CN112118939A - 用于紧凑涂装室的机器人装置 - Google Patents

Abstract

一种具有先进的流体输送系统、增强的运动学和维修气锁隔室的下一代涂装机器人。涂装机器人包括流体输送系统，该流体输送系统将换色阀和泵送硬件放置在机器人的安装基座的背侧上，在那里，可以在技术人员不必进入喷涂室的情况下对其进行维修。流体输送系统还允许更小和更轻的机器人臂，并且被设计成在换色期间最小化涂料浪费和等待时间。机器人还具有提供冗余内臂旋转的运动学特征。臂运动学，连同较小的臂、穿过第一和第三臂关节中心布线的涂料供应线、以及优化的电机导体布线，显著地提高了近距离可及范围的灵活性。提高的近距离可及范围的灵活性又允许比先前机器人架构可能实现的喷涂室更小的涂装室。

Description

用于紧凑涂装室的机器人装置

相关申请的交叉引用

本申请要求保护申请序列号为62/666,134、名称为下一代涂装机器人、2018年5月3日提交的美国临时专利申请的优先权日的权益。

技术领域

本公开总体上涉及机器人涂装设备领域，更具体地，涉及一种用于涂装汽车车身或汽车零部件的改进的机器人系统。提供这些改进以满足不因设备维护或设备清洁而中断涂装工艺的连续运行的涂装车间的现代需要。流体输送系统包括阀、泵和流体管线，它们被设置成当被安装在喷涂间外时使换色时间和涂料浪费减至最少，在喷涂间(或称涂装室)外，可在不停止涂装操作的情况下对它们进行维修。具有改进的灵活性和可及范围的增强的机器人运动学使得喷涂间占地面积更小并且从流体输送系统到涂敷器的涂装线缩短。从气锁维护隔间提供对机器人涂敷构件的关键元件的接近，以在涂装操作期间在不将漆蒸气排放到操作者通道中的情况下维修和清洁涂敷器端构件。

背景技术

相关技术讨论

现有技术的涂装机器人和喷涂间是公知的。在连续输送和停靠工位系统中，用于对车身外表面进行涂装的典型的现有技术的喷涂间包括喷涂间、多个涂装机器人和布置在其外围的打开/关闭机器人。这些机器人可以安装在地板、墙壁、天花板或侧轨上。涂装机器人携带喷枪或旋转涂敷器，用于将雾化的涂料导向车身。

喷涂间(spray booth)，也被不同地称为涂装间、喷漆室或涂装室(paintingcabin)，具有复杂的环境和空气处理设备，其处理和排出来自喷涂间的充满蒸汽的空气，并且防止涂料蒸汽进入有人的操作者通道。维护工人和设备操作者只能在涂装操作已经停止时进入喷涂间，并且有时必须等待直到充满蒸汽的空气已经被排出并且被新鲜空气替换。停止涂装操作以清洁和维修设备在整个操作过程中周期性地发生。停止周期可以是每四小时三十分钟，这是非常高成本的。

如上所述的涂装机器人系统已经很好地服务于汽车工业，生产了高质量的车辆涂料饰面，同时使人暴露于涂料蒸气最少化，并且限制了涂料浪费和环境影响。然而，在一直存在的提高效率和降低成本和浪费的压力下，目前的涂装机器人在几个方面已经被认为不是最佳的。

当前涂装系统的一个缺点是，换色器和流体泵送装置位于喷涂间内，通常在机器人臂的末端，因此为了维修这些部件，必须关闭自动区域。如上所述，涂装线的停工时间是昂贵的，并且只要有可能就要避免。当前涂装机器人上的流体泵送装置通常位于机器人的外臂上，靠近涂敷器，这意味着技术人员必须进入喷涂间以便维修流体输送设备。此外，流体输送设备在外臂上的传统布置显著地增加了机器人臂的尺寸和重量，因为用于每种颜色的软管和配件必须沿着臂的整个长度布线，并且流体输送设备本身给外臂增加了许多尺寸和重量。

当前涂装机器人的另一个局限性是，由于将流体输送设备放置在移动的机器人手臂上以及将大量的涂料和控制线布设到换色和流体泵送装置上，它们的作用范围和灵活性受到限制。这种构造严重限制了灵活性，尤其是在机器人在靠近其安装点进行涂装且手臂被紧紧折叠的近距范围的情况下。机器人缺乏近距范围的灵活性导致喷涂间被设计成在车辆和喷涂间壁之间具有比期望的更大的间隙，这增加了喷涂间的体积，并因此增加了对其进行环境控制的成本。缺乏近距范围的灵活性还意味着从一个机器人到下一个机器人的下游管线距离大于期望的，这增加了喷涂间的长度，并且因此增加了喷涂间的体积。此外，缺乏灵活性意味着单个机器人可能不能够涂装车辆一侧的所有内表面和外表面，这需要在涂装线上安装更多的机器人。

当前涂装机器人的另一个限制是，涂装操作必须周期性地停止，以便对机器人进行清洁和维护。涂装机器人臂容易不可避免地累积过喷的涂料，尤其是臂上最靠近喷涂涂料的部分，即涂料涂敷器本身和靠近涂敷器的外臂。为了防止过喷不利地影响机器人操作，必须周期性地执行清洁和维护活动。这些维护活动(例如清洁或更换涂敷器、更换机器人臂上的过喷覆盖物以及擦拭窗户和清洁器系统)通常每四个小时执行一次。为了执行所有这些发生在喷涂间内的活动，喷涂间区域必须停工(没有车辆涂装)以用于大约30分钟的清洁时间。这些清洁时间周期代表涂装线的停机时间，并且成本非常高。

为了提高车辆涂装操作的效率，并降低成本和浪费，需要一种新的涂装机器人设计，其解决了上述缺点。

发明内容

根据本公开的教导，公开了具有先进的流体输送系统设计、增强的运动学和维修气锁隔室的下一代涂装机器人。所公开的涂装机器人包括流体输送系统，该流体输送系统将换色阀、清洁阀和泵送硬件放置在机器人的安装基座的背侧上，在那里，可以在技术人员不必进入涂装室的情况下对其进行维修。流体输送系统还允许更小和更轻的机器人臂，并且被设计成在换色期间最小化涂料浪费和等待时间。所公开的机器人还包括提供冗余内臂旋转的关节，其与从机器人臂消除换色和流体输送设备相结合，使得能够显著地提高近距范围的灵活性，这继而允许更小的涂装室。所公开的改进的机器人涂装系统(或涂覆系统)提供了在无需人员进入喷涂间的工作区域并且无需停止涂装操作的情况下执行日常清洁和维护的能力，这是由于简化的外臂设计、远程安装的流体输送设备和与机器人基座相邻的特别构造的气锁间提供了机器人的整个外臂、腕关节和涂敷器(applicator，上涂装置)的完全可维修性。

