平滑曲面间弧面型曲面过渡区域的机器人喷涂及轨迹设定方法与流程

文档序号:12748227阅读:来源:国知局

技术特征:

1.平滑曲面间弧面型曲面过渡区域的机器人喷涂及轨迹设定方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1,利用CATIA进行曲面分区:先利用CATIA对曲面模型进行曲率变化分析,按照曲率的变化将整个曲面分为三部分,弧面型曲面为A部分,其余平滑的两部分曲面分别为B、C部分,然后找出曲面A对称中心曲线,再根据此曲线和自由曲面上的涂层厚度数学模型确定出机器人在弧面型曲面处的喷枪轨迹和喷枪各种参数;

步骤2,运用试验方法获得一个平面涂层厚度累积模型,通过此模型建立起喷枪各参数与涂层累积厚度的关系:当静电电压、间距、旋杯转速、涂料流量和涂料的粘度参数保持一定的情况下,喷枪垂直于工件表面定点喷涂一段时间在工件表面所形成的涂料空间分布为中空环形;当喷枪垂直于工件表面向某一方向平行移动时,涂料就会在工件表面形成一个条纹沉积分布;

步骤3,建立自由曲面上的涂层厚度累积数学模型:在汽车车身喷涂过程中都是保持旋杯沿着曲面法线方向,且与工件处于近似不变的距离喷涂,所以在保持涂料总量不变,且忽略喷涂时的静电和空气动力学影响的前提下可以采用直接几何“喷射”法预测任意表面涂料沉积模型;

步骤4,确定不同曲面部分的喷涂参数和轨迹:包括曲面A部分喷涂参数和轨迹设定、曲面A和曲面B/C交界处喷涂参数与轨迹设定、曲面B、C喷涂参数与轨迹设定。

2.根据权利要求1所述的平滑曲面间弧面型曲面过渡区域的机器人喷涂及轨迹设定方法,其特征在于,所述步骤1中,利用CATIA对喷涂曲面按照曲率变化来进行分区。

3.根据权利要求1所述的平滑曲面间弧面型曲面过渡区域的机器人喷涂及轨迹设定方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:通过建立自由曲面上的涂层厚度累积数学模型,用于曲面A和曲面B/C交界处喷涂参数与轨迹设定,尤其是确定交界处喷涂轨迹和喷涂区域的交叠部分长度d。

4.根据权利要求1所述的平滑曲面间弧面型曲面过渡区域的机器人喷涂及轨迹设定方法,其特征在于,所述步骤4中,改变了传统的固定参数喷涂这类曲面的技术,借助3D制图分析软件CATIA并根据曲面曲率特征将整体曲面分为三部分,根据各部分自身特征选取平面涂层厚度累积数学模型或自由曲面上的涂层厚度累积数学模型,再借助机器人喷涂仿真软件ROBCAD以建立各自独立的喷涂轨迹和喷枪喷涂参数。

5.根据权利要求1所述的平滑曲面间弧面型曲面过渡区域的机器人喷涂及轨迹设定方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:

将初步设定的喷枪参数先在平面上进行喷涂试验,然后测取此喷涂参数在平面上的沉积模型;根据各个采样点的涂层厚度构建此喷涂参数下的平面沉积模型;将对应轨迹点处喷涂参数下平面沉积模型输入ROBCAD喷涂参数数据库中,在n个轨迹点处使用对应的n个不同的喷涂参数,整条喷涂轨迹就实现了变量喷涂的方法;利用ROBCAD的喷涂仿真工具PaintMaster对曲面A部分进行喷涂仿真;将喷涂仿真回馈的漆膜厚度信息进行解析;根据解析出来的漆膜厚度分布,再进行喷涂参数修正,使得弧面型中心线L1附近区域漆膜厚度一次性达到喷涂要求。

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