本發明涉及船舶除銹，具體涉及一種用于船舶的平底除銹作業車及其作業方法。

背景技術：

1、近年來，全球船舶制造業持續繁榮，各國紛紛加大了在海洋經濟領域的投入。修造船蓬勃發展使得船塢內對塢期效率的要求越來越高，超高壓水作業的效率需求日益增加，對船塢內超高壓水作業的效率需求日益提升。

2、通常，在船舶進塢后，船舶平底除銹依靠人工把持小型除銹噴盤進行除銹作業，效率低下，并且存在安全隱患。對于船殼平底超高壓水作業主力設備為半自動高壓水噴盤搭配平底推車，該推車依賴純人力驅動，存在以下問題和缺點：在船舶平底區域超高壓水作業時，由于空間狹小、視線受限、水霧較大，傳統的手推車操作存在較大的安全隱患。作業效率較低：人力驅動導致作業速度慢，效率不高(小于20平方/小時)。勞動強度大：作業人員需持續推動設備，勞動強度大。人力需求大：需要較多人力來完成作業(人數配置為2人/臺)。

技術實現思路

1、本發明旨在克服上述現有技術的至少一種缺陷，提供一種用于船舶的平底除銹作業車，以提高船舶平底除銹作業的效率，同時降低作業風險，減少人力需求。

2、本發明提供一種用于船舶的平底除銹作業車，包括車體、動力模塊、旋轉電機、伸縮電缸、直臂總成以及清洗盤總成以及無線遙控器；所述動力模塊、旋轉電機、伸縮電缸設于所述車體上，所述動力模塊為作業車提供動能，并于所述旋轉電機、伸縮電缸、清洗盤總成電連接；所述直臂總成的一端連接所述伸縮電缸，另一端連接所述清洗盤總成；所述直臂總成的中部連接所述旋轉電機；所述伸縮電缸用于驅動所述直臂總成前后移動；所述旋轉電機用于驅動所述直臂總成軸向轉動；所述無線遙控器與所述動力模塊通信連接，用于控制車體。

3、通常，在船舶進塢后，船舶平底除銹依靠人工把持小型除銹噴盤進行除銹作業，效率低下，并且存在安全隱患，而本發明技術解決以上問題，提出了一種用于船舶平底除銹遙控作業車及方法，在船舶進塢后，作業人員通過無線遙控器控制作業車進行船舶平底超高壓水除銹作業，效率較高，同時給作業人員減負，更加安全可靠。本發明的平底除銹作業車主要利用動力模塊提供電源，通過遠程遙控的方式實現對整個平底除銹作業車的控制。在車體上可以設置通信控制模塊，與遠程的遙控器實現通信連接。在船舶平底區域，由于空間狹小、視線受限，傳統的平底手推車在進行超高壓水作業時存在較大的安全隱患。而平底除銹作業車可以通過遙控操控，讓作業人員原理超高壓水噴盤的噴射口，避免操作人員直接接觸危險區域，從而降低事故風險。

4、本發明的直臂總成由高強鋼制作而成的直臂，在直臂中間及端部設有銷軸連接，可用于連接旋轉電機和伸縮電缸；旋轉電機：安裝在車體上，主要是控制直臂總成及清洗盤總成向左右進行擺動，擺幅為±30°。伸縮電缸：用于連接旋轉電機和直臂總成，主要是通過控制伸縮電缸，實現直臂及清洗盤總成的高低作業幅度，最小作業高度為1450mm，最大作業高度為2000m，作業幅度可達550mm，該機器人車體幅度最低可達到1450mm，適用于絕大多數船塢，通用性非常強。