结合附图，根据以下描述和所附权利要求，当前公开的装置的附加特征将变得显而易见。

附图说明

图1A是根据本公开的实施例的6轴下一代涂装机器人的示意图；

图1B是7轴版的图1A所示的下一代涂装机器人的可选腕关节配置的示意图；

图2A和2B是示出了图1A和1B中6轴和7轴版本的下一代涂装机器人的关节配置的示意图；

图3是从喷涂间外的操作者通道观察的图1的下一代涂装机器人的视图，其中安装支架的背侧用作流体输送、气动和电气控制设备的机柜；

图4是根据本公开实施例的图1中下一代涂装机器人的端视图，其中机器人和被涂装的车辆在喷涂间内，并且操作者和安装支架位于喷涂间的壁的外侧；

图5是两个下一代涂装机器人的侧视图，可以在其中一个机器人的安装支架背侧的机柜内看到流体输送设备；

图6是两个下一代涂装机器人的俯视图，该机器人在喷涂间中同时涂装车辆的不同部件，进一步示出了机器人和喷涂间的配置；

图7A和7B是根据本公开的实施例的包括用于涂料涂装、清洁和换色的阀和齿轮泵的流体输送系统的两种不同设计的示意图；

图8A和8B是根据本公开的实施例的包括用于涂料涂装、清洁和换色的阀和罐泵的流体输送系统的两种不同设计的示意图；

图9是使用图7-8所示的流体输送系统和图1-6的下一代涂装机器人的用于涂装和系统维护的方法的流程图；

图10是根据本公开实施例的对车辆的乘客前门内部部分进行涂装的下一代涂装机器人的示意图；

图11A是设计成使用前一代涂装机器人的涂装处理线的示意图；

图11B是设计成每小时处理与图11A的处理线相同数量的作业的涂装处理线的示意图，其中图11B的处理线使用本公开的下一代涂装机器人；

图12是根据本公开的一个实施例的下一代涂装机器人中的一个停放在维修位置(service position)上的俯视示意图，在该位置，气锁间中的操作者可以在不停止涂装处理线或者用新鲜空气冲洗喷涂间的情况下对外臂和涂敷器进行清洁和维护；

图13是使用图12所示的气锁间和机器人特征来清洁下一代涂装机器人的外臂和涂敷器的方法的流程图；

图14是根据本公开的实施例的下一代涂装机器人的示意图，其中电机导体电缆在密封的机器人关节外部布线；以及

图15A、15B和15C是根据本公开另一个实施例的下一代涂装机器人结构的示意图，其中机器人基座绕非水平轴线旋转，并且安装支架突出到喷涂间中。

具体实施方式

以下针对本公开的实施例的下一代涂装机器人的讨论本质上仅仅是示例性的，并且决不旨在限制所公开的设备或其应用或使用。例如，涂装机器人被描述为涂装输送线上的车辆，但是机器人被预期用于涂装或处理其它类型的物体。关于所公开的方法，所呈现的步骤本质上是示例性的，并且因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以添加、移除或重新排序步骤。

为了克服上述现有涂装机器人的缺点，已经设计了一种全新的机器人，其特征包括：提高了涂装效率；降低了每个臂的安装成本；减少了由于机器人维修和清洁造成的喷涂间的停机时间；增加了机器人正常运行时间/可用性；减少了换色浪费；不同的内臂和外臂连杆长度选择；改进的近距范围的灵活性；2轴和3轴腕关节选择；以及提高了涂料主体转移效率。

图1A是根据本公开的实施例的6轴下一代涂装机器人100的示意图。下一代涂装机器人100被设计成提供克服上述现有技术涂装机器人的局限性所需的灵活性和可维修性。下一代涂装机器人允许车辆涂装处理线使用比先前设计显著更少的喷涂间地板空间来实施，并且显著减少了维护和清洁所需的停机时间。

6轴的机器人100被安装到固定的基座安装支架110。转动架或机器人基座112在关节J1(在随后的图中标识和编号的关节)处可旋转地安装到安装支架110。在一个实施例中，关节J1具有基本水平的轴线，并垂直于喷涂间侧壁、喷涂间中心平面和输送方向。在其它实施例中，关节J1具有大致朝向喷涂间中心平面定向的轴线，该轴线不是水平的而是在水平面上方以例如30°的角度倾斜。第一内臂部分114在关节J2处与转动架112连接。机器人100的所有关节是提供单个自由度的旋转关节，该单个自由度是围绕限定的轴旋转，其中在图1A中用弧形箭头示出允许的旋转运动。第二内臂部分116在关节J3处连接到第一内臂部分114。第一外臂部分118在关节J4(也称为肘部)处连接到第二内臂部分116。第二外臂部分120在关节J5处与第一外臂部分118相连。腕部122在关节J6处连接到第二外壁部分120。涂敷器130以对于涂料涂装优化的角度固定地连接到腕部122。

下一代涂装机器人100通过将流体输送装置(泵、阀、换色器、清洁回路等)放置在安装支架110中或附近而不是放置在第二外臂120上来优化以便于维护。在图1A中可以看出，仅单个涂敷器供应管线140沿机器人臂布线以向涂敷器130提供涂料。通过从所有臂中去除多个涂料供应管线，以及从外臂中去除泵和大部分涂料供应管线以及相关的换色阀，机器人100的所有臂与现有技术的涂装机器人相比，体积小得多，重量轻得多。细长臂与冗余内臂旋转(关节J3)结合，连同下面讨论的其它特征，相应地导致机器人100具有比现有技术的涂装机器人好得多的灵活性，尤其是近距范围的灵活性。涂装和换色所需的附加阀可以位于机器人臂的端部上，以及还位于机器人涂敷器中，这些阀简单地呈现给维护间中的操作者以便维修。

图1B是图1A的下一代涂装机器人100的7轴版本的可选腕关节配置的示意图。腕关节160包括第一腕部162，其代替图1A的腕部122。第二腕部164可旋转地连接到第一腕部162，并且涂敷器130以对于涂料涂装优化的角度固定地连接到第二腕部164。图1B的7轴结构提供了用于瞄准涂敷器130的额外自由度，这在一些涂装应用中可能是需要的。

图2A/2B是示出了图1A和1B中下一代涂装机器人100的6轴和7轴版本的关节结构的示意图。如本领域技术人员所理解的，如图2A和2B所示，关节J1-J6基本上是一系列旋转关节，每个与前一个正交地定向，并提供一个部分相对于另一个部分的交替旋转和弯曲运动。在图2A中，关节可以描述如下：J1(166)提供相对于安装支架110的转动架旋转；J2(168)提供内臂相对于转动架112的弯曲；J3(170)提供内臂相对于转动架112的"冗余"旋转；J4(172)是提供外臂相对于内臂的弯曲的肘关节；J5(174)提供外臂的旋转；J6(176)提供腕部处的弯曲。腕部的最终旋转运动，也称为旋转轴线，在图2B中表示为J7(178)。

在6轴和7轴构造中，内臂长度194被定义为从J2(168)到J4(172)的距离，外臂长度196被定义为从J4(172)到J6(176)的距离。内臂长度194和外臂长度196是下一代涂装机器人100的关键设计参数，因为臂长度194和196影响机器人100的可达范围。涂敷器供应管线140的总长度相对于两臂的组合长度也是重要的设计因素。

