平面喷涂漆膜厚度分布规律研究与搭接参数优化

目的实现大型船舶外板表面喷涂的自动化作业,开展表面漆膜厚度分布规律研究,优化平面喷涂轨迹,求出最佳喷涂搭接参数。方法以喷嘴雾幅宽度、距离、喷枪移动速度三个喷涂工艺参数为因素进行正交实验,获得漆膜厚度分布数据,使用b分布函数进行实验数据表征,运用遗传算法优化拟合b分布模型的三个关键参数。基于BP神经网络算法建立漆膜厚度分布预测模型,并对预测结果进行合理性分析。在此基础上,研究每道漆膜之间的搭接规律,运用NSGA-Ⅱ算法求解最优漆膜搭接宽度。结果计算得到15组实验数据对应b分布模型的T_(max)、w及β,构建的漆膜厚度分布预测模型能准确预测在不同喷涂工艺参数下的漆膜厚度分布。以第16组实验为例,计算得到了最优的漆膜搭接宽度为41.76 cm。结论建立了喷涂工艺参数和膜厚分布规律之间的映射模型,该模型可以准确预测不同工艺参数下的涂层厚度分布,应用该模型计算出的最优漆膜搭接宽度能获得厚度均匀的涂层,为实现船舶外板的自动化喷涂做好了前期准备。

自动旋转式喷涂机喷涂轨迹优化

目的实现包装生产线上的自动化高效涂装作业,建立待喷涂工件表面的漆膜厚度分布模型,优化喷涂轨迹,求解最佳的喷涂工件的进给速度和自动旋转式喷涂机的旋转速度,实现自动旋转式喷涂机的喷涂轨迹优化。方法通过自动旋转式喷涂机进行喷涂试验,获得漆膜厚度数据,通过β分布模型表征试验数据,运用Matlab遗传算法工具箱拟合出β分布模型的关键参数。根据自动旋转式喷涂机喷涂过程,确定喷涂轨迹方程,在此基础上建立漆膜厚度搭接模型,通过NSGA-Ⅱ算法求解出最佳的进给速度和喷涂机的旋转速度。结果根据NSGA-Ⅱ算法进行优化得出被喷涂工件的进给速度为428.849 mm/s,喷涂机的旋转速度为6.22 rad/s,工件的喷涂时间为6.995 s。结论被喷涂表面的漆膜厚度模型能够准确地反映被喷涂工件表面的实际喷涂情况,能够对自动旋转式喷涂机的喷涂轨迹进行合理优化,为实现包装领域内的自动化涂装作业奠定了基础。