5、進一步的，所述清洗盤總成自下而上依次包括第一支撐架、第一驅動組件、支撐盤、清潔盤以及刀頭；所述第一支撐架與所述直臂總成連接；所述第一驅動組件的一端連接所述第一支撐架，另一端貫穿所述支撐盤和清潔盤連接所述刀頭，以驅動所述刀頭轉動；所述支撐盤的底部通過與第一支撐架活動連接，上方連接所述清潔盤。因此所述清洗盤總成包括的刀頭、密封毛刷及滾輪組件，三者協同實現除銹與防濺一體化。

6、優選的，所述刀頭上設有多組噴嘴，用于噴射出超高壓水，所述第一驅動組件為液壓馬達。更為優選，所述刀頭有7～9個2mm的噴嘴，用于噴射出超高壓水，而第一驅動組件帶動刀頭做旋轉運動，保證快速去除船體平底表面的油漆。

7、進一步的，本發明的平底除銹作業車還包括滾輪組件；所述滾輪組件自下而上依次包括第一固定片、第一連接架、滾輪件；所述第一連接架呈“z”字型，所述第一連接架的底部通過所述第一固定片與所述支撐盤固定；所述第一連接架的頂部與所述滾輪件連接；所述滾輪件位于所述清潔盤的外側。在設備運行當中，滾輪組件可以確保清洗盤總成按所需速度平穩移動。

8、進一步的，本發明的平底除銹作業車還包括緩沖彈簧，所述緩沖彈簧套設于所述第一驅動組件的外側，底部連接所述第一支撐架，頂部與所述支撐盤的底部連接。

9、更為優選的，本發明的平底除銹作業車還包括平衡彈簧，所述平衡彈簧的底部連接所述第一支撐架的外側，頂部連接所述支撐盤的側邊；所述平衡彈簧的底部向頂部呈自內向外的傾角，與水平面的夾角為α，其中90°＜α≤150°。

10、本發明平衡彈簧和緩沖彈簧也是確保清洗盤總成在遇到結構不平整的位置可以自行調整高度或角度，從而保證正常作業。其中平衡彈簧和緩沖彈簧可以實現第一支撐架與清潔盤之間高度的彈性調整。其中平衡彈簧采用斜拉的方式，能夠在支撐盤帶動清洗盤出現傾斜搖晃時，實現快速的回彈，保證了整體的平衡。

11、進一步的，所述清潔盤的頂部設有密封毛刷。密封毛刷的存在，保證了超高壓水在除銹過程中噴射出去的水不會飛濺，也能釋放清洗盤內的壓力，同時更好躲避船體表面不平整的障礙物。

12、進一步的，所述動力模塊包括發電機及電池，安裝在車體的一側，主要是為機器人提供行走、轉向、直臂及清洗盤總成旋轉和升降等功能提供動力。

13、所述清洗盤總成與直臂總成間用轉動節和彈簧連接，更為優選清洗盤總成可在左右15°范圍內擺動，在軸向1°至2°范圍內擺動(軸向擺動靠強力彈簧的拉拽實現)以與船殼平底完成貼合，清洗盤總成框架的外圍裝有一圈毛刷，可以使清洗盤與作業面之間形成密封以及軟連接，清洗盤總成內的刀頭上配置22個噴射口，噴射口與垂直面呈一定角度，高壓水射流在噴射口線性方向的分力驅動刀頭轉動；所述無線遙控器與所述動力模塊通信連接，用于控制車體，能夠提高船舶平底除銹作業的效率，同時降低作業風險，減少人力需求。

14、本發明還提供一種平底除銹作業車的作業方法，所述作業方法包括如下步驟：

15、s1：啟動平底除銹作業車：作業人員首先啟動動力模塊：包括發電機及電池，為平底除銹作業車提供必要的動力；

16、s2：遙控操作：作業人員使用無線遙控器，控制平底除銹作業車行走和轉向，使其到達指定的作業區域。

17、s3：調整作業高度：通過遙控器操作伸縮電缸，調整直臂總成和清洗盤總成的作業高度，使其適應不同船體的平底結構，作業高度范圍從1450mm至2000mm；

18、s4：控制清洗盤總成：利用遙控器，作業人員控制旋轉電機，使清洗盤總成在直臂總成的帶動下左右擺動，以覆蓋更廣的作業區域；

19、s5：開始除銹作業：待清洗盤總成到達合適的位置和角度，作業人員啟動清洗盤總成上的液壓馬達，使刀頭旋轉并噴射超高壓水，通過6～9個2mm的噴嘴進行除銹作業；超高壓水內部作業車車載即可。