通过上述运动学，以及将流体输送装置放置在机器人臂的上游(在安装支架110中或附近)，下一代涂装机器人100提供了对现有涂装机器人的许多改进。机器人100实质上减少了机器人臂的重量和相关联的安装成本。机器人100还为固定基座机器人提供了大而可用的工作包络面(work envelope，工作空间)。它可以连续地进行从上游到下游的处理，具有自由度和近距可达范围的灵活性，以将臂保持在车体和喷涂间壁之间的狭窄空间内。此外，机器人100提供了一种方法，用于将至少一条涂料供应管线通过关节引导到涂敷器，从而不限制机器人的关节移动范围。此外，下一代涂装机器人100被设计成使由于机器人100的所需清洁和维护而导致的涂装线的停机时间最小化。下一代涂装机器人100的所有这些方面将在下面详细讨论。

以下讨论的图3-6描述了机器人100在喷涂间中的使用，包括设计成简化部件更换和维修的新的流体输送回路。图7-8示出了几个流体输送回路的细节，并且示出了如何使换色时间和涂料浪费最小化，同时实现了大部分流体输送构件布置在喷涂间外的所有益处。

图3是从喷涂间外的操作者通道观察的下一代涂装机器人100的示意图，其中操作者190站在安装支架110附近。

图4是下一代涂装机器人100的喷涂间端视图，其中机器人100和被涂装的车辆300在喷涂间200内部，并且操作者190和安装支架110位于喷涂间200的侧壁210的外部。传送机220以连续运动或停止工位输送的方式携带着车身通过喷涂间200。在图4中，车辆300在传送机220上的运动朝向观察者。在边视图中可以看到喷涂间中心平面222，其中喷涂间中心平面222位于喷涂间200的壁210和相对的壁(未示出)之间的中心。在图4的实施例中，转动架112和安装支架110之间的关节J1具有水平的旋转轴线，然而，对于某些应用，该轴线可从水平倾斜。

应当理解(并且在随后的附图中示出)，机器人100的另外的实例沿着侧壁210和沿着相对的侧壁定位，提供能够对传送机220上向前移动的车辆或其它部件连续涂装的涂装室。清洁支架230邻近喷涂室200内的机器人100，靠近侧壁210，位于操作者位置的正对面。机器人100返回到用于换色冲洗和清洁任务的原始或维修位置，在该配置中，涂敷器130定位在清洁支架230的顶部上。这将在下面进一步讨论。

图5是涂装处理线的侧视图，示出了两个下一代涂装机器人100，其中流体输送设备在机器人100中的一个的安装支架110的背侧上的机柜内部是可见的。在图5中，机器人100中的一个(在右侧)正在涂装车辆300的引擎罩，而另一个机器人100停在其位于清洁支架230处的原始或维修位置。右侧的安装支架110具有适当位置的盖，其将流体输送和气动设备隐藏在机柜内。在图5中，车辆300和机器人100的部分通过窗口可见，而侧壁210的其余部分被省略。

如前所述，下一代涂装机器人100设计成在机器人臂上游具有流体输送设备，这在机器人臂尺寸和重量减少、机器人灵活性、支持多种涂料颜色以及构件的可维修性方面产生很大的好处。在优选实施例中，换色器180和泵送装置182位于安装支架110的背侧(操作者通道侧，而不是喷涂间200内部)上的机柜184中。换色器180具有多个输送不同涂料颜色的涂料供应管线(通常为48个或更多，未示出)，并且包括自动控制阀，该阀选择一种涂料颜色，以便通过第一供应管线(未示出)提供给泵送装置182。泵送装置可以是罐型装置、齿轮泵装置或适于将涂料泵送到涂敷器130的其它设计。涂敷器供应管线140(图1示出)从泵送装置182接收涂料并将涂料提供给涂敷器130。涂敷器供应管线140穿过安装支架110中的孔186，穿过转动架112中的位于关节J1处的孔，并沿机器人臂到达涂敷器130，可选地还沿途穿过其它关节(例如J3和J5)。可以使用多个泵和多个供应管线(未示出)。

在其它设计实施例中，换色器180和泵送装置182可位于其它位置，优选地在机器人基座上或附近，而不是在外臂上或附近。例如，换色器180和泵送装置182可以都安装在转动架112上。或者，换色器180可安装在机柜184中，而泵送装置182可安装在转动架112或第一内臂部分114上。在任何情况下，换色器180和泵送装置182有利地定位成使得在需要维修或更换它们的情况下，它们可从操作者通道触及(可能通过壁210中的小的端口孔)。通过下一代涂装机器人100的设计，避免了流体输送设备维修的停机时间，显著提高了喷涂间的生产率。

在图5中，距离250表示相邻机器人100之间的节距或间距，其中，应当理解，机器人100中的许多机器人(多于两个机器人)将沿着喷涂间200的每侧安装。间距距离250及其对喷涂间200的尺寸的影响将在下面进一步讨论。提供安全联锁侵入门(或屏障，或防护装置)286以防止操作者190进入喷涂间200，同时仍然允许操作者190到达保护区；这将在下面进一步讨论。

图6是涂装处理线的俯视图，示出了两个下一代涂装机器人100在喷涂间200中同时涂装车辆300的不同部件。在图6中，机器人100中的一个机器人涂装车辆300的右前门，并且另一个机器人100涂装车辆300的引擎罩。喷涂间中心平面222在图6中的顶边缘视图中可见，定位在侧壁210和相对侧壁212之间的中间。机器人100的另外的实例沿着相对侧壁212安装，如下所述。

在图6中还可以看到与每个机器人100的安装支架110相邻的气锁间280。每个气锁间280具有通道入口门282和间入口门284。在以下进一步讨论的过程中，维修人员(其可以可选地穿戴自备呼吸设备或脐带呼吸软管)可以进入气锁间280，关闭通道入口门282，打开间入口门284，并且对机器人100执行某些清洁和维护任务，而不必停止所有涂装操作并且用新鲜空气冲洗喷涂间200。

在图4-6中，示出了喷涂间坐标系400。喷涂间坐标系400具有位于喷涂间中心平面222中的一点处的原点，其通常位于传送机220下方的高度处。坐标系400具有沿传送机220的移动方向(在图5和6中从左向右)定向的X轴和向上定向的Z轴。这使得坐标系400的X-Z平面与喷涂间中心平面222重合，如图4和6所示。坐标系400具有朝向喷涂间200的相对侧壁212(远离侧壁210)定向的Y轴。这使得坐标系400的X-Y平面成为水平面，例如与喷涂间200的地板相重合的平面。

在图5和图6中，间距距离250示出了机器人100之间沿着侧壁210的节距或间距。由于下一代涂装机器人100的近距范围的灵活性(由于臂运动学、流体输送设备在安装支架中的放置、细长臂构造等)，距离250可小至1.5-2.0米。距离252是机器人100在相对侧壁212上的间距，其中距离252可不同于距离250。例如，在喷涂间200的一种设计构造中，机器人100沿着侧壁210可以以间距距离250最小化的方式放置，并且这些机器人负责涂装车辆300的近侧表面和所有的汽车横向外表面(引擎盖、车顶、提升式车门)，而沿着相对的侧壁212的机器人100以大于距离250的间距距离252方式放置，并且这些机器人仅负责涂装车辆300的近侧部分。

