针对国内机车企业转向架检修过程中普遍存在的数字化程度低、制造周期长、生产效率提升等难题,本文提出了一种基于工业机器人的转向架自动喷涂系统设计方案,并着重研究喷涂机器人姿态与喷涂工艺,通过实验与仿真得出适合转向架喷涂的工艺参数。本喷涂方案总体上利用工业机器人代替人工,可实现转向架复杂型面的超过95%表面积喷涂作业;其次利用自动化控制技术对转向架喷涂作业的准备、喷涂、烘干工序进行替代,实现工序之间的自动化转运,并对设备状态、作业质量、作业效率等主要参数进行实时监控;最后将该生产线应用于实际生产,可有效提高转向架涂装品质和生产效率。转向架喷涂系统涉及相关技术与内容较多,其中最为关键的是喷涂机器人与喷涂工艺选择与设计,尤其是喷涂工艺需要结合客户要求与系统硬件情况,设计喷涂工艺参数、搭建实验平台验证工艺参数以满足客户质量要求,通过RobotStudio或其他仿真软件仿真验证工艺参数能否达到客户覆盖面积与节拍要求。基于此本为主要研究内容如下:1)国内外自动化喷涂技术与装备情况;2)机车转向架整机系统介绍及其与工艺设计相关的关键技术与硬件;3)分析机器人末端姿态,针对喷涂机器人建立串联6轴型喷涂机器人的运动学模型,求解各关节运动参数与末端位姿的关系,并通过运动仿真来验证运动学方程的正确性,并利用喷涂机器人运动学方程推导喷涂机器人的速度雅可比矩阵;4)分析影响机器人喷涂的主要参数,并针对生产调试过程中的主要三方面参数流量、喷涂与速度进行设计验证,通过样板实验得出转向架喷涂工艺参数;5)通过RobotStudio仿真软件对验证后的工艺参数进行系统仿真,验证系统在此工艺参数工作下的其可达性与节拍;6)介绍与广机公司合作的首套转向架系统建设及应用情况。