基于新型離線軌跡生成方法的機(jī)器人涂裝

刊名：Progress in Organic Coatings（英）

刊期：2015年第86期

作者：Mayur V.Andulkar

編譯：王亮

提出了一種新的集成離線編程方法，以完成汽車涂裝工件表面上的自動(dòng)機(jī)器人軌跡生成?；谟?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，以集成方式生成各部分模型、工具模型、約束及優(yōu)化后的軌跡。該方法側(cè)重于將涂裝工件表面離散分成幾個(gè)部分，同步軌跡生成機(jī)器人只需考慮表面的局部幾何特性及其對(duì)全局的影響。本研究針對(duì)機(jī)器人軌跡生成，以完成自由零部件表面的油漆噴涂，同時(shí)使油漆層的厚度最小，并提出了有效且具有魯棒性的算法用于汽車零部件的加工。測(cè)試表面的仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法在處理復(fù)雜零部件幾何面和涂裝中是靈活有效的。

自由曲面的自動(dòng)離線軌跡生成方法是機(jī)器人噴涂一種重要目標(biāo)。該方法基于自由曲面三角形模型，以一種集成方式生成軌跡，討論了參數(shù)對(duì)噴漆厚度和軌跡生成的影響。在汽車涂裝工件表面仿真結(jié)果表明，該方法具有一定的靈活性以滿足不同噴涂分布模式。本文采用了汽車涂裝工件簡(jiǎn)單平面和高度彎曲表面進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，與現(xiàn)有的方法相比，所提出方法對(duì)于簡(jiǎn)單和復(fù)雜表面均有效。為在復(fù)雜表面噴漆，該方法對(duì)油漆重疊距離和噴漆速度進(jìn)行了優(yōu)化。而優(yōu)化噴槍距離也是一種提高噴涂性能的方法。在該方法中，由于沒(méi)有考慮油漆損耗，因此為了減少表面凹槽或不連續(xù)性的油漆損耗，將涂裝工件表面分割成幾何較小模塊，利用所提出的算法生成每一部分的軌跡，然后將所得的軌跡合成，以獲得整體的噴槍軌跡。

確定噴槍軌跡的關(guān)鍵是為了達(dá)到涂裝工件理想的涂料厚度和均勻性。噴槍軌跡規(guī)劃是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，涉及到多個(gè)參數(shù)如零件的幾何形狀、噴槍模型或工具模型、噴涂速度及約束、周期時(shí)間、油漆廢料、所需的油漆厚度、涂料厚度變化等。機(jī)器人軌跡生成法簡(jiǎn)單實(shí)用，但是由于產(chǎn)品生產(chǎn)周期短、批量小、更新快及庫(kù)存限制，因此使得該方法成本較高。