图3-6提供了机器人100以及在涂装处理线中使用了多少这种机器人的全面描述。由于先进的运动学和在机器人臂上游放置流体输送装置，下一代涂装机器人100显著地减少了机器人臂的重量和体积，提供了改进的灵活性和近距范围，并且被设计成使由于机器人100的所需清洁和维护而导致的涂装线的停机时间最小化。虽然提供了所有上述优点，但是下一代涂装机器人100也使用了下面讨论的先进的流体输送回路，使得在换色操作期间的涂料浪费和循环时间最小化。

如图1-6所示的下一代涂装机器人100的另一个关键益处是最小化涂敷器供应管线140的长度。通过将涂敷器供应管线140引导通过一些关节的中心，并且由于机器人臂的细长设计，涂敷器供应管线140的长度可以保持为小于内臂和外臂(图2的194和196)的组合长度加上1.6米的维修长度的长度。从在涂敷器130处保持足够的涂料压力的观点以及从使换色涂料浪费最小化的观点来看，这种供应管线长度最小化是重要的。在需要进一步减少换色时间的情况下，可以使用如图7和8所示的多个泵送系统和流体供应管线。

图7A是根据本公开的实施例的用于涂料涂装、清洁和换色的流体输送系统700的示意图。流体输送系统700包括表示图5换色器180的换色器780和表示图5泵送装置182的泵送装置782，换色器780和泵送装置782专门为许多类型的涂料设计。在图7中还可以看到先前讨论的涂敷器供应管线140和涂敷器130。换色器780和泵送装置782位于喷涂间200的外部，并且涂敷器供应管线140穿过侧壁210并沿着机器人臂被引导到涂敷器130的进入点。在图7和8的所有实施例中，从泵送装置到涂敷器130的涂敷器供应管线140的长度小于4.4米。

溶剂基流体输送系统700支持在换色器780中的多种颜色，能够在15秒内完成换色，限制换色产生的涂料浪费，并且限制换色产生的溶剂浪费。流体输送系统700通过使用两个齿轮泵(一个用于涂料，另一个用于溶剂)和一系列用于空气、涂料和溶剂的阀以及优化的阀控制策略来提供这些能力。

流体输送系统700如下操作。换色器780中的多个阀中的一个打开，并通过第一供应管线710向泵送装置782提供特定颜色的涂料。第一齿轮泵720通过涂敷器供应管线140将涂料泵送到涂敷器130，在此，触发阀740控制来自于涂敷器130的涂料的实际喷涂。压力调节器742设置在第一齿轮泵720的上游，并且压力传感器744设置在第一齿轮泵720的下游。应该理解，泵和阀都由具有处理器的控制器操作，其中控制器控制机器人的运动、经由触发阀740的涂料的实际喷涂、这里讨论的换色顺序的开始等。

当当前颜色的涂装接近完成时，涂料阀(例如C1)关闭以停止涂料从换色器780的流动。当涂敷器130继续涂装时，溶剂阀746打开，将第一供应管线710中的涂料几乎推到但没有推入第一齿轮泵720。此时，第一齿轮泵720停止，阀748关闭，阀750打开，并且第二齿轮泵730被启动以将溶剂泵送到供应管线140中。第二齿轮泵730是设计有严格公差的高效泵，用于泵送低粘度溶剂。当涂敷器130继续涂装时，第二齿轮泵730将涂敷器供应管线140中的涂料推出到涂敷器130，在那里大部分涂料可以用于涂装车辆。溶剂的流动由泵730计量，以确定溶剂何时几乎到达涂敷器130。在涂装周期即将结束时，当溶剂推出功能发生时，通过对换色器溶剂阀和空气阀进行排序操作并最终打开下一个颜色阀，通过倾卸阀752来清洁并用下一种颜色装填换色器780、流体调节器742、齿轮泵720和涂料压力传感器744。

在完成部件涂装时，机器人100返回到原始位置，在该原始位置处，涂敷器130进入涂敷器清洁器230。在那里，来自第二齿轮泵730的溶剂将剩余的涂料推出涂敷器供应管线140和涂敷器130。同时，来自泵730的溶剂也用于冲洗第一齿轮泵720和阀748之间的短通道，其中残留物通过倾卸阀752被冲出。然后通过空气阀756提供压缩空气以干燥从涂敷器供应管线140和涂敷器130出来的溶剂。然后，使用泵720对涂敷器供应管线140装填下一种颜色，以精确地计量供给涂敷器130的涂料，并通过触发阀740进入涂敷器清洁器230。机器人100然后返回到原始或维修位置，在该位置处，涂敷器130现在准备好下一个涂装作业。

图7B是根据本公开的另一个实施例的用于溶剂基涂料涂装、清洁和换色的流体输送系统770的示意图。流体输送系统770与图7A的系统700的不同之处主要在于溶剂泵的位置和连通性。在系统770中，第二齿轮泵790(以严格公差设计的用于泵送低粘度溶剂的高效泵)定位在第一齿轮泵720的上游。当到了换色的时候，来自换色器780的涂料流被切断，并且第二齿轮泵790通过管线792将溶剂直接提供到继续运行的第一齿轮泵720。这样提供的溶剂开始清洁第一齿轮泵720，同时还将涂料通过涂敷器供应管线140推到涂敷器130。当涂敷器供应管线140中的溶剂几乎到达涂敷器130时，机器人100使涂敷器130返回到涂敷器清洁器230，并且系统770完成其清除循环，以与针对系统700所讨论的方式类似的方式使用阀来提供所需的溶剂流以及随后的压缩空气流。

在另一个可选实施例中，可以使用压力调节器和流量计来代替第二齿轮泵730或790，以计量用于将涂料推出涂敷器供应管线140的溶剂的流量。

如上所述，流体输送系统700和770使得能够将换色器780和泵送装置782放置在机器人的上游，同时仍然使换色时间和涂料浪费最小化。在一些实施例中，机器人上游、喷涂间外部的这种放置，并且因此可从操作者通道进行维修，是增加涂料操作正常运行时间的关键因素。

图8A是根据本公开的实施例的包括用于涂料涂装、清洁和换色的阀和罐泵的流体输送系统800的示意图。流体输送系统800包括表示图5换色器180的换色器880，和表示图5泵送装置182的泵送装置882。换色器880和泵送装置882设计成用于水基涂料，同时还提供使用溶剂基涂料和切换到水基涂料的选择，例如两者都用于单一的涂装应用中。在图8A中还可以看到先前讨论的涂敷器供应管线140和涂敷器130，其中涂敷器130位于喷涂间200内部，换色器880和泵送装置882位于喷涂间200外部，并且涂敷器供应管线140穿过侧壁210中的孔。

流体输送系统800支持换色器880中的多达48种不同颜色，能够在小于15秒内完成换色，将换色产生的涂料浪费限制为小于10cc，并且将换色产生的溶剂浪费限制为小于150cc。流体输送系统800通过使用两个罐泵(用于涂料的大罐和用于溶剂的小罐)和一系列用于空气、涂料和溶剂的阀以及优化的阀控制策略来提供这些能力。当需要更快的换色时，该系统可以复制，具有两个独立的泵送系统和两个供应到涂敷器的流体供应管线。当一个系统正在涂装时，另一个系统可以为下一辆车准备好下一种颜色。

