靜電噴塑烤箱是集噴涂系統(tǒng)和防爆系統(tǒng)于一體的工業(yè)機器人。通過對其它模塊采集的信息進行采集、分析和處理，將操作結(jié)果傳送到輸出系統(tǒng)?？筛鶕?jù)不同的工件使用相應(yīng)的程序進行噴涂操作。機器人的噴涂程序可以通過兩種方式生成：在計算機上進行手動指令或離線編程，然后將計算機上的離線程序?qū)霗C器人控制器，從而有效地減少現(xiàn)場調(diào)試時間。目前，國外廣泛使用的噴涂機器人制造商有瑞士的ABB、安川的Motoman、德國的Fanuc、Kuka、法國的Staubert和美國的Adept。我國噴涂機器人的研究成果主要分為兩個方面：

（1）機器人本體分析、運動學(xué)和動力學(xué)分析。

（2）噴灑機器人噴槍軌跡規(guī)劃和運動模擬。在“噴涂默認(rèn)值”欄中，可以將噴涂工具設(shè)置為噴涂槍應(yīng)用或旋轉(zhuǎn)杯應(yīng)用、噴涂槍距離、噴涂槍移動速度、噴涂寬度和疊加率等，機器人的工作單元和工件的描述是離線編程的首要任務(wù)。對靜電噴塑烤箱的靜態(tài)和動態(tài)特性進行了研究。靜電噴塑烤箱運用矩陣方程和方向余弦法分析了非球面手腕6R系列噴涂機器人的運動學(xué)逆解。計算了末端執(zhí)行器（噴槍）與噴涂機器人各關(guān)節(jié)之間的關(guān)系，并對機器人本體的結(jié)構(gòu)進行了分析。較小二乘圓弧逼近法。保證噴涂精度，同時有效減少復(fù)雜表面的碎片數(shù)量。陳偉華等。采用拋物線逼近法研究了火導(dǎo)軌的優(yōu)化問題。通過蒙特卡羅方法對機器人的工作空間進行了分析和模擬。

靜電噴塑烤箱離線編程系統(tǒng)需要通過計算機建立系統(tǒng)的CAD數(shù)學(xué)模型，對系統(tǒng)創(chuàng)建的CAD模型進行編程處理，并對編程結(jié)果進行后處理。

一般來說，靜電噴塑烤箱離線編程系統(tǒng)包括三個模塊：機器人系統(tǒng)CAD建模、離線編程。

（1）CAD建模需要完成以下任務(wù)：

1）加工件的建模；

2）現(xiàn)場設(shè)備的建模；

3）系統(tǒng)的布局規(guī)劃；

4）數(shù)學(xué)模型的處理。由于利用現(xiàn)有的CAD數(shù)據(jù)建立的機器人模型與機器人的理論參數(shù)和實際模型之間存在誤差，需要對機器人模型進行零點標(biāo)定、坐標(biāo)系標(biāo)定，并對誤差進行分析和修正。

（2）離線編程模塊一般包括：靜電噴塑烤箱和現(xiàn)場設(shè)備的任務(wù)分配、靜電噴塑烤箱末端執(zhí)行器的變換方程、機器人姿態(tài)變換矩陣和任務(wù)程序的編制等。在對機器人運行路徑進行初步編程后，根據(jù)結(jié)果，對相應(yīng)的奇異點和干涉點程序進行了適當(dāng)?shù)男拚⑿薷暮蟮某绦驅(qū)霗C器人控制器，在線控制靜電噴塑烤箱的運動，并進行調(diào)試，完成操作。機器人編程語言將機器人離線編程系統(tǒng)定義為封裝機器人的幾何和動態(tài)特性，并提供通用接口。可編程控制器（PLC）是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的基本組成部分，是工業(yè)自動化的核心設(shè)備之一。該語言具有空間推理功能，能直接操作幾何信息，能有效地實現(xiàn)自動規(guī)劃和編程。

paintpro離線編程具有以下主要功能：

（1）驗證靜電噴塑烤箱坐標(biāo)的可訪問性：記錄位置時，如果坐標(biāo)系的軸為綠色，則位置為機器人的可到達(dá)點；如果坐標(biāo)系的軸為紅色，則位置為機器人的可到達(dá)點。

（2）分步執(zhí)行程序：在paintpro軟件中運行時，通過分析靜電噴塑烤箱的運動點，可以找到各點之間的運動范圍。paintpro軟件中的tp程序使用與真實機器人相同的運動系統(tǒng)。為了限制機器人的運動范圍，避免機器人與外圍設(shè)備的碰撞，每個噴涂程序都要建立一個跟蹤邊界表。在模擬過程和實際生產(chǎn)過程中，當(dāng)工件進入跟蹤邊界區(qū)域時，機器人收到指令開始噴涂操作。另一方面，柔性生產(chǎn)線也指生產(chǎn)線系統(tǒng)本身的柔性，具有生產(chǎn)線布局干涉的自檢功能。當(dāng)工件離開跟蹤邊界區(qū)域時，即使沒有完成噴涂操作，機器人也會停止運行并顯示跟蹤目標(biāo)損失誤差。

（3）靜電噴塑烤箱路徑檢查：paintpro使用虛擬機器人控制器。像真正的機器人一樣，控制器可以檢查機器人的動作。當(dāng)移動機器人處于軟件狀態(tài)時，虛擬機器人控制器在路徑過程中通過奇點或機器人行程的限制，也會發(fā)出錯誤報警信息。