根據(jù)靜電噴涂烘箱的工藝要求，對(duì)靜電噴涂烘箱噴涂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。通過對(duì)箱式產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)噴涂工作面進(jìn)行了順序規(guī)劃，并對(duì)噴涂系統(tǒng)進(jìn)行了合理的設(shè)備選型。為了實(shí)現(xiàn)工件在輸送鏈中的精準(zhǔn)定位，設(shè)計(jì)了特殊的工裝，用于噴灑作業(yè)中的噴槍和工件的位置和姿態(tài)。利用SolidWorks軟件的參數(shù)化建模功能，對(duì)箱體進(jìn)行了參數(shù)化建模，建立了零件三維模型數(shù)據(jù)庫。選擇兩個(gè)FANUCP-50IB噴涂機(jī)器人在兩個(gè)位置同時(shí)噴涂工件，以便于機(jī)器人無死角噴涂。在建立機(jī)器人刀具坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，靜電噴涂烘箱設(shè)計(jì)了噴槍的運(yùn)動(dòng)軌跡，并通過計(jì)算優(yōu)化了涂層厚度。靜電噴涂烘箱噴槍軌跡規(guī)劃是機(jī)器人噴塑柔性生產(chǎn)線整個(gè)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的核心部分。機(jī)器人噴灑時(shí)，由于輸送鏈的運(yùn)動(dòng)，靜電噴涂烘箱的刀具坐標(biāo)系將相對(duì)于工件的原點(diǎn)偏移。因此，機(jī)器人末端噴槍的工件坐標(biāo)系和刀具坐標(biāo)系也應(yīng)考慮這一因素。在此基礎(chǔ)上，規(guī)劃了噴涂路徑。本章詳細(xì)介紹了工具坐標(biāo)系的建立和軌道的規(guī)劃。塑料噴涂機(jī)器人坐標(biāo)系的建立是為了描述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，便于編程操作。坐標(biāo)系是為確定機(jī)器人的位置和姿態(tài)而在機(jī)器人或空間上定義的位置索引系統(tǒng)。在靜電噴涂烘箱離線編程時(shí)，在工件上定義一個(gè)參考點(diǎn)，即工件坐標(biāo)原點(diǎn)，作為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。

本文采用六自由度靜電噴涂烘箱的運(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。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為靜電噴涂烘箱基坐標(biāo)系，E為末端致動(dòng)器坐標(biāo)系。動(dòng)態(tài)干涉檢查是指在模擬程序執(zhí)行過程中，當(dāng)工件或靜電噴涂烘箱發(fā)生干涉時(shí)，工件或機(jī)器人將以明亮的顏色顯示干涉。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。靜電噴涂烘箱末端執(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)。假定靜電噴涂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。

在paintpro環(huán)境中建立靜電噴涂烘箱模型paintpro可以加載各種實(shí)體數(shù)學(xué)模型。一部分是軟件模型庫，可以直接加載和編輯。另一部分是IGS或IGES格式的模型文件，可由其他三維繪圖軟件導(dǎo)出。本文采用SolidWorks軟件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，靜電噴涂烘箱通過SolidWorks將單個(gè)零件或裝配件保存為IGES格式，導(dǎo)入到paintPro中。傳統(tǒng)的噴涂生產(chǎn)線多采用垂直于工件方向的噴槍，以相同的方式進(jìn)行往復(fù)噴涂運(yùn)動(dòng)。為機(jī)器人安裝噴槍工具。在要添加的相應(yīng)機(jī)器人單元的目錄中，雙擊機(jī)器人的名稱彈出“工具屬性”對(duì)話框，選擇“普通文件欄下的CADFILE按鈕”，找到要添加的噴槍，然后單擊“應(yīng)用確認(rèn)”；在UToOL工具欄中，選擇“編輯UToOL”，輸入相應(yīng)的TCP坐標(biāo)值。在UTOOL部分噴槍，點(diǎn)擊申請(qǐng)確認(rèn)，并在特征。在列中，靜電噴涂烘箱可以在自動(dòng)生成軌跡時(shí)設(shè)置機(jī)器人末端執(zhí)行器的默認(rèn)姿態(tài)，并且可以在機(jī)器人沿計(jì)劃軌跡移動(dòng)時(shí)設(shè)置關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模式。在“噴涂默認(rèn)值”欄中，可以將噴涂工具設(shè)置為噴涂槍應(yīng)用或旋轉(zhuǎn)杯應(yīng)用、噴涂槍距離、噴涂槍移動(dòng)速度、噴涂寬度和疊加率等，機(jī)器人的工作單元和工件的描述是離線編程的首要任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)離線系統(tǒng)的多功能化，構(gòu)建了靜電噴涂烘箱的CAD模型、輸送鏈的CAD模型和工作單元的工件模型，并直接從CAD模型中獲取數(shù)據(jù)信息。