喷涂，机器人难啃的硬骨头？

喷涂，机器人应用高端工艺之一

汽车的喷漆工艺是一项复杂而精细的工作，需要经过多道工序和严格的质量控制才能达到满意的效果。从工艺流程上看，喷漆工艺主要包括喷漆前的准备、喷涂底漆、喷涂面漆和喷涂清漆。

传统的人工喷涂方式存在着效率低、品质难以保证的缺点，且随着喷涂环境的恶劣，汽车企业招工变得越发艰难。

喷涂机器人具有高精度、高效率、可重复性好等优点，对于提高生产效率、保证产品品质具有重要作用，可应用于汽车外壳喷涂、车身涂装等生产环节中。因此，使用喷涂机器人换人已成为当前汽车厂商的选择之一。

行业人士在接受高工机器人调研时表示， 国产喷涂机器人在汽车行业的应用主要以零部件厂为主。

实际上，喷涂一直以来是工业机器人应用中难度较大的高端工艺之一。

行业人士在接受高工机器人调研时介绍，喷涂机器人在进行喷涂作业的时候，需要高精度、高稳定性的性能，以确保涂层均匀、无瑕疵。同时，喷涂来料并不都是规整的， 喷涂机器人需要灵活应对各种复杂表面和边角， 以及适应不同材质对涂料吸收和反射的差异性。

例如，在中涂和面漆的喷涂流程中，喷涂机器人需紧跟移动中的车身，确保每一处的漆膜厚度与光泽度都能达到均匀标准，这一任务不仅复杂，而且对油漆的利用率有着极高的要求，为此， 喷涂机器人本体、离线编程软件、喷涂工艺软件包以及配套的外围工艺设备 均需满足极为严格的技术标准。

同时，在面对小批量、多品种的生产状况， 当前主要的传统离线编程和拖动示教（轨迹复现）机器人喷涂方式， 需要通过反复的人工编程或示教，无法快速完成轨迹生成，还容易导致品质不一致性问题和涂料浪费问题。

此外，在整个喷涂工艺过程中，喷涂机器人还需要与各种类型的机器人在有限的空间内紧密协作，同时确保彼此间不发生任何刮擦或碰撞。 这一要求不仅考验着喷涂机器人的干涉区域保护机制与碰撞检测技术的精准性，也对整个系统的集成能力提出了极高的挑战。

行业人士介绍，喷涂机器人市场潜力很大，喷涂机器人也有了一定销量，但与通用机器人相比，喷涂机器人销量还不高， 主要原因有两点：一方面编程操作难度大，易用性有待提升。另外一方面，喷涂机器人价格相对较高，经济性不足。

种种难关， 导致工业机器人在喷涂领域的渗透率，远不及在码垛、搬运、包装等领域的应用。

GGII数据显示，2023年中国工业机器人应用市场中，用于搬运码垛、焊接、喷涂、装配及抛光打磨等操作的机器人占比将近95%左右， 其中搬运码垛、上下料机器人的占比最高，占据一半以上的份额。

数据来源：高工机器人产业研究所（GGII）

且由于国内喷涂机器人起步较晚 ，长期以来，国内多数喷涂产线应用仍以ABB、杜尔、发那科、安川、史陶比尔、川崎等国际头部品牌的工业机器人本体为主。

例如， ABB喷涂机器人发端于1969年，至今已超50年的发展历史 。ABB推出了全新RB 1000i-S喷涂雾化器，在ABB机器人手腕部安装的新型喷涂雾化器可将上漆率提升10%以上，同时将涂料损耗率降低30%，并显著减少二氧化碳（CO2）排放量，已在马自达的工厂里应用。

固建机器人、平原智能、泰达机器 人等国内厂商主要以喷涂集成为主， 国内具备喷涂机器人生产能力的企业较少。

掘金汽车行业的喷涂市场

从投资占比看， 在汽车整车制造四大工艺中，涂装线投资占比最大，超过1/3。 与其他三大工艺不同的是，涂装生产线因工业复杂、涉及不同类型的装备众多， 整体规模投入较大，通常国际上一条完整的汽车涂装生产线使用周期为20年左右 ，多数都是新建需求，改造需求占比低。

因此，汽车厂商会采用高质量的材料、精密的制造工艺以及先进的自动化技术，以确保生产线能够满足当前及未来一段时间内的市场需求和技术发展趋势，而这势必会对喷涂机器人的智能化提出要求。

令人欣喜的是，随着 人工智能、机器视觉、免试教 等技术的不断发展，国产喷涂机器人在 精密控制技术、智能编程与操作系统，以及高效的喷涂材料利用率 等均有了突破，可适应复杂环境和小批量、多样化需求，提高喷涂效率和质量。

