静电喷涂机器人论文-许刚

静电喷涂机器人论文-许刚

导读:本文包含了静电喷涂机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:静电喷涂机器人,RobotStudio,涂装生产线,离线编程

静电喷涂机器人论文文献综述

许刚[1](2019)在《涂装生产线上静电喷涂机器人相关应用技术研究》一文中研究指出近年来,汽车在人们生活中的普及率不断提高,导致用户对汽车外观和性能上的需求不断增加,各大汽车厂商为了提高生产效率和降低生产成本,都纷纷开始改造传统的涂装生产线。喷涂机器人的诞生及其喷涂技术的应用,在汽车涂装生产线中发挥了重要作用。本文使用ABB研发的RobotStudio离线仿真软件对涂装生产线进行了仿真,同时对机器人重复定位精度和换色清洗进行了研究,最后对RobotStudio的仿真结果和喷涂实验结果进行了分析。本文来源于江苏省科技成果转化项目:《中高端乘用车节能环保柔性智能化涂装生产线的研发》(BA2014079)。研究重点如下:首先,本文对涂装生产线的功能、历史和工艺流程进行了阐述,介绍了工业机器人的发展历程,静电喷涂机器人的特征、研究背景和意义。剖析了喷涂机器人换色系统的硬件构成,换色和清洗原理,分析了换色清洗所引发的问题及影响上漆率的各种因素,完成了漆前编组软件的设计。研究了机器人喷涂作业时可能会引起的漆膜缺陷现象,如流漆、针孔等,分析了相应的诱因且给出了解决方法。同时也研究了各个涂装工艺参数(如静电电压、整形空气等)对喷涂质量的影响。其次,本文研究了机器人位姿重复度和位姿准确度,引入了雅可比矩阵来表示机器人各关节轴的角速度和运动速度之间的关系;构建了精度分析数学模型、分析了叁种精度综合评价函数,选取了优化方法,对结果进行优化处理,并列举了重复定位精度优化综合实例;分析了离线编程技术的发展现状,阐述了机器人离线编程系统的各个模块和接口的功能,提出了离线编程的总体设计方案。最后,本文引入RobotStudio仿真软件,利用RobotStudio仿真软件完成了涂装生产线工作站的布局,创建了机器人工件坐标系、工具坐标系、离线输送系统模块、喷涂模型仿形模块,并且利用变量喷涂技术对待涂车身的某些部位进行轨迹优化,完成了对仿形结果和试验结果的分析。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01)

刘洋,赵臣,王旭浩,张佳俊[2](2019)在《喷涂机器人静电旋杯的新模型》一文中研究指出旋杯的累积速率模型以及涂料投射模型是喷涂机器人离线编程轨迹规划的重要基础。针对累积速率模型,建立了一种新的模型——双偏置β模型,该模型既能表示满月形模型,也能表示局部非对称的圆环形模型。在此基础上,分析了新模型的匀速喷涂厚度模型,为离线编程的轨迹规划做准备;针对涂料投射模型,推导出了涂料投射模型为任意函数模型时,工件曲面上某点累积速率与基准面上对应点累积速率的关系,并结合实验数据构建了基于正态分布的曲线投射模型。经证明,此模型更符合实际情况。(本文来源于《中国机械工程》期刊2019年06期)

尹志刚[3](2018)在《喷涂机器人静电高压应用与维护》一文中研究指出探讨喷涂机器人静电高压的应用,从工作原理上分析如何维护好静电高压的设备,以减少因设备而导致生产停线,从而提高生产效率。(本文来源于《设备管理与维修》期刊2018年Z1期)

