该论文的主要任务是在分析彩管生产外石墨涂敷作业实际工作情况的基础上,对MOTOMAN UP—6型机器人操作机、产品夹具(彩色显像管的定位和固定装置)及其相关设备的动作和布置进行整体规划和工程设计,并使该设备按照工艺要求完成彩管锥体石墨的外刷涂工作.一、分析了工业机器人的发展历史、现状.国民经济对工业机器人的要求和所采取的相应对策.工业机器人已日益得到广泛应用,它可提高产品的质量与数量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,对促进中国制造业的崛起,有着十分重要的意义.二、介绍了MOTOMAN—UP6型工业机器人的结构特点,并对该机器人的操作机构进行了运动学和工作空间的分析.在机构运动学分析中对其正解,采用了位置方程和姿态方程分开和合并(A矩阵)计算两种方法,并在附录中给出了工业机器人运动学正解的C<++>语言的程序.对运动学逆解的计算机算法进行了初步介绍.三、生产过程工作循环图分析及优化 根据彩管锥体的石墨外刷涂工艺要求的作业内容和生产节拍的要求,进行了彩管锥体的夹具设计,规划了机器人的运动轨迹,对该装置的运动循环图进行优化设计.四、生产作业控制的实现 在机构学分析和生产过程循环图分析优化的基础上,根据该工序的工艺要求,进行了生产作业控制的分析和研究.五、在彩管生产的外石墨涂覆工序,采用刷涂方式替代喷涂方式,解决了喷涂造成的环境污染及劳动力过多的问题.该论文结合生产实际,通过对Motoman UP6机器人的运动学分析和作业控制优化的研究,并应用于生产实际,有效解决了工业机器人在彩管生产外石墨涂敷工业中应用的问题.