【技术实现步骤摘要】
一种基于圆柱面变位姿喷涂涂膜厚度的预测建模方法
[0001]本专利技术涉及数控喷涂
，具体为一种基于圆柱面变位姿喷涂涂膜厚度的预测建模方法。
技术介绍
[0002]目前，随着自动化技术与信息技术的快速发展，机器人喷涂已逐渐取代人工喷涂，被广泛应用在汽车、航空、航天和船舶等领域的涂装制造中，阐明喷涂成膜规律并构建涂膜厚度分布预测模型，是实现基于离线编程的喷涂机器人数控喷涂轨迹规划的基础。
[0003]随着计算流体力学的发展，利用计算流体力学结合实验数据来计算涂膜厚度在理论上可适用于各种条件下的喷涂成膜过程仿真，Conner Zhao等人针对平面分析静电旋杯的移动速率对涂膜分布的影响规律，建立了静电空气喷涂涂膜厚度分布的数学模型，但所建模型并未考虑喷枪位姿对涂膜分布的影响规律，且只适用于静电旋杯喷枪不能适用于空气喷枪，一旦喷枪改变，模型将不再适用，由于空气喷涂气场、雾场和靶场是影响涂料转移和成膜质量的重要因素，为此，学者们试图揭示出三场作用下的空气喷涂成膜机理及特性，如Fogliati考虑气场和雾场的影响，采用拉格...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于圆柱面变位姿喷涂涂膜厚度的预测建模方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：建立喷枪帽三维模型以及基于圆柱面静态喷涂的控制域，进行数值模拟实验并采集数值模拟实验数据；步骤二：数据分析，分析不同圆柱直径变位姿喷涂下的涂膜厚度规律，得出变位姿喷枪可调范围；步骤三：建立喷枪数学模型，结合喷枪位姿可调范围，进行喷涂实验；步骤四：收集实验涂膜数据，根据变位姿喷枪数学模型，采用Trust
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Region优化算法对实验数据进行拟合，得到圆柱面变位姿模型待识别参数，进行多元线性回归分析，得到圆柱面变位姿喷涂涂膜厚度预测模型。2.根据权利要求1所述的基于圆柱面变位姿喷涂涂膜厚度的预测建模方法，其特征在于：基于上述步骤一中所述建立喷枪帽三维模型型以及仿真控制域，具体步骤如下：步骤一(1)：首先建立空气喷枪喷帽模型，喷帽中心是涂料孔，涂料孔外侧是环形的中心雾化孔，中心雾化孔两侧分别排列两个辅助雾化孔，空气帽两侧牛角形结构上分别布置两个扇面控制孔；步骤一(2)：根据改变圆柱直径与变位姿喷涂的需要，本次研究针对不同直径的圆柱面采用变位姿喷涂方式进行数值模拟，圆柱直径分别为D1、D2、D3，根据喷枪工艺要求，允许喷涂高度可调范围为H1～H2，并预设喷涂角度调节范围为α1～α2，对于不同的喷涂高度、喷涂角度以及圆柱直径，需要设置不同的控制域进行模拟计算。3.根据权利要求1所述的基于圆柱面变位姿喷涂涂膜厚度的预测建模方法，其特征在于：基于上述步骤一中所述对基于圆柱面静态变位姿喷涂的数值模拟计算的方法包括如下步骤：步骤一(3)：对喷雾流场设置两个相，第一相为气相，代表喷雾流场中的空气，第二相为液相，代表流场中的涂料液滴，涂料选用商用水性漆，经过测量仪器测出其密度与粘度，根据数值模拟边界条件及所需参数，分别对气相质量流量、液相质量流量、液相初始速度、液相入口处体积率、湍流强度、水力直径、喷枪雾化压力、重力、操作压力、静态喷涂时间进行设置；步骤一(4)：采集数值模拟实验数据：对于喷涂到圆柱壁面上的涂料液滴，以喷枪喷锥方向为Z向，圆柱面周向方向为X向，圆柱面轴向方向为Y向建立坐标系，分别对圆柱壁面上X方向和Y方向采集数值模拟数据点。4.根据权利要求1所述的基于圆柱面变位姿喷涂涂膜厚度的预测建模方法，其特征在于：基于上述步骤二...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾勇，刘久轩，赵雪雅，韩德庆，陈洪博，戴尧，卢倩，
申请(专利权)人：盐城工学院技术转移中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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