马兴荣[4](2017)在《高压静电喷涂机器人曲面变量喷涂的研究和应用》一文中研究指出在汽车、家电等行业中表面涂装是生产过程中关键一步,对喷涂质量和成本的把控也越来越严格。因此,静电喷涂机器人在这些行业中得到了越来越多的应用。喷涂工件表面外形,旋杯电压、喷枪运动速率等参数,还包括最终喷涂轨迹的设置,都决定着漆膜质量的好坏。离线仿真技术正朝着和CAD系统相结合的发展趋势发展,实现了CAM/CAD/ROBOTICS一体化,促使机器人运行安全性增强,降低机器人空闲时间且压低了运行成本。机器人在给工件喷涂时常常采用固定的喷涂参数,因为那些工件表面曲面平缓、表面结构不复杂。但是随着当今工业产品的多样化,其表面构造越来越复杂,仍然以固定喷涂参数对复杂曲面工件喷涂已经不能达到所需喷涂质量的要求,且不能发挥喷涂机器人的优势。所以变量喷涂的方法应运而生,在曲面不同位置设置不同的喷涂参数,以使喷涂机器人在工件各个位置都能保证漆膜均匀平滑,同时以最节省涂料的方法完成喷涂任务。本文尝试结合CATIA V5二次开发、ROBCAD离线仿真、并利用变量喷涂的方法来编制喷涂机器人离线程序。在变量喷涂的方法指导下,利用CATIA CAA二次开发出喷涂辅助工具;在CATIA环境下利用二次开发软件处理喷涂模型;利用ROBCAD实现离线仿真编程,并导出机器人离线程序。(本文来源于《江苏大学》期刊2017-04-01)

汤宇洋,赵德安,马捷,季安邦[5](2016)在《静电喷涂机器人喷涂效果的分析与仿真》一文中研究指出文中在MATLAB2012平台上构建了一个变量喷涂模型仿真分析软件平台。平台结合CAD模型重构,数据图像处理,矩阵数据分析,以及机器人离线编程技术。只需采集少量的初始数据就能对漆膜的喷涂效果进行合理的仿真预测。并能为机器人离线编程和实际现场工艺提供参考估计参数。在MATLAB上的仿真结果和ABB Rob Studio测试表明此软件平台易于应用。(本文来源于《信息技术》期刊2016年09期)

刘玉盛,黄昆,温雪媛[6](2015)在《喷涂机器人静电高压应用与维护》一文中研究指出静电喷涂技术已成为当今汽车工业的主流喷涂技术,而静电自动喷涂设备的应用更使汽车涂装喷涂工艺进入了自动化时代。以上汽通用五菱汽车股份有限公司宝骏基地涂装车间的FANUC喷涂机器人P500i A为例,讲述喷涂机器人四大工艺参数之一的静电高压的应用,从工作原理上分析如何维护好静电高压的设备,以减少因设备而导致生产停线,提高生产效率。(本文来源于《装备制造技术》期刊2015年02期)

陈剑[7](2014)在《静电喷涂机器人喷涂轨迹规划研究》一文中研究指出随着人们对产品质量、经济效益、环保的重视,静电喷涂逐渐成为当代涂装行业重点研究、开发和推广应用的新兴技术,它具有良好的经济效益、涂装效率高、注重环保和最佳的涂装性能等诸多优点。喷涂作业环境、喷枪本身的技术参数、工件表面几何形状、喷枪位姿、喷枪喷涂轨迹间距以及平移速度等因素都影响着喷涂质量的好坏。本文以涂装自动生产线上的静电旋杯为研究对象,采用理论计算与仿真分析相结合的方法,从以下四个方面进行了研究。1、以涂装生产线上的静电旋杯为对象,阐述了影响涂料空间分布及涂料沉积的因素,建立了喷涂过程中涂料颗粒空间分布模型。根据喷枪喷涂速度与涂料空间分布模型之间的关系,进一步建立了平面上的涂料沉积模型,用软件对平面上任意一点的涂料沉积进行仿真,验证了其正确性。2、相同条件下,根据涂料密度不变,沉积到平面上和自由曲面上的涂料体积不变,只是沉积面积和涂料沉积厚度发生了变化,提出了面积扩大因数,把平面上的涂料沉积模型投影到自由曲面上,建立了自由曲面上的涂料沉积模型。3、由于复杂曲面几何特性十分复杂并且喷涂效果受到诸多因素的影响,在复杂曲面上直接进行喷枪轨迹规划具有一定的难度,故将复杂曲面进行叁角网格化。通过涂层厚度许用偏差,找到了复杂曲面叁角网格化后连片时相邻两叁角网格法向量间的偏角范围,以此偏角范围建立了叁角网格化后的连片目标评价函数,以此函数为优化目标对复杂曲面的叁角网格进行连片规划。4、在复杂曲面进行叁角网格分片规划后造型成若干个近似基本面的组合,且生成每个特征面喷枪轨迹的基础上,针对每个面片上及面片与面片交界处的喷枪轨迹组合规划问题,引入了隶属云模型理论和K-Opt局部搜索策略,来自适应调节蚁群算法中控制的随机性,提高了该算法的全局和局部搜索能力。采用改进的隶属云模型蚁群算法对OTSP问题进行求解,并和基本蚁群算法进行比较,验证了改进的隶属云模型蚁群算法的优越性,为面向复杂曲面分片规划喷涂奠定了一定的理论依据。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2014-06-10)

