1.任务来源： 此项目针对的海军军舰炮塔型号主要分为两种，海军76毫米炮塔和100毫米炮塔，无论是安装在军舰上，还是就位在岛礁上，表面都要承受恶劣环境的影响，如暴雨、海风海浪，日照等，所以对炮塔表面的防腐工作就尤为重要。目前为止，中国大部分炮塔表面的喷涂都是人工，存在着诸多问题。典型的有喷漆表面厚度不均匀、外观不一致，人工效率低，鉴于此展开对机器人自动喷涂系统计划的研发，经过充分设计后形成落地方案，通过市场推广，成为我公司为中国第一重型机械股份公司设计制造的首台机器人自动喷涂设备。 2.应用领域： 主要适用于大结构复杂多曲面类产品的机器人柔性自动喷涂。 技术原理：机器人自动喷涂系统整体技术领先，解决大结构复杂多曲面类产品人工喷涂效率低，漆层厚度均匀性差的问题，同时改善工人劳动环境，降低对熟练喷涂工的依赖，提高企业经济效益。 3.性能指标： 3.1产量及喷漆量 3.1.1 产量：炮塔及小件约1套/天； 3.1.2 喷漆量：100kg/套。 3.2喷涂工艺要求 3.2.1 底漆、中漆、面漆喷涂系统各一套。 3.2.2 膜厚范围30-40μm时，满足标准值±2.5μm；且整个产品表面膜厚均匀一致。 3.3外观：涂面漆应均匀、致密、光亮、完整、色泽一致，不得有漏涂、流挂、气泡和明显的积皮及划痕。 3.4喷涂系统 3.4.1喷枪流体压力为0.4—0.6MPa，且压力可调。 3.4.2可喷涂工件外型尺寸：8550mm（长）×4240mm（宽）×4500mm（高） 3.5六轴机器人机构参数 3.5.1机器人臂展工作范围≥2500mm。 3.5.2机器人末端重复定位精度不低于±0.2mm。 3.5.3机器人末端载重不少于10kg。 3.6动态龙门系统 3.6.1 R轴回转端有效回转范围0-180°。 3.6.2 X轴、Y轴重复定位精度均不低于±0.2mm。 3.6.3 R轴末端最大允许负载：2000kg。 3.7运行要求：工作站在额定负载和工作速度下持续运行120h，工作应正常。 4.本项目开发的机器人自动喷涂系统的特点： 首先本设备主要由8部分组成：R轴旋转系统、龙门系统、机器人系统、喷漆系统、电动平车输送系统、视觉识别系统、机器人重力参数智能转换系统、离线编程系统。 4.1 R轴旋转系统：采用悬臂结构，经过ANSYS分析以及焊接结构应力分析，设计成焊接箱体结构。并与RV减速器相连，经过大小齿轮传递，两级减速，最后达到大扭矩传递效果。与传统Z轴相比，占用空间小，灵活性高。 4.2 机器人重力参数智能转换系统：普通机器人如果改变安装位置与姿态需要调整重力参数甚至重新刷机，重力参数智能转换系统可通过检测机器人位姿，自动换算本体坐标系相对于固定参考坐标系原点的位置，从而得到刚体（此处可理解为待喷涂工件）坐标系的6个自由度信息，并自主完成重力参数标定，使机器人在R轴旋转后无需用户手动修改机器人基本框架和重力参数即可继续工作，提高了工作效率，降低了系统的复杂度，进而提升用户体验。 4.3视觉识别自动规划喷涂路径、喷漆参数自适应：视觉系统可以通过深度摄像头，根据产品出厂时录入到后台数据库中工件的三维数据模型，识别工件轮廓、计算物体的位置和深度等信息，进而重建整个三维空间。高分摄像头配合结构光源，基于激光三件测量原理及可见光、红外识别技术，在机器人工作过程中实时检测和修正工件轮廓与喷枪之间的位置关系，同时也可检测出工件的表面大小及形状特征。控制系统结合喷涂工艺及工件表面参数，确保机器人喷枪与工件始终保持理想喷涂位置，调整机器人与待喷涂表面距离、喷涂速度、涂料雾化程度等参数，减少设备操纵难度，柔性程度更高。 5.成果的先进性、创造性： 本项目研究已达预期目标。 本项目研究内容经科学技术情报研究院实施科技查新，在国内公开发表的中文文献中，未见相关文献报道。本项目研究填补了国内空白，其技术水平处于国内领先地位。 主要创新点分别为： 机器人自动喷涂系统是主要用于两种军舰炮塔喷涂作业的自动化设备。将R轴旋转系统、龙门系统、机器人系统、喷漆系统、电动平车输送系统、视觉识别系统、机器人重力参数智能转换系统、离线编程系统、喷涂房等多系统整合在一起，成为一个完整的自动化喷涂设备。本设备龙门Z轴由一个旋转R轴代替，机器人壁挂安装在旋转轴末端，与传统的Z轴升降相比更加节省安装空间，也更加灵活。同时，基于机器人位置运动学、视觉、激光测距等原理，实现机器人基本框架及重力参数动态配置，同时实时调整喷头与工件间距，自主完成喷涂轨迹规划及修正。喷涂系统控制软件在喷涂类似炮塔的复杂多面工件时可根据不同面的大小、形状、角度可自适应的调节喷枪幅面大小与工件表面距离、喷涂速度、涂料雾化程度等参数。

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该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。