[发明专利]一种浮空器囊体涂胶装置及浮空器囊体涂胶机器人

说明书

一种浮空器囊体涂胶装置，包括储胶桶、供胶软管、定量泵、喷胶头，所述供胶软管的一端连接储胶桶，另一端经过所述定量泵的泵头后与所述喷胶头连接，所述喷胶头内均匀设置有多个放射状通道。通过定量泵的泵头快速旋转，交替挤压供胶软管，利用软管收缩、扩张产生的负压效应，使得胶粘剂获得驱动力而流动，通过合理设置泵头结构及工作转速，即可获得连续均匀的胶粘剂流体。一种带有上述浮空器囊体涂胶装置的浮空器囊体涂胶机器人，还包括载车底盘、电源模块、控制系统、传感器模块、无线通信模块，实现了机器人准确自主循迹，胶刷对囊体零件表面上的胶粘剂进行均匀涂刷，实现了浮空器囊体零件涂胶作业的精确涂胶量控制和较高的涂胶质量。

技术领域

本发明涉及涂胶机器人领域，具体涉及一种浮空器囊体涂胶装置及浮空器囊体涂胶机器人。

背景技术

浮空器是一种主要依靠静浮力克服自身重量而升空的飞行器，相对于其它飞行器，它具有留空时间长、效费比高、载荷能力大、安全性好等多种独特的应用优势，在交通运输、环境监测、遥感通信、信息传输、观光旅游等诸多军民领域内具有广泛用途和良好的应用前景。传统的浮空器如飞艇、系留气球等，其主要组成部分为一个或多个柔性复合材料加工成型的具有良好气密性、承载性的囊体，具有外形尺寸大，结构相对复杂的特点。从柔性复合材料到最终可使用的囊体成品，需要经历的加工工序多，其中零件的涂胶作业是浮空器囊体加工过程中一个常规加工工序，即在柔性复合材料零件表面规定的边界线内均匀涂覆一层胶粘剂，在零件的材料表面形成附着力好、连续均匀的涂层，依靠该涂层在后续的浮空器囊体零件的连接加工中将多个零件拼接起来形成囊体，并使囊体获得需求的气密性和承载性能。

因此，浮空器囊体零件的涂胶作业具有工作量大、涂胶轨迹复杂、涂胶质量要求高的特点，其中，精确控制涂胶量与涂胶宽度，涂胶厚度均匀和较低的涂胶缺陷率是浮空器囊体加工中对涂胶作业质量的主要要求；同时，大型浮空器囊体因为加工周期限制，还提出了较高的涂胶作业效率要求。

当前，浮空器囊体涂胶作业是采用人工方式进行的，即由多名操作人员采取手持胶刷、蘸取胶粘剂分别在囊体零件涂胶区域进行涂抹的方式实现。此种方式操作人员的技术熟练程度提出了较高的要求，具有涂胶位置不准确，涂胶区域超宽或未完全涂覆到位、涂胶量不稳定、涂胶效率低等缺陷，已不能适应高质量浮空器囊体加工需求，尤其是对涂胶量、涂胶精度有严格控制要求的大型浮空器囊体零件加工。随着自动化在工业生产中的应用越来越广泛，工业机器人取代人工从事高强度、高精度、高质量、高效率加工作业已经成为加工技术发展趋势。为了实现浮空器囊体自动化涂胶作业，浮空器行业内外有多家单位进行了技术创新和尝试，提出了一些基于工业机器人的涂胶装置。

如专利申请号CN201611252160.0公布的一种平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，包括涂胶机器人控制器模块、能源模块、动力模块、胶水贮存及喷涂模块、传感器模块。其中，传感器模块采用了左右对称布置的两个灰度传感器，用作检测囊瓣（囊体零件）边界，并作为机器人行驶路径纠偏手段，以达到控制涂胶区域的目的；胶水贮存及喷涂模块采用了可控加压的胶粘剂贮箱及带节流阀的喷口实现涂胶工作。这种囊体加工涂胶机器人一定程度上实现了自动化涂胶，但是在实际操作过程中，受两个灰度传感器纠偏距离值、环境光照条件、材料表面状态等影响，机器人行驶路径容易出现过冲问题，导致涂胶轨迹偏差大、涂胶边界覆盖不全、涂胶不均匀等现象；另一方面，这一装置的胶粘剂喷淋系统采用密闭加压方式工作，在喷涂作业过程中，胶粘剂的喷涂量会随着压力损失出现波动，并且，胶粘剂采用的这种喷涂方式容易出现中间厚两侧薄的不均匀现象。因此，这一装置在囊体零件涂胶轨迹精度、涂胶量、涂胶宽度控制精度等方面与实际加工要求还存在一定差距。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种浮空器囊体涂胶装置及浮空器囊体涂胶机器人，该浮空器囊体涂胶装置能实现胶粘剂的定量输送和均匀分布，有利于涂胶作业的精确控制和质量，该浮空器囊体涂胶机器人实现了浮空器囊体零件高精度、自动化涂胶作业，克服了涂胶边界覆盖不全、涂胶不均匀的问题，显著提升了涂胶质量。