喷涂机器人的选型因素、术语和它的关键参数！
喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷涂机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。
多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。
目前，喷涂机器人的智能化程度正在逐步提高！
喷涂机器人主要应用于3C行业、汽车制造业以及家具行业，未来将大量替代人工。那么下面来了解一下喷涂机器人的选型因素、术语和它的关键参数！
一、喷涂机器人的选型因素
（1）机器人的工作轨迹范围。在选择机器人时需保证机器人的工作轨迹范围必须能够完全覆盖所需施工的工件的相关表面或内腔。
除工件断面上，还需保证在工件俯视面上机器人的工作范围能够完全覆盖所需施工的工件相关表面。左右两台机器人各覆盖左右半个车身，当机器人的工作轨迹范围在输送运动方向上无法满足时，则需要增加机器人的外部导轨，来扩展其工作范围轨迹。
（2）机器人的重复精度。对于涂胶机器人而言，一般重复精度达到0.5mm即可。而对于喷漆机器人，重复的精度要求可低一些。
（3）机器人的运动速度及加速度。机器人的最大运动速度或最大加速度越大，则意味着机器人在空行程所需的时间越短，则在一定节拍内机器人的绝对施工时间越长，可提高机器人的使用率。所以机器人的最大运动速度及加速度也是一项重要的技术指标。
但需注意的问题是，在喷涂过程中(涂胶或喷涂)，喷涂工具的运动速度与喷涂工具的特性及材料等因素直接相关，需要根据工艺要求设定。此外，由于机器人的技术指标与其价格直接相关，因而根据工艺要求选择性价比高的机器人。
《工业机器人应用技术》课程标准 课程名称：工业机器人应用技术 课程性质：职业技术课 学分：2 计划学时：32 1前言 《工业机器人应用技术》课程是机电一体化各专业方向的一门专业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解，培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。 1.1课程定位 本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点；注重培养学生的专业思维能力。重点通过对主流工业机器人产品的讲解，使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解，对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识，为学生进入社会做前导；把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。 1.2设计思路
以点带面，讲解授课为主的教学方式。课程主要可以分为机械、运动、控制、感觉等几个部分，内容较多。课堂教学上，我们使用重点突破的方法，讲解一个或者两个典型的实例，让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个知识面的学习。 我们让学生联系已学各门科目的知识点，达到温故知新的目的。由于涉及的已学课程较多，学生由于基础薄弱，前面课程的遗忘率不容忽视，所以在讲解的过程中，对一些重要的知识点，我们还要做一个较为详细的说明，从而可以加强学生的知识储备，为本课程的学习扫清障碍。 传统的教学手段与现代教育技术手段灵活运用：板书、实物模型、多媒体课件等。尤其是在机械部分，考虑到学生的立体思维能力较为薄弱，多媒体和实物模型的使用能更好地帮助学生理解工业机器人各部分的工作原理。 2课程目标 2.1总体目标 《工业机器人应用技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业课，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。通过本课程的学习，使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。 2.2具体目标 2.2.1知识目标 1．了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。 2．了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。
机器人系统在涂装生产线上的应用 喷漆室主要设备工艺 1、流程 涂装三车间中涂、面漆线设备采用中涂一条线，输送链速为8.2m/min。面漆两条线，输送链速为4.4m/min。中涂线由输送工艺链入口EMS车型识别/MDIP操作台、电离站、油漆管路LED显示器和PR站（8台机器人）组成；面漆Ⅰ/Ⅱ线由输送工艺链入口EMS车型识别/MDIP操作台、电离站、油漆管路LED显示器、BC1站（4台机器人）、BC2站（4台机器人）和CC站（4台机器人）组成。 2、EMS车型识别系统 车型识别包括光栅识别、条形码识别、超声波识别和EMS识别等方式。每种识别都有各自的优缺点，车间机械化输送系统采用的是EMS自动识别车型系统。通过PVC细密封定色点用扫描枪对车身VIN码进行扫描，此处EMS读写站具有读写功能，可以将扫描的车身VIN码信息数据存储到滑橇上的载码体内，同时PLC将车身信息存储到中央控制室数据库中。当滑橇运送车身在进入中涂线、面漆Ⅰ/Ⅱ线喷房入口时，喷房入口均设有一个EMS读写站，通过EMS读写站将滑橇上载码体车身信息传输到机器人站MDIP操作台车型颜色显示屏，如果载码体中没有存储车身信息或者车身信息错误时，需要人员核对随车卡和车身VIN码信息，并在MDIP操作台修改为正确的车身信息数据。 