流体输送系统800如下操作。换色器880内的阀C1-C4中的一个被打开，并通过第一供应管线810向泵送装置882提供特定颜色的涂料。涂料罐820在阀824打开的情况下将其活塞822抽回，从而以用于涂装应用的期望体积的涂料装料填充涂料罐820。然后，阀824关闭，阀826打开，活塞822以规定的速率被致动(插入)，以便以期望的流速将涂料输送到涂敷器130，在那里，阀832打开以将涂料涂装到车辆上。

在当前颜色的涂装接近完成并且涂料罐820为空时，涂料阀826关闭并且溶剂阀834打开；然后，溶剂罐830以受控的速率致动(投入)，其中溶剂的装料将涂敷器供应管线140中的涂料推出到涂敷器130，在那里大部分涂料可以用于涂装车辆。

机器人100然后返回到其中涂敷器130进入涂敷器清洁器230的原始/维修位置。同时，阀844、824、842和826打开，溶剂阀840和空气阀850按顺序操作通过倾卸阀844清洗和干燥包括涂料罐820的开放回路。一旦进入清洗工位(cleaning station)，来自溶剂罐830的溶剂将剩余的涂料推出涂敷器供应管线140和涂敷器130。

然后罐820准备新的涂料颜色，其中系统800首先处于真空状态，然后换色器880中的涂料颜色阀C1-C4中的一个被打开；罐820抽取合适量的涂料，然后流体输送系统800完全用新的涂料颜色装填。当罐820被装载下一种颜色时，溶剂罐830抽取新的溶剂装料，然后涂敷器供应管线140被干燥，为下一次填充做准备。活塞822向前移动以将少量新的涂料颜料装载到涂敷器130，同时仍在涂敷器清洁器230中。机器人100然后离开涂敷器清洁器230，前进到原始位置并且随后重新开始涂装。

图8B是根据本公开的另一个实施例的用于水基涂料施加、清洁和换色的流体输送系统870的示意图。流体输送系统870与图8A的系统800的不同之处主要在于溶剂泵的位置和连通性。在系统870中，溶剂罐830位于涂料罐820附近。这使得在泵送装置882中少使用至少一个阀，以便向涂料罐820提供涂料，并向涂料罐820和溶剂罐830提供溶剂。

如上所述，流体输送系统800和870能够将换色器880和泵送装置882放置在机器人的上游，在那里它们能够被维修而不关闭喷涂间200中的所有涂装操作，同时仍然使换色时间和涂料浪费最小化。

图9是使用图7-8所示的流体输送系统和图1-6中详细描述的下一代涂装机器人100的涂料涂装和系统维护方法的流程图900。在框902处，进行正常的车辆涂装操作，该涂装操作包括将一层涂料或底漆涂装到车身的一部分、自动冲洗流体输送系统、切换到不同颜色的涂料(或透明涂层)和将另一涂层涂装到车辆。

在框904处，确定需要维修或更换的换色器180和/或泵送装置182(图5)。在框906处，机器人100被置于待机或备用模式，其中特定机器人100停止车辆喷漆并且返回到其原始和维修位置，但是传送机继续移动车身通过喷涂间200并且在除了处于待机模式的特定机器人100之外的所有其他工位处继续涂装。在机器人100中的一个处于待机模式的情况下，涂装处理线主控制器使其他机器人100执行待机模式的机器人100未执行的涂装作业。

在框908处，维修技术人员从机柜184(图5)移除换色器180和/或泵送装置182，并且对移除的构件进行更换或执行维修。机器人100(包括流体输送系统和设计成容纳它们的整个涂料处理线)的关键优点在于，在维修技术人员不必进入喷涂间200的情况下进行换色器180和/或泵送装置182的修理或更换。这使得涂装操作能够在所有其它工位处继续，并且避免必须用新鲜空气冲洗喷涂间200，这两者对于车辆制造商而言是主要的生产率提高和金钱节省的益处。

在框910处，在技术人员进行构件修理或更换之后，机器人100执行返回到服务程序，被放回到正常模式，并且恢复常规车辆涂装操作。返回服务程序可以包括操作换色器180和泵送装置182中的一些阀，用溶剂冲洗系统，以及用所需的下一种涂料颜色来装填系统。

前面的讨论描述了下一代涂装机器人100的特征，其使得换色器180和泵送装置182能够在技术人员不必进入喷涂间200的情况下被维修(或维护)。下一代涂装机器人100的另一个特征是其改进的近距范围的灵活性，这使得能够实现比先前可能的喷涂间配置更小的喷涂间配置。这将在下面详细讨论。

图10是对车辆300的乘客一侧的前门的内部进行涂装的下一代涂装机器人100的示意图。在图10中还可以看到与安装支架110相邻的气锁间280、通道入口门282、间入口门284和防护屏障286，它们如图5和6所示并在前面讨论过。

下一代涂装机器人100被设计成优化涂装处理线(或称加工线)的处理效率和喷涂间200的空间效率。这些设计目标的关键因素是内臂(关节J3)的冗余旋转，以及提供用于内部和外部涂装应用的灵活性的两轴和三轴腕部选择的可用性。此外，从机器人臂移除流体输送设备和多个涂料供应管线允许高度灵活的涂装机器人，其具有显著改进的近距范围。

具有更高的灵活性和改进的近距范围的J2轴线(转动架到内臂第一部分)可以安装在喷涂间中的更低位置，并且更靠近车辆300。因此，与在臂上具有流体输送设备和多个涂料供应管线的涂装机器人相比，臂长、臂质量和支承结构大大减小。较高的灵活性和改进的近距范围允许机器人100在其自身的上游、下游和正前方涂装。这将机器人之间的空间(间距距离250，如前图5所示)从以前的涂装机器人系统中的大约3米减小到使用下一代涂装机器人100的系统中的1.5-2.0米的距离，从而减小了喷涂间的间长度和宽度，而不会使相邻机器人的工作包络面过度拥挤。也提高了喷涂效率。

如图5、6和10所示，下一代涂装机器人100能够涂装车辆300的近侧外表面，以及车辆横向表面和内表面。由于机器人100的灵活性和距离范围特性，涂装处理线长度可以减少30％之多；另外，如下所述，灵活的工作包络面允许在较窄的房间中工作，从而将房间面积减小40％。较小的喷涂间占地面积和封闭的体积为车辆制造商在资金和操作成本上提供了显著的节约。

图11A是设计成使用前一代涂装机器人的涂装处理线1100的俯视图。图11B是设计成每小时处理与图11A的处理线相同数量的作业的涂装处理线1140的顶视图，其中图11B的线1140使用下一代涂装机器人100。

涂装处理线1100和1140具有沿着喷涂间200的每一侧安装的机器人，其中传送机上的车辆向下经过中间，如前所述。涂装机器人各自涂装车辆300的一侧，并且顶部和横向车辆表面例如引擎盖和车顶的涂装可以在处理线的两侧之间适当地分配。除了涂装机器人之外，处理线1100和1140还在内部区域中包括开启机器人(未示出)，其是被配置为打开和/或关闭门、发动机罩和行李箱/提升门以便允许在同一处理线上涂装内表面和外表面的机器人。

