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一种混联机翼喷涂机器人轨迹规划与控制系统开发绪论（中）

时间：2017-08-29 来源：机器人在线阅读：7991

在喷涂机器人诞生以前，人工手动喷涂是主要的喷涂方式。在手动喷涂过程中，工人穿着专业防护服，手持移动喷枪，按照工艺要求对喷涂区域进行喷涂。然而，这种喷涂方式存在诸多缺点：

（1）手工喷涂的涂层质量无法得到保证。工艺上要求涂层厚度要在指标范围内，并且均匀一致，这主要取决于喷涂时喷枪的移动速度和距离工件的垂直高度。然而即使是最熟练最有经验的工人喷涂时也很难保持喷枪恒定的移动速度，况且喷枪与工件表面的距离、角度更是难以保证。

（2）人工喷涂的施工效率低。在飞机喷涂时，工人往往需要爬高、俯低作业，劳动强度大，容易疲劳，这很大程度上影响了工作效率。据报道，完成波音777整机最外防护层的喷涂，波音公司的专业团队需要用4.5个小时才能完成，但是通过自动喷涂系统，仅花费24分钟就能完成相同的任务，而且涂层质量比人工喷涂的更好。

(3)喷涂环境会对工人健康造成很大危害。喷涂过程中会产生大量的有害气体，严重污染了工作环境，不仅对喷涂工人的身体造成损害，同时给情绪带来负面影响，文献就对这方面的问题进行了研究分析。

正是由于人工手动喷涂存在上述难以克服的缺点，目前己经有越来越多的飞机制造商采用机器人自动喷涂来代替人工手动喷涂，相比之下喷涂机器人具有如下显著优点。

（1）涂层质量较高。在喷涂机器人作业之前对其进行离线编程，喷枪的移动路径、移动速度、出漆量的均匀性、喷枪与工件的距离与角度等相关参数都设定完毕，机器人将按照预设的值平稳运行，这就保证了涂层的厚度范围，提高了涂层的均匀性。

（2）节省涂料。喷涂轨迹灵活，仿形喷涂轨迹精确，从而降低了涂料和清洗溶剂的用量，提高材料的利用率，对环境保护也起到了一定的作用。

(3)喷涂作业柔性较高。针对不同工件的喷涂，编写不同的控制程序即可，同一条喷涂作业线可以喷涂多种工件。

(4)长远来看生产成本更低。随着我国人口红利的消失，制造业领域的人力成本越来越高，虽然喷涂机器人一次性的安装费用较高，但是其喷涂能力相当于数名熟练工人，而且后期维护成本很低，所以长远来看可以降低生产成本。

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