基于Z-map理论的喷枪轨迹生成方法.pdfVIP

机械 设计 与制造 第 1期 158 Machinery Design Manufacture 2012年 1月 文章编号：1001—3997(2012)01—0158—03 基于Z-map理论的喷枪轨迹生成方法水 刘超颖 杨晓博 王战中 李 博 张 俊 (石家庄铁道大学 机械工程学院，石家庄 050043) TrajectorygenerationofpaintinggunbasedonZ-maptheory LIUChao-ying，YANGXiao—bo，WANGZhan-zhong，LIBo，ZHANGJun (DepartmentofMechanicalEngineering，ShijiazhuangTiedaoUniversity，Shijiazhuang050043，China) 【摘 要】喷漆机器人作为一种先进的涂装生产设备已广泛应用于产品内外表面的喷涂，由于现 代工业产品外形相当复杂，如何实现涂层均匀化变得极为重要 。基于Z—map理论，在 自由曲面CAD模 型的基础上，将 自由曲面三角网格化得到多面体模型，然后利用Z—map方法实现了等距喷涂情况下喷 涂节点的坐标及其法向量的提取，将喷涂节点插补优化后连接为喷枪的喷涂轨迹，从而实现了自动生 成 自由曲面上喷枪轨迹。最后，以一汽车CAD模型为例生成了机器人喷涂轨迹。 关键词：喷漆机器人；轨迹规划 ；多面体模型；Z—map 【Abstract】 ray-paintingrobot，anadvancedpaintingequipment，hasbeenwidetyusedinpainting bothinsideandoutsidesurfaceofproducts．Becausemodernproduct’Sappearanceisverycomplex，howto paintingituniformlyhasbecomeanextremelyimportantproblem．BasedonZ-maptheorynadtheCAD modeloffreesurface．apolyhedronmodelisobtainedbytriangularmeshingthefreesurface．Thenthez— mapmethodisappl~dtorealizetheextractionofcoordinatesandnormalvectorsofthepaintingnodeuncler theconditionofequidistancepainting．Thus，thepaintingnodesoptimizedbyinterpolatingraeconnectedto generatethespray-guntrajectory，andthespray-guntrajectoryoffreesurfacecouldbegeneratedautomati- cally．Finally，thespray-ugntrajectoryofautoCADmodelisgenerated． Keywords：Spray-paintingrobot；Trajectoryplanning；Polyhedronmodel；Z-map 中图分类号 ：TH16，TP242．2 文献标识码 ：A _ — 对喷漆时间，并可得到更均匀的漆膜厚度，其缺点是轨迹规划的 1 日上、lJ—吾一 算法较为复杂，考虑的因素较多，不适用于曲面的喷涂轨迹规划。 随着工业产品外形设计技术的不断发展，越来越多的自由造 光栅形路径规划实现起来比较容易，喷涂后在喷涂边界处涂层厚 型曲面被应用在产品外形设计中，CAD造型曲面在工业工程