涂装处理线1100包括涂装车辆内表面的内部区域1102和涂装车辆外表面的外部区域1104。涂装机器人1110用于内部区域1102和外部区域1104两者中，但区域之间的间距不同。内部区域1102以比在外部区域1104中使用的间距1132大的间距1130放置机器人1110。这是因为对内表面进行涂装所必需的操作；由于机器人1110缺乏灵活性，有时需要手臂翻转，这需要机械手臂之间有较大的间距。涂装处理线1100具有由间长度1120乘以间宽度1122来确定的总面积。

涂装处理线1140包括涂装车辆内表面的内部区域1142和涂装车辆外表面的外部区域1144。下一代涂装机器人100用于内部区域1142和外部区域1144。内部区域1142和外部区域1144可以使用与前面讨论的相同的机器人到机器人的间距250，其小于在处理线1100中使用的间距1130和1132。这是因为下一代涂装机器人100的近距范围的灵活性，如先前详细描述的。涂装处理线1140具有由间长度1150乘以间宽度1152来确定的总面积。

容易明白的是，处理线1140比处理线1100简单得多并且小得多。这是因为下一代涂装机器人100能够使用单一安装配置和较小的间距涂装车辆300的内表面和外表面。诸如机器人1110的先前涂装机器人设计必须根据特定机器人是否被分配来执行内部涂装或外部涂装而被不同地安装和/或配置。相反，处理线1140上的所有机器人100具有相同的配置和安装高度。这不仅提高了空间效率，而且在机器人处于待机模式的情况下，能够实现从一个机器人到另一个机器人的涂装任务的最佳重新分配。

在一个示例中，机器人之间的间距从处理线1100上的2.8米(间距距离1130)减小到处理线1140上的2.0米(间距距离250)。此外，如前所述，机器人100的近距范围的灵活性允许喷涂间宽度1152与喷涂间宽度1122相比减小。由于长度和宽度减小，处理线1140需要比处理线1100少40％的喷涂间地板空间，同时每小时处理相同数量的车身涂装工作。

下一代涂装机器人100的另一个设计特征是，可以在不需要维修技术人员进入喷涂间200的情况下并且在不停止涂装线操作的情况下执行维修和清洁。这些能力通过使用气锁间280(已经关于图6简要讨论)来实现。

涂装机器人不可避免地积聚过喷涂料，并且必须定期清洁以防止过度积聚。使用目前的涂装机器人，生产过程每次轮班被中断两次，以进行30分钟的清洁"跳过"，总计每周21小时的非涂装时间。清洁跳过通常发生在轮班转换和轮班中。清洁跳过停止进来的车体，并且喷涂间200的多机器人区域被锁定并用新鲜空气冲洗。根据被清洁的机器人的数量和分配的时间，需要多个操作者擦拭钟形物(涂敷器130的外部部分)，更换外臂和钟形物上的过喷覆盖物，擦拭涂敷器清洁器230的顶部，以及清洁观察窗。

如果涂装机器人系统能够在不关闭涂装处理线或甚至喷涂间200的区域的情况下被维修和清洁，则可以实现显著的操作成本优势。实际上，通过避免每次轮班的清洁"跳过"，使用机器人100的涂装线可以在六天内涂装与现有涂装机器人系统在七天内涂装的车辆数量相同的车辆。

图12是根据本公开的一个实施例的下一代涂装机器人100中的一个停放在原始位置的俯视图示意图，其中气锁室中的操作者可以在不停止涂装处理线或者用新鲜空气冲洗喷涂间的情况下对外臂和涂敷器进行清洁和维护。

机器人100和车辆300在喷涂间200内部，而侧壁210将喷涂间200与操作者通道1210分开。如前所述和通常理解的，操作者通道1210是适于居住的具有新鲜空气的环境，而喷涂间200在涂装操作期间充满了涂料烟雾，并且操作员190不能进入直到涂装停止且喷涂间200(或其区域)被新鲜空气冲洗为止。

在图12中，机器人100已返回到原始位置，其中涂敷器130定位在清洁支架230的顶部上(不可见)。邻近安装支架110的是气锁间280，如前面在图6中所示，操作者190已经通过通道入口门282进入气锁间280，然后关闭通道入口门282。通过使用在一些情况下需要的自备呼吸设备或脐带呼吸软管(umbilical breathing device)，操作者190可以打开间入口门284，并且通过防护屏障286，可以对机器人100执行某些清洁和维护任务。与当前涂装机器人系统的清洁跳过不同，可以在不必停止所有涂装操作并且用新鲜空气冲洗喷涂间200的情况下从气锁间280执行对机器人100的清洁/维修。相反，特定机器人100可以被置于待机或备用模式，并且其工作可以被临时分配给处理线上的其他机器人，因为在操作者190对特定机器人100执行清洁和维修任务的同时车辆继续被其他机器人涂装。

在机器人100的维修位置周围限定安全区域1220。安全区域1220是编程禁止其他相邻机器人进入的区域，以便确保操作者190的安全。安全区域1220可以包括附加传感器和锁定控制器，以在操作者190进入喷涂间200的该部分时保护他/她。物理防护装置或挡板286可以放置在间入口门284的近侧，例如在间入口门284的孔口中(因此在图12中不可见)，其中防护屏障286将允许操作者190将他/她的手臂伸入安全区域1220中，但是防止操作者的身体进入安全区域1220，并且防止操作者190的任何部分进入喷涂间200的超过安全区域1220的地方。此外，必须对气锁间280实施环境控制协议，其中，在通道入口门282可被打开(用于操作者进入或离开)之前，隔间280可能需要用新鲜空气冲洗，并且操作者190可能需要在打开间入口门284之前确认独立的呼吸设备就位并起作用。

操作者190在气锁间280中时使用呼吸设备的需要，以及在通道入口门282打开之前用新鲜空气冲洗气锁间280的需要取决于在喷涂间200中施加的涂料的类型。如果车辆300被涂上具有危险烟雾的溶剂基涂料(例如漆)，那么这些烟雾必须不被操作者190吸入，并且必须防止其逃逸到操作者通道1210中。在这种情况下，操作者190在气锁间280中时需要使用呼吸装置，并且在通道入口门282打开之前必须用新鲜空气冲洗气锁间280。在烟雾没有危险的其它情况下，可以不需要上述预防措施。

可由操作者190从气锁间280执行的任务包括:更换或维修涂敷器130的钟形杯；更换或维修安装在外臂120上的任何处理构件(或加工部件)；清洁或维修涂敷器清洁器230；以及更换涂敷器130和外臂部分120上的过喷覆盖物。这些任务必须不可避免地执行以用于日常维护，并且防止涂装机器人积聚过喷物并因此在待涂装的部件上引起缺陷。在不需要涂装线停机时间的情况下执行任务防止了不期望的停机，并且这是对先前的涂装机器人系统的显著改进。

在相同的待机期间，也可以执行其它维护任务，包括更换安装在安装支架110的机柜184中的流体输送设备(如前所述)，以及运行每个处理构件的诊断测试以确认对有问题的构件的正确操作或诊断。在一些情况下，可以完成更耗时的任务，例如更换涂敷器软管绝缘线束或掌控机器人。在所有这些情况下，仅一个单独的机器人100离线，而喷涂间200中的所有其它机器人继续涂装，并且其它机器人承担离线用于维修或清洁的机器人100的涂装责任。

