂可在水平调整装置的带动下沿水平方向转动，且所述小臂上设有用于检测与作业面之间距离的测距传感器9，测距传感器9的存在，可以保证大臂在伸出时，避免其直接撞击船舶外板，同时通过设定距离，使得在达到该距离时，大臂缓慢伸出，利用恒压油缸的压力检测来实现对船舶外板的贴合力的调节。[0033] 支撑臂4，可转动设置于所述小臂，且其与小臂之间设有用于调节支撑臂摆动角度的恒压油缸7，为图6中的恒压缸，且所述恒压油缸设有用于检测内部压力值的压力传感器，可以实时调节压力变化，进而通过恒压油缸实现压力调整，使得除锈头始终与船舶外板贴合。[0034] 除锈头5，可转动设置于所述支撑臂的一端。[0035] 所述除锈头包括与所述支撑臂构成周向旋转配合的支撑架51及与支撑架可转动连接的清洗头5，清洗头相对支撑架可转动，进而使得其能够根据船舶表面的弧面变化而始终维持贴合状态。[0036] 所述支撑架为非对称U型结构，所述清洗头倾斜设于支撑架之间，且其两端通过第一转轴53与支撑架可转动连接，所述支撑架通过第二转轴54与支撑臂转动连接。所述清洗头的重心处于第一转轴与第二转轴的中心线的交点55处。通过将清洗头及支撑架偏心设置，使得其可在受压或重力的作用下轻微摆动，进而更好的与船舶外板贴合。[0037] 所述水平调整装置与小臂的连接处设有用于带动小臂转动的第二驱动机构8，为图7中的摆动油缸，其主要用于调整小臂的转动角度。[0038] 其还设有自动贴合控制方法，所述自动贴合控制方法包括以下步骤：[0039] 步骤一、控制大臂的抬升高度及伸出距离，并使得其靠近船舶作业面，其中第一驱动机构根据大臂的抬升角度，调整水平调整装置与大臂之间的角度，使得所述水平调整装置始终处于水平状态，使得测距传感器9正对作业面；[0040] 步骤二、大臂持续朝向作业面靠近，当到达设定距离时，所述大臂减缓靠近速度，并持续靠近作业面，除锈头触及船舶外板作业面时，除锈头受压后摆，恒压油缸内有杆腔压力增大，直到恒压油缸压力达到设定值，大臂伸出停止，除锈头以预设的力压紧船舶外板，除锈工作开始；[0041] 步骤三，在除锈工作中，当船舶外板向除锈头一侧突出时，恒压油缸压力增大，溢流阀开始溢流，除锈头继续受压后摆，以保持压紧力恒定；当除锈头工作中船舶外板向远离除锈头一侧凹进时，恒压油缸压力减。低诚蛴透坠┯褪购阊褂透资账，除锈头前摆，直到恒压油缸压力达到设定值停止；[0042] 步骤四，当测距传感器检测到距离过。醇觳獾骄嗬胄∮谏瓒ㄖ，存在碰撞船板的风险时，大臂回缩，重新进行上述贴近步骤一至步骤二，以保持除锈头始终处于偏前伸的角度进行工作。[0043] 采用本发明，在除锈过程中，利用恒压油缸的压力调控，来实现除锈头与船舶外板之间的贴合力的一致，且不管船舶外板凹进或凸出时，都能自动调整相应的压力，使得贴合力维持稳定，其调控方法更加可靠，实时性。[0044] 其中步骤四中的设定值优选为200?300mm，具体参数则根据除锈头的厚度决定。[0045] 除锈装置预抬高的角度为15度，靠近距离600mm后，大臂减慢靠近速度，至接触作业面，这时恒压油缸压力增大，当达到设定值120kg，大臂停止伸出，除锈装置以预设力压紧外板，除锈工作开始。[0046] 而当在除锈过程中，当外板有凹近或凸出时，恒压油缸的压力小于或大于设定值120kg时，液压系统增加供油或溢流阀泄油，以维持恒压油缸设定的压力值。进而保证除锈头与船舶外板之间的压力恒定。[0047] 其中大臂的抬升角度为?15°至15°之间，其在除锈过程中始终保持水平状态。[0048] 而除锈头则在支撑臂4的带动下存在与垂直方向呈15°的角度，其为预设抬升角度。其中支撑臂4由恒压气缸7提供调整的角度的力。[0049] 图3、图4、图5、图6和图7依次横向相连构成液压原理图，如其所示，本申请中涉及的液压控制原理如下：[0050] 通过电磁阀SP1使调平油缸控制水平调整装置水平状态，水平调整装置处于向上或向下状态时，调平油缸将进行缩进或伸出，使得水平调整装置处于垂直方向水平状态，使得测距传感器正对作业面；[0051] 当水平调整装置处于向左或向右状态时，通过SV3电磁阀动作，平台摆动油缸将进行摆动，使得水平调整装置处于左右方向水平状态，使得测距传感器正对作业面；[0052] 当大臂持续朝向作业面靠近，到达设定距离（600mm，可调整）时，所述大臂减缓靠近速度，并持续靠近作业面，除锈头触及船舶外板作业面时，除锈头受压后摆，恒压油缸内压力增大，当恒压油缸压力达到设定值（120bar，可调整），大臂伸出停止，除锈头以预设的力压紧船舶外板，除锈马达控制阀SV1开始驱动除锈马达工作，除锈工作开始。[0053] 除锈头工作时，当遇到与其贴合的船舶外板凸出或凹进时，恒压缸中的液压油压力会相应地升高或降低：当油压升高时，溢流阀组SP1动作泄压，使恒压缸内油压恢复到设定压力；当油压降低时，减压阀PR2动作，向恒压缸内补充液压油，使其压力恢复到设定压力。通过以上各步骤，达到除锈头恒压贴近功能。[0054] 实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

专利地区：浙江

专利申请日期：2024-08-13

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118701245B