船舶涂装机器人工艺数据库研究与应用

发布时间：2020-07-22 21:14

【摘要】：当前船舶行业发展困难、船市低迷,国内外许多船舶企业开始生产转型。我国船舶企业在国家智能制造2025的技术发展浪潮下,大力发展船舶行业的智能制造技术,引进和发展船舶工业机器人,已经成为船舶行业生产建造技术的发展趋势。本文以上海外高桥造船有限公司的一款船舶涂装爬壁喷涂机器人为研究对象,通过开展基于机器人作业工艺参数的喷涂实验,研究影响机器人喷涂的主要因素,获得最佳工艺参数,从而提高机器人的喷涂效果。同时,设计研究了喷涂机器人的工艺数据库架构,为喷涂机器人的智能化发展提供了参考。主要研究内容如下:(1)在研究分析当前船舶工业机器人发展现状的基础上,以上海外高桥造船有限公司的船舶涂装爬壁喷涂机器人为研究对象,分析了人工喷涂的作业现状,并与机器人喷涂作业进行比较,探讨了影响机器人喷涂效果的工艺因素。以涂层累积模型中的双β分布模式为例,分析了机器人喷涂设备的涂层累积分布,根据模型的表达式分析预选出合适的移动速度、喷涂压力、喷枪高度和连接漆料管线长度等工艺参数,以及涂料性状对机器人喷涂作业的影响规律。(2)围绕机器人喷涂时的移动速度、喷涂压力、喷枪高度、连接漆料管线长度及涂料性状等工艺参数开展系统研究。通过比照喷涂实验发现,移动速度和连接漆料管线长度对提升机器人喷涂效果有限,而喷涂压力和喷枪高度则有着明显改善。通过系统开展不同性状涂料在不同喷枪高度和喷涂压力的喷涂实验,证明了喷涂压力和喷枪高度对于不同性状的涂料都表现出明显改变喷涂效果的规律,尤其对单组分、低粘度的涂料更为明显。而在对这些工艺参数的正交试验的数据结果显示喷涂压力对于喷涂效果影响最大,而喷枪高度、漆管长度和移动速度的影响程度相对较小,由此得出喷涂压力是影响喷涂效果的主要因素,获得了适用于该机器人在船舶外板防污漆喷涂作业时的最佳工艺参数组合为:喷枪高度450 mm、移动速度300 mm/s、喷涂压力0.55 Mpa、漆管长度40 m。(3)基于影响船舶喷涂机器人喷涂效果的系统研究,建立了基于该机器人运行模式的喷涂工艺数据库架构,提出了通过工艺数据库驱动机器人接口的设计理念,为喷涂机器人的决策智能化发展提供了一定基础。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U671;TP242

【相似文献】