靜電粉末噴涂的工藝流程及總體方案設(shè)計(jì)

噴漆設(shè)備常應(yīng)用于懸鏈?zhǔn)缴a(chǎn)流水線中，工件在懸鏈輸送下，按照特定的工藝流程，從上件、涂粉到最后涂膜形成，這一系列的生產(chǎn)流程在本章中進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。此外本章還重點(diǎn)介紹了隨動(dòng)式靜電粉末噴涂系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。

實(shí)現(xiàn)靜電粉末噴涂的原理

在靜電粉末系統(tǒng)中，將高壓靜電發(fā)生器與噴漆設(shè)備噴槍上的電極相連，待噴涂工件接地，使得噴槍和工件間形成高壓靜電電場。與此同時(shí)粉末涂料的細(xì)小顆粒借助壓縮空氣產(chǎn)生的空氣動(dòng)力從供粉桶吸出，再經(jīng)過輸粉管運(yùn)送至噴槍槍口，呈傘形霧狀飛噴而出，在靜電場中霧化的噴涂顆粒捕獲負(fù)電荷成為帶電微粒。由此一來，噴涂顆粒在噴漆設(shè)備高壓靜電場和空氣氣流的雙重作用下按照受力的方向飛至待涂工件，牢牢吸附在工件表面。當(dāng)粉末涂料在工件上積聚到一定厚度時(shí)，噴涂顆粒間發(fā)生靜電相斥，粉末便不再堆積。然后再經(jīng)過加熱熔融、流平固化形成均勻、光滑、平整的涂層，來滿足噴涂要求。靜電粉末噴涂技術(shù)廣泛應(yīng)用在流水線生產(chǎn)方式中，整個(gè)加工生產(chǎn)線依靠懸鏈輸送待噴涂的工件，依次經(jīng)過上件、噴淋、干燥、噴涂、固化、下件等工序完成工件的靜電粉末噴涂。

根據(jù)現(xiàn)有企業(yè)存在的問題和加工要求，制定了噴漆設(shè)備總體設(shè)計(jì)方案，并制定了設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。重點(diǎn)對傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)部件的縱橫向進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后對輔助件進(jìn)行計(jì)算和選擇。利用UG軟件繪制整體裝配效果圖，更容易直觀地觀察和修改。對于驅(qū)動(dòng)噴槍移動(dòng)的同步帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，采用亞當(dāng)斯軟件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，以驗(yàn)證參數(shù)的合理性，保證噴漆設(shè)備噴槍的平穩(wěn)運(yùn)行。基本設(shè)計(jì)完成了噴涂設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)。在設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)中，底座負(fù)責(zé)支撐設(shè)備的立柱、電機(jī)和同步帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，并連接水平傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，對噴槍的穩(wěn)定運(yùn)行起著關(guān)鍵作用?；A(chǔ)是否具有足夠的強(qiáng)度和剛度，噴漆設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸是否合理，是本節(jié)研究的重要方向。因此，選擇有限元軟件對基礎(chǔ)進(jìn)行分析和優(yōu)化。在保證基礎(chǔ)有足夠的剛度和強(qiáng)度的前提下，對結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化，達(dá)到了基礎(chǔ)輕量化、節(jié)約材料的效果?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)是優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。建立相應(yīng)的參數(shù)化模型，完成對多種不確定尺寸的優(yōu)化分析。噴漆設(shè)備利用ANSYS工作臺(tái)軟件中的設(shè)計(jì)建模器（建模模塊，DM）建立參數(shù)化模型，以保證模型分析的準(zhǔn)確性。噴漆設(shè)備底座的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：支撐板厚度h2（12mm）、上下支撐板間距h5（200mm）、角鋼寬度l1（30mm）、角鋼厚度c1（3mm）。

接觸網(wǎng)傳動(dòng)速度的檢測也非常重要。它不僅控制噴漆設(shè)備水平電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而且影響光電信號延遲處理的精度。也就是說，它直接影響噴槍能否準(zhǔn)確地跟隨工件完成噴涂工作。在此，噴漆設(shè)備選擇編碼器作為接觸網(wǎng)測速的控制元件。它可以將目標(biāo)的轉(zhuǎn)速或線性位移轉(zhuǎn)換為可存儲(chǔ)和讀取的電信號。增量式編碼器可以轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，然后轉(zhuǎn)換成一定數(shù)量的計(jì)數(shù)脈沖供PLC讀取。水平步進(jìn)電機(jī)由相同數(shù)量的脈沖信號驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)噴槍的同步跟隨。一塊物體的運(yùn)動(dòng)。人機(jī)界面（HMI）提供了用戶與控制系統(tǒng)之間的交互平臺(tái)，以觸摸屏的形式呈現(xiàn)。觸摸屏技術(shù)已成為當(dāng)前和未來人機(jī)交互領(lǐng)域的主流趨勢之一，并廣泛應(yīng)用于相關(guān)產(chǎn)品和領(lǐng)域。其本質(zhì)是傳感器。噴漆設(shè)備的人機(jī)界面由觸摸探測器和屏幕控制器組成。操作人員觸摸顯示屏，觸摸檢測器將接收到的觸摸信號傳送給控制器。處理后，將接觸坐標(biāo)傳送給CPU，發(fā)出操作指令。根據(jù)噴漆設(shè)備觸摸屏傳感器檢測的原理，可分為電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、紅外觸摸屏等。在本文的控制系統(tǒng)中，我們選用了AI-3290系列多功能配置的真彩色人機(jī)界面觸摸屏。這種觸摸屏的特點(diǎn)是以低功耗CPU為核心，嵌入式功能強(qiáng)大、高效可靠的配置軟件，配備多種接口，適應(yīng)不同的通信方式，并能與噴漆設(shè)備PLC完美連接。觸摸屏的主要任務(wù)是：系統(tǒng)運(yùn)行過程的可視化，易于監(jiān)控和調(diào)整；技術(shù)人員可以設(shè)置參數(shù)來控制運(yùn)行過程；異常會(huì)顯示報(bào)警；可以查看過程統(tǒng)計(jì)和報(bào)警記錄。