一种发动机涂装轨迹离线仿真方法技术

本发明专利技术属于发动机涂装和仿真技术领域，公开了一种发动机涂装轨迹离线仿真方法，包括建立仿真数据库和建立机器人站仿真模型；机器人站仿真模型进行仿真计算，输出漆膜厚度的分布云图和机器人的运动轨迹；对漆膜厚度和运动轨迹进行校验，如果满足要求直接输出仿真结果，否则对油漆路径进行优化并再次仿真计算。本发明专利技术使用仿真技术分析油漆涂装轨迹喷涂效果，通过改善发动机涂装轨迹，使用离线仿真方式提升发动机涂层质量。本发明专利技术规避了生产台架占用时间，减少了研发成本和压缩了研发时间，具有结果可量化、仿真可靠性高的优点，实现了对特定涂装缺陷的针对性优化。涂装缺陷的针对性优化。涂装缺陷的针对性优化。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机涂装轨迹离线仿真方法


[0001]本专利技术涉及发动机涂装和仿真
，尤其涉及一种发动机涂装轨迹离线仿真方法。

技术介绍

[0002]随发动机行业生产制造精细化程度提升，发动机涂装质量要求逐步提高。涂装作业要求油漆厚度涂布均匀，涂层局部过厚或过薄会衰减油漆防水、防污和防锈性能。油漆轨迹设计调试是控制涂层厚度的核心要素，机器人喷涂路径重叠、喷头移动速度和喷射角度直接决定涂层厚度，影响发动机涂装质量。
[0003]涂装行业设计调试机器人喷漆轨迹传统方法为：依据涂装作业经验设计油漆轨迹，根据实物涂装时的涂层缺陷改进设计，采用改良方案循环验证。该方法使用实物实际涂装循环验证，占用生产涂装机器人，损耗正常生产制造时间，周期长，且成本高，可靠性低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种发动机涂装轨迹离线仿真方法，以解决发动机涂装存在的周期长、成本高和可靠性低的问题。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种发动机涂装轨迹离线仿真方法，包括如下步骤：
[0007]S1，建立仿真数据库；
[0008]S2，根据所述仿真数据库建立机器人站仿真模型；
[0009]S3，所述机器人站仿真模型进行仿真计算，输出漆膜厚度的分布云图和机器人的运动轨迹；
[0010]S4，对所述漆膜厚度和所述运动轨迹进行校验，如果满足要求直接输出仿真结果，否则对油漆路径进行优化，并返回步骤S3。
[0011]可选地，所述仿真数据库包括漆料物化性质参数、机器人六轴参数、刷子表参数、产线布置参数、涂装轨迹参数和发动机尺寸参数。
[0012]可选地，所述刷子表参数包括水平风速、竖直风速、油漆粘度、喷房湿度、喷房温度和供漆压力。
[0013]可选地，步骤S3所述仿真计算采用涂装试验的方法确定。
[0014]可选地，所述涂装试验的方法具体为：
[0015]在平整方形钢板沿直线喷涂，所述漆膜厚度的测量方向与喷涂直线垂直，每间隔10mm设一取样点，形成膜厚
‑
距离拟合曲线，使用该拟合曲线校核IPS涂装仿真膜厚曲线，得到雾锥膜厚分布图和膜厚
‑
距离仿真曲线。
[0016]可选地，步骤S2建立所述机器人站仿真模型具体为：
[0017]在IPS软件中，调用所述仿真数据库，依据IPS转译机器人站测试机器人模型的运动轨迹，反推喷嘴坐标值来修正机器人模型，根据所述涂装轨迹参数，建立喷涂轨迹；在
CATIA软件输出STL格式模型，使用STL_FIX_TOOL修复表面碎片，修复后得到的STL文件导入IPS软件，根据涂装试验结果进行机器人站出漆口坐标校正，得到所述机器人站仿真模型。
[0018]可选地，步骤S4中所述油漆路径进行优化，包括：
[0019]如果存在流挂位置，调整轨迹点和开关枪位置，减少叠枪率，改变扇幅方向，增加所述流挂位置的喷涂时间间隔，提高枪速。
[0020]可选地，步骤S4中所述油漆路径进行优化，包括：
[0021]如果存在漆薄或少漆位置，降低枪速，增加喷涂轨迹，调整轨迹点和开关枪位置，增加所述叠枪率。
[0022]可选地，步骤S4中，所述油漆路径进行优化后，使用main程序导出IPS轨迹程序，调整程序触发点信号语法，基于Rapid程序语法改写IPS轨迹程序，所述机器人站仿真模型加载程序语法，并返回步骤S3。
