喷漆机器人油漆工艺建模的研究与系统实现

摘要

喷漆机器人是一种先进的涂装生产设备，现今已广泛地应用于诸如汽车、航天、电子等产品的涂装生产线。但是喷漆机器人自动化程度并不高，多数为“示教再现”型，并且空气喷涂技术的应用范围狭窄，仅限于大型工业生产线，在生活用品和其他方面普及程度不高，且操作人员工作量大，环境恶劣，喷涂质量稳定性很差。随着工业技术的发展和环保意识的增强，开发一种安全稳定且适用性较好的喷漆机器人离线编程系统有着重要的意义。
　　 本文通过大量的文献查阅和实地调研，在喷漆机器人系统设计与实现方面做了如下工作：
　　 首先研究了相关的喷漆工艺和多因素影响的漆膜厚度模型。考虑CAD模型的复杂性并融合各种工艺参数的影响合理设计了漆膜厚度建模的功能模块。然后基于Matlab环境，通过对建模方法的分析与研究，选择遗传算法对实测漆膜厚度数据进行拟合建模，再利用混合编程技术将漆膜工艺模型应用到轨迹优化求解中，为实现计算机辅助自动工艺轨迹生成奠定了理论基础和算法依据。同时为适应多种工况要求设计了漆膜厚度模型数据库管理器，最后根据涂装工艺流程要求并结合CAM技术，以Visual C++6.0为工作平台搭建了喷漆机器人系统的总体框架和界面，实现了工艺建模模块的系统功能。