喷漆工艺轨迹自动生成技术研究及实现

摘要

喷漆自动工艺轨迹规划能缩短轨迹编程时间，实现提高喷涂质量、降低油漆消耗、减少加工时间等目标。针对目前喷漆自动轨迹规划研究还集中在理论研究和模拟仿真阶段，缺乏系统应用研究，本文研究并实现了喷漆工艺轨迹自动生成技术，利用visualC++编程工具和OpenGL图形技术，在PC机上初步实现了计算机辅助的喷漆自动工艺轨迹生成。本文具体研究内容如下：
　　 1、研究并实现了自动工艺轨迹生成的计算机辅助软件通用技术，包括三维模型图形处理、对象交互选取技术、几何计算模块开发、工艺轨迹自动生成的多过程框架结构等方面。
　　 2、提出并实现了一种新的基于喷漆的曲面分割方法。该方法基于零件CAD三角网格模型和油漆沉积模型，首先通过初步分割得到能实现油漆均匀覆盖的面片；接着考虑油漆消耗，判断是否需要对孔洞等障碍区域进行喷涂；最后是综合考虑循环加工时间、沉积图案类型（光栅型和螺旋型）、轨迹生成等因素的基于避障分割方法。
　　 3、研究并实现了喷漆自动工艺轨迹生成技术。结合基于喷漆的曲面分割方法，所研究技术能对曲面或面片自动采用合适的轨迹图案类型（光栅型或螺旋型）并生成轨迹；基于改进的包容盒路径生成算法，能自动生成包含合理喷枪位置、喷枪方向、喷枪速度等参数的光栅型轨迹。