CN113385388A - 一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及飞行器装配技术领域，公开了一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法，通过零件分类、喷涂方式分类、通用程序设计、专用程序设计以及通用程序工艺参数及专用程序工艺参数设计等步骤将不同种类但零件特征一致、喷涂方式一致的零件进行组合混线喷涂，巧妙的实现了将航空零件小批量、多品种转换成大批量、小品种进行自动化喷涂，本申请可极大地减少机器人自动化编写零件的数量，扩大了航空零件机器人自动化喷涂的使用率，实现了航空零件采用机器人进行自动化喷涂。
Description
技术领域
本申请涉及航空零件喷涂技术领域，具体涉及一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法。
背景技术
目前，公知的机器人自动喷涂方式是每一项待喷涂零件均需按照零件特征进行喷涂程序编写，并且设定专用喷涂工艺进行机器人自动化喷涂。家电、汽车制造业生产零件种类单一，零件特征为大批量、少品种，一个喷涂程序可完成数量极大的零件进行机器人自动化喷涂。但航空制造业生产零件种类繁多，零件特征为小批量、多品种，一个专用喷涂程序一年喷涂零件数量仅为数十件，并且一种飞机需要喷涂的零件项数超过一万件，若采用原有喷涂方式，将很难实现航空零件机器人自动化喷涂批量生产。
在现有技术中，公开号为CN110640754A，公开日为2020年01月03日，发明名称为“一种炊具喷涂方法”的发明专利，其具体的技术方案为：本发明公开了一种炊具喷涂方法，属于炊具喷涂技术领域，目的在于克服现有炊具喷涂方法示教点位较多的缺陷。喷涂方法包括以下步骤：将锅型分成多个类别，针对每个类别分别设置一组对应的喷涂模板；根据需要喷涂的锅型，选择对应的一组喷涂模板；示教喷涂轨迹并设置喷涂模板的模板参数；控制机器人根据示教的轨迹和模板参数执行喷涂动作。本发明所提供的一种炊具喷涂方法，对锅型进行归类并进行模板化设置，无需通过大量点位来识别锅的形状，减少示教点位数量，提高加工效率。
上述现有技术虽然涉及分类后喷涂，但是其分类标准、喷涂程序设计和喷涂工艺等并不适合航空零件的喷涂，并且上述现有技术主要是为了解决机器人示教点位较多的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题和缺陷，本申请提出了一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法，巧妙的实现了将航空零件小批量、多品种转换成大批量、小品种进行自动化喷涂，从而使航空零件采用机器人进行自动化喷涂成为了可能。
为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：
一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法，具体包括以下步骤：
A、零件分类：首先根据飞机零件制造方式及制造材料的不同将零件分为钣金件与机加件，接着根据零件外形将钣金件分为平板件、C形件、S形件以及型材，根据机加槽深比将机加件分为平板机、浅槽件以及深槽件；
B、喷涂方式分类：钣金平板件、机加平板件、钣金C形件、钣金型材、机加浅槽件以及机加型材件采用通用程序进行喷涂，钣金S型件、机加深槽件采用专用程序进行喷涂；
C、通用程序设计：将机器人喷涂TCP点Z轴方向垂直于零件面积最大的表面，然后沿TCP点坐标X正方向旋转0°至60°，接着沿TCP点坐标Y正方向旋转0°至60°，该姿态为通用程序喷枪第一姿态，使用该姿态从左向右和从前往后编写喷涂轨迹；完成后再将机器人喷涂TCP点Z轴方向垂直于零件面积最大的表面，沿TCP点坐标X负方向旋转0°至60°，接着沿TCP点坐标Y负方向旋转0°至60°，该姿态为通用程序喷枪第二姿态，使用该姿态从右往左以及从后往前编写喷涂轨迹，最终将所有喷涂轨迹合并形成通用喷涂程序；
D、专用程序设计：将机器人喷涂TCP点Z轴方向垂直于零件一个端角，沿同一水平高度采集喷涂记录点，每一个记录点需沿TCP点三个轴调整喷枪姿态，保证每个记录点TCP点Z轴均垂直于零件型面；
