本文主要研究如何通过软件修改的形式增加FANUC P-200、FANUC P-500喷涂机器人仿形程序存储空间，以使相同的控制器内存空间满足更多种车型仿形程序的存储要求。

喷涂机器人已大量使用在我国各大整车制造厂的涂装车间，代替人工喷涂作业，解放了大量在危险环境下作业的喷漆工人，显著提升了生产效率和油漆利用率，同时带来了稳定的车身喷涂质量。

我公司某涂装车间有两条面漆生产线，分别采用了FANUC P-200和FANUC P-500机器人。随着公司的发展壮大，车型产品不断丰富，在同一生产线生产多种车型的要求也随之提高，对喷涂机器人仿形程序存储空间的要求也越来越高，以求满足不断增加的新车型的仿形程序对存储空间的要求。

扩充机器人仿行程序存储空间的方法

1.机器人内存现状分析

目前在该车间生产的车型有8种，而机器人仿形程序存储空间已不能满足全部8种车型的仿形程序存储要求，其中2种车型的降级仿形程序没有存入机器人内存。为了不影响车间的正常生产需求及新车型上线试验和生产的要求，我们需要对机器人仿形程序存储空间进行扩展。

由于喷涂机器人仿形程序存储在机器人控制器内存中的SRAM（COMS）内，SRAM的容量只有3.2MB，同时SRAM内还存有机器人I/O的配置文件、错误文件、工具中心点、诊断信息和系统配置文件等，因此FANUC P-200、FANUC P-500机器人分配给仿形程序存储的内存空间分别只有1200KB和1700KB。根据计算，目前包括正常模式和降级模式在内，平均每种车型的仿形程序所需的存储空间约为120KB。而FANUC P-500机器人为2台机器人共用同1台控制器。根据以上计算得出，FANUC P-200机器人控制器的内存只能存储10种车型的仿形程序，FANUC P-500机器人的控制器的内存只能存储7种车型的仿形程序。具体信息如表1所示。

如果通过硬件改造，也是更换机器人控制器内存卡的方式来扩充存储空间，将会涉及一系列重大的系统硬件更新、测试和验证等工作，带来的是不可估量的改造投资和连续性停产要求。同时硬件改造的方式无法进行离线前期测试，存在很大风险。经过详尽的思考和大量的研究、实验和认证，决定采取软件修改的方式来达到扩充机器人仿行程序存储空间的目的。

2.扩充仿形程序储存空间的实施

重新分配FANUC P-200和FANUC P-500机器人控制器内CPU模块中的机器人内存空间，删除多余系统颜色变量，分别将FANUC P-200和FANUC P-500的喷涂轨迹程序存储空间扩充至1700KB和2125KB。具体的实施内容包括重设参数、修改PLC程序和修改图形监控数据等几个部分。

（1）通过机器人示教器操作来重装每一台机器人的运行工具软件PAINT TOOL V6.43并修改系统参数设置，将控制器SRAM内的存放颜色变量更改为16种颜色，以释放出SRAM的内存空间至机器人喷涂程序存储区TPP。

以P-500机器人为例，主要包含6个操作步骤：

①生成控制器的镜像文件到一张空白的PCMCIA存储卡中并保存到另一台主机中。如在修改完成后出现不可恢复的故障可用此镜像文件快速恢复系统。

②修改现有控制器数据。将PAPS1.VR、PAPS2.VR和PAVRSYSC.VR变量的数量删除至16。所有超过16的数值（不包含16）全部删除。图1为没有删除多余节点的PAPS1.VR画面，图2为删除多余节点后的PAPS2.VR画面。

③备份控制器文件到GUI电脑（.*TP文件），清空PCMCIA存储卡（*.VR和*.SV文件）。查询并记录每一台机器人控制器的TCP/IP地址。

④重新安装PaintTool V6.43-1软件。将V6.43-1安装文件保存到一张空白的PCMCIA存储卡上。关闭控制器电源并重启控制器，在控制器重过程中同时按住示教器上的F1和F5键进入安装软件的操作界面。选择第2项，安装所有软件All software installation(MC)，然后进入下一画面。选择第1项继续操作，当弹出“Are you READY”的提示画面后选择第一项，然后选择正确的控制器名称（(P-500、RC1 – P-500、RC2 – P-500、RC3 – P-500和RC4)。当弹出选择IPC系统画面时，选择“Single Metering Pump”然后按下回车键进入下一操作界面。当弹出设置轴ISDT.DT画面时，输入1（YES），然后按下回车键进入下一操作界面。当弹出选择画面时，选择102项，然后按下回车键，当弹出保存ISDT.DT画面时输入“1”然后按下回车键。接下来将出现PaintTool设置菜单，修改一下参数：控制器编号Controller Number 输入对应控制器的编号（RC1=1，RC2=2，RC3=3，RC4=4）；区域编号Zone Number（色漆区域或清漆区域Base or Clear）；单元I/O硬件Cell I/O Hardware（以太网IP EtherNet/IP）；工艺I/O硬件Process I/O Hardware（设备网DeviceNet）；系统颜色数量NO. of System Colors (16)；颜色阀门数量NO. of Color Valves（16 for Base, 4 for Clear）；参数修改完成后按下设置键Setup，设置进程完成后按下FCTN→START COLD（冷启动）重启控制器。

