目前，国内涂装装备开始向自动化方向发展，在这一领域德国杜尔公司设计的静电喷涂系统具有极高的技术水平。下面重点以杜尔公司涂装机器人可视化软件带来的便捷进行深入分析，探讨如何更好地发挥机器人产品升级优势，以及产品带来的工艺创新。

机器人的种类

杜尔公司喷涂机器人安装方式主要有2种：移动式和固定式。移动式通常是七轴机器人，喷涂较长物件时，可水平方向跟踪X输送方向移动;喷涂较高物件时，可垂直方向移动。喷涂时机器人可选用不同的手腕，单机手腕安装2个运动轴的用于EcoRP E32;单机手腕安装带3个运动轴的用于EcoRP E33。内径为75 mm的手腕适用于旋转雾化器或空气喷枪，90°的环氧材料手腕专用于旋转雾化器。可以根据零部件的涂装设计灵活移动，可以独立固定、自由移动或者在轨道运行。固定式机器人与移动式机器人分别如图1、图2所示。

机器人内部装置了油漆管线，此管线制约着机器人运动的动作幅度，掌握机器人的运动特性后对仿形制作有参考意义。

喷涂机器人应用软件

喷涂机器人在现场应用中主要是修改喷涂参数和喷涂轨迹，主要的喷涂工艺参数包括：高压、流量、整形空气和转速等均在此软件中设定。喷涂参数和喷涂轨迹都是通过可视化人机界面软件来实现，不同品牌的喷涂机器人所使用的软件不一样，其中DÜRR机器人在现场应用的是3Donsite软件;ABB喷涂机器人现场应用软件是RobotStudio;FANUC喷涂机器人现场应用软件是FanucPaintPro，软件的应用大同小异，能够实现被涂物3D模拟。此类3D软件的应用缩短了项目周期，很多工作可通过离线编程来完成，相比以前用示教盘在现场调试能够节约很多时间。

机器人仿形制作

在新车型投入车间准备生产时，将新车型数模导入3Donsite软件中，根据导入数模可离线制作仿形。在没有数模的情况下，选用在线制作仿形，离线和在线制作仿形各有特点，离线制作需要熟悉喷房的距离、接近开关的位置和触发点的位置。在线制作可减少调试时出现的计算偏差，制作出的仿形更接近于实际喷涂状态。机器人仿形制作应考虑的因素包括：机器人安装位置、输送链速度、等待时间、开关枪位置、机器人运行速度加速度、机器人轨迹坐标和喷涂参数等。下面介绍汽车涂装线机器人车型仿形及参数设定。

1.主程序设定

在3Donsite软件中，新建定义一个新车型，主程序包括：工具设定、跟踪范围、喷涂区域和等待喷涂距离等。

确定好等待点R11WP坐标，该点坐标主要根据经验来判定。此点的设置将直接影响喷涂的节拍，通常选用接近被涂物的点作为第一喷涂等待点，在喷涂时能快速到达第一个喷涂区域。避免喷涂过程中产生限位。如果WP和WAIT_PAINTPOSITION设置不合理容易出现如图3、图4所示的限位情况。

出现第一种限位的情况(见图3)：通常是输送链不停止时发生，将出现的限位点记录下来，调整机器人的4、5、6轴的角度，增加机器人1、2、3轴的伸展空间即可解决。

出现第二种限位的情况(见图4)：通常是输送链停止时发生，修改出现限位点的喷涂区域，将1个喷涂大面分割成2个或者3个喷涂面进行喷涂，给机器人预留等待时间，等待时间点与输送链速度匹配，也可结合4、5、6轴角度同时调整。

2.子程序设定

子程序模块即各个喷涂区域的模块，第一个喷涂区域是H13TV，所有的子程序模块必须在主程序中调用才有效。

每个LIN点之间的运行，机器人程序默认为直线移动。每个LIN点都由机器人的“WORLD”坐标系(X、Y、Z、A、B、C)组成。

3.机器仿形程序设置

下面以4台机器人组合的面漆站喷涂为例，阐述机器人的仿形程序设置。4台机器人分左右两边布置，左侧机器人为R11、R12，右侧机器人为R21、R22。车身采用对称喷涂，对称喷涂在仿形制作时只要做好一面直接镜像即可完成仿形制作。不对称喷涂可减少机器人轨迹转折的次数，减少机械冲击，能够实现连续喷涂，减少开关强点和等待距离，适用于链速较慢的喷涂场合。

图5为R11机器人仿形，在后盖喷涂位置机器人有较大幅度的角度变化，制作时应注意等待位置的设定，确保机器人能连续喷涂不报警。R11机器人仿形做好后，通过镜像即可获得R21机器人的仿形。R12和R22机器人仿形也按对称的方法制作。图6、图7列举的是顶盖对称和不对称现场仿形图片。

在机器人出现故障时，为了减少因修复带来的经济损失，可将发生故障的机器人进行屏蔽，也就是通常我们说的降级模式。常用Transfer功能，当同一侧机器人发生故障，短时间无法修复时，可将模块中的程序通过Transfer功能传送到同一侧其他机器人实现喷涂。修改后有时会出现机器人跟不上链速，即出现上述中的第一种限位情况，可降低链速来解决。

机器人喷涂轨迹方式

机器人喷涂方式有2种：横枪(见图8)和竖枪(见图9)。使用方法主要根据工程编程习惯来定义，最终都能够实现正常的喷涂。被涂物棱线折弯处有明显角度时，选用横枪可避免棱线流挂。被涂物表面圆润则横枪和竖枪均可。在喷涂链速过快时通常选用竖枪，不易造成限位。

漆膜缺陷调整

喷涂方式有2种：空气喷枪和旋杯喷涂，主要根据客户需求工艺特性来选型。传统的金属漆喷涂先用旋杯静电喷涂，再选用空气喷枪喷涂。现在广泛应用旋杯静电喷涂，此种喷涂油漆利用率较高。由于是静电喷涂，在喷涂过程中被涂物边角在静电效应作用下容易出现肥边和流挂缺陷。解决边角静电效应的有效方法是通过修改喷涂参数和喷涂轨迹来修正，保持漆膜的一致性。

下面列举现场应用案例来具体说明，针对如图10所示流挂部位的问题，我们采用三种方法来解决：

方法一：加载一个开关枪点，避免折弯处流管，此种方法的弊端是多了一个开关枪，控制阀门机械动作增加;

方法二：修改喷涂参数，加快走强速度，将喷涂刷子提前调用，弥补机械运动产生的时差;

方法三：调整喷涂轨迹，远离被涂物，此种方法的弊端是油漆利用率降低。除上述方法，我们还经常利用现场喷涂的重叠面、等待晾干时间、高压静电值、整形空气量、旋杯转速和油漆粘度等来调整。

结语

本文中所涉及到的内容对机器人喷涂的影响只是喷涂工艺的一部分，在实际应用中对喷涂影响因素还有很多，因此在实际生产线施工中，需要根据实际情况，制定严格的管控体系，确保喷涂工艺参数可控可调。喷涂机器人的产品随着时代的发展，软硬件也在不断升级，DURR系列的机器人由原来的RC2模块升级为现在RPC模块，PLC控制由原来的西门子400系列升级为300系列。软硬件的更新降低了客户的维护成本，智能化和程序的稳定性都有了大幅度提高。软硬件的升级给工艺维护带来的优点有待进一步探究。