随着现代工业的发展,中国涂料工业已经成为中国工业的重要组成部分,涂料性能的检测也受到越来越多的关注。漆膜制备是涂料性能检测中的重要环节,在漆膜制备室里,由工人手持空气喷枪进行漆膜制备,这种方法效率较低,得到的漆膜质量偏差,而且喷涂中挥发的气体也会对人体产生危害。随着中国制造2025规划的提出,传统的人工漆膜制备存在太多的弊端,已经不能满足实际要求。针对这一问题,现结合工业机器人,开发一套自动化漆膜制备系统,以期解决目前人工漆膜制备存在的问题。本文基于漆膜制备的工艺要求,以研究开发机器人漆膜制备系统为目标,详细介绍了以工业机器人为中心,设计专用的外围机构与工业机器人协作构成机器人漆膜制备系统。本文的主要工作内容如下:(1)以人工漆膜制备现状为背景,对系统进行总体方案设计。首先对人工漆膜制备的现状进行分析,确定项目的需求。然后按照项目的需求对系统整体方案进行设计,包括系统方案分析和系统总体结构设计。最后详细介绍了系统的组成及工作原理,并完成了系统主要部件的设计及选型。(2)基于自动化漆膜制备系统的功能和控制要求,对工业机器人漆膜制备系统的控制系统进行设计。首先确定控制系统的总体框架,使用“触摸屏搭载A33核心板上位机监控控制+STM32下位机控制”的控制结构。然后对控制系统的硬件进行设计,包括关键硬件选型和外围电路设计,并介绍了硬件参数和电路工作方式。最后进行控制系统的软件设计,完成了控制系统的控制流程设计,根据控制流程完成了相关的功能模块和控制程序设计,并利用QT软件对用户界面进行开发。(3)为了使漆膜的厚度满足规定要求,建立平面漆膜制备喷涂模型。首先,通过分析人工漆膜制备的工艺过程来确定影响漆膜厚度分布的因素,建立了适用于本文的椭圆状喷涂区域的椭圆双β分布模型。然后进行平板静态喷涂实验,通过MATLAB软件对得到的实验数据进行拟合,并求解了该模型的参数。最后根据建立的漆膜厚度分布模型分别对小板和大板进行轨迹规划。(4)测试系统是否满足要求,编制机器人漆膜制备程序并进行实验分析。首先分析对比示教编程和离线编程各自的特点,选择离线编程来编制程序。通过在RobtStudio软件中搭建机器人漆膜制备的离线编程环境,使用RAPID语言编制机器人漆膜制备程序。然后对系统进行安装和功能调试,系统能够稳定运行,各机构无干涉,系统程序无异常。最后进行漆膜制备实验,实验结果表面,该系统实现了自动化漆膜制备,达到了预期的效果。