喷涂机器人成套设备是现代工业的重要基础装备之一，我国快速发展的制造业对喷涂机器人的需求日益强烈。近年来国内重点发展的汽车及零部件等产业的规模、产量已居世界前列，但在企业广泛使用的喷涂设备无法满足产业发展要求，迫切需要利用机器人技术对其进行自动化改造，实现多类型产品高效喷涂的混线生产。
    2010年，昆山工研院工业机器人研究所承担了国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题，开展“15kg喷涂机器人成套装备”的研制工作。工业所在自主研发的6关节焊接机器人“昆山一号”和基于FANUC喷涂机器人的喷涂自动化装备的基础上，以汽车及零部件喷涂需求为导向，消化、吸收国外主流喷涂机器人技术，研发具有自主知识产权的15kg空间关节型机器人及其高效喷涂成套装备，力争达到喷涂机器人的典型企业的应用要求。
    工业所承担的具体工作包括：关节式喷涂机器人本体结构设计;喷涂机器人控制系统;机器人离线编程与喷涂路径规划、过程仿真平台；系统集成、工艺调试及应用。经过1年多的研发，工业所已在多项关键技术上实现了突破，研发成果显著。
    在喷涂机器人本体结构设计上，工业所坚持自主设计和加工，目前各零部件已加工完成，即将进入最终的机器人本体装配阶段。机器人本体采用空间关节型结构，6自由度，空心手腕，其技术指标（手腕最大持重15kg、工作半径2600mm、最高工作速度1.5m/s）均符合设计要求。
    在控制系统设计上面，工业所已完成系统整体设计，并进入控制柜最终的安装阶段。此控制系统以32位ARM架构的嵌入式处理器为硬件核心，在实时操作系统（VxWorks或uC-OSII）的支持下实现机器人6轴的基本运动控制，借助辅助I/O接口等实现工件输送链运动过程、喷枪开关、流量、模式和颜色切换、清洗等作业控制。
    项目组在喷涂机器人仿真离线规划技术方面也取得关键性的突破，形成了开放式、模块化、软件组件以及控制算法可重用的软件结构框架与实现方法。目前已经完成了开放式、标准化的软件平台集成框架的搭建，在SolidWorks 2008开发平台上实现三维图形的建模、仿真与图形操作，同时上层应用软件的开发工作。
    在系统集成应用方面，工业所已经能够针对客户的需求，进行喷涂机器人装备的集成与应用。完成了包括喷房建设，喷涂机器人与边梁、传送带、喷枪系统等周边设备的集成技术的积累。
    “15kg喷涂机器人成套装备”的研制成功，将改变我国喷涂机器人几乎全部依赖进口的现状，为现代化工业的开展提供了良好的基础。
                                   （来源：昆山工研院工业机器人研究所）