电离站和机器人喷涂站 1、电离站 机器人电离站有5个杆，两侧各设一个垂直杆和一个倾斜的杆，根据设计最大通过车型车身尺寸固定安装，顶杆具有自由编程的能力，即顶杆可以根据车身的高度不同自动调整，每个杆上都设有离子风嘴。电离站立柜包括驱动装置、运动装置和垂直提升运动的导轨（Z 轴）。该站的作用是用于喷漆设备在喷涂油漆车身前吹扫车身上的颗粒和灰尘，并消除车身上的静电荷。 2、机器人喷涂站 机器人喷涂站配备有一个PU操作台、EcoPSMP（电源）柜、EcoSCMP（工作站控制）柜、SBI/SBO安全盒及KetopC100便携式编程器。对应每台机器人配备一个EcoRCMP（过程与运动）柜和MVS气动控制柜及外部通风部件。 （1）PU操作台分为控制台与监控电脑。控制台主要为了设备人员对机器人设备之间进行日常操作、维护和控制。监控电脑通过上层网络与PLC连接，监控电脑安装有INTOUCH 软件。通过软件的人机界面，工作人员可以实时监控机器人状态及相关的一些报警、生产日
2020 年【喷涂机器人】行业深度调研及投资前景 分析报告 2020 年 3 月
目录 1. 喷涂机器人行业概况及市场分析 (6) 1.1 喷涂机器人行业发展现状分析 (6) 1.2 喷涂机器人行业结构分析 (6) 1.3 喷涂机器人行业市场规模分析 (6) 1.4 喷涂机器人行业 PEST 分析 (7) 1.5 喷涂机器人行业市场运行状况分析 (10) 1.6 喷涂机器人行业特征分析 (11) 2. 喷涂机器人行业驱动 (12) 2.1 市场驱动分析 (12) 2.2 人口红利将会持续利好行业发展 (14) 2.3 一级市场火热，国内专利不断攀升 (14) 2.4 宏观环境下喷涂机器人行业的定位 (15) 2.5 “十三五”期间喷涂机器人建设取得显著业绩 (15) 3. 喷涂机器人产业发展前景 (16) 3.1 中国喷涂机器人行业市场规模前景预测 (16) 3.2 喷涂机器人进入大面积推广应用阶段 (18)
3.3 中国喷涂机器人行业市场增长点 (18) 3.4 细分化产品将会最具优势 (19) 3.5 喷涂机器人产业与互联网等产业融合发展机遇 (19) 3.6 喷涂机器人人才培养市场大、国际合作前景广阔 (20) 3.7 巨头合纵连横，行业集中趋势将更加显著 (22) 3.8 建设上升空间较大，需不断注入活力 (22) 3.9 行业发展需突破创新瓶颈 (22) 4. 喷涂机器人行业竞争分析 (24) 4.1 喷涂机器人行业国内外对比分析 (24) 4.2 中国喷涂机器人行业品牌竞争格局分析 (26) 4.3 中国喷涂机器人行业竞争强度分析 (26) 4.4 初创公司大独角兽领衔 (27) 4.5 上市公司双雄深耕多年 (28) 4.6 互联网巨头综合优势明显 (29) 5. 喷涂机器人行业存在的问题分析 (30) 5.1 基础工作薄弱 (30) 5.2 地方认识不足，激励作用有限 (30)
工业机器人的主要技术参数 工业机器人的种类、用途以及用户要求都不尽相同。但工业机器人的主要技术参数应包括以下几种：自由度、精度、工作范围、最大工作速度和承载能力。 1. 自由度 机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，一般不包括手爪（或末端执行器）的开合自由度。在三维空间中表述一个物体的位置和姿态需要6个自由度。但是，工业机器人的自由度是根据其用途而设计的，可能小于6个也可能大于6个自由度。例如，日本日立公司生产的A4020装配机器人有4个自由度，可以在印制电路板上接插电子元器件； PUMA562机器人具有6个自由度（见图1.11～图1.13),可以进行复杂空间曲面的弧焊作业。从运动学的观点看，在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人，叫做冗余自由度机器人，又叫冗余度机器人。例如，PUMA562机器人去执行印制电路板上接插元器件的作业时就是一个冗余度自由机器人。利用冗余的自由度可以增加机器人的灵活性，躲避障碍物和改善动力性能。 人的手臂共有7个自由度，所以工作起来很灵巧，手部可回避障碍物，从不同方向到达目的地。 2.精度 工业机器人精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异，用反复多次测试的定位结果的代表点与指定位置之间的距离来表示。重复定位精度是指机器人重复定位手部于同一目标位置的能力，以实际位置值的分散程度来表示。实际应用中常以重复测试结果的标准偏差值的3倍来表示，它是衡量一列误差值的密集度。图1.14所示为工业机器人定位精度与重复定位精度图例。 (a)重复定位精度的测定 (:b)合理的定位精度，良好的重复定位精度 (C)良好的定位精度，较差的重复定位精度（d)很差的定位精度，良好的重复定位精度 2. 工作范围 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫做工作区域。因为末端操作器的形状和尺寸是多种多样的，为了真实地反映机器人的特征参数，一般工作范围是指不安装末端操作器的工作区域。工作范围的形状和大小是十分重要的，机器人在执行某作业时可能会因为存在手部不能到达的作业死区而不能完成任务，如图1.15所示。 3.最大工作速度 最大工作速度，有的厂家指工业机器人自由度上最大的稳定速度，有的厂家指手臂大合成速度，通常欧洲技术参数中就有说明。工作速度越高，工作效率就越高。但是，工作速度越高就要花费更多的时间去升速或降速。 4.承载能力 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的最大质量。承载能力不仅决定于负载的质量，而且与机器人运行的速度、加速度的大小和方向
