汽车喷涂机器人

成果与项目的背景及主要用途：

为了追求喷涂过程更大的灵活性和更高的效率，从 20 世纪 90 年代起汽车工

业开始引入机器人来代替喷涂机械，同时开始使用机器人进行内表面的自动喷涂。

与传统的机械喷涂相比，采用机器人喷涂有 2 个突出的优点：可以减少大约

30%～40%的喷枪数量；提高了喷枪运动的速度。为了适应高速喷涂，在内表面

喷涂和第 2 层金属漆喷涂时都要采用高速旋转喷枪。 现代汽车工业的迅速发展

带来汽车型号的迅速变化和车体设计的不断调整，只有采用机器人才能适应这种

频繁变化的生产要求。机器人的作用是控制喷枪，使之在喷涂过程中与喷涂表面

保持正确的角度和恒定的距离（一般为 200mm）。为了实现这一任务，工程师

采用专门的软件对喷涂对象的三维模型进行处理，确定喷枪的移动路径和相应的

喷涂参数。然后将这些数据传输给机器人控制器，在整个喷涂过程中控制机器人

的动作。一般来说，只有在比较复杂的和要求非常精确的喷涂过程才需要这样的

处理。

在环保意识日益增强的今天，人们称环保效果好的涂装厂为“绿色工厂”，

技术陈旧的涂装厂为“褐色工厂”。无论是新建绿色工厂还是改造褐色工厂，建立

机器人全自动喷涂生产线都是十分必要的。在新建工厂时，合理使用资金是最重

要的原则，因此降低喷涂生产线的投入是非常关键的一个环节。而对于那些需要

改造的工厂来说，如何将机器人合理引入到现有的涂装生产线，以及由此而产生

的费用则是关键性的问题。.

技术原理与工艺流程简介：

现有自动喷涂机大多存在控制精度不够、柔性低、喷涂轨迹单一化、浪费油

漆等缺点，已经不能适应当前汽车生产的柔性化和订单生产模式，严重制约了当

前汽车工业的发展。

该技术利用高灵活度的三自由度机器人手腕，具有轨迹灵活，可完成车身内

表面和外表面的喷涂任务，仿形喷涂轨迹精确，提高了涂膜的均匀性，降低过喷

涂量和清洗溶剂的用量，提高材料的利用率。柔性大，工作范围大，可实现多品天津大学科技成果选编

种车型的混线生产，如轿车、旅行车、皮卡等车身混线生产。易操作和维护，可

离线编程，大大缩短现场调试时间；模块化的设计可实现快速安装和更换元器件，

极大地缩短维修时间。设备利用率高，往复式自动喷涂机利用率一般仅为

40%~60%，而喷涂机器人的利用率可达 90%~95%。

应用领域：汽车车身涂装等大型复杂喷涂作业

技术转化条件：机器人相关制造业公司，1000 平米厂房、工作站及相关软件。

合作方式及条件：根据具体情况面议