本系统采用数字孪生技术实现机器人喷涂控制,步骤包括:1) 构建工件与机器人三维模型,工件模型由三角网格构成;2) 对三角网格进行处理以优化喷涂路径;3) 利用数字孪生技术模拟喷涂过程,调整参数以提高喷涂质量;4) 将优化后的参数应用于实际喷涂,提升效率与精度。
背景技术
工业生产过程中,在生产后段工序大多需要对生产件进行上漆喷涂作业,而涂装质量的好坏直接影响该工件的使用寿命,与此同时由于各种工件工艺参数不同,其所对应的喷涂参数(喷涂流量、喷涂距离等)也不同,为了得到较好的涂装效果,现阶段确定喷涂参数需要经过大量实际生产测试才能将该工件所对应的工艺参数确定下来。
在这过程中会造成工件、涂装等材料的浪费,也需要极大的人工与时间成本去对喷涂后的工件进行检测,造成生产滞后等问题。本发明提出一种利用数字孪生技术对机器人喷涂虚拟仿真构建方法,通过构建数字孪生体,模拟真实喷涂情况,并对工件进行涂装质量分析,一方面可以减少材料的浪费,另一方面通过虚拟测试获得精确的喷涂参数,节省时间与人工成本。
现有技术下机器人喷涂主要存在以下缺点:
(1)喷涂机器人的喷涂路径点位、速度、加速度等关键参数的设定高度依赖于工件的形状、材质、表面状态以及所需的涂装效果。这种高度定制化需求使得调试示教过程变得异常复杂且耗时。工程师不仅需要具备深厚的专业知识,还需通过反复试验与调整,此外,随着产品设计的频繁更新换代,喷涂参数的重新设定与调试工作更是加剧了这一难题,导致调试周期延长,成本上升,且难以快速响应市场变化。
(2)在实际生产过程中,由于生产环境、材料特性、设备磨损等多种因素的影响,喷涂参数往往需要进行动态调整与优化。此时需要不断对真实设备进行现场监控、参数修改与调试,以确保涂装质量的稳定。这一过程不仅消耗了大量的人力资源,还增加了停机时间,降低了整体生产效率。
(3)由于喷涂时难易确定喷涂的质量,而且现有的机器人无法反馈喷涂时的影像,只有在喷涂完成后才能得到对应的结果。因此每次调节机器人数据的时候都需要等待喷涂结束后才能进行调节,降低了整体生产效率。
实现思路