(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210378521.5 (22)申请日 2022.04.12 (71)申请人 西安空天能源动力 智能制造 研究院 有限公司 地址 710100 陕西省西安市国家民用航天 产业基地航创路1123号慧谷创新园B 栋西侧1-4层 (72)发明人 兰宇丹　张百灵　隋永华　 (74)专利代理 机构 北京科家知识产权代理事务 所(普通合伙) 11427 专利代理师 郭晶 (51)Int.Cl. B05B 13/04(2006.01) B05D 1/02(2006.01) B05D 1/32(2006.01)B05D 5/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) B64F 5/40(2017.01) (54)发明名称 一种飞机零部件局部涂层修复设备及其修 复方法 (57)摘要 本发明提供了一种飞机零部件局部涂层修 复设备及其修复方法， 包括喷涂机器人、 移动喷 涂平台、 喷涂组件和操控台， 所述喷涂机器人的 一端与移动喷涂平台固定连接且其另一端与用 于喷涂飞机零部件涂层的喷涂组件 连接； 所述操 控台分别与喷涂组件和喷涂机器人电连接， 所述 操控台控制喷涂机器人和喷涂组件进行涂层修 复工作， 本发 明首先将飞机零部件固定到移动喷 涂平台上； 再进行预喷， 然后通过操控台选择喷 涂区域、 输入喷涂距离、 喷涂遍数后开始喷涂， 喷 涂完成后进行喷枪清洗。 本发明解决目前飞机涂 层修复设备 组成复杂、 成本高， 存在管路长、 线路 多、 输入参数多、 操作难度大、 反应慢、 控制滞后、 可靠性不高等问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114618720 A 2022.06.14 CN 114618720 A 1.一种飞机零部件局部涂层修复设备， 其特征在于， 包括喷涂机器人、 移动喷涂平台、 喷涂组件和操控台， 所述喷涂机器人的一端与移动喷涂平台固定连接且其另一端与用于喷涂飞机零部件 涂层的喷涂组件连接； 所述移动喷涂平台包括平台和多个滑轮， 多个所述滑轮用于移动平台位置并安装在平 台下方； 所述操控台分别与喷涂组件和喷涂机器人电连接， 所述操控台包括电源、 控制接触器、 PLC控制系统和触摸屏， 所述电源、 控制接触器、 PLC控制系统和触摸屏电连接， 所述电源通 过控制接触器为PLC控制系统、 喷涂机器人和喷涂组件供电， 所述PLC控制系统根据触摸屏 传递的喷涂区域、 喷涂遍 数、 涂料型号选择喷涂高度、 运动速度、 横向喷涂预备间距、 纵向喷 涂预备间距、 前后喷涂路线间距和喷涂高度控制喷涂机器人和喷涂组件进行涂层修复工 作。 2.根据权利要求1所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备， 其特征在于： 所述操控台 还包括与PLC控制系统连接的急停按钮、 状态灯和断路器， 所述 急停按钮用来在紧急情况下 通过PLC控制系统和喷涂机器人控制设备停止工作， 所述状态灯用来显示飞机零部件局部 涂层修复设备的工作状态， 所述断路器用来保护电路。 3.根据权利要求1所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备， 其特征在于： 所述喷涂机 器人包括依次连接的第一转动轴、 第二转动轴、 第三转动轴、 第四转动轴、 第五转动轴和第 六转动轴， 所述喷涂组件安装在第六转动轴端面上， 所述喷涂机器人带动喷涂组件按照指 定路径进行移动。 4.根据权利要求3所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备， 其特征在于： 所述喷涂组 件包括安装在固定支架上的自动喷枪和涂料罐， 所述固定支架与第六转动轴的端部固定连 接， 所述自动喷枪与固定支架远离第六转动轴的一端固定连接， 所述涂料罐与自动喷枪的 涂料接口螺纹连接； 所述喷涂 机器人带动自动喷枪按照指定路径进行移动。 5.