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噴涂機器人漆膜厚度的控制與優(yōu)化

2019-07-12(4077)次瀏覽

噴涂機器人漆膜厚度分布在生產(chǎn)應用中現(xiàn)狀以及存在的問題。針對軸對稱工藝品噴漆工藝過程進行了介紹，分析了漆料霧化機理，成膜過程以及在成膜過程中一些影響噴漆結果的因素。對比國內(nèi)外這一領域內(nèi)所采用的主要建模方法以及工藝過程，并且針對當前存在的一些問題，如曲面噴涂不理想，重疊度的確定等問題進行了分析。針對軸對稱工藝品，通過數(shù)學推導提出了軸對稱工藝品漆膜厚度分布的數(shù)學模型。將噴漆過程分為單道噴涂，多道噴涂和大曲率表面噴涂等多種情況進行分析。

噴涂機器人

針對噴涂機器人的噴漆工藝生產(chǎn)需要提出的漆膜厚度分布數(shù)學模型，克服了其他模型只能用于平面噴涂的局限性。從工藝品模具外輪廓ＣＡＤ文件中提取樣條曲線并等分，得到仿真程序的外輪廓點坐標數(shù)組。在噴幅端點之間取弦，確定噴涂機器人噴槍的位置，生產(chǎn)配方。對弦的兩個斷點之間的這些點，根據(jù)建立的數(shù)學模型計算每個點的漆膜厚度。應用ＭＡＴＬＡＢ編寫程序，對漆膜厚度分布進行仿真，對不同的重疊度下的漆膜厚度進行比較，后總結出影響重疊度均勻程度的主要因素。后引入了滿意度理論這一概念，用滿意度理論來評價文中提出的優(yōu)化方法。給出滿意度函數(shù)值和重疊度之間的關系，求出了滿足生產(chǎn)需求的漆膜厚度的滿意解。

噴涂機器人實際噴漆生產(chǎn)中的噴涂產(chǎn)品的外形往往是復雜的不規(guī)則的自由曲面，而我們對漆膜厚度模型的研究大部分是基于產(chǎn)品表面為平面的情況下進行的。所以噴涂機器人系統(tǒng)中軌跡規(guī)劃所用到的漆膜厚度模型也要適用在不規(guī)則曲面上。在之前的研究中的多數(shù)漆膜厚度是在無干涉狀況下取得的。即為理想狀況下的漆膜厚度簡化模型。沒有考慮濕度溫度，油漆的附著力和噴槍的相對運動等邊緣因素得影響。

為了保證噴涂機器人的噴漆系統(tǒng)中數(shù)學建模時所采用的模型的準確性，這就需要在實際應用中對膜厚度模型開展進一步的研究。獲取建模實驗數(shù)據(jù)時，如果不能對漆膜厚度進行嚴格的控制，就會導致在應用于噴槍軌優(yōu)化劃時還需要修正。比如由于壓縮空氣和噴槍油漆吐出量不穩(wěn)定等造成的漆膜厚度不穩(wěn)定，以致造成模型的精度不可靠。所以在考慮諸多因素的情況下，還要確保膜厚控制的穩(wěn)定性。盡量確保實驗中的油漆成膜均勻都沒有缺陷。否則只注重多因素條件卻忽略了漆膜的良好可用性，必然會使噴漆機器人系統(tǒng)的軌跡優(yōu)化失真。

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