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近年來，機器人自動化噴涂系統因其具有重復精度高、涂裝質量好、可靠性好、適用性強、效率高等眾多優點，已廣泛應用于汽車等工業領域。而目前航空產品制造過程仍舊是勞動密集、工序繁復、工況惡劣、輔以大量工裝夾具并以手工制造為主，自動化生產能力不足。在國家提出十三五規劃，大力發展智能制造2025的時代大背景下，中航工業復合材料制造所遠矚，在噴涂領域采用機器人進行自動化生產，加快了企業生產模式轉型升級，提高了裝備先進制造能力。
本項目采用的是一臺可移動的懸掛式噴涂6軸機器人，它安裝在3自由度直角坐標變位天車上，可以在噴房范圍內（噴漆房內尺寸：L30m×W9m×6.5m）進行前后、左右、上下及旋轉等多個自由度的運動，機器人的手臂上帶有一支噴槍，能實現對大型復合材料工件外表面涂裝涂層的噴涂作業。
二、懸掛式機器人噴涂系統組成
懸掛式機器人噴涂系統由總控系統、天車系統（懸掛行走機構）、機器人系統、智能供漆系統以及視頻監控系統組成，系統網絡圖如圖1所示：
天車系統包括：
1套縱走機構（X軸）、1套橫走機構（Y軸）、1套升降機構（Z軸）和電氣伺服驅動系統，還有用于維修和檢測的走臺等附屬設施。如圖2所示：
智能供漆系統由虹吸管、隔膜泵、物料罐、過濾器、2KS、調壓器、空打保護器等組成一套完整的供漆系統，是噴涂系統的重要組成部分，其承擔著從原料供應到原料調節預混配比等重要的作用，是執行機構的必要前提。物料包含油漆、固化劑和清洗劑。
項目選用的是史陶比爾（Staubli）TX250系列6軸機器人，也是最新款的機器人。整個機器人系統由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）。
三、控制系統架構
此套系統的總控系統控制器采用西門子S7-1500PLC作為主控制器，WinCCProfessionalV13SP1作為上位機操作畫面，TP1200作為操作面板，天車、機器人和供漆系統分別采用S7-1200作為控制器。S7-1500總控系統通過PROFINET總線與噴涂機器人系統、供漆系統和懸掛行走系統通訊，完成系統整體控制，實現對系統運行狀態的實時監控及操作，保證對整個工件的連續噴涂。控制系統架構如圖4所示，主控系統硬件設備表單，如下表1所示。
四、控制系統實現的功能
懸掛式機器人噴涂系統可以實現對天車系統和機器人噴涂系統的單獨進行操作。在現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、零點校準、絕對定位等。
供漆系統的現場屏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、流體調壓器狀態、2KS系統各種油漆的自動配比情況、氣動泵以及防空打保護器等。
S7-1500使用SIMATIC存儲卡作為程序存儲器。SIMATIC存儲卡主要有以下功能:
作為CPU的裝載存儲區,離開存儲卡CPU就無法運行。
可以用于更新S7-1500CPU及集中式IO模塊的固件版本。
讀取服務數據。
清除存儲卡中的項目數據
有些情況需要清除存儲卡中的項目數據:
忘記了設置的讀寫保護密碼,如果需要再次下載程序時。
當前要下載的博途項目版本比存儲卡里的項目版本低,比如,存儲卡中的博途項目版本是V16,但是當前需要下載V15版本的項目,就有可能下載不了。
下載項目過程中發生了意外終止,比如網絡中斷,這樣會造成存儲卡中的項目不完整,TIA STEP7無法再連接CPU進行下載。
清除存儲卡項目數據的方法:
通過 CPU 的顯示屏進行格式化。
使用TIA STEP 7 進行格式化。
使用市售SD卡讀卡器刪除項目文件。
1.通過 CPU 的顯示屏進行格式化
這種方式無需額外硬件和軟件,但要求CPU和顯示屏的固件版本必須大于或等于V2.0。這種方式適用于忘記讀寫保護密碼的情況。具體操作步驟如下:
(1) 通過左右箭頭鍵選擇Settings菜單,點擊OK鍵進入,如圖1所示。
圖 1 選擇進入Settings菜單
(2) 通過下箭頭鍵選擇Card handling菜單項,單擊OK鍵進入,如圖2所示。
圖 2 選擇進入Card handling菜單項
(3) 選擇Format card菜單項,單擊OK鍵進入,如圖3所示。
圖 3 選擇進入Format card菜單項
(4) 單擊OK鍵確認進行格式化操作,PLC將進入STOP模式,如圖4所示。
圖 4 確認格式化操作
2.使用TIA STEP7 進行格式化
這種方式需要一臺安裝了博途軟件的計算機,并跟CPU在線連接,這種方式不適用于忘記讀寫保護密碼的情況。