李发忠[8](2012)在《静电喷涂机器人变量喷涂轨迹优化关键技术研究》一文中研究指出静电喷涂机器人是一种非常重要的涂装生产装备,是一种利用高压静电电场力提高涂料微粒沉积效率的设备,在国内外广泛应用于汽车车身涂装生产线。(静电喷雾机器人在农田的静电喷药杀虫和除草等方面也有越来越多的应用研究)。静电喷涂机器人喷枪轨迹对喷涂对象的表面喷涂质量影响很大,因此,静电喷涂机器人喷枪轨迹优化算法、控制策略和离线编程系统的研究是国内外学者们近几年关注的热点。我国在喷涂机器人喷涂轨迹优化方面的研究起步较晚,并且研究的深度和广度也不及国外,喷涂机器人及其离线编程系统的技术水平较低,在实际应用中的效果不太理想。针对以上问题,本文在国家自然科学基金项目“静电喷涂机器人变量喷涂轨迹优化关键技术研究(60875052)”和江苏省工业高技术研究项目“喷涂机器人轨迹优化与离线编程技术研究(BG2006023)”的资助下,对喷涂机器人轨迹优化与离线编程系统中的喷枪位姿信息的获取、轨迹优化和工件空间轨迹到机器人空间轨迹的转换等关键技术问题进行了研究。主要研究内容如下:1.针对外形复杂的曲面工件难以获得准确的喷枪轨迹,影响涂层质量的问题,提出一种基于点云切片技术的喷涂机器人喷枪位姿参数的自动获取方法。首先,对待喷涂工件进行3D扫描直接获得工件表面点云模型,然后,转换为叁角化网格格式(STL)模型,利用STL模型切片技术由程序自动生成喷涂机器人的喷枪运行轨迹。通过该方法可以方便地获取喷枪轨迹的位置和姿态参数,该参数可用于机器人离线编程系统中的喷涂路径规划,从而实现对喷枪的运动轨迹、方向以及喷枪与待喷涂工件表面之间距离的精确控制。在此基础上对已有轨迹进行优化可以获得更好的喷涂效果。2.针对在自由曲面上的匀速和等行程间距喷涂时,会因曲面上曲率的变化造成涂层厚度差较大的问题,提出一种基于速度和间距的轨迹优化算法以提高曲面的涂膜厚度一致性。根据平面上的喷涂实验和微分几何的面积放大定理推导出曲面上的漆膜生长模型;采用Gauss-Bonnet定理选择曲面上的测地线作为种子路径曲线;采用沿路径方向的速率优化算法补偿表面曲率变化对沿轨迹方向的涂层一致性的影响;根据已知种子曲线的位置,通过优化间距获得其他路径的位置,使临近路径的涂料沉积产生适当的重迭,补偿表面曲率变化对垂直于路径方向的涂层厚度一致性的影响;建立速度优化和间距优化的多目标优化函数,对整片工件上的轨迹进行综合优化,得到整体最优轨迹。以汽车车身表面为实验对象,进行清漆喷涂实验验证了算法的有效性。3.针对采用固定参数的喷涂轨迹在有些情况下会造成涂料的严重浪费和非规则平面工件边界处涂膜厚度不一致的问题,提出一种基于静电电压和间距调节的变量喷涂轨迹优化方法。首先,研究静电电压、旋杯转速、间距和平移速率等工况参数对高压静电旋杯式喷涂机器人的喷涂模型和喷涂转移率的影响,根据喷涂时静电电压与喷涂模型之间关系建立了基于高压静电旋杯的变量喷涂模型。然后,根据变量喷涂模型的特点研究了规则平面和非规则平面的变量喷涂轨迹优化方法。在不规则多边形平面上进行喷涂时,通过改变静电电压、移动速度、轨迹间的间距等参数控制涂料的分布规律,从而改变涂料沉积图形的大小以获得最优的喷涂效果和效率。最后,通过复杂非规则平面多边形的仿真和实验验证了变量喷涂轨迹优化方法的可行性。4.针对目前轨迹优化是基于工件空间的喷涂轨迹优化,没有涉及机器人运动轨迹这一问题,根据喷涂机器人离线编程的需要和喷涂空间轨迹的特点,提出一种基于Dijkstra算法的喷涂机器人笛卡尔空间轨迹到关节轨迹的转换方法。通过分析工件坐标系和机器人基坐标系的关系,采用辅助特征点叁点标定法将工件坐标系内的喷涂空间轨迹转换到机器人坐标系。建立在机器人逆解中求取最短关节运动行程的优选模型,利用赋权有向图表示所有机器人逆解间的行程关系,利用Dijkstra算法求最优的逆解组合。喷涂试验验证了该方法的可行性和有效性,结果表明所提出的轨迹转换方法能有效克服轨迹转换失真。围绕变量喷涂轨迹优化技术进行以上四部分的理论分析和试验研究工作,基本构建了喷涂机器人离线编程系统的基本框架,为我国的静电喷涂机器人轨迹优化技术的发展奠定了部分理论基础。(本文来源于《江苏大学》期刊2012-04-01)

