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项目年度编号
1800240472
中图分类号
TQ639.2
成果公布年份
2018
关键词
柔性智能化涂装生产线 喷涂机器人 制造工艺
成果简介
涂装是汽车、航空航天等领域零部件制造的重要工艺之一。国产涂装线的自动化水平低、柔性差和进口涂装线的成本高已成为阻碍中国制造业高效高质涂装生产的瓶颈。此外，节能、环保也是评价涂装线的技术先进性的重要因素之一。江苏长虹智能装备集团有限公司是一家专业从事涂装生产线研发制造的高新技术骨干企业，拥有国家级企业技术中心。在环保型柔性智能化涂装线关键技术研究上与盐城工学院建立了紧密的合作关系，通过理论分析、数值模拟、虚拟样机仿真、新产品试制等手段，开发出了具有自主知识产权的能耗低、投资成本少、柔性化和智能化水平高的环保型涂装生产线，提升了民族品牌，打破了国外技术的垄断。
创新点如下：
新型混联五自由度喷涂机器人。针对现有喷涂机器人设计制造成本高的难点，分析其技术发展需求，建立其评价方法，以机器人机构学为理论基础，综合机器人串/并联机构的优点，基于GF集理论建立了一种混联机器人型综合方法，设计获得了一种新型五自由度混联喷涂机器人，并对其运动学和动力学模型进行优化，达到了机器人喷涂工艺需求的主要技术指标，满足了客户对成本低、高性能的要求。
大曲率曲面喷涂轨迹规划技术。通过分析喷枪可控参数和路径规划参数对喷涂效果的影响关系，明确了喷涂倾角、喷涂速率、喷涂高度和轨迹间距等参数对涂层均匀度和涂料利用率的影响机制，建立了一种针对大曲率曲面的多变量及多遍喷涂轨迹规划方法，解决了机器人喷涂大曲率表面喷涂效果差的难题。
新型垂直翻转并联输送机。针对现有输送机柔性度不高的难点，分析不同工件电泳涂装工艺对输送机的功能需求，以机构学和机械优化设计为理论基础，设计获得了一种利用并联机构技术的垂直翻转输送机，从而实现了输送机的车身工艺翻转和车身的柔性输送，最终达到混线生产的目的。
高效节能环保系统。分析高浓度废气处理难和热能利用率低的现状，分别提出基于活性炭和介孔硅的废气处理新工艺，以实现高浓度废气的高效吸附。使用循环送风工艺，循环利用废气燃烧产生的热气，实现热能高效利用，满足了涂装行业对环保节能的高要求。
智能控制技术。基于模糊控制技术、虚拟仿真技术和信息化采集技术，建立了涂装生产过程监控系统，实现了生产线生产进度、故障信息的自动反馈和数据分析。
采用新技术后，研制的喷涂机器人与国际先进的德国杜尔同类产品相比，投资成本降低67％，能够保证大曲率表面喷涂的高质量；研制的输送机与RoDip输送机相比，投资成本降低72％，可适用于至少3种不同规格车型；节能环保系统可高效处理VOC气体，且热能利用率高，分别达到98％和85％。整条涂装线总体达到国际先进和国内领先水平。
该项目发表论文4篇，获授权发明专利12件，其他知识产权29件，该产品近2年累计实现销售收入11.39亿，总利润1.37亿，已成功推广至上飞集团C919涂装线、众泰汽车等知名企业，这对于提高中国喷涂成套设备研制水平，打破国外技术垄断具有重要意义。
完成单位
江苏长虹智能装备集团有限公司 盐城工学院
完成人
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