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喷涂机器人漆膜厚度的控制与优化

2019-07-12(3961)次浏览

喷涂机器人漆膜厚度分布在生产应用中现状以及存在的问题。针对轴对称工艺品喷漆工艺过程进行了介绍，分析了漆料雾化机理，成膜过程以及在成膜过程中一些影响喷漆结果的因素。对比国内外这一领域内所采用的主要建模方法以及工艺过程，并且针对当前存在的一些问题，如曲面喷涂不理想，重叠度的确定等问题进行了分析。针对轴对称工艺品，通过数学推导提出了轴对称工艺品漆膜厚度分布的数学模型。将喷漆过程分为单道喷涂，多道喷涂和大曲率表面喷涂等多种情况进行分析。

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喷涂机器人

针对喷涂机器人的喷漆工艺生产需要提出的漆膜厚度分布数学模型，克服了其他模型只能用于平面喷涂的局限性。从工艺品模具外轮廓ＣＡＤ文件中提取样条曲线并等分，得到仿真程序的外轮廓点坐标数组。在喷幅端点之间取弦，确定喷涂机器人喷枪的位置，生产配方。对弦的两个断点之间的这些点，根据建立的数学模型计算每个点的漆膜厚度。应用ＭＡＴＬＡＢ编写程序，对漆膜厚度分布进行仿真，对不同的重叠度下的漆膜厚度进行比较，后总结出影响重叠度均匀程度的主要因素。后引入了满意度理论这一概念，用满意度理论来评价文中提出的优化方法。给出满意度函数值和重叠度之间的关系，求出了满足生产需求的漆膜厚度的满意解。

喷涂机器人实际喷漆生产中的喷涂产品的外形往往是复杂的不规则的自由曲面，而我们对漆膜厚度模型的研究大部分是基于产品表面为平面的情况下进行的。所以喷涂机器人系统中轨迹规划所用到的漆膜厚度模型也要适用在不规则曲面上。在之前的研究中的多数漆膜厚度是在无干涉状况下取得的。即为理想状况下的漆膜厚度简化模型。没有考虑湿度温度，油漆的附着力和喷枪的相对运动等边缘因素得影响。

为了保证喷涂机器人的喷漆系统中数学建模时所采用的模型的准确性，这就需要在实际应用中对膜厚度模型开展进一步的研究。获取建模实验数据时，如果不能对漆膜厚度进行严格的控制，就会导致在应用于喷枪轨优化划时还需要修正。比如由于压缩空气和喷枪油漆吐出量不稳定等造成的漆膜厚度不稳定，以致造成模型的精度不可靠。所以在考虑诸多因素的情况下，还要确保膜厚控制的稳定性。尽量确保实验中的油漆成膜均匀都没有缺陷。否则只注重多因素条件却忽略了漆膜的良好可用性，必然会使喷漆机器人系统的轨迹优化失真。

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