G、完成零件喷涂：根据零件分类结果，结合对应的喷涂程序，使用喷涂机器人完成航空零件自动化喷涂。
进一步地，还包括步骤E、通用程序工艺参数设计步骤，具体为：通用程序沿X轴和Y轴旋转角度调整喷涂流量及喷涂雾化扇形压力，每旋转10°，喷涂流量在原有基础上增加10%，喷涂雾化扇形压力增加5%；专用程序工艺参数则根据不同零件调整。
进一步地，还包括步骤F、专用程序工艺参数设计步骤，具体为：将喷涂有效扇形大小调整为喷涂间距的3倍。
进一步地，所述步骤A中，平板机是指凹槽深度＜1cm的零件，浅槽件是指棱边高与槽宽比＜0.3的零件，深槽件是指棱边高与槽宽比＞0.3的零件。
本申请的有益效果：
（1）本申请通过零件分类、喷涂方式分类、通用程序设计、专用程序设计以及通用程序工艺参数及专用程序工艺参数设计等步骤将不同种类但零件特征一致、喷涂方式一致的零件进行组合混线喷涂，巧妙的实现了将航空零件小批量、多品种转换成大批量、小品种进行自动化喷涂。本申请可极大地减少机器人自动化编写零件的数量，扩大了航空零件机器人自动化喷涂的使用率，实现了航空零件采用机器人进行自动化喷涂。
（2）本申请通过通用程序工艺参数及专用程序工艺参数设计保障了航空零件机器人自动化喷涂的质量，进一步提升了产品交付质量水平。
（3）本申请通过柔性混线批产，可提升航空零件机器人自动化喷涂生产效率。
附图说明
本申请的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：
图1为本申请方法流程图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例来进一步说明实现本申请发明目的的技术方案，需要说明的是，本申请要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
本实施例公开了一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法，针对航空制造业中的零件，钣金件与机加件由于表面粗糙度相差较大，导致油漆上漆率及所需工艺参数也有较大差距，所以需分类，并且由于通用程序覆盖零件面积、角度、棱边等区域存在不同，所以需要按照通用程序适用范围根据零件外形进行分类。
参照说明书附图1，所述方法具体包括以下步骤：
A、零件分类
首先根据飞机零件制造方式及制造材料的不同将零件分为钣金件与机加件，接着根据零件外形将钣金件分为平板件、C形件、S形件以及型材，根据机加槽深比将机加件分为平板机、浅槽件以及深槽件；
B、喷涂方式分类
钣金平板件、机加平板件、钣金C形件、钣金型材、机加浅槽件以及机加型材件采用通用程序进行喷涂，钣金S型件、机加深槽件采用专用程序进行喷涂；
C、通用程序设计
通用程序根据分类零件的外形特征调节机器人TCP点的角度，使其与该类零件的所有待喷涂面形成的角度均大致相同，从而保证该类零件中的不同零件在通用程序的喷涂过程中各个待喷涂面上漆率一致，具体为：将机器人喷涂TCP点Z轴方向垂直于零件面积最大的表面，然后沿TCP点坐标X正方向旋转0°至60°，接着沿TCP点坐标Y正方向旋转0°至60°，该姿态为通用程序喷枪第一姿态，使用该姿态从左向右和从前往后编写喷涂轨迹；完成后再将机器人喷涂TCP点Z轴方向垂直于零件面积最大的表面，沿TCP点坐标X负方向旋转0°至60°，接着沿TCP点坐标Y负方向旋转0°至60°，该姿态为通用程序喷枪第二姿态，使用该姿态从右往左和从后往前编写喷涂轨迹，最终将所有喷涂轨迹合并形成通用喷涂程序；
D、专用程序设计
专用程序喷涂的零件通常为型面复杂的零件，通用程序无法兼顾所有待喷涂面，因此需要编写专用程序针对所有需要喷涂面覆盖喷涂，具体为：将机器人喷涂TCP点Z轴方向垂直于零件一个端角，沿同一水平高度采集喷涂记录点，每一个记录点需沿TCP点三个轴调整喷枪姿态，保证每个记录点TCP点Z轴均垂直于零件型面；
E、通用程序工艺参数设计
通用程序沿X轴和Y轴旋转角度调整喷涂流量及喷涂雾化扇形压力，每旋转10°，喷涂流量在原有基础上增加10%，喷涂雾化扇形压力增加5%；专用程序工艺参数则根据不同零件调整。
F、专用程序工艺参数设计
专用程序的工艺参数是根据不同零件的喷涂程序每道喷涂间距决定，通过设置喷涂扇形压力，将喷涂有效扇形大小调整为喷涂间距的3倍。
G、完成零件喷涂
根据零件分类结果，结合对应的喷涂程序，使用喷涂机器人完成航空零件自动化喷涂。
