你认为你买不起机器人?再想想。如今，灵活、高性能的喷漆机器人可以通过节省材料和劳动力迅速收回成本。

制造商希望改善各种尺寸和形状零件的涂装操作，正转向先进的机器人技术。现代机器人可以提高加工质量、一致性和吞吐量，同时大幅降低操作成本，减少浪费的材料和人类工人的危险环境。易于安装和编程，机器人快速可靠，可以一次又一次地应用相同的高质量完成时间而不疲劳。据估计，与手工涂装相比，机器人涂装可节省25 - 30%的油漆，提供了快速的投资回报(ROI)。油漆机器人通过减少人类工人接触油漆烟雾和其他环境风险，以及减少重复运动伤害，提高了安全性。机器人喷漆的其他优点包括更少的维护和清理，更低的过滤器/水冲洗化学成本和减少挥发性有机化合物(VOC)的排放。

机器人可用于底漆、底漆、面漆、清漆和使用水性、溶剂型、粉末、釉料和胶水/粘合剂材料的喷雾点胶。如今，灵活、高性能的喷漆机器人可以高效地给复杂的零件涂上凹槽、曲面和轮廓表面，甚至像画框一样的形状。机器人可以通过编程使用一个复杂的喷涂路径，将涂层材料应用到零件的不同区域，以达到不同的薄膜厚度——没有运行或下垂。

特定于应用程序的机器人

除了传统的喷漆机器人使用外部软管和电缆来输送喷漆枪外，机器人制造商现在还提供针对特定应用的机器人，旨在优化涂装操作。这些中空臂模型的特点是通过上臂集成电缆和喷漆软管，使编程更容易，也改善了进入狭小空间的可能性，否则无法用机器人喷漆。

各种类型的机器人手腕可供选择，每一种都是为了方便特定类型的部件的绘画。腕部的三种主要类型是:

• 三卷手腕-在一个紧凑的手腕组件中提供三个运动轴(滚、弯、扭或RBT轴)。三卷手腕非常适合绘制复杂的轮廓，如汽车车身内部和盒子形状的物体内部和其他外壳。
• 引理手腕-也提供三个轴的运动，但有轻微的灵活性，机动在紧点。一个Lemma手腕非常适合高速油漆或涂层较不复杂的部分形状在水平和垂直平面，如框架或机柜的外部。
• 空心手腕-具有与三卷手腕相同的运动类型，但包括一个通过机器人底座、手臂和手腕的大开口，用于软管、电缆和各种喷雾应用设备到机器人手腕的直接连接。通过空心腕关节，避免了软管和零件/夹具之间的干扰，确保了最佳的循环时间和机器人到达/访问。编程也简化了，没有软管干扰的担忧。然而，空心腕表的价格要比非空心腕表贵10%到15%。

一些机器人制造商为这些不同的手腕类型提供了各种完全集成的喷枪选择，包括传统的空气喷枪、静电枪和高速钟罩涂抹器，以及粉末涂层涂抹器。

喷漆机器人的常用选项

喷漆机器人通常配备闭环流体控制，如可冲洗齿轮泵或带流量计的气动压力调节器(aopr)。闭环流体控制保证了液量的分配，影响油漆质量和膜厚。在手工涂装中，工人调整用于涂装零件的路径，以适应粘度等变化。然而，由于机器人是盲的，因此闭环流体控制对监控实际的油漆流体输送输出至关重要。

大多数机器人制造商提供内置(外轴)伺服电机，可用于驱动可冲洗齿轮泵。这种类型的伺服电机选项由机器人控制器管理，它提供了更好的流体输送控制，以及通过机器人教吊坠控制油漆操作的能力。

颜色转换阀(一种空气先导阀)通常用于油漆多种颜色。这些阀门安装在机器人的上臂上，可以在短短15到30秒内自动改变颜色。

电磁阀也可以安装在一些较大的地板安装的喷漆机器人的上臂上，为颜色变化或流体输送控制提供更快的响应时间。电磁阀将PLC或机器人的电信号转换为空气飞行员(气动)信号。

一些应用使用一次性油漆机器人覆盖，以保护机械手免受材料过度喷涂，并允许更容易的清洁。一些喷漆机器人现在包括中空上臂铸件和手腕内外的特氟龙®涂层，以减少软管的磨损和维护。

