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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

天津大学 2021-04-11