随着我国经济实力的增强,人们经济收入的增加,使得人们不仅对汽车性能有所要求,而且对汽车外观的要求也越来越高,这使得汽车涂料研发公司研究更好的涂料成为必然。而目前中小型涂料研发公司所使用的喷涂机器人已经达不到实际生产需要,引进的喷涂机器人价格昂贵。在分析喷涂机器人的国内外发展现状与发展趋势基础上,根据现有二维涂装机器人的性能,确定了改进的三维涂装机器人的主要技术参数。利用CATIA软件对涂装机器人进行了三维结构改进设计;进行了三维控制系统的软硬件改进;对伺服电机和执行机构进行了分析和选择。对改进设计的喷涂机器人进行组装和试验测试,对改进前后和进口国外的喷涂机器人做性能比较。最终得出如下几点结论:(1)对于薄喷涂工件,改进前喷涂机器人喷涂膜厚波动比较大,并偏离标准范围;改进后的喷涂机器人喷涂膜厚略有波动,但可以满足标准范围。(2)对于厚喷涂工件,改进前的喷涂机器人喷涂膜厚随着板材厚度的增加而增加,并随涂漆种类浮动较大;改进后的喷涂机器人,由于合理自动地调节喷涂距离,喷涂膜厚都能符合标准范围。(3)在相同的涂料工艺下,由于膜厚决定涂料的颜色和外观质量,改进后的喷涂机器人比改进前的喷涂机器人的喷涂质量更好。(4)改进后的喷涂机器人的综合性能接近进口喷涂机器人的综合性能。综上,改进后的喷涂机器人的综合性能明显优于改进前的喷涂机器人的综合性能,并且接近进口喷涂机器人的综合性能。