衛(wèi)浴噴涂機器人離線編程技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著噴涂機器人在智能制造領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，傳統(tǒng)的示教編程方式已經(jīng)遠遠不能滿足噴涂加工要求，以安全性好、適應(yīng)性高著稱的機器人離線編程及仿真技術(shù)已經(jīng)受到了行業(yè)內(nèi)廣泛的關(guān)注。本文結(jié)合衛(wèi)浴噴涂應(yīng)用和機器人離線編程系統(tǒng)框架，對復(fù)雜曲面離線編程中工藝參數(shù)規(guī)劃、噴涂路徑粗插補、機器人變位機的協(xié)調(diào)運動的關(guān)鍵技術(shù)進行研究。
　　針對噴涂工藝參數(shù)規(guī)劃的合理性問題，建立了基于涂層一致性的噴涂質(zhì)量優(yōu)化模型。采用β分布涂層增長模型，研究了噴槍范圍涂層累積速

2、率與涂層厚度模型間的數(shù)學關(guān)系，規(guī)避了涂層厚度求解中的復(fù)雜積分計算。結(jié)合噴涂應(yīng)用，系統(tǒng)的分析了噴釉參數(shù)對涂層厚度的影響，并通過平面噴涂實驗進行驗證。噴涂質(zhì)量的工藝參數(shù)分析對實際噴涂參數(shù)的規(guī)劃起到了理論指導(dǎo)作用。
　　傳統(tǒng)的機器人點到點的到達方式會帶來噴槍移動速度的波動。本文對刀位點規(guī)劃策略和路徑光順算法進行深入研究，實現(xiàn)了基于離線方式的噴涂路徑粗插補算法。通過B樣條曲線擬合初始刀位點，并采用泰勒展開算法對路徑進行細分，保證了相鄰噴涂

3、刀位點間的光滑過渡和速度連續(xù)。
　　機器人與變位機的運動分配策略是保證噴涂系統(tǒng)協(xié)調(diào)、平穩(wěn)運動的關(guān)鍵。在分析了機器人變位機噴涂系統(tǒng)的冗余性的基礎(chǔ)上，給出了機器人運動優(yōu)先、轉(zhuǎn)臺運動優(yōu)先的兩種運動分配策略。以運動平穩(wěn)性為優(yōu)化目標，建立了機器人與變位機的協(xié)調(diào)運動的優(yōu)化模型。采用基于前瞻思想的粒子群算法，實現(xiàn)了多變量函數(shù)不定極值求解問題，提高了機器人變位機系統(tǒng)的協(xié)調(diào)平穩(wěn)性。
　　基于以上研究，開發(fā)并實現(xiàn)了衛(wèi)浴噴涂機器人離線編程原型系統(tǒng)