机器人自动喷涂设计方案 1、设计思想 金属喷涂设备采用机器人自动喷涂，利用电动转台运输工件及辅助机器人喷涂。 2、设计思想概述 2 .1金属喷涂设备的组成 设备由火焰喷涂设备、机械手（瑞士ABB）、电动转台，及管路组成。 2.1.1、火焰喷涂设备的组成及相关技术数据 火焰喷涂设备的组成： 由丝材火焰喷枪与24V电动输送系统组成
5、工作原理： 火焰喷涂设备的气体金属线材喷枪是采用氧-乙炔气为热源，电马达为动力，将单根金属丝不断地送入高温火焰区熔化后雾化，喷向经过预处理的工件表面，形成涂层的一种专用设备。本设备具有送丝精确，稳定，用气量少。涂层质量优良，特别适合喷涂高熔点的金属丝材和机械零部件的修复工作。 3、机械手自动喷涂系统 采用瑞士（ABB）进口机器人， IRB 4600的精度为同类产品之最，其操作速度更快，废品率更低，在扩大产能、提升效率方面，将起到举足轻重的作用，尤其适合弧焊、喷涂等工艺应用。其高精度由专利的TrueMoveTM运动控制软件实现。 IRB4600采用优化设计，机身紧凑轻巧，节拍时间与行业 标准相比可缩减多达25%。专利的QuickMoveTM运动控制 软件使其加速度达到同类最高，并实现速度最大化，从而
提高产能与效率。 IRB 4600工作范围超大，安装方式灵活，可轻松直达目标 设备，不会干扰辅助设备。优化机器人安装，是提升生产 效率的有效手段。模拟工艺布局时，灵活的安装方式 更能带来极大的便利。 ABB工业机器人防护计划之周全居业内领先水平。IRB4600标准型达到IP67防护等级，该机型机身紧凑，荷重能力强，设计优化，适合弧焊、物料搬运、喷涂、上下料等目标应用。可灵活选择落地、壁挂、支架、斜置、倒置等安装方式。该产品灵敏可靠，故障率低等优点，根据不同需要的喷涂产品，选择预先设定好的程序，在人机界面上选择需要的程序，机器人自动完成喷涂的整个流程。 机器人固定在金属喷涂房室内，臂展2410mm，采用专用夹具固定火焰喷枪结构。机器人＋专有喷涂软件构成，达到更好的喷涂效果。 电动转台采用变频器控制，匀速转动，把待喷工件按固定位置放在旋转转台上面，启动火焰喷枪装置，机器人就位，此时，电动转台匀速转动，机器人按照预先设定程序运行，完成整套喷涂过程。 火焰喷涂系统采用电动送丝装置，火焰喷枪安装在机器人喷涂臂上，喷枪上部安装自动点火装置。供气系统装置布置在室外，供气管路采用无缝钢管供气，管路安装防回火装置与调压阀。氧气存放区放置在车间内部、乙炔存放区放置在车间外部，存放区制作防倒装置，
https://www.doczj.com/doc/6b6128610.html, 喷涂机器人项目可行性研究报告（用途:发改委甲级资质、立项、审批、备案、申请资金、节能评估等） 版权归属：中国项目工程咨询网 https://www.doczj.com/doc/6b6128610.html, 编制工程师：范兆文
https://www.doczj.com/doc/6b6128610.html,/ 【微信公众号】：中国项目工程咨询网或 xmkxxbg 《项目可行性研究报告》简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。 项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《喷涂机器人项目可行性研究报告》主要是通过对喷涂机器人项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对喷涂机器人项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该喷涂机器人项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为喷涂机器人项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《喷涂机器人项目可行性研究报告》是确定建设喷涂机器人项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建喷涂机器人项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建喷涂机器人项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。 北京国宇祥国际经济信息咨询有限公司是一家专业编写可行性研究报告的投资咨询公司，我们拥有国家发展和改革委员会工程咨询资格、我单位编写的可行性报告以质量高、速度快、分析详细、财务预测准确、服务好而享有盛誉，已经累计完成6000多个项目可行性研究报告、项目申请报告、资金申请报告编写，可以出具如下行业工
工业机器人自动喷涂生产线参数设计工业机器人自动喷涂生产线参数设计 1.喷涂机器人的简介 喷涂机器人主要是集成了喷涂工艺系统和防爆系统的工业机器人，可以根据不同的工件采用不同的程序对工件的表面进行油漆的喷涂，机器人的程序可以由人工根据工件的形状预先示教(编写好程序)而成，也可以由专业的模拟软件根据工件的模型先在电脑中运用专业的模拟软件(如robot-studio)进行模拟然后再将模拟的程序从电脑导至机器人控制器，从而可以节省大量的现场调试时间和新产品开发周期。根据国内外多家客户使用证明，喷涂机器人在机车诸多应用中不仅可以大大提高生产效率，改善员工的工作环境，并且可以节省大量的运营成本，提高工件品质。针对机车表面颜色多变的要求，机器人还可以配置换色阀，可以对油漆进行快速的切换，节省换漆时对管路和喷枪的清洗时间。 2.机器人喷涂的优势 1)降低运营成本，减少原料的浪费，提高成品率 喷涂机器人集成了喷涂工艺系统(IPS)，可以提高油漆喷漆的上漆率，提高油漆的利用率。机器人喷涂可以根据工件的宽度调节不同的喷幅，比如在喷涂车厢大面积平喷涂可以采用200MM的扇幅，而在喷涂例如一些边缝时，则可以采用小的扇幅，如50MM。并且在喷涂过程中，可以自由的开关枪，不需要改变机器人的喷涂程序，可以节省油漆的消耗量，并且极其方便。 由于机器人喷涂的高精度，如ABB IRB5400和IRB5500的重复精度达到 0.15MM，因此机器人喷涂的膜厚的精度可以达到正负3UM。相比人工的喷涂，既可以提高机车表面的成膜质量与一致性，提高成品率，减少修补工作量，又可以节省油漆。
