多場耦合作用機器人靜電空氣噴涂沉積厚度模型研究.pdf

1、靜電噴涂機器人在諸多領域，特別是汽車、陶瓷行業(yè)有著越來越普遍的應用。靜電噴涂因其適用于自動化涂裝線，有較高的成膜率，很好的噴涂表面質量，涂料利用率高等特點，成為越來越廣泛的涂裝方法。但在靜電噴涂過程中，靜電噴涂厚度分布模型受到噴涂流量、整形空氣壓力、噴槍高度、靜電電壓、噴槍行走速度等因素的耦合作用，尚未得到較為準確的靜電空氣噴涂厚度沉積分布模型。噴涂厚度分布模型是影響噴涂機器人軌跡規(guī)劃和漆膜厚度一致性的主要因素，也是影響噴涂質量和涂裝效

2、率的重要因素。
　　本文以靜電空氣噴槍為實際研究對象，通過有限元分析平臺Maxwell和ANSYS Workbench對靜電空氣噴涂進行數(shù)值仿真研究，并搭建靜電空氣噴涂試驗平臺，進行了靜電空氣噴涂靜態(tài)動態(tài)試驗。提出一種新的靜電空氣噴涂厚度分布的數(shù)學模型，進一步探討了噴涂高度和靜電電壓對靜電空氣噴涂厚度沉積模型的影響規(guī)律。具體的研究內容主要包括下面幾點：
　　(1)根據(jù)靜電原理及噴霧成膜機理的特殊性，分析了平板工件、圓柱工件、

3、V型工件，在不同噴涂高度、不同靜電電壓條件下，靜電噴涂區(qū)域的電勢及場強分布。
　　(2)建立靜電空氣噴槍-工件系統(tǒng)的有限元模型，設定噴涂工藝參數(shù)，從而探究分析靜電場-氣液流場耦合作用下的噴涂效果。研究了噴涂高度和靜電電壓對涂料分布結果、帶電粒子的運動軌跡、粒子分布特性的影響規(guī)律。得出噴霧粒子速度分布圖，并分析了電場對噴霧顆粒的沉積作用，分析結果顯示電場越強，沉積在工件上的噴霧粒子越多。
　　(3)搭建靜電噴涂試驗平臺，在改變