[发明专利]一种变直径管道内壁连续均匀喷涂方法及系统

说明书

本发明涉及一种变直径管道内壁连续均匀喷涂方法及系统，通过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，能够有效提高喷涂的均匀度及喷涂效率。

技术领域

本发明涉及风电塔筒喷涂技术领域，特别是涉及一种变直径管道内壁连续均匀喷涂方法及系统。

背景技术

喷涂时机器制造领域重要的工艺之一，目前风电塔筒内壁喷涂领域多以人工喷涂为主，暂无自动化的喷涂工艺。人工喷涂无法精准掌控漆膜厚度，需等待漆膜干燥后使用钢膜仪测量漆膜厚度，如果漆膜太厚或太薄，需调整喷涂速度或稀释剂比例以控制相应厚度，喷涂效率低下；喷涂作业前塔筒内壁焊有大量的金属钉部件，进一步妨碍了工人操作；作业人员在塔筒内壁喷涂走动时，易对已喷涂的漆膜造成破坏；人工喷涂无法保证喷涂质量满足生产需求。塔筒内部空气流动性差，人工作业时极易吸入油漆中所含的甲醛、苯、VOC等有毒有害成分，不利于工作人员健康。因此需要一种自动喷涂工艺代替人工喷涂，推动风电塔筒喷涂领域的产业升级。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种变直径管道内壁连续均匀喷涂方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种变直径管道内壁连续均匀喷涂方法，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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；