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目前的涂装车间受限于场地大小，无法满足大型船舶的整船喷涂需求，因此大型船舶的整船喷涂常采用室外喷涂方式，无法采用同样的方式收集漆雾和VOCs并对其进行处理。为了降低室外涂装作业产生的漆雾和VOCs对喷涂工人健康的不利影响，国内外研究机构和公司设计推出了一系列喷涂机器人以替代工人的近距离喷涂操作。
西班牙Syncroil公司提出了一种坞内密闭式喷涂机器人模型（见图1），通过高架车搭载喷涂设备的方式对涂装作业进行远程操控。
图1 西班牙Syncroil 自动喷涂机器人模型
意大利Rina Vincenzo公司于2014年提出了一款密闭式喷涂机器人（见图2），通过搭载喷枪和真空防护罩防止漆雾扩散。
图2 意大利Rina Vincenzo喷涂漆雾回收机器人模型
李冰设计了一种具有球形回收罩的喷涂回收机器人（见图3），通过搭载爬壁机器人实现喷涂和回收漆雾的功能；模拟回收罩对喷涂漆雾以及挥发气体的回收，发现流场速度越大，漆雾的回收效率越高，当漆雾液滴速度高于流场速度时更容易从装置中逃逸。
图3 球形回收罩喷涂回收机器人模型
上述喷涂机器人的不足之处在于：喷涂与回收在同一个罩内进行，相互干扰不仅影响喷涂质量，而且降低了回收能力。
因此，有必要设计一种针对室外喷涂搭载在喷涂机器人上的VOCs回收方法。
作者提出一种带有双层回收罩的新型船舶涂装VOCs回收装置，使喷涂和回收作业能相对独立，通过搭载高架车或爬壁机器人实现远（专业各类VOCs治理RTO、RCO、CO、冷凝器、喷淋塔、活性炭/树脂/沸石吸脱附等设备厂家：樊13141458653微信同）距离可操控的VOCs高效回收和船舶外板喷涂作业。
为确保装置具备良好的回收性能，要求其配备的真空管能够提供足够的吸力，并产生分布均匀的、有效的流场。
因此，作者沿扇形外腔对称布置4个真空管，喷枪安装于装置内腔顶端的中心位置，通过设置内外2个腔体，保证内腔中的喷涂作业不受干扰，而外腔中挥发的VOCs又能够在回收流场的影响下被真空管所回收。基于此设计思路得到了装置1。装置喷涂和回收原理见图4和图5。
图4 船舶涂装VOCs回收装置（装置1）工作原理示意图
图5 船舶涂装VOCs回收装置（装置1）结构和尺寸示意图
来源: [1] 刘鹤,杨云峰,黄硕,杨帆,刘伟琪,钟良省.船舶涂装VOCs回收装置的流场仿真及优化[J].船舶工程,2024,46(08):117-125+137.
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