当今社会科技水平突飞猛进，电气自动化程度越来越高。自动化生产线已成为当今社会的主流，机器人喷涂方式也成为了汽车涂装行业倍受青睐的喷涂技术。但随着机器人喷涂技术应用越来越广泛，随之而来的是各种各样的问题，其中一个就是机器人系统碰撞，一旦碰撞发生将会对机器人系统造成破坏性的损失，所以如何防止机器人系统发生碰撞，是机器人系统安全性的一个重要体现。
机器人系统碰撞问题按碰撞种类可以分为机器人与机器人间的碰撞、机器人与喷房壁板间的碰撞，以及机器人与工件（车身）之间的碰撞，按产生的原因分类可以分为车型错误引起的碰撞、人员误操作引起的碰撞及滑橇滑移产生的碰撞等。

使用机器人干涉区防碰撞
1.机器人干涉区定义
所谓干涉区（图1）是指几个机器人之间、机器人与周边设备之间的功能。每台机器人干涉区最多可以设定64个，其使用方法有两种选择：①立方体干涉区：是基座坐标、机器人坐标和用户坐标中任一坐标轴平行的立方体；②轴干涉区：是指判断各轴当前位置并输出信号的功能。

2.机器人干涉区设定方法
立方体干涉区的设定方法有3种：①输入立方体坐标的最大值和最小值（图2）；②用轴操作键把机器人移到立方体的最大/最小位置（图3）；③输入立方体的三边边长（轴长）数值后，用轴操作键把机器人移到中心点（图4）。

轴干涉区设定方法与立方体干涉区设定方法相同，其区别只在于轴干涉设定的为每个轴旋转的角度，可参照立方体干涉区操作方法设定。
本项目中采用日本安川机器人，但其他品牌机器人亦具有此功能。
3.机器人干涉区使用示例
机器人与机器人间的碰撞最有可能在双顶喷机器人间产生（图5），因为二者的工作区域虽无交叉，但由于旋杯机器人本体的几何形状（尤其是外部加电的放电针），当一台机器人进入中间喷涂区域时，对侧机器人如果进入相同区域就有可能产生碰撞，这类碰撞的防止是以节拍时间最长的机器人为基准，当该机器人进入定义的干涉区区域时，其他机器人不得进入，直到该机器人离开干涉区区域为止。

车型校验确认防碰撞功能
1.车型校验确认功能定义
所谓车型校验确认是指在车身进入自动喷涂线体前，对输送过来的车身进行车型的校验，由于涂装车间的线体全部为不同车型共线生产，所以此功能为喷涂机器人系统必不可少的功能。
2.车型校验分类及优劣对比
（1）静态检测
如图6所示，检测光电开关安装在手动擦净入口读写站安装的滚床两侧，利用滚床到位信号进行检测，光电开关的位置依据不同车身的特征点差别进行确认。

（2）动态检测
如图7所示，动态检测二次确认开关安装在输送链入口处，并且需要保证滑橇已经安全脱离入口滚床（避免滑橇和输送链有相对滑动，这是由滚床和输送链不同步造成的），光电开关的安装高度取决于车身在滑橇上的高度，工作原理是当车身匀速经过四个光电开关时，系统PLC跟踪车身位置，每运行50 mm（可调）记录一组四个光电开关的状态（1或0），当车身完全通过时，比较记录的数据与该车型示教的标准数据，如果90%（可调）吻合，则判别车型正确，否则报警停线，等待人员干预。

3.滑橇位置检测
（1）检测原理
如图8所示，红色方块表示新增加的接近开关，用以检测滑橇。下列的接近开关以1 000～1 500 mm的距离均匀分布在喷房内，滑橇每经过一个接近开关，系统就得到一个脉冲，根据链速的不同，可设定在一定的时间容差内，如得不到下一个接近开关的脉冲，则认定有滑移，并可设定作报警或故障处理（图8的接近开关数量、机器人数量和喷房尺寸仅作参考）。

（2）滑橇滑移检测功能所需的硬件配置
表中所示为滑橇滑移检测功能所需的硬件配置，表中配置以中涂线为例，面漆配置与此类似。

产生碰撞时的高压报警
SAMES旋杯的电流控制有碰撞检测功能，当机器人TCP与车身距离过近时，GNM200的输出电流迅速升高，将产生SOFT DI/DT或者COLLISION DETECT报警，并将该信号传递给PLC，PLC根据该信号可以停止机器人及输送链的运行，该功能够在一定程度上防止碰撞的产生。
本项目中采用SAMES旋杯及GNM200高压控制器，具有电流检测功能，其他品牌亦具有此功能，但报警信息可能不同。

结语
采用机器人喷涂技术相对传统的手工喷涂具有很大的优势：机器人能做到人体难以适应的高强度、快节拍连续作业；能够适应对人体有害的喷涂操作等。随着机器人喷涂技术的广泛应用，机器人系统的安全性也成为一个不可忽视的课题，安全性能提高的过程也意味着维护成本的降低。