在汽车喷涂以及内饰件自动化生产线中,机械臂以其高效精准等优点在生产线中拥有举足轻重的地位。本文主要针对汽车内饰件的PU(Polyurethane:聚氨酯甲酸脂)喷涂工艺深入研究,通过对机械臂进行建模并确立运动学方程。剖析影响喷涂的诸多要素,基于涂层厚度的正态分布,提出更合理的控制策略和轨迹算法。首先本文介绍了国内外喷涂机械臂发展历程,并强调了机械臂轨迹优化的意义。其次我们介绍了六轴机械臂的坐标系,以及基于坐标系下建立机械臂模型,通过齐次变化建立机械臂运动学方程,以及运动学方程的正逆解等式。基于以上等式我们对机械臂的喷涂轨迹做了规划,并选取常规曲面的模具形状进行轨迹优化。并基于我们对双原料的喷涂系统的了解,针对工业机械臂在PU喷涂行业进行了设计以及优化,考虑了存在的技术难点,如轨迹设计,喷形控制以及给料精度控制,使用模具表面形状进行模具轨迹设计。我们设计了多种喷涂枪嘴形状,并通过了实验的测试,在PLC的控制下使得原料经混合后以扇形方式打开,均匀地喷洒在模具表面。原材料的给料通过闭环控制达到符合工艺要求的稳定输出。通过对喷涂机械臂的优缺点分析,使用PLC、工业机械臂和喷涂枪组合实现双原料的混合以及喷涂。基于以上喷涂系统,通过一定的可控参数实现对喷形和轨迹优化。文中还针对一类模具的曲面涂层建立数学模型,构建了喷枪轨迹生产原型进行优化。