特别是在要求严格的场合，油漆的流量可以实现闭环控制，即机器人在喷漆的过程中会根据流量计自动检测当前流量并且与设定流量进行对比，根据信号的反馈值自动调节流量阀的开度，以达到精确控制流量的目的。 双组份油漆可以采用预混(即油漆和固化剂预先配好)，也可以采用喷枪前混合。采用喷枪前混合可以减少油漆的浪费，因为当油漆和固化剂配好之后，如果有任何问题暂时停喷涂时，油漆会固化，而油漆和固化剂在喷枪前混合则可以避免这种情况发生。 人工喷涂时，操作人员站在三维工作小车上工作，当操作人员喷完一处工件时，三维小车移动将操作人员带至下一处需要喷涂处，由于此时漆膜未干，小车移动时容易产生灰尘，而导致机车表面漆膜的颗粒。而机器人喷涂则可以避免这个问题。由于机器人导轨位于喷漆室的边上，因此不会产生灰尘污染工件，机器人本体采用无尘型的设计，不会污染工件表面的漆膜。 2)增强生产柔性 柔性生产是针对大规模生产的弊端而提出的新型生产模式。即生产系统能对市场需求变化作出快速的适应。如当需要生产一款新的车型时，可以在设计阶段就采用电脑模拟，得出相应的参数，为生产做好准备，可以节省新产品的交货时间。此外，可以将若干车型的喷涂程序预先编辑好，在以后的生产中，针对某一种车型可以采用某一个程序，减少生产过程不必要的过渡时间。 满足安全法规，改善健康安全条件，减少工人职业病的发生 机器人的应用，大大减少了工人在喷漆室喷枪用润滑油 喷枪清洁组刚刷 2)喷枪座 3)喷枪过滤器 4)喷枪保养零件组
喷涂机器人项目 立项报告 规划设计/投资分析/实施方案
摘要 该喷涂机器人项目计划总投资6217.51万元，其中：固定资产投资5174.74万元，占项目总投资的83.23%；流动资金1042.77万元，占项目总投资的16.77%。 达产年营业收入7727.00万元，总成本费用5890.73万元，税金及附加106.43万元，利润总额1836.27万元，利税总额2195.98万元，税后净利润1377.20万元，达产年纳税总额818.78万元；达产年投资利润率29.53%，投资利税率35.32%，投资回报率22.15%，全部投资回收期6.01年，提供就业职位113个。 坚持安全生产的原则。项目承办单位要认真贯彻执行国家有关建设项目消防、安全、卫生、劳动保护和环境保护的管理规定，认真贯彻落实“三同时”原则，项目设计上充分考虑生产设施在上述各方面的投资，务必做到环境保护、安全生产及消防工作贯穿于项目的设计、建设和投产的整个过程。 喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。 报告主要内容：基本信息、项目必要性分析、市场分析、调研、建设规模、选址评价、建设方案设计、工艺技术说明、清洁生产和环境保护、
安全管理、项目风险、项目节能评估、项目进度计划、项目投资方案分析、项目经济评价、评价结论等。
喷涂机器人项目立项报告目录 第一章基本信息 第二章项目必要性分析 第三章建设规模 第四章选址评价 第五章建设方案设计 第六章工艺技术说明 第七章清洁生产和环境保护第八章安全管理 第九章项目风险 第十章项目节能评估 第十一章项目进度计划 第十二章项目投资方案分析 第十三章项目经济评价 第十四章项目招投标方案 第十五章评价结论
全球喷涂机器人发展概述.................................................. 错误！未定义书签。 3.1 2012-2017年9月全球喷涂机器人发展情况概述 (2) 3.1.1 全球喷涂机器人发展现状 (2) 3.1.2 全球喷涂机器人发展特征 (2) 3.1.3 全球喷涂机器人市场规模 (4) 3.2 2012-2017年9月全球主要地区喷涂机器人发展状况 (4) 3.2.1 欧洲喷涂机器人发展情况概述 (4) 3.2.2 美国喷涂机器人发展情况概述 (4) 3.2.3 日本喷涂机器人发展情况概述 (5) 3.3 2017-2025年全球喷涂机器人发展前景预测 (7) 3.3.1 全球喷涂机器人市场规模预测 (7) 3.3.2 全球喷涂机器人发展前景分析 (7) 3.3.3 全球喷涂机器人发展趋势分析 (8) 1
3.1 2012-2017年9月全球喷涂机器人发展情况概述 3.1.1 全球喷涂机器人发展现状 在国外，机器人喷涂已经成为一项比较成熟的技术，有着三十多年的研究和发展历史。目前，国外尤以喷枪的建模分析和轨迹优化的研究居多。1986年，Klein首次探讨了喷涂机器人的离线编程技术，建立了喷涂离线编程系统，并能进行交互式设计和喷枪仿真与机器人的运动轨迹分析。1999年，Balkan等人用实验方法建立了涂料的分布方程，在此基础上探讨了喷枪模型在平面上的轨迹优化方法，并完成了实验研究。Hansbo等人针对旋转物体热喷涂机器人喷涂时的涂料累积模型进行了机器人运动轨迹优化分析，并进行了实验验证。Vejko等人以降低涂料浪费和电机负载为目标，在保证喷涂质量的前提下对相关的参数进行了优化。2001年，Arikan等人开发了一种喷涂机器人离线编程系统，实现了在线控制涂层厚度。2005年，Sheng等人提出了复杂自由曲面上喷涂机器人喷枪路径规划方法，通过建立优化目标函数来优化喷涂机器人喷枪路径模式及行走方向。