在本实施例中，所述平板机是指凹槽深度＜1cm的零件，所述浅槽件是指棱边高与槽宽比＜0.3的零件，所述深槽件是指棱边高与槽宽比＞0.3的零件。
在本实施例中，在零件分类前，还包括待喷涂零件准备工序，根据喷漆前处理工序完成情况，准备机器人自动喷涂待喷涂零件。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式上的限制，凡是依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本申请的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
A、零件分类：首先根据飞机零件制造方式及制造材料的不同将零件分为钣金件与机加件，接着根据零件外形将钣金件分为平板件、C形件、S形件以及型材，根据机加槽深比将机加件分为平板机、浅槽件以及深槽件；
B、喷涂方式分类：钣金平板件、机加平板件、钣金C形件、钣金型材、机加浅槽件以及机加型材件采用通用程序进行喷涂，钣金S型件、机加深槽件采用专用程序进行喷涂；
C、通用程序设计：将机器人喷涂TCP点Z轴方向垂直于零件面积最大的表面，然后沿TCP点坐标X正方向旋转0°至60°，接着沿TCP点坐标Y正方向旋转0°至60°，该姿态为通用程序喷枪第一姿态，使用该姿态从左向右和从前往后编写喷涂轨迹；完成后再将机器人喷涂TCP点Z轴方向垂直于零件面积最大的表面，沿TCP点坐标X负方向旋转0°至60°，接着沿TCP点坐标Y负方向旋转0°至60°，该姿态为通用程序喷枪第二姿态，使用该姿态从右往左和从后往前编写喷涂轨迹，最终将所有喷涂轨迹合并形成通用喷涂程序；
D、专用程序设计：将机器人喷涂TCP点Z轴方向垂直于零件一个端角，沿同一水平高度采集喷涂记录点，每一个记录点需沿TCP点三个轴调整喷枪姿态，保证每个记录点TCP点Z轴均垂直于零件型面；
G、完成零件喷涂：根据零件分类结果，结合对应的喷涂程序，使用喷涂机器人完成航空零件自动化喷涂。
2.根据权利要求1所述的一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法，其特征在于：还包括E、通用程序工艺参数设计，具体为：通用程序沿X轴和Y轴旋转角度调整喷涂流量及喷涂雾化扇形压力，每旋转10°，喷涂流量在原有基础上增加10%，喷涂雾化扇形压力增加5%；专用程序工艺参数则根据不同零件调整。
3.根据权利要求1所述的一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法，其特征在于：还包括F、专用程序工艺参数设计，具体为：将喷涂有效扇形大小调整为喷涂间距的3倍。
4.根据权利要求1所述的一种航空零件机器人自动化柔性混线喷涂方法，其特征在于：所述步骤A中，平板机是指凹槽深度＜1cm的零件，浅槽件是指棱边高与槽宽比＜0.3的零件，深槽件是指棱边高与槽宽比＞0.3的零件。
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|---|---|---|---|---|
| CN113909890A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-01-11 | 宁波财经学院 | 一种面向中小型复杂产品的柔性装配系统及方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN111672677A (zh) * | 2020-06-20 | 2020-09-18 | 贵阳航发精密铸造有限公司 | 一种机器人自动化喷涂控制方法 |
| CN112403746A (zh) * | 2019-08-21 | 2021-02-26 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种多框槽零件的喷涂工艺方法 |
| CN112570229A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-30 | 江苏科技大学 | 一种多种类车灯的喷涂方法 |
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