胡裕渊[9](2010)在《静电喷涂机器人轨迹优化与仿真技术研究》一文中研究指出喷涂机器人是一种非常重要的先进涂装生产装备,在国内外被广泛应用于汽车等产品的涂装生产线。在静电喷涂技术出现以前,非静电喷涂的涂料转移率低,不仅增加成本,而且严重污染环境。随着静电喷涂技术的出现,涂料转移率达到80%以上。机器人静电喷涂技术是汽车等工业产品喷涂工艺的新潮流。新的喷涂建模分析和高性能喷涂机器人轨迹优化算法、控制策略的研究一直是国内外学者们关注的热点。本课题来源于国家自然科学基金项目——《静电喷涂机器人变量喷涂轨迹优化关键技术研究》。本文以静电喷涂机器人轨迹优化和可视化仿真为研究内容,主要完成以下工作:第一部分介绍了机器人的发展进程、静电喷涂机器人轨迹优化的研究背景和意义、喷涂机器人离线编程系统主要结构、离线编程系统各模块间的相互关系以及本文做的主要工作。第二部分研究了静电喷涂工艺和雾化机理。系统地阐述了静电喷涂的工艺原理、流程和特点,给出了静电喷涂工艺的原理图和流程图。在此基础上从高压静电场的形成、电晕放电和静电雾化叁个方面着手分析了静电雾化机理,得出通过增大高压静电场的电压或减少喷枪与被涂工件的距离,可使涂料微粒受到更大的电场力,充分雾化,提高涂着效率,有利于静电喷涂的结论。并给出了实际操作中静电高压的选择范围以及涂料涂着效率和电压之间的非线性关系。第叁部分研究了优化算法和喷枪轨迹优化设计。通过分析拟牛顿法及其改进算法的原理,给出算法实现的迭代步骤,为静电喷涂机器人轨迹优化做好数学理论准备。并以涂层厚度和工件表面涂层均匀度为指标要求,提出喷枪轨迹优化设计问题,确定了喷枪轨迹优化的数学模型,建立评价喷涂效果的目标函数。采用目标函数的差分替代其梯度的差分拟牛顿法,并利用乘子罚函数将有约束优化问题转化为无约束优化问题,从而求解沿指定空间路径的喷枪轨迹优化问题。第四部分针对喷涂机器人喷枪轨迹优化研究中,采用数值仿真方法,数据复杂造成可视化分析涂层分布难度较大的问题。通过建立喷涂数学模型和优化算法,在Visual C++6.0程序界面中利用OpenGL,实现图形化显示喷枪沿某一指定路径喷涂时工件表面的涂层覆盖情况,并以不同色彩的方式显示出涂料的空间分布,对比分析了不同喷涂方式的喷涂效果,从而实现可视化研究喷涂机器人喷枪轨迹优化。本文对轨迹优化设计方案进行了可视化仿真研究。仿真结果表明,本文提出的数学模型以及轨迹优化方法均可获得良好的效果。(本文来源于《江苏大学》期刊2010-05-01)

