一种机动式机器人喷涂系统的制作方法

本发明属于车辆、设备喷涂领域，具体涉及一种机动式机器人喷涂系统。

背景技术：

现有的机器人喷涂系统多采用工厂式的固定布局，即设立专门的涂装车间，由流水线传递需要喷涂的白车身或设备；设备进入车间后，由固定式机器人沿程序设定的轨迹进行喷涂作业。而对于外场的车辆或设备，在不具备进入涂装车间快速改变其表面涂装时，则需要人工进行重新喷涂。在此过程中，喷涂人员需依靠专用的喷涂遮盖工具和小型喷涂装备，进行人工喷涂。

现阶段的喷涂存在如下问题：

1、可进行快速喷涂的机器人喷涂系统只能在特定的涂装车间内工作，无法进行机动式的转场作业；

2、人工喷涂耗时长，效率低，不满足快速更换涂装的需求，同时会浪费大量颜料；

3、喷涂过程中使用的颜料对人体有害，喷涂人员需穿着专业的防护装备；

4、不同车辆、设备的喷涂作业对喷涂人员有不同的要求，对人员的专业水平要求高；

5、现有的喷涂作业方式不满足通用化、标准化的需求。

技术实现要素：

本发明提供一种机动式机器人喷涂系统及方法，能解决上述问题，尤其是具有机动性喷涂的特点。

本发明的一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于，该系统包括集装箱，喷涂机器人放置在集装箱内，安装在移动底座上，集装箱内底面具有轨道；移动底座可沿轨道负载机器人进行车体方向及前后的平移；集装箱的一侧侧面箱体能够整体卸下；喷涂机器人的喷涂机械臂从该侧面伸出作业；喷涂机器的喷涂机械臂在不工作时收回集装箱体内，集装箱内设有隔间被分为左右两部分，一部分用于放置喷涂机器人、移动底座、轨道，另一部分用于放置控制系统、供电系统、喷涂所需的颜料；还包括隔离喷涂区域的伸缩围挡；集装箱采用由火车、轮船运输进行远距离的作业地点的转换；集装箱能够放置在集装箱半挂车上，半挂车由半挂牵引车牵引完成作业现场的移动或者近距离转场运输；控制系统控制喷涂机器人喷涂作业过程，所使用的喷涂图案、颜色、设备类型由人工输入控制系统；控制系统储存设备类型、图案的相应喷涂程序，待喷涂物品就位后，控制系统控制喷涂机器人按预定指令进行控制喷涂作业。

进一步地，在喷涂程序执行完毕后，控制系统给出完成信号。

进一步地，伸缩围挡采用透明幕布。

进一步地，围挡采用一次性材料。

进一步地，喷涂机器人的喷涂机械臂能够前后左右上下移动。

进一步地，喷涂机器人喷涂的涂料更换为洗消药水，进行洗消作业。

进一步地，，若有电力不足、漆料不足或机器人故障，控制系统以声、光形式进行报警。

一种机动式机器人喷涂方法，其特征在于，该方法包括下述内容：

1)机器人放置在集装箱内，机器人沿集装箱内移动底座的轨道进行车体前后平移运动；喷涂机器人的喷涂机械臂再喷涂中前后左右上下移动；

2)集装箱的一侧侧面箱体整体卸下，喷涂机器人的喷涂机械臂从该侧面伸出作业；喷涂机器的喷涂机械臂在不工作时收回集装箱体内，

3)喷涂的设备所在的喷涂区域位于集装箱外部，喷涂区域由伸缩围挡与外界之间隔离；

4)机器人根据设定的程序，沿预定轨迹对相应的设备进行喷涂作业；

5)集装箱采用由火车、轮船运输进行远距离的作业地点的转换；再将集装箱放置在集装箱半挂车上，半挂车由半挂牵引车牵引完成作业现场的移动；

6)控制系统控制喷涂机器人喷涂作业过程，所使用的喷涂图案、颜色、设备类型由人工输入控制系统；控制系统储存设备类型、图案的相应喷涂程序，待喷涂物品就位后，控制系统控制喷涂机器人按预定指令进行控制喷涂作业。

进一步地，上述的一种机动式机器人喷涂方法，其特征在于，该方法包括下述具体限定步骤：

7)进行喷涂作业时，具有两个权利要求1至7任一所述的一种机动式机器人喷涂系统；每个喷涂机器人所在集装箱位于半挂车，半挂车由半挂牵引车牵引；分别位于喷涂设备的左右两侧，两半挂牵引车相向而停，两集装箱开口侧面正对，中间留出设备所需的喷涂区域；

8)半挂牵引车脱离，半挂车携带集装箱固定；集装箱侧面箱体打开后露出喷涂机器人；需要喷涂设备进入喷涂区域内，伸缩隔离围挡伸出，喷涂机器人根据储存的不同设备的喷涂程序，从前向后沿预定轨迹对设备进行喷涂。

