多場耦合作用機(jī)器人靜電空氣噴涂沉積厚度模型研究.pdf

1、靜電噴涂機(jī)器人在諸多領(lǐng)域，特別是汽車、陶瓷行業(yè)有著越來越普遍的應(yīng)用。靜電噴涂因其適用于自動(dòng)化涂裝線，有較高的成膜率，很好的噴涂表面質(zhì)量，涂料利用率高等特點(diǎn)，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(zhǔn)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(jī)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(zhì)量和涂裝效

2、率的重要因素。
　　本文以靜電空氣噴槍為實(shí)際研究對(duì)象，通過有限元分析平臺(tái)Maxwell和ANSYS Workbench對(duì)靜電空氣噴涂進(jìn)行數(shù)值仿真研究，并搭建靜電空氣噴涂試驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了靜電空氣噴涂靜態(tài)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。提出一種新的靜電空氣噴涂厚度分布的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步探討了噴涂高度和靜電電壓對(duì)靜電空氣噴涂厚度沉積模型的影響規(guī)律。具體的研究內(nèi)容主要包括下面幾點(diǎn)：
　　(1)根據(jù)靜電原理及噴霧成膜機(jī)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(qiáng)分布。
　　(2)建立靜電空氣噴槍-工件系統(tǒng)的有限元模型，設(shè)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(duì)涂料分布結(jié)果、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)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(duì)噴霧顆粒的沉積作用，分析結(jié)果顯示電場越強(qiáng)，沉積在工件上的噴霧粒子越多。
　　(3)搭建靜電噴涂試驗(yàn)平臺(tái)，在改變