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    噴涂機(jī)器人成套設(shè)備是現(xiàn)代工業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備之一，我國(guó)快速發(fā)展的制造業(yè)對(duì)噴涂機(jī)器人的需求日益強(qiáng)烈。近年來(lái)國(guó)內(nèi)重點(diǎn)發(fā)展的汽車(chē)及零部件等產(chǎn)業(yè)的規(guī)模、產(chǎn)量已居世界前列，但在企業(yè)廣泛使用的噴涂設(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，迫切需要利用機(jī)器人技術(shù)對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化改造，實(shí)現(xiàn)多類(lèi)型產(chǎn)品高效噴涂的混線(xiàn)生產(chǎn)。
    2010年，昆山工研院工業(yè)機(jī)器人研究所承擔(dān)了國(guó)家“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專(zhuān)項(xiàng)課題，開(kāi)展“15kg噴涂機(jī)器人成套裝備”的研制工作。工業(yè)所在自主研發(fā)的6關(guān)節(jié)焊接機(jī)器人“昆山一號(hào)”和基于FANUC噴涂機(jī)器人的噴涂自動(dòng)化裝備的基礎(chǔ)上，以汽車(chē)及零部件噴涂需求為導(dǎo)向，消化、吸收國(guó)外主流噴涂機(jī)器人技術(shù)，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的15kg空間關(guān)節(jié)型機(jī)器人及其高效噴涂成套裝備，力爭(zhēng)達(dá)到噴涂機(jī)器人的典型企業(yè)的應(yīng)用要求。
    工業(yè)所承擔(dān)的具體工作包括：關(guān)節(jié)式噴涂機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng);機(jī)器人離線(xiàn)編程與噴涂路徑規(guī)劃、過(guò)程仿真平臺(tái)；系統(tǒng)集成、工藝調(diào)試及應(yīng)用。經(jīng)過(guò)1年多的研發(fā)，工業(yè)所已在多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，研發(fā)成果顯著。
    在噴涂機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，工業(yè)所堅(jiān)持自主設(shè)計(jì)和加工，目前各零部件已加工完成，即將進(jìn)入最終的機(jī)器人本體裝配階段。機(jī)器人本體采用空間關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)，6自由度，空心手腕，其技術(shù)指標(biāo)（手腕最大持重15kg、工作半徑2600mm、最高工作速度1.5m/s）均符合設(shè)計(jì)要求。
    在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上面，工業(yè)所已完成系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，并進(jìn)入控制柜最終的安裝階段。此控制系統(tǒng)以32位ARM架構(gòu)的嵌入式處理器為硬件核心，在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（VxWorks或uC-OSII）的支持下實(shí)現(xiàn)機(jī)器人6軸的基本運(yùn)動(dòng)控制，借助輔助I/O接口等實(shí)現(xiàn)工件輸送鏈運(yùn)動(dòng)過(guò)程、噴槍開(kāi)關(guān)、流量、模式和顏色切換、清洗等作業(yè)控制。
    項(xiàng)目組在噴涂機(jī)器人仿真離線(xiàn)規(guī)劃技術(shù)方面也取得關(guān)鍵性的突破，形成了開(kāi)放式、模塊化、軟件組件以及控制算法可重用的軟件結(jié)構(gòu)框架與實(shí)現(xiàn)方法。目前已經(jīng)完成了開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化的軟件平臺(tái)集成框架的搭建，在SolidWorks 2008開(kāi)發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)三維圖形的建模、仿真與圖形操作，同時(shí)上層應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)工作。
    在系統(tǒng)集成應(yīng)用方面，工業(yè)所已經(jīng)能夠針對(duì)客戶(hù)的需求，進(jìn)行噴涂機(jī)器人裝備的集成與應(yīng)用。完成了包括噴房建設(shè)，噴涂機(jī)器人與邊梁、傳送帶、噴槍系統(tǒng)等周邊設(shè)備的集成技術(shù)的積累。
    “15kg噴涂機(jī)器人成套裝備”的研制成功，將改變我國(guó)噴涂機(jī)器人幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口的現(xiàn)狀，為現(xiàn)代化工業(yè)的開(kāi)展提供了良好的基礎(chǔ)。
                                   （來(lái)源：昆山工研院工業(yè)機(jī)器人研究所）