[发明专利]一种变直径管道内壁连续均匀喷涂方法及系统

权利要求书

1.一种变直径管道内壁连续均匀喷涂方法，其特征在于，包括：

获取风电塔筒内壁喷涂曲面空间形状的基本参数；

根据所述基本参数规划喷涂机器人喷涂路径；所述喷涂路径为螺旋形曲线；

基于所述喷涂路径，根据预设的喷涂生产要求数据计算所述喷涂机器人的喷涂工艺参数；

根据所述喷涂工艺参数和所述喷涂路径控制所述喷涂机器人对变直径管道内壁进行喷涂。

2.根据权利要求1所述的变直径管道内壁连续均匀喷涂方法，其特征在于，所述基本参数包括管道总长度、初始管道半径和管道倾斜角。

3.根据权利要求2所述的变直径管道内壁连续均匀喷涂方法，其特征在于，所述喷涂工艺参数的计算方法为：

获取所述喷涂生产要求数据和预设喷头数据；所述喷涂生产要求数据为喷涂总时间；所述预设喷头数据包括喷头数量、喷头宽度和喷头体积流量；

根据公式计算管道内壁喷涂总面积；S为所述管道内壁喷涂总面积；x为所述管道总长度，r为所述初始管道半径，为所述管道倾斜角；

根据公式S₀＝S/n计算单个喷头总共喷涂面积；S₀为所述单个喷头总共喷涂面积；n为喷头数量；

将所述单个喷头总共喷涂面积用空间形状进行表示，得到第一公式；所述第一公式为ω为喷头旋转角速度，v为喷涂机器人移动速度，d为所述喷头宽度；T为所述喷涂总时间；

基于所述第一公式得到所述管道内壁喷涂总面积的第二公式，并根据所述第二公式得到所述喷头旋转角速度和所述喷涂机器人移动速度的数值；所述第二公式为

根据公式计算喷涂厚度的数值；其中，H为所述喷涂厚度，V为喷涂总体积，V＝qT，其中q为所述喷头体积流量；所述喷涂工艺参数包括所述喷头旋转角速度、所述喷涂机器人移动速度和所述喷涂厚度。

4.根据权利要求2所述的变直径管道内壁连续均匀喷涂方法，其特征在于，所述喷涂工艺参数的计算方法为：

获取所述喷涂生产要求数据和预设喷头数据；所述喷涂生产要求数据为喷涂厚度；所述预设喷头数据包括喷头数量、喷头宽度和喷头体积流量；

根据公式计算所述喷涂总时间；其中，H为所述喷涂厚度，x为所述管道总长度，r为所述初始管道半径，为所述管道倾斜角，q为所述喷头体积流量；

根据公式计算管道内壁喷涂总面积；S为所述管道内壁喷涂总面积；x为所述管道总长度，r为所述初始管道半径，为所述管道倾斜角；

根据公式S₀＝S/n计算单个喷头总共喷涂面积；S₀为所述单个喷头总共喷涂面积；n为喷头数量；

将所述单个喷头总共喷涂面积用空间形状进行表示，得到第一公式；所述第一公式为ω为喷头旋转角速度，v为喷涂机器人移动速度，d为所述喷头宽度；T为所述喷涂总时间；

基于所述第一公式得到所述管道内壁喷涂总面积的第二公式，并根据所述第二公式得到所述喷头旋转角速度和所述喷涂机器人移动速度的数值；所述第二公式为所述喷涂工艺参数包括所述喷头旋转角速度、所述喷涂机器人移动速度和所述喷涂总时间。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的变直径管道内壁连续均匀喷涂方法，其特征在于，还包括：

当喷头与被喷涂面之间的距离保持恒定，喷头垂直于喷涂曲面法向移动时，根据公式确定喷头上升速率，根据确定所述喷涂机器人移动速度，根据公式确定喷头线速度，根据公式确定所述喷头旋转角速度；其中，v_s为所述喷头上升速率，t₀为移动一个所述喷头宽度的时间，v_l为所述喷头线速度。

6.根据权利要求3或4中任一项所述的变直径管道内壁连续均匀喷涂方法，其特征在于，还包括：

当喷头与旋转中心距离保持恒定，喷头水平移动时，根据公式确定所述喷涂机器人移动速度，根据公式确定喷头线速度，根据公式确定所述喷头旋转角速度；其中，v_s为所述喷头上升速率，t₀为移动一个所述喷头宽度的时间，t为喷涂时间，v_l为所述喷头线速度。

7.一种变直径管道内壁连续均匀喷涂系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取风电塔筒内壁喷涂曲面空间形状的基本参数；

路径规划模块，用于根据所述基本参数规划喷涂机器人喷涂路径；所述喷涂路径为螺旋形曲线；

参数计算模块，用于基于所述喷涂路径，根据预设的喷涂生产要求数据计算所述喷涂机器人的喷涂工艺参数；

喷涂模块，用于根据所述喷涂工艺参数和所述喷涂路径控制所述喷涂机器人对变直径管道内壁进行喷涂。