Chen等人首次提出复杂曲面喷枪轨迹组合优化时的涂层干涉问题，并通过仿真数据讨论了解决方案。Duncan等人在空间频域的方法上给出了喷涂时路径间距的优化方法。2009年，Chen等人将基于曲面CAD模型的喷涂机器人轨迹规划方法与Atkar的方法进行比较，讨论了两种方法的优缺点。2010年，Gyorfi等人考虑到喷枪路径规划时的约束问题，用遗传算法和图搜索方法实现了方案优化。 3.1.2 全球喷涂机器人发展特征 发达国家开始进行工业机器人自动化领域的研究开始于第二次世界大战之后。二十世纪五十年代初，位于美国的奥斯汀长桥汽车公司开始设计了三轴工业机器人，主要对车身的表面进行喷漆作业。到了五十年代末年，位于美国考利莫里斯汽车公司设计了一条外车身自动喷涂生产线，主要由三台三轴串联机器人对其进行喷涂作业，大大提高了喷涂效率。但受制于当时三轴喷涂机器人有限的工作范围和其末端较低的挠性，还无法对形状较为复杂的对象进行喷涂作业，或者 2
智能机器人的现状和发 展趋势 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
智能移动机器人的现状和发展 姓名 学号 班级： 智能移动机器人的现状及其发展 摘要：本文扼要地介绍了智能移动机器人技术的发展现状，以及世界各国智能移动机器人的发展水平，然后介绍了智能移动机器人的分类，从几个典型的方面介绍了智能移动机器人在各行各业的广泛应用，讨论了智能移动机器人的发展趋势以及对未来技术的展望，最后提出了自己的建议和设想，分析我国在智能移动机器人方面发展并提出期望。 关键词：智能移动机器人；发展现状；应用；趋势 1 引言 机器人是一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能移动机器人则是一个在感知- 思维- 效应方面全面模拟人的机器系统，外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场，可以全面地考察人工智能各个领域的技术，研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能移动机器人应该具备三方面的能力：感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能力。智能移动机器人与工业机器人的根本区别在于，智能移动机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能[1]。
随着智能移动机器人的应用领域的扩大，人们期望智能移动机器人在更多领域为人类服务，代替人类完成更复杂的工作。然而,智能移动机器人所处的环境往往是未知的、很难预测。智能移动机器人所要完成的工作任务也越来越复杂;对智能移动机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前，国内外对智能移动机器人的研究不断深入。 本文对智能移动机器人的现状和发展趋势进行了综述，分析了国内外的智能移动机器人的发展，讨论了智能移动机器人在发展中存在的问题，最后提出了对智能移动机器人发展的一些设想。 2 国内外在该领域的发展现状综述 智能移动机器人的发展现状 智能移动机器人是第三代机器人[2]，这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。 目前研制中的智能移动机器人智能水平并不高，只能说是智能移动机器人的初级阶段。智能移动机器人研究中当前的核心问题有两方面：一方面是，提高智能移动机器人的自主性，这是就智能移动机器人与人的关系而言，即希望智能移动机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。从长远来说，希望操作人员只要给出要完成的任务，而机器能自动形成完成该任务的步骤，并自动完成它。另一方面是，提高智能移动机器人的适应性，提高智能移动机器人适应环境变化的能力，这是就智能移动机器人与环境的关系而言，希望加强它们之间的交互关系[3]。 智能移动机器人涉及到许多关键技术，这些技术关系到智能移动机器人的智能性的高低。这些关键技术主要有以下几个方面：多传感信息耦合技术，多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据,以产生更可靠、更准确或更全面的信息，经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性,消除信息的不确定性,提高信息的可靠性；导航和定位技术，在自主移动机器人导航中，无论是局部实时避障还是全局规划，都需要精确知道机器人或障碍物的当前状态及位置，以完成导航、避障及路径规划等任务；路径规划技术，最优路径规划就是依据某个或某些优化准则，在机器人工作空间中找到
工业机器人编程技术课程标准 一、课程基本信息 先修课程：电工技术基础、电气控制与PLC、电子技术基础 后续课程：工业机器人安装与调试实训 课程类型：专业必修 二、课程性质 “工业机器人编程技术”是机电专业的一门专业核心课，是在相关专业学习课程学完后的一门综合性课程。机器人技术是一门跨多个学科的综合性技术，涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多种学科的内容。本课程的先导课程为：“电工电子技术”、“电气控制与PLC”、“机电设备故障诊断与维修”“工业机器人安装与调试”，经过这四门课程的学习，学生已具备机械部件故障诊断与维修方法、机电设备电器控制、电子产品焊装调试、软件编程和机械图和电器原理图的识读能力。已基本具备学习本课程的知识、技能基础。《工业机器人编程技术》后续课程为《自动化工业生产的安装与调试实训》，进一步学习生产自动化的能力与技能。本课程在专业教学与实践工作之间起了承前启后的桥梁作用，是工业机器人技术专业人才培养过程重要的环节。 三、课程的基本理念 以学生为主体，以工学结合为宗旨，以岗位职业能力的培养为重点，目的是强化学生的工程实践能力与创新能力。“工业机器人编程技术”课程在设计教学思路和理念时，采用基于项目教学的课程教学模式。根据专业人才培养目标及岗位群对学生岗位能力提
