喷涂机器人又叫喷漆机器人，是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，喷涂机器人属于喷漆行业种类，主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动。

我们生活中用的很多东西都是经过喷涂处理，像手机、汽车等，现在的很多工厂已经采用喷涂机器人来工作，喷涂机器人可以同时喷涂2-5种不同的产品，一台抵多台，可以提高企业的生产效率，它的使用可以减少喷涂过程中的涂料浪费，提高喷涂质量，降低成本，降低成品返修率，有助于构建环保的绿色工厂。

目前，喷涂机器人已经广泛应用于汽车、摩托车、自行车、零件加工、家电等行业。在汽车制造业中，喷涂机器人可以用于汽车车身的喷涂，提高喷涂效率和喷涂质量。在家电制造业中，喷涂机器人可以用于空调、冰箱、洗衣机等家电的喷涂，提高喷涂效率和喷涂质量。此外，喷涂机器人还可以用于其他行业，如电子、五金、塑料等行业，提高喷涂效率和喷涂质量。

近年来，随着人工智能、机器学习等技术的不断发展，喷涂机器人技术也得到了较大的提升。

智能喷涂机器人主要包括机器人本体、控制系统、传感器、执行器等组成部分。

机器人本体

主要由机械结构和终端执行机构组成，机械结构包括机器人的身体、手臂、喷嘴等部位。它是一个带有旋转连接和伺服电机的6轴或7轴联动的一系列的机械连接，大多数喷涂机器人有6个运动自由度(对于带轨道式机器人，即是把机器人本体在轨道上的水平移动设置为扩展轴，称为第7轴)。其中腕部通常有1～3个运动自由度。

驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作，即每个轴的运动由安装在机器人手臂内的伺服电机驱动传动机构来控制。

执行机构为静电喷涂雾化器，不同品牌、不同型号的机器人手臂末端的接口不同，根据生产工艺可选择不同的雾化器。对于采用溶剂型油漆喷涂的系统，必须配备废油漆废溶剂清洗回收装置，避免环境污染，达到环保生产的目的。

控制系统

主要由计算机和相关软件组成，用于控制机器人的运动和喷涂过程。控制系统的功能是接收来自传感器的喷涂检测信号，根据喷涂操作任务的要求，驱动机械臂中的各台电动机就像我们人的活动需要依赖自身的感官一样。

控制器内的主要部件为与机器人手臂内的伺服电机连接的伺服放大器及CPU模块，不同型号的机器人配备不同内存的CPU，CPU内存储有用户自定义数据及程序。CPU将程序数据转换成伺服驱动信号给伺服放大器，伺服放大器启动伺服电机来控制机器人的运动。

通常CPU模块还具备通过与不同类型的I/O模块连接实现与其他外部设备或机器人通信的作用。例如，与PLC的连接，这样就可以通过操作控制台来控制机器人的动作。随着技术的发展和低成本化的进程，目前已出现一台控制器同时控制两台机器人运动的设备。

传感器

主要包括视觉传感器、力传感器、温度传感器等，用于检测机器人的运动状态和环境信息。喷涂机器人的运动控制离不开传感器，喷涂机器人的内部传感器信号被用来反映喷涂机械臂关节的实际运动状态，喷涂机器人的外部传感器信号被用来检测喷涂工作环境的变化。同时，喷涂机器人需要配备数量不等的传感器，用于检测涂层厚度、均匀度、光泽度等有关参数，以保证涂装表面的品质。

执行器

主要包括喷嘴、吸盘、电磁阀等，用于实现机器人的喷涂动作。

由于机器人设备在正常的生产过程中是连续运行的，因此必须与人工区域严格隔离，以防止任何人身伤害事故的发生，实现安全生产。通常可分别在机器人自动喷涂区域的入口和出口处分别安装一对安全光栅，在生产过程中，若有人误闯入机器人自动喷涂区域，在安装光栅的位置就会触发光栅，系统产生相应的报警并立即停止运行，防止发生人身伤亡及损坏设备的事故。

在国外，机器人喷涂已经成为一项比较成熟的技术，有着几十年的研究和发展历史。但在中国，喷涂机器人研发较晚，1991年，北京机械工业自动化研究所完成了我国第一条自动喷涂生产线，还开发了PJ系列电液伺服喷涂和EP系列的电动喷涂机器人。经过近些年的发展，中国喷涂机器人有了较大的发展。

2019年中国喷涂机器人销售收入为117.59亿元，同比增长25.45%；2020年中国喷涂机器人销售收入133.42亿元，同比增长13.46%。中国喷涂机器人出口数量稍大于进口数量，出口产品集中在中低档产品；2020年中国喷涂机器人出口数量为60067台，较2019年增加了49744台；进口数量为843台，较2019年减少了160台。上海为中国最大的喷涂机器人出口地区。

随着制造业的持续发展以及结构的转型，喷涂机器人功能的日益增强，相信在未来将会有更多的喷涂机器人应用到制造业中。

1、生产效率方面

不同的涂装机器人由于各关节自由度及臂长等参数的限制，对能触及喷涂的有效尺寸有所差异。随着喷涂产品的剧增，喷涂机器人的应用越来越广泛，其显著的优点是可以同时在同一生产线上混线生产多种产品，提升了喷涂产品涂装的自动化程度及生产效率。

2、机构创新方面

涂装机器人不断由串联机构向并联和复合式机构等新机构构型延伸，增强喷涂机器人的运动灵活性、模块化和重构特性，适应制造业的小批量多品种，能够使喷涂机器人向着机构创新方面的发展。

3、网络化方面

现在未来工厂的发展趋势是无人化,要实现对喷涂机器人的监控、远程诊断和机器人之间的工作协调，这就需要实现喷涂机器人的网络化。因此，加剧喷涂机器人的网络化是势在必行的。喷涂机器人的高效、机构创新、网络化是当下喷涂作业的发展趋势，也是目前的数字化制造技术的发展要求之一，喷涂机器人能满足环保、效率和柔性生产的需要，因而在现代化的喷涂线上有望全部替代人工操作。

文章来源： 机床商务网，工博士，华南机器人研究院，原创力文档