根据权利要求4所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备， 其特征在于： 还包括安装 在固定支架远离第六转动轴一端的激光测距模块， 所述激光测距模块的下端面与自动喷枪 的喷口所在平面 位于同一高度。 6.根据权利要求4所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备， 其特征在于： 还包括与第 三转动轴固定连接用于控制自动喷枪的防爆电磁阀， 所述防爆电磁阀的一端通过高压软管 与供气管 口连接且其另一端通过三通分别与自动喷枪的控制气流接口和雾化气流接口连 接。 7.根据权利要求6所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备， 其特征在于： 还包括设置 在第四转动轴上的信号线接口， 所述防爆电磁阀的信号线通过信号线接口与操控台电连 接。 8.根据权利要求1所述的一种飞机零部件局部涂层修复设备， 其特征在于： 还包括设置 在平台下 方的用于将平台升起的多个升降支撑， 多个所述升降支撑与多个滑轮 配合设置 。 9.一种飞机零部件局部涂层修复方法， 根据权利要求6 ‑8任一项所述的一种飞机零部 件局部涂层修复设备， 其特 征在于： 包括以下步骤：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114618720 A 2S1： 清洗飞机零部件表面的油污、 锈蚀、 损坏涂层， 并使用胶带将防护纸粘贴到涂层损 伤区域周围， 防止涂料溅射到完好涂层上， 防护纸的内边界与损伤区域外边界紧密贴合， 防 护纸的外边界与损伤区域外边界之间的距离大于20 0mm； S2： 使用丙酮处 理零部件损伤区域表面1 ‑3遍； S3： 打开操控台电源开关， 系统自检， 机械臂移动到原始位置(X0， Y0， Z0)， 激光测距模块 打开并提供红外测线； S4： 将飞机零部件放置于移动喷涂平台上， 红外测线位于飞机零部件损伤区域的几何 中心； S5： 自检完毕并放置飞机零部件后， 启动预喷涂程序， PLC控制系 统控制喷涂机器人到 达预喷涂区域， 打开防爆电磁阀， 进行 预喷涂； S6： 预喷涂完毕后， 根据涂层类型和损伤区域大小在触摸屏上设置涂料型号、 喷涂区域 和喷涂遍数， 确认无误后启动喷涂程序； S7： PLC控制系统根据触摸屏传递的喷涂参数自动规划喷涂路线， 所述喷涂参数包括喷 涂区域、 喷涂遍 数、 涂料型号选择喷涂高度、 运动速度、 横向喷涂预备间距、 纵向喷涂预备间 距、 前后喷涂 路线间距、 喷涂高度； 之后生成喷枪点位(Xn， Yn， Zn)， 控制喷涂机器人和喷涂组 件按照从左到右， 从上到下进行往复式喷涂； 喷枪左侧点 位(Xn， Yn， Zn)的计算公式为： Xn＝X0‑L/2‑L1‑L2 (n＝1,2，…,D/D2+1) (1) Yn＝Y0+D/2+D1‑(n‑1.5)×D2 (n＝1,2，…,D/D2+1) (2) Zn＝Z0‑Z1+Z2 (n＝1,2，…,D/D2+1) (3) 喷枪右侧点 位(Xn， Yn， Zn)的计算公式为： Xn＝X0+L/2+L1‑L2 (n＝1,2，…,D/D2+1) (4) Yn＝Y0+D/2+D1‑(n‑1.5)×D2 (n＝1,2，…,D/D2+1) (5) Zn＝Z0‑Z1+Z2 (n＝1,2，…,D/D2+1) (6) 公式中， X0为喷涂机器人原始横坐标， Y0为喷涂机器人原始纵坐标， Z0为喷涂机器人原 始高度， 坐标L为喷涂区域长度， D为喷涂区域宽度， L1为横向喷涂预备间距， D1为纵向喷涂预 备间距， D2为前后喷涂路线间距， Z1为激光测距模块的测量结果， Z2为喷涂高度； S8： 喷涂完成后， 涂料桶内更换为清洗溶剂， 然后启动清洗程序， PLC控制系统控制喷涂 机器人到 达清洗区域， 打开防爆电磁阀， 进行设备 管路的清洗， 防止管路堵塞。 10.根据权利要求9所述的一种飞机零部件局部涂层修复方法， 其特征在于： 所述横向 喷涂预备间距的范 围是50mm ‑150mm， 纵向喷涂预备间距的范 围是5mm‑20mm， 前后喷涂路线 间距的范围是10m m‑40mm， 喷涂高度的范围是20 0mm‑500mm。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114618720 A 3