出的要求，明确课程目标，分析岗位工作过程，确定岗位典型工作任务，并根据典型工作任务整合教学内容，设计相应的实训项目，注重培养学生的专业能力、方法能力、创新能力和社会能力。 四、课程设计 该该课程是依据“机电一体化专业工作任务与职业能力分析表”中的职业岗位工作项目设置的。其总体设计思路是为以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的过程中构建相关理论知识，发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。 通过对课程内容高度归纳，概括了工业机器人系统构成、机器手动操作、机器人编程控制、机器人参数设定及程序管理等，容的组织是由易到难，由浅入深，由基本理论知识到提高知识与技能训练。学生通过学习，基本掌握本课程的核心知识与技能，初步具备工业机器人现场编程能力以及有关的创新创业技能。 五、课程的目标 （一）总目标 本课程以面向就业岗位为导向，结合工业机器人技术能力目标，对本课程进行了知识体系重构。整个学习过程突出了职业性、实践性和实用性的特点。教学知识点由工业机器人的开关机操作到认识示教器，再到手动操作方法、自动运行方法，学习内容逐渐深化。通过本门学习领域课程工作任务的完成，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。 （二）具体目标： 1、知识：
工业机器人分类、本体结构和技术指标 “工业机器人”专项技能培训——杜宇 英属哥伦比亚大学（UBC）博士 大连大华中天科技有限公司CEO 主要内容 一、常用运动学构型 二、机器人的主要技术参数 三、机器人常用材料 四、机器人主要结构 五、机器人的控制系统 一、常用运动学构形 1、笛卡尔操作臂 优点：很容易通过计算机控制实现，容易达到高精度。 缺点：妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性不好。 ①焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、 分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂、目标跟 随、排爆等一系列工作。 ②特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提 高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速 更新换代有着十分重要的作用。 2、铰链型操作臂（关节型） 关节机器人的关节全都是旋转的, 类似于人的手臂,工业机器人中最 常见的结构。它的工作范围较为复杂。 ①汽车零配件、模具、钣金件、塑料制品、运动器材、玻璃制品、陶 瓷、航空等的快速检测及产品开发。 ②车身装配、通用机械装配等制造质量控制等的三坐标测量及误差检 测。 ③古董、艺术品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。 ④汽车整车现场测量和检测。 ⑤人体形状测量、骨骼等医疗器材制作、人体外形制作、医学整容等。 3、SCARA操作臂 SCARA机器人常用于装配作业, 最显著的特点是它们 在x-y平面上的运动具有较大的柔性, 而沿z轴具有 很强的刚性, 所以, 它具有选择性的柔性。这种机器 人在装配作业中获得了较好的应用。 ①大量用于装配印刷电路板和电子零部件 ②搬动和取放物件，如集成电路板等 ③广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、 药品工业和食品工业等领域. ④搬取零件和装配工作。
机器人喷涂漆膜厚度控制 1.引言 随着国内乘用车工业的发展，越来越多的机械喷涂取代了手工作业。在这种趋势中，机器人喷涂所占的比例也越来越大。如原先在车身喷涂中普遍使用的6杯站或 9杯站系统，也有被机器人喷涂替代的趋势。汽车车身外覆件也大量使用机器人喷涂，如国内轿车保险杠喷涂中超过一半的产量使用了机器人。机器人喷涂既保持了手工喷对复杂形面的适应，又具精确性和重复性。本文将讨论机器人施工时影响最终涂膜厚度的各种因素，为生产中对膜的控制调整提供一些思路。 2 膜厚控制的意义 对于涂装施工而言，涂膜厚度是涂装工艺中最重要的控制因素，其意义在于： (1)防止因膜厚不适当导致的涂层缺陷。根据经验，现场生产中涂层的外观缺陷有超过一半以上是因为漆层膜厚控制不当造成的。一些常见的涂装缺陷如流挂、漆层薄、露底色等直接与膜厚控制失控有关，还有一些缺陷也间接同这有关。譬如，保险杠喷涂的第一层助黏底漆膜厚不够，会导致整个涂层附着力下降，同时底漆的膜厚达不到要求时其导电效果也会下降，这会引起第一道色漆使用静电喷涂时涂料的转移率下降，最后导致色漆不足。 (2)帮助外观指标的调整。常见的漆膜外观指标如光泽、色差、桔皮、DOI 等都需要以膜厚控制作为基础。上述指标都明显受到膜厚，特别是面漆膜厚的影响，因此，在整个涂装质量控制中，把膜厚作为最重要的控制因素是必须的。 (3)成本的控制。除了膜厚控制对涂装质量影响体现的质量成本外，涂装的主要成本中约有一半被涂料所占据。