通過(guò)引進(jìn)國(guó)外噴涂技術(shù)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)噴涂技術(shù)日趨完善。在噴塑烘箱上，電泳噴涂技術(shù)、靜電噴涂技術(shù)和粉末噴涂技術(shù)的發(fā)展，使噴涂技術(shù)得到了顯著的提高。我國(guó)傳統(tǒng)的噴涂工藝可概括為以下四個(gè)主要工藝：預(yù)處理-噴涂-干燥（固化）三廢處理。本文通過(guò)對(duì)噴塑烘箱系統(tǒng)參數(shù)的具體分析，選擇西門子S7-300PLC作為噴涂機(jī)器人的控制模塊，選擇西門子S7-1200PLC作為整個(gè)噴涂柔性生產(chǎn)線的控制模塊，分析了S7-300與S7-1200之間的系統(tǒng)通信。80年代初，引進(jìn)了500多條自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線。如何加快涂裝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化已成為我國(guó)涂裝行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。目前，我國(guó)涂料行業(yè)有兩種常見(jiàn)的涂裝方式：自動(dòng)往復(fù)噴涂和手動(dòng)噴涂。自動(dòng)噴槍實(shí)施的往復(fù)噴涂生產(chǎn)線一般分為以下工藝流程：手動(dòng)上半部分自動(dòng)噴涂干燥冷卻手動(dòng)下半部分。噴塑烘箱根據(jù)被噴涂工件的實(shí)際尺寸，確定了噴塑烘箱噴涂槍的行走距離、行走速度和數(shù)量。這種工作方式靈活性差，應(yīng)變能力低，造成油漆大量浪費(fèi)。人工噴涂是手持噴槍的手動(dòng)操作。這種噴涂方式使更多的油漆分散在空氣中，降低了油漆的利用率，污染了環(huán)境，且人工成本高。加工產(chǎn)品的質(zhì)量受人為因素的影響很大。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者致力于開(kāi)發(fā)基于噴涂機(jī)器人的柔性生產(chǎn)線。

本文采用六自由度噴塑烘箱的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了分析。假定機(jī)器人將噴涂A部并移動(dòng)到A部。PLC是一種通過(guò)編程邏輯控制使工業(yè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)過(guò)程的控制設(shè)備。零件的位置由坐標(biāo)系A(chǔ)描述，U為參考坐標(biāo)系，H為工件坐標(biāo)系，R為噴塑烘箱基坐標(biāo)系，E為末端致動(dòng)器坐標(biāo)系。綜上所述，當(dāng)機(jī)器人末端執(zhí)行器的坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)一致時(shí)，外部工件相對(duì)于工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)偏移量小。噴塑烘箱末端執(zhí)行器的操作可以描述為刀具坐標(biāo)系中相對(duì)于工作臺(tái)坐標(biāo)系的一系列運(yùn)動(dòng)。假定噴塑烘箱的初始位置和終止位置已知，從運(yùn)動(dòng)學(xué)反方程可以得到機(jī)器人在初始位置和終止位置所需的關(guān)節(jié)角度。在關(guān)節(jié)空間中，平滑軌跡函數(shù)可以用來(lái)描述末端執(zhí)行器的軌跡。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)（T）的軌跡函數(shù)應(yīng)滿足四個(gè)約束：位置約束和對(duì)應(yīng)于起始和結(jié)束位置的速度約束。

噴塑烘箱在運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)器人軌跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值如表5-1所示。通過(guò)軟件中的裝配干涉分析功能，檢查工件與工件、工件與工裝之間的干涉。噴塑烘箱的離線編程設(shè)計(jì)是該軟件的一個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì)，它可以生成噴涂軌跡的圖像。在工件隨輸送鏈運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，實(shí)時(shí)進(jìn)行干涉跟蹤檢查，檢查工件和工裝在噴涂過(guò)程中是否與其它工裝和外圍設(shè)備發(fā)生干涉。干擾檢查分為靜態(tài)干擾和動(dòng)態(tài)干擾。在噴塑烘箱程序的執(zhí)行過(guò)程中，當(dāng)干擾檢查打開(kāi)時(shí)，如果發(fā)生靜態(tài)干擾，干擾部分將顯示為明亮的顏色。動(dòng)態(tài)干涉檢查是指在模擬程序執(zhí)行過(guò)程中，當(dāng)工件或噴塑烘箱發(fā)生干涉時(shí)，工件或機(jī)器人將以明亮的顏色顯示干涉。工人可以優(yōu)化機(jī)器人的噴涂路徑或噴涂路徑，確保噴涂過(guò)程中工件的可接近性和開(kāi)放性。

在生產(chǎn)線布置過(guò)程中，首先要保證機(jī)器人對(duì)工件的可接近性，同時(shí)要避免機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與工件或外圍設(shè)備發(fā)生干涉的可能性。噴塑烘箱噴涂系統(tǒng)讀取箱型與當(dāng)前噴涂配方匹配，調(diào)用相應(yīng)的噴涂程序開(kāi)始噴涂操作。在機(jī)器人模擬中，通過(guò)調(diào)整噴塑烘箱與工件的相對(duì)位置來(lái)保證工件的可接近性。噴塑烘箱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能產(chǎn)生的干擾包括機(jī)器人末端執(zhí)行器對(duì)工件的干擾、對(duì)外圍設(shè)備的干擾、對(duì)安全柵的干擾等，機(jī)器人導(dǎo)向中的碰撞檢測(cè)功能可以自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的干擾。工作。本文選用的FANUCP-50IB噴涂機(jī)器人的作用范圍為：X=2280mm，Y=2242mm。