| 题名 | 多场耦合作用机器人静电空气喷涂沉积厚度模型研究 |
| 作者 | 赵培 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 导师 | 张淑珍 |
| 关键词 | 静电喷涂 多场耦合 多项式拟合曲线 椭圆抛物面分布模型 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 静电喷涂机器人在诸多领域,特别是汽车、陶瓷行业有着越来越普遍的应用。静电喷涂因其适用于自动化涂装线,有较高的成膜率,很好的喷涂表面质量,涂料利用率高等特点,成为越来越广泛的涂装方法。但在静电喷涂过程中,静电喷涂厚度分布模型受到喷涂流量、整形空气压力、喷枪高度、静电电压、喷枪行走速度等因素的耦合作用,尚未得到较为准确的静电空气喷涂厚度沉积分布模型。喷涂厚度分布模型是影响喷涂机器人轨迹规划和漆膜厚度一致性的主要因素,也是影响喷涂质量和涂装效率的重要因素。本文以静电空气喷枪为实际研究对象,通过有限元分析平台Maxwell和ANSYS Workbench对静电空气喷涂进行数值仿真研究,并搭建静电空气喷涂试验平台,进行了静电空气喷涂静态动态试验。提出一种新的静电空气喷涂厚度分布的数学模型,进一步探讨了喷涂高度和静电电压对静电空气喷涂厚度沉积模型的影响规律。具体的研究内容主要包括下面几点:(1)根据静电原理及喷雾成膜机理的特殊性,分析了平板工件、圆柱工件、V型工件,在不同喷涂高度、不同静电电压条件下,静电喷涂区域的电势及场强分布。(2)建立静电空气喷枪-工件系统的有限元模型,设定喷涂工艺参数,从而探究分析静电场-气液流场耦合作用下的喷涂效果。研究了喷涂高度和静电电压对涂料分布结果、带电粒子的运动轨迹、粒子分布特性的影响规律。得出喷雾粒子速度分布图,并分析了电场对喷雾颗粒的沉积作用,分析结果显示电场越强,沉积在工件上的喷雾粒子越多。(3)搭建静电喷涂试验平台,在改变喷涂高度与静电电压条件下进行静电喷涂静态试验。通过试验验证了数值模拟结果,测量得到漆膜厚度分布数据,采用遗传算法对试验数据进行拟合,得出单一漆膜截面厚度符合4次多项式拟合曲线分布,进而推导出整个静态漆膜的椭圆抛物面分布模型,并对模型进行修正,得到喷涂高度、静电电压对分布模型的影响因子。(4)针对提出的喷涂模型,进行动态喷涂试验及轨迹规划,验证了椭圆抛物面分布模型的有效性和实用性。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 78 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92450]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵培. 多场耦合作用机器人静电空气喷涂沉积厚度模型研究[D]. 2017. |
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