[发明专利]管道喷涂机器人及异形变截面弯曲管道内壁的喷涂方法

说明书

本发明首先提出了一种管道喷涂机器人，其包括相对设置的第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件相对的一侧分别设有形状相同的第一弧形轨道和第二弧形轨道，所述第一弧形轨道和所述第二弧形轨道之间设有导轨，所述导轨的两端分别位于所述第一弧形轨道和第二弧形轨道内，所述导轨的两端可在所述第一弧形轨道和第二弧形轨道内同步滑动，所述导轨上设有用于对管道内壁进行喷涂作业的喷涂组件，所述喷涂组件可沿所述导轨移动。本发明还提出了一种异形变截面弯曲管道内壁的喷涂方法，能够解决异形变截面弯曲管道长径比大带来的中间部分喷涂困难的问题。

技术领域

本发明涉及管道内壁喷涂技术领域，具体而言，为一种管道喷涂机器人及异形变截面弯曲管道内壁的喷涂方法。

背景技术

异形变截面弯曲管道是指管道轴线为曲线，截面形状沿管道轴线变化且截面内外轮廓为复杂曲线的管道。这种管道一般还具有长径比大，内部空间狭窄等特性。部分飞机的进气道即为典型的异形变截面弯曲管道。异形变截面弯曲管道内壁涂层的自动化喷涂是一项重要的技术。

由于异形变截面弯曲管道内部空间狭窄的特性，一般选用空气喷涂的喷涂方式。目前对于异形变截面弯曲管道内壁涂层的喷涂，多采用传统的手工喷涂。喷涂过程中工人要进入狭窄的管道空间，操作极不方便，喷涂效率低下，而且喷涂也不够均匀，喷涂效果不好。另一方面，涂料含有的有害物质会对工人的身体健康造成严重损害。采用机器人作业实现自动化喷涂可以有效解决上述问题。因此研制异形变截面弯曲管道内壁自动化管道喷涂机器人具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管道喷涂机器人及异形变截面弯曲管道内壁的喷涂方法，能够解决异形变截面弯曲管道长径比大带来的中间部分喷涂困难的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明首先提出了一种管道喷涂机器人，包括相对设置的第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件相对的一侧分别设有形状相同的第一弧形轨道和第二弧形轨道，所述第一弧形轨道和所述第二弧形轨道之间设有导轨，所述导轨的两端分别位于所述第一弧形轨道和第二弧形轨道内，所述导轨的两端可在所述第一弧形轨道和第二弧形轨道内同步滑动，所述导轨上设有用于对管道内壁进行喷涂作业的喷涂组件，所述喷涂组件可沿所述导轨移动。

进一步，所述导轨两端分别设有与第一弧形轨道和第二弧形轨道形状相匹配的第一弧形滑块和第二弧形滑块，所述第一弧形滑块和第二弧形滑块分别设置在所述第一弧形轨道和第二弧形轨道中。

进一步，所述第一弧形滑块和所述第二弧形滑块分别与所述导轨的两端采用球铰连接，且所述第一弧形滑块上设有驱动所述导轨沿其轴线转动的第一驱动电机。

进一步，所述第一驱动电机输出轴与所述导轨端部采用柔性联轴器相连接。

进一步，所述导轨为直线导轨，所述喷涂组件包括滑动臂、伸缩臂和摆动臂，所述滑动臂套设在所述导轨上并可沿所述导轨移动，所述伸缩臂可沿其轴线方向伸缩，所述伸缩臂的一端与所述滑动臂相连接、另一端与所述摆动臂的一端转动连接，所述摆动臂的另一端设有夹持机构，所述夹持机构上设有用于喷涂的喷枪。

进一步，所述导轨为弯曲导轨，所述喷涂组件包括滑动臂、旋转臂和伸缩臂，所述滑动臂套设在所述导轨上并可沿所述导轨移动，所述旋转臂套设在所述滑动臂上并可沿其轴线转动，所述伸缩臂可沿其轴线方向伸缩，所述伸缩臂的一端与所述旋转臂相连接、另一端设有夹持机构，所述夹持机构上设有用于喷涂的喷枪。

进一步，所述滑动臂上设有驱动其沿所述导轨移动的第二驱动电机，所述第二驱动电机输出轴上设有齿轮，所述导轨上设有与所述齿轮相匹配的齿面；所述滑动臂上设有用于驱动所述旋转臂绕其轴线转动的第三驱动电机，所述第三驱动电机输出轴上设有锥齿轮，所述旋转臂上设有与所述锥齿轮相互啮合的锥齿。

进一步，所述第一支撑件和第二支撑件上均设有用于与管道内壁进行支撑接触的支撑脚。