图13是使用气锁间280和图12中所示的机器人特征来清洁和维修下一代涂装机器人100的方法的流程图1300。在框1302处，特定机器人100被置于待机或备用模式，其中机器人100返回到其原始位置并且其涂装任务被分配给涂装处理线上的其他机器人。喷涂间200中的其它机器人继续涂装。在框1304处，操作者190通过通道入口门282进入气锁间280，并且关闭通道入口门282。在框1306处，如果需要特定的涂装应用，并且如果当操作者190进入气锁间280时还没有穿戴呼吸设备，操作者190就穿戴他/她的呼吸设备。然后，操作者190打开间入口门284以接近机器人100。

在框1308处，操作者190清洁和维修机器人100，包括诸如擦拭钟形物和更换涂敷器130和外臂部分120上的过喷覆盖物的任务。操作者停留在气锁间280中，并越过防护屏障286到达安全区域1220中，以执行清洁和维护任务。喷涂间200中的其它机器人继续涂装，并且通过编程来防止与机器人100相邻的其它机器人进入安全区域1220。当操作者190在气锁间280中时，也可执行其它维修任务。例如，在操作者通道1210中的不同的维护人员可以维修或更换机柜184中的流体输送设备，如前所述。

在框1310处，当完成机器人清洁和维修时，操作者190关闭间入口门284。然后，如果需要，用新鲜空气冲洗气锁间280，并且操作者通过通道入口门282离开气锁间280。在框1312处，机器人100返回到正常模式，并且继续正常的涂装操作。在流程图1300的整个过程中，喷涂间200中的涂装处理线具有连续的涂装操作，从而避免了清洁目前一代涂装机器人所需的过长的停工期窗口。

下一代涂装机器人100的另一个设计要素是新的电机控制电缆布线，其能够简化机器人结构并降低成本。图14是根据本公开的实施例的下一代涂装机器人100的示意图，其中电机控制电缆在密封的机器人关节外部布线。图14的机器人100示出了一些电机控制电缆，其在机器人关节外部并且"跨越"机器人关节，而不是穿过空气净化腔并在机器人臂内的中空区域内。第一电缆组1410在关节J1(166)和J2(168)处向电动机供电，而第二电缆组1420在关节J3-J6处向电动机供电。使用了特别设计的适用于危险气体环境的电缆。其它导体电缆布线也是可能的。

图14的电机导体电缆布线提供了优于其它选择的优点。首先，电机导体(或称导线)在中空密封关节内的传统布线不会实现使用用于涂敷器供应管线140的最佳布线的优点。由于导体如图14中那样在外部布线并且与供应管线140共享相同空间，关节可以针对到达范围、灵活性和工艺性能进行设计和优化。

第一电缆组1410和第二电缆组1420是灵活的电缆束，其包含为了给关节电机供电所需的导线数量。第一电缆组1410仅向两个电机(J1和J2)供电，但是这些是机器人100中的最大电机，因此导体必须被确定尺寸以相应地处理高电流。第二电缆组1420为四个或五个关节电机(J3-J6或J3-J7)供电。

第一电缆组1410和第二电缆组1420可以缠绕在柔性的溶剂相容的护套中。也就是说，护套由柔性材料构成，该柔性材料可以承受直接暴露于涂料和溶剂而不会劣化或降解。导体电缆可以替代地包含在柔性管内，该柔性管被净化以防止涂料和溶剂的进入，从而保护其中的各个导体电缆。每段柔性管可以包含布线到单独的电机的单导线电缆(一个用于J2，一个用于J3，等等)。

图14所示的外部导体布线，连同机器人上游的流体输送构件的放置、小的臂和关节尺寸以及其他设计考虑，都有助于下一代涂装机器人100的灵巧性(近距范围的灵活性)。这种灵巧性又导致机器人安装、间距和可维修性的其它可能性，所有这些都使得能够大大提高涂装效率和涂料线正常运行时间。

图15A、15B和15C是根据本公开另一个实施例的下一代涂装机器人结构的视图，其中机器人基座绕非水平轴线旋转，并且安装支架突出到涂装室中。下一代涂装机器人1500与前面讨论的下一代涂装机器人100相同，除了其绕非水平轴枢轴地安装到安装支架1510。另外，安装支架1510突出到喷涂间内，使得机器人基座或转动架112与安装支架1510之间的关节J1(166)不在侧壁210的平面中。在这种构造中，安装支架1510密封到侧壁210并且用作将喷涂间200与操作者通道1210分开的分隔件的一部分。

安装支架1510具有倾斜的顶部1512，该顶部具有斜度，使得J1轴线与水平方向限定了角度1514。J1轴线仍然与喷涂间中心平面222相交。角度1514可以是大约30度，或者根据需要更大或更小，以针对特定喷涂间的应用优化机器人1500的可达范围和灵活性。在优选实施例中，从上方观察时，J1轴线垂直于侧壁210，也就是说，J1轴线不具有上游或下游角度。安装支架的斜面顶部1512到喷涂间200中的突出量也可以配置成针对特定的应用优化机器人1500的可达范围。

前面讨论的内臂长度194和外臂长度196在图15B中示出。在所有图15A/15B/15C中也可看到涂敷器供应管线140，其中可以看到涂敷器供应管线140穿过安装支架1510的斜面顶部1512中的孔1516。如前所述，这允许涂敷器供应管线140以最小长度从泵送装置182通向涂敷器130。

尽管在图15A/15B/15C中未示出，气锁间280可以与机器人1500和安装支架1510结合使用，以使得能够清洁涂敷器130和外臂部分，而无需停止整个涂料处理线和从喷涂间200排出烟雾。

使用与下一代涂装机器人100完全相同的机器人硬件，机器人1500和安装支架1510提供了额外的设计参数，用于优化特定涂装应用的灵活性和可及范围。

在整个前述讨论中，描述和暗示了各种控制器，用于控制单个机器人的运动和任务，用于整个涂装处理线的主控制等。应当理解，这些控制器的软件应用和模块在具有处理器和存储器模块的一个或多个计算设备上执行，包括在非易失性存储器中配置的算法。在一个非限制性实施例中，机器人100中的每一个具有本地专用控制器，并且机器人控制器中的每一个与涂装线主控制器通信。机器人、本地机器人控制器和涂装线主控制器之间的通信可以是通过硬线网络，或者可以使用任何合适的无线技术，例如蜂窝电话/数据网络、Wi-Fi、宽带因特网等。

如上所述，下一代涂装机器人为车辆制造商提供了许多显著的生产率优势。机器人设计将流体输送构件安装在喷涂间外部，使得能够在没有喷涂间停机时间的情况下维修构件，并且提供更宽的颜色供应，同时将换色涂料浪费的时间和材料减少到当前标准以下。高度灵活的可及范围使得在紧凑的涂装区域中安装机器人能够更靠近在一起，从而减少了喷涂间占地面积，并因此减少了资金成本和能量需求。下一代涂装机器人设计还提供了更高的可靠性，具有在生产操作期间被维修和清洁的能力。系统运行时间显著提高，结果是车辆涂装线上的生产量增加。