20、s6：作業監控：在整個作業過程中，作業人員通過遙控器監控清洗盤總成的工作狀態，確保除銹作業的連續性和均勻性；

21、s7：障礙物避讓：當清洗盤總成遇到船體表面的不平整障礙物時，平衡彈簧和緩沖彈簧會自動調整清洗盤總成的高度或角度，密封毛刷同時防止水飛濺，確保作業的連續性和安全性；

22、s8：作業完成：除銹作業完成后，作業人員通過遙控器將平底除銹作業車移至安全區域，并關閉動力模塊，結束作業。

23、進一步的，所述步驟s1中的發電機為柴油增程器，所述電池為鉛酸電池；所述步驟s2中平底除銹作業車行走的動力系統為1.5kw無刷電機；所述平底除銹作業車的轉向系統為400w閉環步進電機；所述旋轉電機為600w回轉機構；所述步驟s3中，所述伸縮電缸為600w舉升電液油缸；所述步驟s4中所述清洗盤總成的擺幅為±30°。

24、平底除銹作業車系統為增程式供電系統與電動執行機構構成，通過遙控器與接收機的通訊，將遙控器的搖桿及開關的信號，通過通訊傳輸給接收機，由接收機將遙控器面板信號通過can/485總線協議傳輸給平底除銹作業車控制器。平底除銹作業車控制器解析通訊協議帶來的面板數據，將數據拆分為行走、轉向、旋轉、升降、照明等控制信號。其中：行走通過485協議控制無刷電機驅動器工作，驅動無刷電機運轉。轉向通過pwm信號，控制閉環步進旋轉指定圈數，并通過機械結構傳動，使轉向輪轉向。旋轉通過開關量信號控制電機的正反轉，經過機械結構傳動，使回轉機構完成順時針/逆時針旋轉。升降機構通過開關量信號控制電機的正反轉，經過液壓機構傳動，使油缸伸縮，完成起吊或下降動作。照明通過開關量信號控制led亮滅。

25、與現有技術相比，本發明的有益效果為：

26、本發明的平底除銹作業車在船舶平底區域，在船舶平底區域超高壓水作業時，由于空間狹小、視線受限、水霧較大，傳統的手推車操作存在較大的安全隱患。而遙控作業車可以在幾米范圍以外進行操作，讓作業人員觀察到超高壓水噴盤的噴射口，避免操作人員直接接觸危險區域，從而降低事故風險。同時可以解放作業工人的雙手，降低了作業工人的勞動強度。另外可以顯著提高平底區域超壓水滿扒作業的效率，滿足修船船塢內塢期的迫切需求。且本發明純電作業，節能環保，零部件簡單，維修方便。

27、現有技術中的超高壓水滿扒作業的效率為20平米/小時，經過目前對測試樣品的多個塢次的試驗，本發明平底遙控作業車的效率可以穩定在40平米/小時，作業效率可以提升100％。

28、現有技術中單臺平底手推車由于作業強度較大，需要身強力壯的工人進行兩人輪換才能維持長時間連續作業。本發明通過遙控器進行控制，作業人員只需要在遙控器上進行方向調整即可，節省了作業人員雙手，普通成年人即可進行長時間連續作業。本發明的作業車每取代一臺平底小推車即可減少一名作業工人。且遙控作業車通過遙控器進行控制，作業更加均勻，作業質量一致，避免了人為情緒、注意力不集中造成的種種質量不滿足造成的返工問題，節省了因返工造成的時間成本。