[0023]可选地，所述漆料物化性质参数，使用涂
‑
4杯测定油漆在24.3℃下粘度为68
‑
88.79s，固体份45.66wt.％
‑
49.07wt.％，密度1.15
‑
1.26g/m3。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术的发动机涂装轨迹离线仿真方法，使用仿真技术分析油漆涂装轨迹喷涂效果，得出油漆涂层厚度云图。通过改善发动机涂装轨迹，使用离线仿真方式提升发动机涂层质量。本专利技术规避了生产台架占用时间，减少了研发成本和压缩了研发时间，具有结果可量化、仿真可靠性高的优点，实现了对特定涂装缺陷的针对性优化。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的一种发动机涂装轨迹离线仿真方法流程图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0028]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0030]在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件
必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0031]本专利技术提供一种发动机涂装轨迹离线仿真方法，如图1所示流程图，下面通过实施例具体说明发动机涂装轨迹离线仿真方法，具体包括如下步骤：
[0032]S1，建立仿真数据库；
[0033]仿真数据库包括漆料物化性质参数、机器人六轴参数、刷子表参数、产线布置参数、涂装轨迹参数和发动机尺寸参数。其中，油漆为水性绿色中光漆或BSFMV
‑
320环氧二合一哑光面漆，主要特征量包括油漆粘度、固体份百分比(重量百分比)和密度，使用涂
‑
4杯测定油漆，在24.3℃下粘度为68
‑
88.79s，固体份45.66wt.％
‑
49.07wt.％，密度1.15
‑
1.26g/m3。
[0034]机器人模型参数特征量包括机器人六轴属性、尺寸参数、六轴法兰中心坐标系方向和机器人底座中心坐标系。机器人六轴属性经测算得到，如表1所示：
[0035][0036]机器人尺寸属性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机涂装轨迹离线仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，建立仿真数据库；S2，根据所述仿真数据库建立机器人站仿真模型；S3，所述机器人站仿真模型进行仿真计算，输出漆膜厚度的分布云图和机器人的运动轨迹；S4，对所述漆膜厚度和所述运动轨迹进行校验，如果满足要求直接输出仿真结果，否则对油漆路径进行优化，并返回步骤S3。2.根据权利要求1所述的发动机涂装轨迹离线仿真方法，其特征在于，所述仿真数据库包括漆料物化性质参数、机器人六轴参数、刷子表参数、产线布置参数、涂装轨迹参数和发动机尺寸参数。3.根据权利要求2所述的发动机涂装轨迹离线仿真方法，其特征在于，所述刷子表参数包括水平风速、竖直风速、油漆粘度、喷房湿度、喷房温度和供漆压力。4.根据权利要求3所述的发动机涂装轨迹离线仿真方法，其特征在于，步骤S3所述仿真计算采用涂装试验的方法。5.根据权利要求4所述的发动机涂装轨迹离线仿真方法，其特征在于，所述涂装试验的方法具体为：在平整方形钢板沿直线喷涂，所述漆膜厚度的测量方向与喷涂直线垂直，每间隔10mm设一取样点，形成膜厚
‑
距离拟合曲线，使用该拟合曲线校核IPS涂装仿真膜厚曲线，得到雾锥膜厚分布图和膜厚
‑
距离仿真曲线。6.根据权利要求2所述的发动机涂装轨迹离线仿真方法，其特征在于，步骤S2建立所述机器人站仿真模型具体为：在IPS软件中，调用所述仿真数据库，依据IPS转译机器人站测试机器人模型的运动轨迹，反...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永昆，华青松，张立，张俊雄，陆洋，平志谦，汪良华，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：