大工作空間自動噴涂裝備設計與分析.pdf

1、本文以大型特種工件的隔熱層噴涂為工程應用背景，對大工作空間自動噴涂裝備進行系統(tǒng)研究。首先依據特種工件噴涂要求，進行噴涂裝備功能分析，確定自動噴涂裝備原理方案和系統(tǒng)組成;對噴涂機器人結構進行了詳細設計，對噴涂機器人進行運動仿真分析和關鍵部件的有限元分析，確定噴涂機器人機械本體的結構尺寸;根據實驗要求依據設計結果研制一套噴涂機器人縮比實驗樣機，開展了相關實驗研究。理論分析結果和實驗結果表明，本設計能夠滿足大型特種工件噴涂工作空間、軌跡規(guī)劃、

2、噴涂效率及結構強度要求，為真實樣機的研制提供了依據，論文研究工作具有重要的理論意義和實際應用價值。
　　論文具體研究內容如下:
　　(1)依據大型特種工件噴涂要求進行功能分析，確定噴涂裝備系統(tǒng)的基本組成，在此基礎上重點對噴涂機器人本體進行構型方案設計，通過對多個噴涂機器人構型方案的對比分析，最終確定采用能夠滿足大工作空間噴涂需要的框架式噴涂機器人構型方案。
　　(2)進行框架式噴涂機器人結構設計。配置了三個移動軸和兩個

3、姿態(tài)軸用以滿足噴槍在空間的位置和姿態(tài)要求，并對各軸的傳動單元、導軌結構、伺服電機等進行了詳細的設計和計算，建立了三維虛擬樣機模型。
　　(3)采用D-H方法建立了噴涂機器人運動學解析模型，并用mathematica求解出解析解;對噴涂機器人噴涂軌跡進行規(guī)劃研究，依據噴涂路徑規(guī)劃結果，在ADAMS中對機構進行運動學仿真，仿真結果表明噴涂機器人結構設計能夠滿足噴涂工作空間和噴涂軌跡規(guī)劃要求。
　　(4)針對框架式噴涂機器人大工作