作品名稱:智能除銹機器人
學校名稱:山東科技大學交通學院
參賽隊伍:山科曦光隊
參賽學生:趙慶星 李奔 林晨
指導老師:王海霞 林美玫
開發背景:
為響應國家建設“海洋強國”時代戰略,越來越多先進的船舶被廣泛應用,同時船舶的維護和修理也更加受到人們的重視。作為對船身損害最普遍的銹跡,實質上是附著于金屬本體上的氧化層,該氧化層對本體無任何保護作用;其厚度還會隨時間不斷增厚。
船舶除銹一直是修船業的難題,傳統船舶除銹方式改變不了嚴重粉塵污染、噪音、勞動強度大、成本和工效的矛盾等。且目前的船舶除銹新型技術都存在苛刻的工作環境要求,無法適配所有船壁面類型的工作,具有很大的應用局限性。
結構功能使用說明:
除銹噴涂清洗機器人主要包括:履帶式底盤、多自由度機械臂、高壓噴射除銹裝置、過濾裝置、壓力泵等裝置。
高壓水噴射除銹裝置
高壓水噴射除銹,主要用于工業和海洋工程中的涂裝系統維修工作。高壓水噴射特別適用于船舶進塢,設備停檢期的涂裝工作。 這是一種環保、經濟的新型表面處理手段。
泵裝置
水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。
泵性能的技術參數有流量、吸程、軸功率、水功率、效率等;根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型程、揚。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量;葉片泵是利用回轉葉片與水的相互作用來傳遞能量,有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。
履帶
當馬達帶動驅動輪轉動時,驅動輪在減速器驅動轉矩的作用下,通過驅動輪上的輪齒和履帶鏈之間的嚙合,連續不斷地把履帶從后方卷起。接地那部分履帶給地面一個向后的作用力,而地面相應地給履帶一個向前的反作用力,這個反作用是推動機器向前行駛的驅動力。當驅動力足以克服行走阻力時,支重輪就在履帶上表面向前滾動,從而使機器向前行駛。整機履帶行走機構的前后履帶均可單獨轉向,從而使其轉彎半徑更小。此外,我們將驅動輪中心高度盡量降低,這樣有利于降低重心或車身高度,增加履帶接地長度,改善附著性能。
在傳統履帶式底盤的基礎上,我們在車底盤與車體連接處增加了三角式舵輪減震機構,彈簧吸震后可通過安裝板與浮動支架的上下相對運動進行緩沖從而減少震動,延長舵輪的使用壽命,相應地可以提高設備的承載力。
小車底盤是一個雙層結構的底盤,最上面承載上部的各個機構,中間層有一個清水罐用來裝除銹或清洗的清水,另一個稍微小的是污水罐來臨時裝過濾出來的廢渣和污水,下層是有兩套輪子組成,一套是卡軌式輪子,用來在軌道上移動,一方面可以在高空除銹或噴漆工作時使小車整體抓地更牢固,使工作更安全,另一套是履帶式輪子,可以更加靈活的適應更多場合的工作,也可以實現船上或船內的工作。
項目組選用的過濾裝置為參考普通工業廢水處理器而制作的過濾器,主要由濾芯處理裝置、Y型過濾器、球閥裝置、攪動裝置、罐體以及管道等幾大部分組成可以有效實現廢水中的固體懸浮顆粒分離,使其可以循環使用。通過軟管接收清洗用的廢水傳送至過濾裝置中,經過一系列處理后將廢液排入專門處理池,清潔的水進入水泵裝置重新利用,實現節能、環保的需求。
高壓噴射除銹裝置優點有:1)對于環境沒有灰塵產生。
(2)可以方便、快速而又經濟回收清理物。
(3)除銹除舊涂層方便價格低。
(4)對于特殊的部件(如閥門),不用特殊的保護。
(5)可以有效地除去可溶性鹽分。
(6)舊涂膜表面清潔處理不用擔心引起涂膜受撞擊而開裂。
這種處理方式也有一定的局限性,不能產生粗糙度,會有閃銹產生。