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項目選用的是史陶比爾（Staubli）TX250系列6軸機器人，也是新款的機器人。整個機器人系統(tǒng)由3個部件組成，包括控制器CS8C、機械手臂（Arm）以及手動示教盒（Manualcontrolpendant，MCP）。

　　圖3機器人全貌

　　三、控制系統(tǒng)架構(gòu)

　　此套系統(tǒng)的總控系統(tǒng)控制器采用西門子S7-1500PLC作為主控制器，WinCCProfsionalV13SP1作為機操作畫面，TP1200作為操作面板，天車、機器人和供漆系統(tǒng)分別采用S7-1200作為控制器。S7-1500總控系統(tǒng)通過PROFINET總線與噴涂機器人系統(tǒng)、供漆系統(tǒng)和懸掛行走系統(tǒng)通訊，完成系統(tǒng)整體控制，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控及操作，對整個工件的連續(xù)噴涂。控制系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示，主控系統(tǒng)硬件設(shè)備表單，如下表1所示。

　　圖4系統(tǒng)硬件配置圖

　　表1主控系統(tǒng)硬件設(shè)備表單

　　四、控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

　　懸掛式機器人噴涂系統(tǒng)可以實現(xiàn)對天車系統(tǒng)和機器人噴涂系統(tǒng)的單獨進行操作。在現(xiàn)場天車可以通過操作屏TP700進行操作，分別對X、Y和Z軸伺服電機進行上電、點校準、定位等。

　　供漆系統(tǒng)的現(xiàn)場屏TP700可以顯示油漆液位、清洗劑液位、固化劑液位、管路壓力、電磁閥狀態(tài)、流體調(diào)壓器狀態(tài)、2KS系統(tǒng)各種油漆的自動配比情況、氣動泵以及空打保護器等。

　　機器人系統(tǒng)的現(xiàn)場屏TP700顯示X、Y、Z、RX、RY、RZ六軸移動情況。現(xiàn)場示教盒可對機器人進行離線軌跡規(guī)劃等。

　　總控制系統(tǒng)包括現(xiàn)場控制系統(tǒng)和遠程控制系統(tǒng)兩套組成。現(xiàn)場控制系統(tǒng)能通過總線與機器人系統(tǒng)、懸掛行走系統(tǒng)和供漆系統(tǒng)通訊，完成系統(tǒng)整體控制，對整個工件的連續(xù)噴涂；遠程控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控及操作。

　　總控制系統(tǒng)能夠?qū)Ψ窒到y(tǒng)進行控制及狀態(tài)顯示。可對供漆系統(tǒng)自動進行換色、加料、清洗等操作。可對懸掛行走機構(gòu)運動過程中產(chǎn)生的誤差進行修正。

五、噴涂工藝流程及控制的技術(shù)要點

　　懸掛式機器人噴涂系統(tǒng)噴涂工藝流程如下：

　　先天車系統(tǒng)、供漆系統(tǒng)和噴涂系統(tǒng)準備就緒，工件進入指定位置，并定位→系統(tǒng)檢測工件實際位置→坐標擬合→示教（手動調(diào)試程序）→啟動運行，總控讀取噴漆“工件數(shù)據(jù)”，發(fā)噴涂“軌跡號”和噴涂“配方確認”信號給機器人噴涂系統(tǒng)→機器人噴涂系統(tǒng)讀取噴涂“軌跡號”和顏色“配方號”→機器人噴涂系統(tǒng)確定是當前噴涂配方，則給總控發(fā)出位置1的“噴涂申請”信號→懸掛系統(tǒng)三軸分別到達指定位置1后，發(fā)“天車已到噴涂位置”信號給總控→2KS混合，機器人開始自動噴涂（調(diào)用噴涂程序1）→噴涂工件1號區(qū)域，噴涂完成，機器人回到HOME位后停止，并給總控發(fā)“噴涂完成”信號→總控讀取“噴涂完成”信號，變換工件指針，指向2號區(qū)域工件數(shù)據(jù)，發(fā)噴涂“軌跡號”和噴涂“配方確認”信號給機器人噴涂系統(tǒng)→機器人噴涂系統(tǒng)讀取噴涂“軌跡號”和顏色“配方號”→機器人噴涂系統(tǒng)確定是當前噴涂配方，則給總控發(fā)出位置2的“噴涂申請”信號→懸掛系統(tǒng)三軸分別到達指定位置2后，發(fā)“天車已到噴涂位置”信號給總控→2KS混合，機器人開始自動噴涂（調(diào)用噴涂程序2）→噴涂工件2號區(qū)域，噴涂完成后，機器人回到HOME位后停止……

　　按上述程序分別噴涂工件3號區(qū)域，4號區(qū)域……n號區(qū)域，直至完成工件的噴涂任務→機器人回位（HOME點），天車回到原始位置，工件下線。

　　圖7噴涂工藝流程圖

　　為了完成對整個工件的連續(xù)噴涂，直至天車回到原始位置，總控的S7-1500控制器作為整個系統(tǒng)為關(guān)鍵的部件，協(xié)調(diào)控制天車和機器人系統(tǒng)的工作。手動示教調(diào)試機器人程序時，要把工件在每個區(qū)域的天車X、Y、Z坐標值、機器人的軌跡號要手動記錄下來，通過在總控的操作屏TP1200或者在中控的工控機上輸入，存入總控S7-1500PLC的數(shù)據(jù)塊里，系統(tǒng)自動運行時，再自動一步一步按照工藝順序調(diào)用已經(jīng)存入的數(shù)據(jù)。

　　由于工件種類多，不同工件劃分的區(qū)域大小是不一樣的，而且每個區(qū)域是多個數(shù)值，存儲數(shù)據(jù)的DB塊是數(shù)據(jù)的嵌套，即為多重數(shù)組，所以DB塊的大小要開辟大，才能滿足生產(chǎn)要求。總控若選擇普通的S7-300/400PLC用STEP7編程方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和讀取有的困難，故選擇S7-1500PLC采用TIA博途的SCL編程方式實現(xiàn)此功能，更加方便和容易。下面介紹實現(xiàn)過程。

　　工件工藝數(shù)據(jù)表的建立過程：

　　⑴.在TIA博途V13SP1編程軟件下，添加一個新的“PLCdatat”（相當于Step7里建立的用戶自定義DB塊），命名為“工件配方”，在里面添加“天車X坐標”（定義為整數(shù)數(shù)據(jù)類型）、“天車Y坐標”（定義為整數(shù)數(shù)據(jù)類型）、“天車Z坐標”（定義為整數(shù)數(shù)據(jù)類型）和“機器人軌跡號”（定義為字節(jié)數(shù)據(jù)類型），外加兩個備用數(shù)據(jù)，以后客戶提出增加新功能時用，“油漆配方號”（定義為Word數(shù)據(jù)類型）和“油漆流量”（定義為整數(shù)數(shù)據(jù)類型），現(xiàn)在這兩個數(shù)據(jù)是在畫面上直接輸入，供漆系統(tǒng)直接接收的。