精确的膜厚控制不仅有助于涂装质量的稳定，还有利于涂料的节约。统计显示，采用同样设备喷涂时，是否精确控制膜厚其所消耗的涂料相差25%以上。目前在国内使用的机器人喷涂主要有日本岩田或三菱机器人，这些设备引进较早，控制精度较差；新的涂装线普遍采用ABB、 FANUC、 MOTOMAN、DURR 等多轴机器人，在本文中主要是以ABB机器人为基础进行讨论 3 影响漆膜厚度的因素在机器人喷涂施工中，涂层膜厚可以按如下公式计算： 干膜厚度=(流量×涂料体积固体含量×涂料转移率)/(走枪速度×喷幅宽度) (1)流量，即喷涂时单位时间从喷枪口流出的涂料体积。在机器人喷涂中，这个数据直接在BRUSH(刷子)参数表中确定。一些老式的机器人喷涂中，流量控制没有和机器人系统建立联系，无法在一个喷涂程序中间随时更改流量。而大部分新机器人的流量控制系统直接由机器人的IPS系统控制，使流量控制更加精确和便捷。如在ABB机器人喷涂的流量控制中，根据流量控制是否闭环分两类。 一是对流量精度高的设备采用闭环控制，在闭环控制中，常用的设备配置有两种： 一是使用计量齿轮泵，即泵每转一圈所获得的体积数是恒定的，机器人1PS系统控制计量泵的转速来达到定量供漆，在这类系统中，涂料的动力来自齿轮泵产生的压力。
国内外机器人行业发展情况分析 一、世界机器人行业发展现状 1、工业机器人和服务机器人的市场规模持续扩大 根据国际机器人联合会IFR的统计，过去十多年，全球工业机器人景气度较高，2015年，全球工业机器人总销售量达到248000台，同比增长15%，2002-2008年，全球工业机器人年复合增长率为8.6%，2009-2015年全球工业机器人年复合增长率为23.5%，是过去6年的2.7倍，近几年全球工业机器人增速明显加快。中国、韩国、日本、美国和德国的总销量占全球销量的3/4。中国、美国、韩国、日本、德国、以色列等国是近年工业机器人技术、标准及市场发展较活跃的地区。 全球工业机器人销量及同比增速 数据来源：国际机器人联合会IFR 2、工业机器人发展高度集中 工业机器人的主要产销国集中在日本、韩国和德国，这三国的机器人保有量和年度新增量位居全球前列。 日本、韩国和德国的机器人密度和保有量处于全球领先水平。据IFR统计，2014年日本每万名工人拥有323台工业机器人，韩国为437台，德国为282台；2013年日本的机器人保有量为30.4万台，韩国为15.6万台，德国为16.8万台。 2014年，日本、韩国、德国三国的机器人市场新增量占全球的30.9%，市场规模分别为2.9万台、2.1万台、2万台。受全球制造业转型升级的影响，2014年三国工业机器人市场份额占全球市场总额的30.9%，同比减少6.6%。日本机器人市场成熟，其制造商国际竞争力强，发那科、那智不二越、川崎等品牌在微电子技术、功率电子技术领域持续领先。韩国的半导体、传感器、自动化生产等高端技术为机器人快速发展奠定了基础。德国工业机器人在人机交互、机器视觉、机器互联等领域处于领先水平，德国本土的库卡公司是世界工业机器人四大制造商之一，年产量超过1.8万台。 3、服务机器人市场处于起步阶段 服务机器人主要包括专业服务机器人和个人/家庭服务机器人。全球服务机器人市场化程度仍然处于起步阶段，受到劳动力不足、人口老龄化等刚性需求的驱动，与人均可支配收入提升和物联网、大数据、计算机、人机交互等先进技术快速迭代的影响，服务机器人行业发展空间巨大。2017年服务机器人市场年复合增长率将达到17.4%，市场规模预计将在2017年达到461.8亿美元。
工业机器人的结构与技术参数 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、常用运动学构形 1、笛卡尔操作臂
优点：很容易通过计算机控制实现，容易达到高精度。缺点：妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性不好。 ①焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、(软仿型)喷涂、目标跟随、排爆等一系列工作。 ②特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速更新换代有着十分重要的作用。 2、铰链型操作臂(关节型) 关节的关节全都是旋转的，类似于人的手臂,工业机器人中最常见的结构。它的工作范围较为复杂。
①汽车零配件、模具、钣金件、塑料制品、运动器材、玻璃制品、陶瓷、航空等的快速检测及产品开发。 ②车身装配、通用机械装配等制造质量控制等的三坐标测量及误差检测。 ③古董、艺术品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。 ④汽车整车现场测量和检测。 ⑤人体形状测量、骨骼等医疗器材制作、人体外形制作、医学整容等。 3、SCARA操作臂
机器人自动喷涂系统浅谈 喷涂机器人简介喷涂机器人又叫喷漆机器人（spray painTIng robot），是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，1969年由挪威Trallfa公司（后并入ABB集团）发明。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示教或点位示数来实现示教。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。 喷涂机器人的主要优点（1）柔性大。工作范围大大。 （2）提高喷涂质量和材料使用率。 （3）易于操作和维护。可离线编程，大大的缩短现场调试时间。 （4）设备利用率高。喷涂机器人的利用率可达90%-95%。 机器人自动喷涂系统结构1、自动喷涂机器人针对空气喷枪、静电旋杯喷涂，可以通过机器人直接修改油漆吐出量、雾化控制气压以及喷幅控制气压等喷涂参数，极大地提高了控制喷涂工艺的效率。 2、自动喷涂机器人控制器是从安全、可靠和高效方面出发设计的机器人控制器。内部模块式的设计结构使得功能升级以及维护更方便。针对喷涂应用，内部拥有独立的空气净化控制模块，其示教盘也是防爆的。 3、自动喷涂机器人喷涂控制柜，通过标准的模拟量输出模块控制吐出量、喷幅、雾化等喷涂参数。 4 自动喷涂机器人闭环控制输供系统可自动调整流量，提供稳定的液流和最佳的最终质量。集成的微动换色阀缩减了换色时间，减少浪费。
