特种车辆机器人迷彩喷涂技术应用研究.pdf
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1、设计 工艺航天制造技术57特种车辆机器人迷彩喷涂技术应用研究杜建国1朱志强2张绪忠1王敏1李建1宋一乐1李玮1孙宇超1(1.山西航天清华装备有限责任公司,长治 046012;2.火箭军装备部驻长治地区军事代表室,长治 046012)摘要:分析了特种车辆的特点及人工三色变形迷彩喷涂的工艺难点,设计了集绿色化和智能化于一体的机器人迷彩喷涂系统,并通过试验验证了设计方案的可行性,获得了较高质量的三色迷彩图案,实现了特种车辆机器人迷彩喷涂技术的成功应用。关键词:特种车辆;机器人;迷彩喷涂中图分类号:TP242文献标识码:AResearch onApplication of Robot Camoufla
2、ge Spraying Technologyfor Special VehiclesDu Jianguo1Zhu Zhiqiang2Zhang Xuzhong1Wang Min1Li Jian1Song Yile1Li Wei1Sun Yuchao1(1.Shanxi Aerospace Qinghua Equipment Co.,Ltd.,Changzhi 046012;2.Military Representative Office of PLA Rocket Force Stationed in Changzhi Region,Changzhi 046012)Abstract:This
3、paper analyzes the characteristics of special vehicles and the technical difficulties of artificialdeformation camouflage spraying,designs the integrating green and intelligence robot camouflage spraying system,andverifies the feasibility of the design scheme through experiments,obtains high quality
4、 tricolor camouflage patterns,andrealizes the successful application of special vehicle robot camouflage spraying technology.Key words:special vehicles;robot;camouflage spraying1引言特种车辆为保证良好的伪装性及防腐性,目前广泛采用在车辆表面进行迷彩喷涂的表面处理方法。传统的人工绘制迷彩图案及人工喷涂的迷彩涂装作业方式,需多名操作人员配以三维小车、工作梯、遮蔽工装等协作完成,存在喷涂质量不一致、自动化程度低、工作量大、生
5、产效率低、安全性差、环境性差等不足。机器人喷涂在国外航空、航天行业已得到广泛应用。洛克希德马丁公司大型飞机机器人喷涂系统已用于 F-22、F-35 等战斗机机身表面作业1;外军在迷彩喷涂作业方法上也朝着自动化喷涂方向发展,研究及装备了机器人迷彩喷涂作业站,提高迷彩作业效率和伪装效果2。近年来,国内航空、航天企业开始应用机器人喷涂,实现了发动机、飞机翼板、筒段等规则零部件的单色自动化喷涂。北京机械工业自动化研究所将 ABB IRB5500 机器人自动喷涂系统应用于航天固体发动机表面喷涂,大大提高了喷涂质量和生产效率3;清华大学与上海航天设备制造厂共同设计了龙门式三维正交的喷涂机器人,能高精度完成
6、航天大零部件的喷涂作业4;天津航天长征火箭制造有限公司将 IRB 580-12 型立式喷涂机器人应用于航天行业用筒段产品,优化制造质量,提升制造效率5。但机器人喷涂尚未应用于特种车辆喷涂,特别是三色变形迷彩喷涂。本文基于所研制生产的特种车辆的特点及三色变形迷彩喷涂要求,设计机器人迷彩喷涂系统并成功应用于产品喷涂中。作者简介:杜建国(1983),高级工程师,材料加工工程专业;研究方向:先进制造技术。收稿日期:2023-03-28设计 工艺2023 年 6 月第 3 期582产品特点及现有工艺难点2.1产品特点特种车辆具有外形尺寸大、重量重、车身凸出、外挂特征繁多且结构不规则的特点。特种车辆之间存
7、在一定的个体差异,喷涂时车辆驶入位置定位精确性差。喷涂质量要求高,具体要求如下:涂层厚度达到 4060m;涂层综合附着力优于 2级;各颜色所占比例的变化量在5%以内;迷彩斑点周围的漆雾过渡区宽度20mm。2.2现有工艺难点三色变形迷彩是由与背景相似的三种颜色的不规则斑点构成的迷彩,能够达到歪曲目标外形轮廓的目的6。国内特种车辆迷彩喷涂主要为人工采用胶带纸或模板遮蔽喷涂,人工喷涂主要的工艺流程如图 1 所示。图 1迷彩喷涂工艺流程人工喷涂作业方式存在以下难点:a.迷彩图案绘制难以满足“空间混色”要求整车尺寸大、外形复杂,按照网格进行迷彩图案绘制无法有效整合产品各立体面,难以有效保证图案位置偏移量
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