⑤恢复控制器数据。关闭控制器电源并重启控制器，在重启控制器的过程中按住示教器上的PREV键和NEXT键进入启动控制器模式。将备份有控制器系统文件和应用文件的PCMCIA存储卡插入控制器，通过示教器操作来覆盖原系统文件System files。完成系统文件覆盖和应用后，按下示教器上的功能键FCTN→START COLD冷启动控制器。控制器冷启动完成后按下示教器上菜单键MEUNS，然后选择设置项SETUP，按下TYPE键选择Host omm.项进行控制器TCP/IP地址的设置。按以下操作步骤重新设置左手机器人（Group1）的参考位置：MENU→SYSTEM→F1 (Master/Cal)→F3 (RES_PCA)。按下“SHIFT＋COORD”键切换到右手机器人（Group2），按F3（RES_PCA）键重新设置右手机器人（Group12）的参考位置。选择6（CALIBRATE）选项然后按下F4（YES）校验右手机器人（Group2）的参考位置。按下“SHIFT＋COORD”键切换到左手机器人（Group1）。选择6（CALIBRATE）选项然后按下F4（YES）校验左手机器人（Group1）的参考位置。按以下操作步骤设置左手机器人（Group1）的工具坐标：MENU→SETUP→ Frames→F2 (DETAIL)。然后输入图3所示的工具坐标信息。按找以下步骤切换至右手机器人（Group2）：PREV→F3 [OTHER] ，然后选择Group 2，如图4所示。

按下F2（DETAIL）键进入与左手机器人（Group1）一样的工具坐标设置界面输入右手机器人（Group2）的工具坐标信息：X＝0.0，Y＝-450.7，Z＝160.0，W＝90.0。改造项目完成后，FANUC P-200机器人的仿形程序存储空间增加了500KB，从1200KB扩充至1700KB，可满足16种车型仿形程序的存储空间要求。⑥软件确认。执行不同车型、不同颜色的虚拟喷涂程序确认机器人控制器操作是否正确。如果发现任何不可恢复的、奇异的故障，应使用镜像备份文件（未进行任何系统修改操作前的最新镜像备份文件）进行系统镜像，恢复至未进行系统修改前的正确状态。

（2）修改系统PLC程序，将系统中颜色阀门变量数值从34种减少至16种，与机器人控制器的变量一致。

（3）修改图形监控操作台GUI（Graphic User Interface）的数据库数据及VB程序设置数据，将可设置的最大颜色阀门数量从24种减少至16种，将对应的颜色阀门设置从操作界面上删除。

具体操作如下：①登录GUI本机，打开C:\Paint\Database directory目录下的数据库CONFIG. MDB；②打开名为“ZONE”的表格；③将“ZONE”表中单元（ZONE）名称为BCP500对应的最大颜色值（Max colors）从24修改为16。完成以上修改后，在GUI的操作平台PaintWorks中所有关于颜色的设置值都将只能设置16个颜色；④关闭该表格和数据库，重启GUI的操作平台软件PaintWorks确认修改的效果。图5是在P-500清漆机器人单元完成以上修改后，通过GUI操作平台软件PaintWorks导出的系统颜色数据表，它对应的是GUI界面中的颜色配置（color config）画面，从图5中可以看出该机器人单元只有16个系统颜色，也就是说在color config中只能配置16种颜色。

（4）精简清洗程序。删除GUI电脑中PaintWorks应用软件中2～16颜色的清洗程序，只留下1个清洗程序，也就是说所有颜色都共用同一个清洗程序，减少清洗程序占用的机器人内存空间。修改完成后在GUI清洗程序画面上将只需选择设备，而对颜色阀门的选项不起作用，不能勾选对应的颜色。这项修改需要用到图6所示的3个文件包。

具体的操作步骤如下：①将ColorChange.exe应用程序文件拷贝到GUI电脑路径C:/Paint/VBApps内更新原有的Color Change.exe应用程序文件，删除原文件或修改原文件名称；②将ScreenSetup.bas文件拷贝到GUI电脑路径C:/Paint/Source/Common内更新原ScreenSetup.bas文件，删除原文件或修改原文件名称；③将压缩文件Generic Graphic Color Change拷贝到GUI电脑路径C:/Paint/Source/process内解压。完成以上操作后重启PaintWorks，打开换色步骤（Color Change Setup）界面，其中的颜色阀（Valve）选项的下拉选项标签为灰色，不可用。

完成以上软件修改后，在不改变机器人控制器CUP内存SRAM的前提下，FANUC P-200机器人的仿形程序存储空间从1200KB扩充至1700KB，FANUC P-500机器人的仿形程序存储空间从1700KB扩充至2125KB。满足目前生产的需求。

结语

本文通过软件及系统参数修改的方式来扩充喷涂机器人仿形程序存储空间，不增加硬件，改造费用为零，同时消除了改造所需的连续性停产时间，节约了大量的人力、物力投入，最主要的是完全消除了为适应生产需求而进行的硬件改造带来的连续性停产所造成的重大产能损失。通过修改软件设置和参数调整的方法扩充其他内存区域空间和对其他类型的机器人的内存分配还需做进一步的研究和试验。