基于激光测距传感器的机器人末端定位扫描装置设计

为实现变截面复杂管道内壁喷涂机器人的定位、喷涂目标模型重建和喷涂轨迹规划功能,设计了末端激光定位扫描装置,描述了该装置传感器的选型、扫描头机构设计和相应的数学模型,并着重阐述了喷涂管道内截面自动扫描的流程以及测量路径规划算法的实现。实验证明,该设计实现了一类超常规尺寸喷涂目标在喷涂机器人坐标系中的数模重建功能,解决了逐点示教无法完成复杂内表面喷涂轨迹规划的问题。     

喷涂机器人自动轨迹规划研究进展与展望

喷涂自动轨迹规划是以喷枪涂料沉积模型、工件表面CAD模型、约束条件和优化准则为基础,利用最优轨迹规划器自动生成喷枪轨迹。简介了喷涂自动轨迹规划的发展历程,分析了高斯分布模型、贝它分布模型、分析沉积模型、工件表面建模方法和优化准则,详细综述了最优轨迹规划器的研究进展,分析了目前自动轨迹规划研究存在的难点问题,并展望了自动轨迹规划的未来发展。     

船舱狭窄封闭空间喷涂机器人结构设计与自动喷涂流程

船舱喷涂作业空间封闭、自动化实施难度大，目前仍采用人工作业方式。在复杂的船舱环境中，人工作业难度大、效率低，涂料对健康危害高，亟需机器人代替人工进行作业，提高船舶企业喷涂自动化水平。针对船舱喷涂作业，设计了一种三级伸缩臂架结构的封闭结构面全覆盖的喷涂机器人系统，能够通过狭窄舱门进入船舱内部空间，实现多面多角度的自动喷涂作业，结构稳定、喷点精度高。针对喷涂作业自动化需求，开展了自动喷涂流程设计。通过分析喷涂工艺和机器人可达性进行喷涂路径规划和喷涂流程设计。为了验证设计的可行性，开展了喷涂工艺试验、喷涂轨迹和作业流程仿真。仿真和试验结果表明，文中设计的船舱喷涂作业机器人和自动作业流程是可行的。     

自动热喷涂机器人喷枪轨迹研究综述

热喷涂机器人喷枪轨迹生成和规划是喷涂过程的重要研究内容之一。归纳了影响喷涂质量的关键因素,总结了喷涂方式的类型和轨迹生成的方法。在此基础上,对自动喷涂机器人路径规划的研究前景进行了展望。     

基于粒子群算法的平面双道喷涂轨迹规划研究

针对喷涂机器人自动轨迹规划过程中喷涂质量低的问题,对平面喷涂物体的轨迹规划问题进行了研究。利用椭圆双β模型构建平面双道喷涂厚度累积模型,以喷涂厚度的理论值和实际值之间的方差作为目标函数,结合粒子群算法进行相应的优化求解,并与其他优化方法进行对比,证明了粒子群算法对喷涂质量进行优化的有效性,具有一定的指导意义。     

基于改进OMP算法的喷涂机器人轨迹规划研究

为实现CAD模型未知情况下的喷涂机器人自动轨迹规划,提出了一种基于工件三维点云直接生成喷涂轨迹的方法,并使用改进的正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法进行轨迹优化.首先,将理想涂层厚度函数视作原始信号,通过引入信赖域反射算法解决了投影系数的约束问题,应用OMP算法进行涂层厚度重建,并求出每条喷涂轨迹的位置和喷枪速率.然后,对预处理后的点云模型应用轨迹生成算法得到工件表面的喷涂轨迹,通过坐标变换和姿态解算生成机器人喷涂轨迹.最后,对扫描获取的待喷涂曲面使用上述方法进行仿真.仿真结果显示,重建涂层厚度误差为4.28％,满足均匀性要求,喷涂时间显著缩短,表明所提出的轨迹规划和优化方法是可行的.     