特殊的控制器

机器人是液体喷涂作业的理想选择，因为在这些作业中，烟雾可能对人类工人有危险。通常，用于液体喷涂操作的机器人被要求具有工厂互(FM) 1级，1级本质安全(防爆)评级。为了减少爆炸的风险，采用空气净化对机器人进行正向增压，使易燃蒸汽远离电机。粉末涂料通常不像液体涂料那样易燃;然而，在某些情况下，由于粉末涂料材料的爆炸风险，仍可能需要本质安全的油漆机器人和控制器。

一些先进的喷漆机器人控制器具有编程挂饰，内置菜单专门用于油漆，包括功能，如枪开/枪关，颜色变化，和油漆条件文件，控制流体，风扇空气，雾化空气，静电高压，钟速和成型空气。(成型空气是用来控制彩铃旋转时产生的图案大小的。较多的成型空气可使漆纹变窄，较少的成型空气可使漆纹变宽。)

视觉系统

视觉系统正变得越来越经济实惠，并越来越多地用于绘画应用或密切相关的任务。例如，一家汽车供应商在进行涂装操作之前，使用激光与高端相机一起检查汽车车身面板，以发现划痕或其他缺陷。为了确定缺陷，视觉系统将汽车车身面板的激光扫描和相机图像与计算机模型相匹配，并确认零件在公差范围内。另一个运行70多个不同零件系列的制造商使用条形码阅读器和视觉系统来读取零件标签，并自动告诉他们的喷漆机器人要运行哪个喷涂图案程序。如果没有检测到条形码读取，机器人将使用一个“通用”程序来覆盖大部分部分。结果是戏剧性的——仅材料节约就可以在短短几个月内轻松支付一个机器人系统的费用，这取决于产品的数量和系统的复杂性。条形码阅读器示例中的制造商仅用7个月就实现了回报。

先进的基于pc的软件

在规划机器人喷涂系统时，精加工操作人员可以使用基于pc的仿真来选择机器人的型号和手腕类型，并通过确定机器人与输送带和喷涂室墙壁的最佳位置来优化单元布局，以消除潜在的干扰。然后，用户可以模拟零件和输送机的运动，以及实际的喷涂过程，以确定最佳的涂层模式，以最少的材料浪费和最快的吞吐量时间交付所需的光面。

模拟程序允许制造商在PC机上离线开发机器人程序，并直接下载到机器人上。该功能减少或消除了点对点机器人编程所需的停机时间。

新方法

新的机器人设计开始改变汽车外部涂料的涂装线。机械臂较窄，具有中空手腕，提供更好的部件访问。以前，喷漆机器人几乎都是安装在地板上的，由于机器人、涂抹器和汽车车身之间的干扰，造成了有限的工作区域。较新的喷漆机器人可以安装在架子上或头顶上，这通过扩大有效工作范围和减少潜在干扰提供了显著的优势。一家汽车公司已经能够将其油漆间的宽度减少25%，从大约20到15英尺(6000到4500毫米)。

架空式机器人布局减少了对地板空间的要求，从而节省了额外的成本。架空安装配置也减少了喷漆对机器人和底座立管的污染，减少了维护要求。

增长市场

汽车公司和供应商是油漆机器人的早期用户，他们继续利用今天更灵活的机器人来减少油漆线的占地面积。机器人喷漆的应用已经扩展到一级汽车供应商，以及一般工业。飞机制造商也开始使用机器人喷漆，以提供大型部件所需的高质量表面处理。随着先进的控制和增加的灵活性，现代油漆机器人很容易成本合理，几乎任何应用。


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特殊应用:粉末涂料和塑料零件

由于粉末的应用过程，机器人的速度明显比液体涂料慢是很正常的。应考虑使用大容量机器人粉末施药机，以减少所需机器人的周期时间或数量。

当用机器人给塑料零件喷漆时，有时会用另一个机器人对零件进行等离子体或火焰预处理，这改变了塑料的分子结构，增强了油漆和零件之间的附着力。在某些情况下，火焰处理也被用来代替传统的水基(水)零件清洗系统。