尽管上文已经讨论了下一代涂装机器人的多个示例性方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其改进、置换、添加和子组合。因此，所附权利要求和此后引入的权利要求旨在被解释为包括所有这些改进、置换、添加和子组合，因为它们在它们的真实精神和范围内。

Claims (21)

1.一种自动涂覆系统，包括；

涂装室，其为具有两个相对侧壁、地板和天花板的封闭空间，其中传送机具有中心线和沿着所述涂装室的长度在下游方向上移动车身，以及中心平面，所述中心平面是竖直的且包含所述传送机中心线；以及

在所述涂装室中的多个涂装机器人，所述涂装机器人中的每一个具有至少六个旋转轴，包括在第一关节处围绕安装支架旋转的机器人基座、在第二关节处围绕所述机器人基座旋转的内臂、在第三关节处的冗余内臂旋转轴、在第四关节处围绕所述内臂旋转的外臂、在第五关节和提供所述机器人腕部的铰接的第六关节处附接到所述外臂的自由端的机器人腕部、以及联接到所述机器人腕部的涂覆涂敷器，

其中所述涂装机器人的每一个还包括固定地安装在安装支架的近侧的换色装置和泵送装置，以及沿着机器人臂从所述泵送装置到所述涂覆涂敷器的单个涂料供应线，所述涂料供应线穿过所述第一关节和所述第三关节中的中心孔。

2.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，所述第一关节具有旋转轴线，所述旋转轴线朝向所述涂装室的中心平面定向并与所述涂装室的中心平面相交。

3.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，所述涂装机器人中的每一个被构造成相对于所述传送机的运动方向在其自身的上游、下游和正前方涂装。

4.根据权利要求1所述的涂覆系统，还包括散布在一些所述涂装机器人之间的多个开启机器人，其中所述开启机器人被配置为打开和/或关闭车门、引擎罩、行李箱盖和提升门。

5.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，所述涂装机器人的每一个具有七个旋转轴，其中，第七旋转轴是在所述机器人腕部处的附加旋转。

6.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，所述涂装机器人中的每一个被构造成使得从所述泵送装置到所述涂覆涂敷器的所述涂料供应线的长度小于所述内臂和所述外臂的组合长度加上1600毫米。

7.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，所述换色装置和所述泵送装置安装在所述安装支架的与所述机器人基座相对的背侧上的机柜中，并且由此所述机柜是从所述涂装室外部的操作者通道可接近的。

8.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，所述关节的每一个具有电机，并且每个电机经由电机导体接收电力，并且，在由能够承受暴露于涂料和溶剂而不降解的材料构成的保护护套中所述电机导体在外部布线到所述内臂和所述外臂以及所述关节。

9.根据权利要求8所述的涂覆系统，其中，所述电机导体在包括所述涂料供应线的共同柔性束中布线。

10.根据权利要求8所述的涂覆系统，其中，所述电机导体布线在两个柔性束中，其中，第一束向在所述第一关节和所述第二关节处的所述电机提供电力，并且第二束向在所述第三关节、所述第四关节、所述第五关节和所述第六关节处的所述电机提供电力，并且所述第二束还包括所述涂料供应线。

11.根据权利要求8所述的涂覆系统，其中，各个电机导体包含在净化的柔性管内。

12.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，多个所述安装支架沿着所述侧壁中的每一个间隔开，并且所述第一关节具有基本上垂直于所述侧壁和所述中心平面的旋转轴线，并且其中，所述传送机上的所述车身与所述侧壁中的每一个之间的间隙小于1.5米，并且沿着所述侧壁中的每一个的安装支架之间的水平间距小于2.1米，并且所述涂装机器人中的每一个能够涂覆所述中心平面的靠近所述机器人的一侧上的任何车身内部或外部表面。

13.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，所述第一关节的旋转轴线是水平的并且垂直于所述涂装室的中心平面。

14.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，所述第一关节的旋转轴线是竖直的并且平行于所述涂装室的中心平面。

15.根据权利要求1所述的涂覆系统，其中，所述泵送装置包括第一泵和第二泵，所述第一泵被配置成将涂料泵送至所述涂覆涂敷器，所述第二泵被配置成将溶剂泵送至所述涂料涂敷器以从所述第一泵排出所述涂料。

16.一种涂装机器人，其被配置用于对在传送机上通过涂装室的部件执行涂覆工艺，所述涂装机器人包括：

机器人基座，所述机器人基座能够在第一关节处围绕固定的安装支架旋转，所述第一关节具有旋转轴线，所述旋转轴线是基本上水平的并且垂直于所述传送机的运动方向；

第一内臂部分，其能够在第二关节处围绕所述机器人基座旋转，所述第二关节具有与所述第一关节的旋转轴线垂直的旋转轴线；

第二内臂部分，其能够在第三关节处围绕所述第一内臂部分旋转，所述第三关节具有与所述第二关节的旋转轴线垂直的旋转轴线；

第一外臂部分，所述第一外臂部分能够在第四关节处围绕所述第二内臂部分旋转，所述第四关节具有与所述第三关节的旋转轴线垂直的旋转轴线；

第二外臂部分，所述第二外臂部分能够在第五关节处围绕所述第一外臂部分旋转，所述第五关节具有与所述第四关节的旋转轴线垂直的旋转轴线；

腕部，所述腕部在第六关节处围绕所述第二外臂部分旋转，所述第六关节具有与所述第五关节的旋转轴线垂直的旋转轴线；以及

流体输送回路，所述流体输送回路包括泵送装置，所述泵送装置通过供应线将涂覆液提供至涂覆涂敷器，其中所述涂覆涂敷器安装至所述腕部，所述泵送装置固定地安装在所述安装支架的近侧，并且所述供应线穿过所述第一关节和所述第三关节中的中心孔并且沿着所述臂部分布线至所述涂覆涂敷器。

17.根据权利要求16所述的涂装机器人，其中所述涂装机器人被配置成相对于所述传送机的运动方向在其自身的上游、下游和正前方涂装。

18.根据权利要求16所述的涂装机器人，其中所述关节中的每一个具有电机，所述电机具有电机导体，所述电机导体从所述涂装室外部的源提供电力，并且其中所述电机导体被布线成一个或多个柔性束，所述柔性束中的一个包括所述涂料供应线。

19.根据权利要求16所述的涂装机器人，其中所述关节中的每一个具有电机，所述电机具有电机导体，所述电机导体从所述涂装室外部的源提供电力，并且其中各个电机导体包含在净化的柔性管道内部。

20.根据权利要求16所述的涂装机器人，其中换色装置和所述泵送装置安装在所述安装支架的与所述机器人基座相对的背侧上的机柜中，并且所述换色装置和所述泵送装置由此能够通过在所述涂装室外部的操作者通道维修。

21.根据权利要求16所述的涂装机器人，其中所述泵送装置包括第一泵和第二泵，所述第一泵被配置成将涂料泵送至所述涂覆涂敷器，所述第二泵被配置成将溶剂推动通过所述供应线至所述涂覆涂敷器。

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