[发明专利]爬行机器人及船舶钢材表面的预处理工艺

说明书

本发明提出了一种爬行机器人及船舶钢材表面的预处理工艺，将光纤激光器装载在车体上，通过驱动车体行进，在行进过程中进行激光清洗，简便高效；通过设置带磁性驱动轮的车体，可以使车体紧紧贴在船体表面行走，车体上装载的激光器与船体表面的距离保持一致。采用光纤激光在焦平面位置进行激光扫描，使功率密度分布相对均匀，在不损伤钢材基底材料的同时清除杂物；采用无接触性加工，相对于打磨的传统方法，激光加工对船舶钢材无直接冲击，不会发生机械变形；激光加工精度较高，可以减少人为因素对加工质量的影响，加工效率高、质量稳定可靠，且外形美观。

技术领域

本发明涉及激光处理技术领域，尤其涉及一种爬行机器人及船舶钢材表面的预处理工艺。

背景技术

航行于海洋上的船舶，一直处于强腐蚀介质中，其腐蚀问题十分突出，由此而引起的经济损失相当的严重。而对于船舶钢结构来说，涂刷防护涂层，充分有效的利用船用车间底漆仍然是当今防腐的主要手段之一。

钢材从钢厂出厂的时候，其表面完整的覆盖了一层坚硬的氧化皮，表面看起来很硬，但实际上存在着很多缝隙、网隙，阻挡不了水汽、氧气的侵入。等时间一长，缝隙就开始腐蚀，并且向四周蔓延，导致氧化皮脱落，所以金属表面必须要涂装防护覆盖层，隔绝金属表面与外界接触，阻碍金属层表面微电量的作用。但是在船舶涂装前必须认真的去除钢材表面的氧化皮、锈蚀物、油污或其他杂质，这就是船舶钢材的表面预处理。涂装前的钢材表面处理，不仅只除去钢材表面的铁锈，还包括除去覆盖在钢材表面的氧化皮、旧涂层以及油污、焊渣、灰尘等，此外表面处理之后还要形成一定的粗糙度，以便再涂装。

现今船舶行业钢材表面预处理的方式有抛射磨料处理、喷射磨料处理和酸洗处理等方式来进行清除。前者在处理的过程中或多或少会重新沾附上一点粉末，钢板在预处理涂装车间底漆时，会将其一并胶粘在钢板表面上，在日后的运输、下料、气割、装配等各种原因下使胶粘的粉尘粒剥落，又形成了很多缝隙，再一次腐蚀，效用不大。后者只能用来清洗氧化层、表面的铁锈或者细小颗粒，清洗的精度小，并且不能保证有一定的粗糙度，并且所用的溶液对人体伤害较大，有强腐蚀性，污染环境，成本大，生产能力低，耗材大，金属损耗高。

此外，船舶体积较大，采用固定式的激光清洗设备不方便移动，清洗效率低下。

综上所述，亟待开发出一种简单高效、适用于产业化应用、不产生任何环境污染且一次性实现钢材涂装前的表面预处理的工艺，一件便于移动、高效的爬行机器人。

发明内容

有鉴于此，一方面，本发明提出了一种船舶钢材表面的预处理工艺，简单高效、绿色环保且符合质量要求，本发明的预处理工艺可在各种尺寸和不同形状的船舶钢材表面获得长期稳定的、具有一定粗糙度、没有氧化层和旧涂层的表面，同时制得的表面还具有出色的涂装性能；另一方面，本发明提出了一种爬行机器人，其能简便高效地除去覆盖在船舶钢材表面的氧化皮、旧涂层以及油污、焊渣、灰尘等。

本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种爬行机器人，其包括光纤激光器和爬行车，所述爬行车包括车体、驱动轮和导向轮，驱动轮和导向轮分别与车体可转动连接，激光器装载在车体上，光纤激光器发射出的激光束与驱动轮和导向轮所在底面呈大于0°、小于180°的夹角。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述驱动轮为带磁性的防滑轮。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述爬行车还包括防撞杆，防撞杆与车体固定。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括漏斗状遮光罩和风扇，所述遮光罩同轴嵌套在激光器激光束发射窗口并与之密封，所述遮光罩侧壁上开设有吸尘口和进风口，底部开设有出光口，风扇设置于进风口处。进一步优选的，所述出光口侧壁上固定有毛刷。进一步优选的，遮光罩还包括出风管，出风管一端连通吸尘口、另一端延伸到靠近出光口处。