第2章船体外表面喷涂机械臂结构设计
2.1引言 目前应用于超大船体的喷涂机器人主要分为爬壁式、析架式和通过改造车间搭建的轨道式，但其都存在喷涂效率低，灵活性差、建造成本高等缺点，而国内船体分段涂装主要采用搭设脚手架进行人工涂装的方法，存在涂装精度不高、效率低的问题，因此，函待需要掌握船舶分段自动涂装工艺，研究自主作业船舶涂装成套设备。针对国内超大船体的喷涂现状，考虑采用一种液压展臂与轻量化机械臂结合的构型方式，构成十三自由度大型喷涂机械臂，依靠液压展臂工作空间大的特点，完成超大船体分段局部喷涂的定位，依靠轻量化喷涂 机械臂灵活性的特点，完成船体的局部喷涂，从而克服超大船体分段由于体积大，曲面不均一造成的喷涂困难的问题。 由于喷涂对象是超大船体的分段，一艘轮船的有Zoo多段分段，喷涂对象的不均一性与尺寸大的特点，给喷涂机械臂的灵活度与适应性提出了更高的要求。船舶在海中航行，喷涂质量直接关系到船体的防锈性能，为了保证喷涂质量，船体分段被放置在封闭的喷涂车间内，因此喷涂机械臂要采用相应的防爆措施，保证人员设备的安全。 基于喷涂机械臂的作业要求与工作环境，提出机械臂的性能指标，结合项目工作量，完成液压展臂末端喷涂机械臂的结构设计。在满足性能要求的同时，选择合适的构型与大小臂长度，尽量使机械臂外观美观。 2.2面向超大船体分段喷涂机器人系统 针对超大船体分段的喷涂作业要求移动机器人具有作业范围大、柔性适应复杂曲面、自主作业性能强、灵活性好、定位精度高等特点;同时要求相关的喷涂机、喷涂系统适应自动化作业，由此确定整个船体外表面的喷涂系统如图2-1所示。