前言：
近年来，随着工业的不断发展，我国的工业产品逐渐进入国际市场，而企业的发展与创新能力极大程度上取决于本身的科技储备，在与国内外相关产品的竞争中，工业自动化占据着重要地位。在起重机制造行业中喷漆是一项重要工作，可以有效延长起重机的使用寿命，为了提高公司生产效率，节约人工成本及减少喷漆时对周围环境的污染，公司开发人员利用QT以及VS软件，使用C++语言自主研发了基于ABB机器人的涂装线参数化自动编程系统，实现对起重机主梁的自动化喷涂。本文根据涂装线参数化自动编程系统在自动产线内的实际应用情况，找到系统的功能不足之处，进行优化。
自动化涂装生产线简介：
1.1 涂装生产线硬件设施
经过前期的调研准备，公司决定采用ABB机器人完成起重机主梁自动化喷涂，采用ABB机器人的优势如下：
(1) ABB生产有专门用来进行喷涂的工业机器人，公司可直接进行采购并使用，无需耗费时间自行研发。
(2) ABB机器人具有示教编程的功能，公司的工作人员可以先进行实际操作，熟悉机器人的移动方式，并进一步发现参数化自动编程时所需注意的关键点。
(3) ABB机器人的核心优势在于运动控制，不仅运动控制解决方案全面，使用的技术文档也相当专业具体，而使用机器人进行自动化喷涂最重要的一点就是运动的多方向性和控制精准度。
(4) ABB公司为了方便用户的使用，专门为机器人开发配备了ABB ShopFloorEditor软件，该软件可根据控制命令生成虚拟化的涂装轨迹，方便用户查看机器人喷头的位置和方向，及时发现错误。
选取涂装生产线的合适位置安装ABB机器人，设置机器人X、Y、Z三轴的方向，标定坐标原点。喷涂时主梁放置在生产线的支撑物上，支撑物的底部连接有输送链，当ABB机器人喷涂一段主梁后，输送链将会向前运送一段距离，到达新的喷涂起始点后，输送链停止。车间的喷涂生产线如图1-1所示。
图2-1智能化涂装产线
1.2 系统软件功能
涂装线自动编程系统是一个根据QT中INI配置文件中的主梁数据参数，生成相应的喷涂控制命令文件的应用软件，该文件可运行在ABB机器人上，机器人根据文件内的命令对主梁进行喷涂。系统的功能分别为读写INI文件数据、选择INI文件、生成控制命令MOD文件等3个功能模块。
(1) 读写INI文件数据
INI文件格式是某些平台或软件上配置文件的非正式标准，以键和值构成。通过QT生成的UI界面，用户可以直接读取相应的参数值，并对参数进行修改，生成新的INI配置文件，用户可根据界面中显示的数据更加直观的调节主梁的参数，使ABB机器人能够喷涂各种类型的主梁。
(2) 选择INI文件
由于涂装线自动编程系统需要完成对多种起重机主梁的喷涂，因此需根据不同的主梁型号及数据生成相应的INI配置文件，当用户需要喷涂某种型号的主梁时，可从配置文件的文件夹中选取相应的文件，并将文件中的数据显示到UI界面中。
(3) 生成控制命令MOD文件
控制命令MOD文件是控制ABB机器人运行并喷涂的文件，在文件中是ABB机器人的定时、等待输送链、切换喷涂刷子、移动喷枪到达目标位置、变换姿态等命令。通过VS中编写的C++代码以及INI文件内的参数，生成控制命令，并将命令写入MOD文件中。原系统中可以生成不带走台与带走台这两种形式的起重机主梁类型的自动化涂装程序。
1.3 MOD文件解析
图1-3 MOD文件控制命令生成
图1-2所示程序代码为MOD文件中控制ABB机器人运行的命令生成方式，将UI界面内的参数赋值给内存中的变量，使用四元函数ToQuaternion计算出喷枪的姿态，line变量.arg括号中前三个分别代表喷枪在空间中XYZ方向的坐标参数，后面的参数为喷枪的姿态和喷枪移动的速度。将String类型的变量line输入给变量out，相当于输入到out所代表的MOD类型的文件内。利用相似的涂装代码，将根据主梁长宽高计算出的其他坐标点形成涂装命令，输入到MOD文件内，经由ABB机器人识别并执行，完成整根起重机主梁的自动化喷涂。
机器人偏移问题描述：
车间内自动化涂装生产线左右两侧共有六台ABB机器人——左右侧第一台喷涂底漆、左右侧第二台喷涂面漆一、左右侧第三台喷涂面漆二，涂装线自动编程系统生成的控制命令内的轨迹参数是以左右侧第一台机器人为坐标基准进行设定，而其余四台机器的坐标原点在安装时存在一定的偏差，且机器人固定于左右两侧的升降台，重新拆卸安装成本较高。因此在生成控制命令后需人工在ABB ShopFloorEditor机器人模拟软件上手动修改机器人轨迹值，但车间内的工作人员大多数不懂得如何操作模拟软件进行修改，不利于后期的生产。
解决措施：
通过现场喷涂测量出左右侧二三号机器人与第一台之间的轨迹误差。如图3-1所示。
图4-1 现场喷涂测量位置偏差
经测量发现左侧二、三号机器人Y轴方向偏移-40，左右侧二号机器人Z轴方向偏移-60，左右侧三号机器人Z轴方向偏移+60，单位为mm。在涂装系统基础上进行程序优化，使左右侧二、三号机器人按照原点误差进行轨迹偏移， 程序运行一次生成6个MOD文件，分别对应六台机器人，在文件中机器人的轨迹值进行了相应的轨迹偏移。机器人可分别调用相应的程序，无需手动更改轨迹坐标值。