国产喷涂机器人逐渐走进汽车厂商的视野，成为汽车制造领域不可或缺的重要力量。

在这场“突围”中， 冲刺者主要分为两大阵营：传统的工业机器人和新兴的协作机器人。 两者充分发挥出各自的优势，共同推动着汽车制造行业的智能化转型。

▌ 工业机器人

传统的工业机器人作为制造业的“老将”，在汽车喷涂领域已经积累了丰富的经验和技术 。

例如，埃夫特 在2015年收购全球领先的喷涂机器人企业CMA后，目前已经完成了CMA喷涂机器人的消化吸收，在国内工厂批量生产喷涂机器人，并获得了得欧盟ATEX防爆认证证书。

2024年，埃夫特开发了智能喷涂系统，VR智能示教解决方案实现销售，形成公司喷涂机器人的差异化竞争力。通过喷涂机器人产品功能、喷涂工艺软件包和离线编程软件的开发和完善，实现了国产喷涂机器人在国产汽车整车批量生产线应用。

埃夫特半年报显示，2024H1，公司喷涂机器人出货同比增长超45%， 在乘用车、客车等汽车整车喷涂领域实现示范应用，在汽车外饰件、内饰件、车灯、车桥等汽车零部件喷涂领域实现批量应用推广，喷涂机器人搭载VR技术在立体工件喷涂的示范应用和批量推广应用。

在长安汽车数智工厂， 华数机器人 在天幕风挡车身底涂工位操作，能将底涂的均匀覆盖。机器人通过3D相机能够获取不同车身型号，识别不同形状、尺寸的天幕风挡部件，并自动调整喷涂轨迹和参数。通过2D相机自动识别底涂轨迹的宽度和均匀度，自动判断轨迹中是否存在质量不合格的情况，并实时记录。

▌协 作机器人

协作机器人，则以其灵活性和易于集成的特点，在汽车制造领域崭露头角。它们能够与工人协同作业，无需进行复杂的隔离措施，从而提高了生产线的灵活性和效率。协作机器人在喷涂领域的应用，更是将安全性和效率提升到了一个新的高度。代表企业有 大族机器人、中科新松、遨博智能、艾利特机器人、法奥机器人、思灵机器人、非夕科技、越疆科技、长广溪智造 等。

大族机器人 Elfin-Ex系列防爆型协作机器人已经通过国家级仪器仪表防爆安全监督检验站（NEPSI）的权威认证，能在爆炸气体环境及爆炸粉尘环境下正常工作，可以满足轮毂吊挂线喷涂产线的防爆要求。为了适应多品种、小批量生产模式，E15-F机器人与3D激光相机高效对接，无需人工进行示教、编程操作，系统根据轮毂吊挂线上各式各样的来料产品，生产专门的机器人喷涂轨迹。

在方向盘发泡件脱模剂喷涂中， 中科新松 采用1台多可GCR14-1400协作臂吊装，末端携带2个喷头和1个夹爪，负责3台发泡注塑机的方向盘骨架上下料，及脱模剂和油漆的喷涂工作。首先由协作臂到达注塑机生产工位，对打开的上下模具进行脱模剂的喷涂，主要喷涂骨架和外圆发泡区域，然后再进行上模油漆的喷涂，喷涂完成后，再由协作臂到工位旁取方向盘骨架，移动放置在下模的工装上，此时机器人到下一工位工作，注塑机开始合模发泡方向盘，由于发泡时间较长，所以协作臂可以同时完成3台注塑机的生产动作。

当然，除了工业机器人和协作机器人两股大军外，还有以和意精工、索威尔企业正在为喷涂领域推出高效、智能的系统，以用于工业机器人进行喷涂作业。

和意精工 研发了机器人自主自适应机器人系统Autonomous Adaptable Robot System (AARS)应用于机器人喷涂作业，可以解决外形多样、轮廓复杂工件的快速轨迹生成问题，基于3D视觉和原创核心算法，机器人可以自动扫描不同工件的位置和形状，并根据实际空间轮廓自动生成喷涂程序，且直接匹配喷涂实施的工艺参数，全程无需人工进行干预，简单4步即可完成喷涂作业，让喷涂机器人使用更简单、更高效和智能。

索威尔 推出的精准视觉AI喷涂机器人采用了3D视觉技术。通过该技术，设备能够精准锁定车辆受损面等相关信息，自动规划出最为合理的喷涂轨迹，并且利用仿真技术对这些轨迹进行严格校验，确保喷涂的准确性。

随着环保意识的提高，政府对于喷涂过程中废气、废液处理的要求也在加强，喷涂机器人的市场需求进一步打开。

除汽车领域外，喷涂机器人在建筑、家居装饰、艺术品制作等领域也有广阔的应用前景，这些新兴应用领域也将为喷涂机器人市场带来新的增长点。

在市场起量前夕，机器人厂商们需要按住耐心，修炼“内功”，才能在机遇来临前，抓住机遇，成为喷涂领域的“单打冠军”。

备注：封面来源于网络