工业机器人的基本参数和性能指标 表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。 (1)工作空间（Work space）工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力的大小。理解机器人的工作空间时，要注意以下几点： 1)通常工业机器人说明书中表示的工作空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能达到的范围，也即手腕端部法兰的中心点在空间所能到达的范围，而不是末端执行器端点所能达到的范围。因此，在设计和选用时，要注意安装末端执行器后，机器人实际所能达到的工作空间。 2)机器人说明书上提供的工作空间往往要小于运动学意义上的最大空间。这是因为在可达空间中，手臂位姿不同时有效负载、允许达到的最大速度和最大加速度都不一样，在臂杆最大位置允许的极限值通常要比其他位置的小些。此外，在机器人的最大可达空间边界上可能存在自由度退化的问题，此时的位姿称为奇异位形，而且在奇异位形周围相当大的范围内都会出现自由度进化现象，这部分工作空间在机器人工作时都不能被利用。 3)除了在工作守闻边缘，实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制，在工作空间的内部也存在着臂端不能达到的区域，这就是常说的空洞或空腔。空腔是指在工作空间内臂端不能达到的完全封闭空间。而空洞是指在沿转轴周围全长上臂端都不能达到的空间。 (2)运动自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以表示机器人动作灵活程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。 自由物体在空间自六个自由度（三个转动自由度和三个移动自由度）。工业机器人往往是个开式连杆系，每个关节运动副只有一个自由度，因此通常机器人的自由度数目就等于其关节数。机器人的自由度数目越多，功能就越强。日前工业机器人通常具有4—6个自由度。当机器人的关节数（自由度）增加到对末端执行器的定向和定位不再起作用时，便出现了冗余自由度。冗余度的出现增加了机器人工作的灵活型，但也使控制变得更加复杂。 工业机器人在运动方式上，总可以分为直线运动（简记为P）和旋转运动（简记为R）两种，应用简记符号P和R可以表示操作机运动自由度的特点，如RPRR表示机器人操作机具有四个自由度，从基座开始到臂端，关节运动的方式依次为旋转-直线-旋转-旋转。此外，工业机器人的运动自由度还有运动范围的限制。 (3)有效负载(Payload)有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。 机器人在不同位姿时，允许的最大可搬运质量是不同的，因此机器人的额定可搬运质量是指其臂杆在工作空间中任意位姿时腕关节端部都能搬运的最大质量。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6b6128610.html, 全自动智能喷漆机器人的研究现状及市场应用 作者：马朝鹏卢威斌张晟锐赵林峰 来源：《科学与财富》2018年第20期 摘要：分析介绍了一种是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的全自动智能喷漆机器人的研究现状和市场应用。随着智能化科技的发展，智能化已经成为了当前科技发展的一种潮流，全自动智能喷漆机器人凭借其安全可靠节能的特点将成为喷涂工业的潜力股。本文将对全自动智能喷漆机器人的研究现状进行简单叙述，并将对其市场应用进行简单分析与预测。 关键词：智能喷漆；全方位移动平台；研究现状；市场应用 中图分类号：文献标识码：文章编号： 一、全自动智能喷漆机器人背景 机器人技术是近代自动控制领域中呈现的一项新技术，并已成为当代机械制造中发挥着越来越大的作用。采用该项技术，可明显地提高劳动生产率，改良产品品质，对改善劳动条件和产品的快速质量提升起着十分重要的作用，是加速实现工业生产机械化和自动化的关键技术之一。 传统的表面喷涂技术都是依靠工人手持喷漆头进行工作，根据手握按钮力度的大小和与喷涂产品距离的远近来决定，所以喷涂不均匀，质量难以保证。尤其对那些高精度产品，而且因为喷涂原料含各种易挥发、有毒化学成分，会对工人和环境造成不可逆的损害。虽然这种原始的喷涂技法人工成本较低，但综合来看已经不符合时代的发展。自动喷涂机的出现则弥补了上述缺点。但由于目前喷涂机只能完成一些简单的往复直线运动，而被涂工件表面的多样性及复杂性使得喷涂机的使用受到一定的限制[1]。随着机器人技术在工业生产领域的不断发展和完善，自动喷涂机器人产品也逐渐被研发出来，并被应用到了实际生产线中。 喷涂机器人最显著的优点是它不受外界有害气体的影响，可以连续不断的工作，这有效地提高了喷涂安全性和效率。传统的喷漆机不具备智能操作系统，操作也比较费时，同时传统喷漆机的智能性也存在不足，所以人们迫切希望用全自动智能喷漆机器人设备，来代替传统喷漆机器。 二、研究现状