静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。静电喷涂在各种领域被广泛使用,如汽车喷涂,农作物喷粉和喷洒药物等等。由于高转移率和高一致性,静电喷涂很快成为喷涂导电对象的首选。　　 本文在国家自然科学基金项目《静电喷涂机器人变量喷涂轨迹优化关键技术研究》研究经费的资助下,以汽车涂装生产线中广泛使用的静电喷涂机器人旋杯为研究对象,建立静电喷涂机器人旋杯雾滴轨迹的数学模型,并预测极板上各个位置的涂层积聚速率。首先根据静电喷涂的类型和静电喷涂各个过程的物理特性,研究并提出了静电喷涂的雾滴轨迹模型,以便分析、预测喷雾形状和涂层积聚速率。模型包含三部分:整形空气湍流模型,静电场模型和雾滴轨迹模型。旋转转速、旋杯电压、涂料流量、整形空气流量以及一些材料特性和系统几何形状是雾滴轨迹模型的主要参数。然后利用有限元软件ANSYS仿真雾滴的轨迹,给出了标准参数条件下的喷雾形状和涂层积聚速率。通过改变喷涂参数研究分析了一些主要的输入参数对沉积样式的影响。仿真结果显示增大旋杯电压、旋杯转速或者整形空气流量都使得沉积样式远离目标极板的中心。涂料转移率主要由整形空气流量和旋杯转速决定而旋杯电压对涂层一致性的影响较大。最后给出了涂层一致性的实验和仿真,分析并研究了涂料转移率和涂层一致性之间的关系并确定了旋杯电压、旋杯转速和整形空气流量对涂料转移率和涂层一致性的变化趋势。最后通过实验数据和仿真数据对比论证了本文的雾滴轨迹模型。