边浩[10](2008)在《基于疲劳分析的静电粉末喷涂机器人的反求设计》一文中研究指出本文首先简要介绍了静电喷涂的应用及发展现状,阐述了喷涂机器人的结构、用途和原理,以及其在实际使用中存在的问题,从而提出了本课题的研究重点。然后,详细介绍了静电粉末喷涂的工作原理、生产工艺和生产设备。在实际研究中,本文主要在以下几个方面对静电喷涂机器人进行了研究与改进:针对传统失效分析中存在的分析周期长、计算工作量大、分析成本高等缺陷,在静电喷涂机器人失效分析中引入了有限元分析方法,通过有限元分析结果和零件失效照片的对比,得出了机械失效的原因。运用反求工程的理论改进原方案,提出一些新方案,并设计出新的立柱及立柱连接方式,根据理论计算,证实了新方案的可行性。新方案较原方案比较,在抗弯曲强度方面明显改善,解决了其强度不够的问题。在静电喷涂机器人机械部分设计中,不仅仅局限于简单的仿造,通过对其失效的分析,提出了改进方案,并设计出了新的立柱和喷枪支架。本设计利用ANSYS软件对该喷涂机器人进行实体建模,完成整机结构设计;根据机械装备理论以及对实体模型的参数分析进行结构改进;运用改进模型的参数选择相应的支撑件、加强筋、滚动导轨、滚珠丝杠、交流进给伺服电机,并进行了主要零部件的计算。由此,在本文中,结合了有限元分析、CAD/CAE结构优化、以及Pro/engineer机械结构设计等多种技术,来对静电喷涂机器人进行失效分析、改进方案选择、结构改进等方面的研究结合以上各种技术的优点,综合提高了静电喷涂机器人的性能。目前,已经投入实际运行,使用寿命提高了3倍以上。(本文来源于《天津大学》期刊2008-08-01)

静电喷涂机器人论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

旋杯的累积速率模型以及涂料投射模型是喷涂机器人离线编程轨迹规划的重要基础。针对累积速率模型,建立了一种新的模型——双偏置β模型,该模型既能表示满月形模型,也能表示局部非对称的圆环形模型。在此基础上,分析了新模型的匀速喷涂厚度模型,为离线编程的轨迹规划做准备;针对涂料投射模型,推导出了涂料投射模型为任意函数模型时,工件曲面上某点累积速率与基准面上对应点累积速率的关系,并结合实验数据构建了基于正态分布的曲线投射模型。经证明,此模型更符合实际情况。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

静电喷涂机器人论文参考文献

[1].许刚.涂装生产线上静电喷涂机器人相关应用技术研究[D].江苏大学.2019

[2].刘洋,赵臣,王旭浩,张佳俊.喷涂机器人静电旋杯的新模型[J].中国机械工程.2019

[3].尹志刚.喷涂机器人静电高压应用与维护[J].设备管理与维修.2018

[4].马兴荣.高压静电喷涂机器人曲面变量喷涂的研究和应用[D].江苏大学.2017

[5].汤宇洋,赵德安,马捷,季安邦.静电喷涂机器人喷涂效果的分析与仿真[J].信息技术.2016

[6].刘玉盛,黄昆,温雪媛.喷涂机器人静电高压应用与维护[J].装备制造技术.2015

[7].陈剑.静电喷涂机器人喷涂轨迹规划研究[D].兰州理工大学.2014

[8].李发忠.静电喷涂机器人变量喷涂轨迹优化关键技术研究[D].江苏大学.2012

[9].胡裕渊.静电喷涂机器人轨迹优化与仿真技术研究[D].江苏大学.2010

[10].边浩.基于疲劳分析的静电粉末喷涂机器人的反求设计[D].天津大学.2008

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