基于文献计量学的喷涂机器人国内研究可视化分析

随着工业机器人的发展,喷涂机器人逐渐代替人工喷涂,为清楚了解喷涂机器人领域的研究现状和发展方向,基于CiteSpace软件,采用定性与定量的可视化分析研究方法,选取CNKI数据库中喷涂机器人领域相关文献作为数据样本,绘制该领域的年发文量、作者合作网络、关键词共现、突现等知识图谱,最后进行分析。得出结果：喷涂机器人领域相关文献的年发文量整体呈上涨趋势,核心作者之间多数以团队的形式存在。机器人、喷涂、轨迹规划与优化、仿真和离线编程是当前领域的研究热点。在未来,离线编程与轨迹规划与优化、路径规划、仿真相结合以及自动喷涂和汽车将会成为该领域的研究重点和发展方向。     

机器人喷涂轨迹计算与仿真

工业机器人因其灵活性、可编程以及低成本而在自动化喷涂应用中前景广阔。采用离线编程技术规划喷涂轨迹可以大大提高工件的喷涂效率,实现自动化喷涂作业。在分析了复杂曲面的喷涂轨迹规划涉及到的算法问题后,提出了一种基于球坐标的涂料沉积模型和最小厚度约束的轨迹生成方法。首先,建立在球坐标系中描述的涂料沉积模型;其次,给出待喷涂曲面上一点处的喷涂累积厚度计算方法;然后,针对最小厚度约束,提出了喷涂轨迹规划算法;最后,利用机器人离线仿真平台对喷涂轨迹进行了验证,并对喷涂区域的累积厚度进行仿真。结果表明可以得到满足喷涂厚度要求的曲面喷涂轨迹。     

一种圆形组件端面喷涂自动生产线的设计

针对圆形组件端面手动喷涂存在的问题,基于高效、自动化的设计要求,根据工件端面喷涂的位置特点和工艺要求,仿效人工端面发黑的操作步骤,设计和规划自动喷涂生产线。该生产线包括工件传送装置、工件旋转装置、喷枪控制装置、喷涂系统、电控系统等部分,该生产线提高了工件喷涂的自动化程度,改善了操作人员的工作环境,有益于操作人员的职业健康,喷涂生产效率提高了40%以上。     

全仿形自动喷涂机喷涂轨迹规划与结构设计

全仿形自动喷涂机是汽车车身涂装生产线上的关键设备,在一些汽车制造厂广泛使用。文中以东风公司商用车车身涂装线金属漆7杯站项目为工程背景,重点论述全仿形自动喷涂机的喷涂轨迹规划、结构设计等。工程实践结果表明,该设备整体设计合理、可靠、实用,喷涂效果满足工艺要求。     

储罐底板自动漏磁检测小车的路径规划与运动控制

针对储罐底板现有检测装备自动化程度不高、检测劳动强度大、检测效率低等问题,设计了储罐底板自动化漏磁检测系统。介绍了系统的结构组成,分析了基于双目激光测距的小车自动定位原理。根据储罐底板的结构特征和漏磁检测的特点,规划了检测小车的运动路径,研究了小车运动速度增量式PID控制算法和小车运动方向差动式控制算法,并进行了实验研究。结果表明,小车能够根据设定的PID控制参数沿规划路径扫查,小车在直线寻迹时30°方向偏差纠偏时间约为1.7s,轨迹跟踪性能良好。     

柔性仿形自动喷涂系统的轨迹规划

柔性仿形自动喷涂系统是为适应汽车产业高质量、多品种自动化生产而开发的高新技术设备。仿形技术是本系统的关键技术之一。本文主要介绍了此喷涂系统仿形轨迹规划的详细过程，给出了与传送链同步的轨迹粗插补算法，描述了控制系统的实现。     

飞机发动机叶片燕尾基座自动化喷涂研究

针对飞机发动机叶片燕尾基座的自动化喷涂问题,以提高喷涂涂层均匀性为目标,提出一种基于复杂结构件表面喷涂模型的均匀性分析方法。首先设计了燕尾基座自动喷涂的涂料雾化系统和机器人本体系统,然后从飞机发动机叶片燕尾基座的表面几何结构入手,分别建立了平面喷涂模型和曲面喷涂模型,并进行涂层均匀性分析,最后依据均匀性分析结果进行机器人喷涂路径规划。仿真计算结果表明基于复杂结构件表面喷涂模型的均匀性分析方法是正确的,基于此的机器人喷涂路径规划是合理的,为自动喷涂原理样机的研制提供了设计参考。     

针对框架类工件的喷涂在线检测及轨迹规划

针对任意框架类工件喷涂轨迹规划重复建立模型以及喷漆利用率低的问题,设计出一套深度优先搜索算法。该算法利用现有双喷枪模型,研究了工件和喷枪运动速度之间的关系,确保喷枪与工件在喷涂过程中始终保持相对匀速运动状态。运用改变喷枪在工件拐角处的加速度的方法来实现工件的跟踪喷涂,在喷枪间断次数最少的基础上,得到了喷枪轨迹的生成方法。该算法简化了喷涂轨迹规划流程,可以缩短空枪移动距离,克服了传统轨迹规划算法重复输入的局限性。最后进行了门框工件的喷涂实验,验证了该算法的有效性。     