同现有技术相比，本发明的有益效果如下所示：

1、喷涂作业全自动化完成，只需较少的人工干预；喷涂程序依照不同车型、设备的规范已提前录入机器人，现场作业时只需选择相应的车型或设备，即可完成喷涂；

2、全自动化的作业提高了喷涂效率，喷涂机器人作业相对人工喷涂更加快捷，更换不同季节所需的涂料相对传统方式更加便利。喷涂过程中使用的漆料相对以往更少；

3、喷涂的标准化程度高，喷涂的图案和色彩符合车辆或设备所需的标准；

4、适应通用化需求，集装箱可采用汽车、列车及轮船的运输方式，无需特殊的运输工具。机器人可完成40尺标准货柜(大约12米长)长度范围内的各型车辆、设备的涂装作业。机器人采用成熟批量生产的喷涂机器人，只需配备简单的移动底座即可使用；

5、作业条件简单，可快速部署。集装箱运输车可以抵达的地点，无论是公路、广场还是野外环境，稍加处理，即可完成喷涂作业；

6、环境友好，对作业人员健康危害小。采用伸缩隔离围挡，可有效放置涂料扩散到大气中，对周边环境和人员影响较小。作业人员不直接与涂料接触，可远程进行操作。

附图说明：

图1：机动式机器人喷涂系统组成示意图

图2：机动式机器人喷涂系统作业示意图

具体实施方式：

本发明采用标准集装箱平台1，集装箱经由特殊改造。集装箱的一侧侧面箱体可以整体卸下，打开后供机器人喷涂时使用。集装箱内设有专业喷涂机器人2，安装在移动底座3上，移动底座可沿集装箱内安装的轨道4负载机器人进行平移。集装箱内同时设有隔间5，放置机器人系统的控制机柜、喷涂所需的颜料、供电设施及其他附属设备，和隔离喷涂区域的伸缩围挡6。

集装箱一般放置在集装箱半挂车7上，由通用半挂牵引车8牵引完成转场运输；集装箱也可由火车、轮船运输至较远距离的作业地点。

进行喷涂作业时，一般需要双系统同时工作，于喷涂车辆或设备的左右两侧；在条件不具备时，也可由单系统先后喷涂左右两侧。标准的喷涂流程如下：首先由半挂牵引车牵引至预定地点，两车相向而停，保证两集装箱开口侧面正对，中间留出车辆或设备所需的喷涂区域；半挂牵引车脱离，集装箱半挂车携带集装箱固定1；集装箱侧面箱体9打开，露出喷涂机器人2；需要喷涂的车辆或设备10自行驶入或被放入喷涂区域内，伸缩隔离围挡伸出，保证喷涂时的颜料不会散入外部空间造成污染；喷涂机器人根据储存的不同车型、设备的喷涂程序，从前向后沿预定轨迹对车辆或设备进行喷涂；喷涂完成后，隔离围挡收起，车辆或设备离开喷涂区域；集装箱侧面箱体关闭，可继续运输至下一喷涂地点或驻车停放。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于其采用集装箱内安装喷涂机器人，机器人沿箱内轨道进行平移运动。所喷涂的设备或车辆位于集装箱外部，喷涂区域由伸缩围挡与外界隔离。机器人根据设定的不同程序，沿预定轨迹对相应的设备或车辆进行喷涂作业。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于其采用标准集装箱平台。箱体被分为两部分：一部分用于放置喷涂机器人、移动平台和轨道，另一部分用于放置控制系统、供电系统、喷涂系统及其他附属设备。喷涂机器人部分的外侧箱面在进行喷涂作业可以整体拆卸，完成作业后可以整体装回，保证运输及贮藏过程中外观为普通集装箱形式，有利于保护箱内设备。若作为军事用途，也有利于伪装和转场运输。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于其喷涂设备采用了喷涂机器人和移动底座的结合形式。机器人采用现有的成熟喷涂机器人，与涂装车间中所采用的机器人相同，无需特别定制。喷涂机器人安装在移动底座上，可沿集装箱内的固定轨道进行平移，与机器人共同构成六自由度的姿态调整，从而完成车辆或设备从前向后的喷涂作业。机器人在不工作时可完全收回箱体内，保证箱体的外观平整。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于可进行机动式作业。系统所使用的集装箱可由汽车、列车或轮船运输至相应的目的地，再由半挂车拖曳或装至集装箱专用车进行机动式作业。系统可在通用路面、广场或野外即可完成涂装作业。集装箱也可安装在固定位置，进行快速的室内或室外喷涂。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于采用自动化作业形式，控制系统总控喷涂作业。控制系统储存特定车型、设备的喷涂程序，待喷涂物品就位后，控制机器人按预定指令进行喷涂作业，所使用的喷涂图案、颜色、车型、设备可由人工输入相应的指令。在喷涂程序执行完毕后，控制系统给出明确信号。人工可通过控制系统的监视器对喷涂过程进行监控。若有任何错误或偏差，譬如电力不足、漆料不足或机器人故障，控制系统也会以声、光等形式进行报警。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于采用伸缩围挡隔离喷涂空间及外部空间。伸缩围挡采用透明幕布形式，可通过目视观察喷涂的运行情况，也能够有效防止涂料散入大气当中。围挡采用多次使用材料或一次性材料，易于更换。

一种机动式机器人喷涂系统，其特征在于该系统本身不局限于喷涂作业，也可以推广至类似领域。该系统的设计理念也可用于洗消作业，例如进出疫区或辐射区车辆、设备的快速消杀工作，通过更换相应的机器人、涂料更换为药水，进行喷淋。