為了進(jìn)一步節(jié)約材料消耗，建立了噴漆機拓?fù)鋬?yōu)化模塊。本文所使用的有限元分析軟件是ANSYS Workbench 15.0版，其中利用測試版中的形狀優(yōu)化模塊完成拓?fù)鋬?yōu)化功能。由于形狀優(yōu)化基于單獨的有限元分析環(huán)境，不能與其他靜態(tài)噴漆機分析模塊相關(guān)聯(lián)，因此需要重新設(shè)置模型的邊界條件。隨后，材料還原率定義為45%。解決方案完成。保留深色結(jié)構(gòu)。利用UG建模軟件繪制優(yōu)化模型，將新模型重新導(dǎo)入到有限元軟件中，完成靜態(tài)分析。材料分析、網(wǎng)格設(shè)置、邊界條件等都與原模型一致。噴漆機柱的變形量為0.15mm，比前一次0.19mm變形量小21%，柱的等效應(yīng)力為1.9MPa，比前一次增加。但遠(yuǎn)低于材料屈服強度，滿足設(shè)計要求。此外，質(zhì)量從17.27千克下降到10.89千克，下降了37%。

模態(tài)分析結(jié)果中噴漆機的具體振動特性匯總。從模態(tài)分析的結(jié)果可以掌握整個結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性，為防止共振現(xiàn)象的發(fā)生提供指導(dǎo)和參考。本文介紹的設(shè)備外激勵源主要來自兩臺電機。計算出的電機在運行中產(chǎn)生的激勵頻率的計算公式如下：第三章計算了水平和垂直傳動結(jié)構(gòu)的計算：在噴漆機運行過程中，負(fù)責(zé)驅(qū)動噴槍進(jìn)行垂直往復(fù)運動的電機轉(zhuǎn)速為100 r/min。，驅(qū)動設(shè)備沿工件水平方向同步傳輸?shù)碾姍C轉(zhuǎn)速為525r/min，噴漆機噴涂后復(fù)位的電機轉(zhuǎn)速為1050r/min，因此電機的勵磁頻率分別為1.67Hz、8.75Hz和1.67Hz。17.5赫茲。從這一比較可以看出，雖然電動機勵磁源避免了設(shè)備結(jié)構(gòu)的低階頻率，理論上不共振，但考慮到電動機轉(zhuǎn)速的高低轉(zhuǎn)換等因素，很可能產(chǎn)生不滿意的結(jié)果。因此，噴漆機的總體結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)。針對噴涂設(shè)備底座和立柱的優(yōu)化設(shè)計，將優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)替換為初始設(shè)備，生成新的模型并導(dǎo)入到ANSYS工作臺進(jìn)行模態(tài)分析。所有設(shè)置條件保持不變。由于噴漆機底座和立柱結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生成網(wǎng)格的單元數(shù)為87271個，節(jié)點數(shù)為182558個。

噴漆機運行狀態(tài)的監(jiān)視和控制需要配備一個外部人機界面（HMI），可以連接PLC等工業(yè)控制設(shè)備和儀表。通過輸入單元（如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等），對操作參數(shù)或指令進(jìn)行編程，在顯示屏上顯示相應(yīng)的運行命令和狀態(tài)。實現(xiàn)了人機信息的交互作用。綜上所述，控制系統(tǒng)中PLC的輸入部分包括檢測單元、噴漆機電源模塊和人機界面，輸出部分包括噴槍靜電發(fā)生器和水平方向和垂直方向的電機驅(qū)動器。根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，硬件系統(tǒng)主要包括檢測單元、人機界面、PLC、電機及其驅(qū)動裝置、噴槍靜電裝置等。噴槍靜電裝置位于噴槍內(nèi)部。選擇噴槍時，基本上是確定的。因此，本文將討論其他硬件配置。如上所述，噴漆機傳感器負(fù)責(zé)檢測工件的位置，編碼器需要測量接觸網(wǎng)的傳輸速度，接觸網(wǎng)是控制系統(tǒng)的檢測單元。面對工件在懸鏈線上的連續(xù)傳輸，控制系統(tǒng)可以控制噴槍跟隨工件并上下噴灑，可以有效地提高生產(chǎn)效率，避免噴槍空氣噴涂造成的材料浪費。因此，選擇可靠的傳感器和編碼器是硬件配置的關(guān)鍵步驟。目前，噴漆機傳感器作為一種檢測裝置已廣泛應(yīng)用于人類和社會的各個領(lǐng)域。特別是在機械領(lǐng)域，傳感器就像機器的感應(yīng)設(shè)備。它能準(zhǔn)確地采集目標(biāo)信息，并根據(jù)一定的規(guī)則將采集到的信息轉(zhuǎn)換成電信號或其他形式的信號。它可以傳輸?shù)絇LC完成信息的存儲、處理和控制。系統(tǒng)等功能。