智能喷涂机器人关键技术研究现状及进展

喷涂作为现代产品制造工艺中的一个重要环节,不仅起到美观、防护以及其他特殊作用,也日益成为产品价值的重要组成部分,在家具、航空航天、军工等领域中占据着重要地位。智能喷涂机器人是由计算机、传感、视觉、智能控制等多学科技术交叉综合而构成的复杂机电系统。智能喷涂机器人作为智能喷涂技术的核心,其发展与新材料、新设计和新方法的应用密不可分。针对智能喷涂机器人关键技术研究的共性问题,从喷涂机器人机构设计、喷涂系统动态性能监控、喷涂轨迹自动规划、喷涂质量检测方面综述了当前取得的研究成果;而后针对喷涂系统智能化进程中在机器人机构设计和柔性喷涂系统集成研究面临的挑战进行了分析和讨论;最后,对智能喷涂机器人关键技术研究方面未来的发展方向进行了展望和总结,为喷涂机器人发展方向与关键技术性能提升提供参考,推动喷涂技术全面进入智能化。     

飞机表面清洗机器人运动学建模和三维仿真研究

利用DH方法建立了飞机表面清洗机器人工作装置的运动学模型,以VisualC 为设计语言,利用OpenGL对机器人自动轨迹规划进行了的三维仿真。实现了机器人对线、面区域的自动规划的目标,并可以通过手控和自动控制实现对机器人进行控制。     

IVECO横梁总成多机器人焊接系统的工程开发研究

建立了由焊接机器人，支架送料机器人，焊接工作台和自动上料装置组成的多机器人焊接系统，解决了焊接机器人控制器，支架送料机器人控制器，焊接工作台控制器及自动上料装置控制器之间的通讯及协调控制问题，在完成了系统电气部分设计及控制系统设计的基础上，编制了满足工艺要求的横梁焊接软件，进行了焊接机器人的轨迹规划及计算机仿真，该系统已成功应用于IVECO汽车底盘横梁的焊接。     

空间内表面喷涂的9轴机器人系统轨迹规划方法

针对复杂空间内表面的喷涂作业问题,提出了一种适用于9轴机器人系统的喷枪轨迹规划方法。为实现工件内表面的自动化喷涂作业,在6轴工业机器人基础上引入3轴转台形成9轴机器人喷涂系统。为解决在该系统下如何生成3轴转台与机器人联动的喷枪轨迹这一难点问题,基于机器人离线编程软件进行了二次开发;并以涂层厚度方差最小为目标,给出了确定喷枪轨迹间距这一影响喷涂效果关键参数的方法。将上述轨迹规划方法应用于尾筒型工件,针对工件内表面的几何特征对喷涂高度和喷枪速率进行了优化。仿真结果表明工件内表面涂层厚度和均匀度均能满足要求,说明所提出的喷枪轨迹规划和优化方法是合理的。     

钢轨除锈装置及其液压系统设计

钢轨在焊接加工时必须保证其表面的光洁度和导电性,必须在焊接前进行表面除锈处理,否则难以保证其焊接质量和效率。针对目前国内焊轨厂钢轨除锈工序的加工现状,结合实际情况,设计了一种自动化的除锈装置,其位于钢轨加工流水线上,配有上下左右共四个除锈磨头,以传感器来检测钢轨的位置并控制限位装置的启动;装置工作时,由液压系统驱动不同的液压缸以固定钢轨和改变各个磨头的工作状态,并遵循固定的动作来自动完成钢轨的除锈工作。此装置能够增加工序的自动化程度,减轻工人的劳动强度,提高钢轨的除锈效果。     

电厂自动化防腐喷涂装置设计和关键部件的有限元分析

针对现有电厂的人工喷涂效率低、工作环境恶劣、危险的问题,设计了一种基于电厂筒状贮箱自动喷涂装置,主要包括运输车及转动平台和自动油漆喷枪的结构设计,对转动平台中的滚轮支架、滚轮轴、滚轮支架轴进行了有限元分析。本设计具有高度自动化、运行平稳等优点,满足筒状贮箱自动喷涂的要求。