储罐爬壁机器人喷涂机构设计及动力学分析开题报告

全文总字数：7417字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.选题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1 选题的目的及意义

各石油、化工企业都拥有大量的储油、储水罐，大部分直径都在 20-50m，甚至达 100 m 的超大储罐，高 10-20m，为了延长使用寿命，需要对这些储罐进行定期除锈喷涂防腐工作，工作任务繁重。目前这些工作仍然以传统的搭设脚手架作业方式为主，需要搭设脚手架，时间长，效率低，而且人工喷涂的质量不易保证，涂料浪费严重，另外储罐内可能残存有害气体，影响喷涂工人的身体健康，此外，随着以独生子女为主体的劳动力就业队伍的出现，涂装作业工人将是后继乏人。使用喷漆机器人进行涂装作业，工件涂层均匀，重复精度好，工作效率高，能使工人从恶劣的工作环境中解脱出来。因此喷涂机器人的研究与应用在我国有着非常光明的前景。目前，国内外许多家科研机构都在爬壁机器人喷涂领域展开了研制开发工作，并取得了一定的成果，也有一定量的爬壁喷涂机器人已经投入使用，机器人喷涂作业方式主要有两种，一种是在储罐壁上布置导轨，喷涂机构在导轨上运行来完成喷涂。另一种是由爬壁机器人携带喷漆机构完成喷漆工作。前者需要设计大型导轨，制造成本高，安装、拆卸麻烦，且对储罐的安全造成威胁。后者，虽然已有爬壁喷漆机器人投入使用，但由于爬壁机器人本身负载力有限等问题，简单的喷涂机构又不能满足喷涂工艺的要求，喷涂爬壁机器人并没能得到广泛应用，因此研制轻便节能的喷涂机构，提高喷涂机器人的喷涂质量及工作效率，使其稳定、高效的工作是研究喷涂机器人的一个重点。

2. 研究的基本内容与方案

2.研究的主要内容和方法

本课题的目的是完成喷涂机构的结构设计、爬壁喷涂机构的运动学分析、爬壁喷涂机构的运动仿真和喷涂机构重要部分的有限元分析，最后完成储罐表面喷涂路径规划。

2.1 喷涂机构的结构设计和实体建模。根据喷涂工艺要求及储罐涂装作业的特殊性，确定实现 z 字形轨迹的喷涂机构方案和驱动方式。根据喷涂机构的结构形式，利用 pro/e软件建立各零部件的三维实体模型，最后完成装配工作。

3. 研究计划与安排

3.进度安排

2020年02月16日--02月28日:调研，拟定提纲，完成《开题报告》。

2020年03月01日--03月10日:阅读参考文献，熟悉爬壁机器人喷涂机构设计相关步骤。

4. 参考文献（12篇以上）

4.参考文献

[1]李浩. 储罐爬壁机器人的喷涂机构研究[d].东北石油大学,2013.

[2]王希涛.大型油罐喷砂_喷涂机器人研究[d].山东科技大学,2006.