根據(jù)現(xiàn)有企業(yè)存在的問題和加工要求，制定了噴涂機總體設(shè)計方案，并制定了設(shè)備運行參數(shù)。重點對傳動結(jié)構(gòu)和傳動部件的縱橫向進行設(shè)計計算，然后對輔助件進行計算和選擇。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)動噴槍移動的同步帶傳動結(jié)構(gòu)，采用亞當(dāng)斯軟件進行相關(guān)計算，以驗證參數(shù)的合理性，保證噴涂機噴槍的平穩(wěn)運行?；驹O(shè)計完成了噴涂設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)。在設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)中，底座負責(zé)支撐設(shè)備的立柱、電機和同步帶傳動結(jié)構(gòu)，并連接水平傳動結(jié)構(gòu)，對噴槍的穩(wěn)定運行起著關(guān)鍵作用?；A(chǔ)是否具有足夠的強度和剛度，噴涂機結(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)進行分析和優(yōu)化。在保證基礎(chǔ)有足夠的剛度和強度的前提下，對結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化，達到了基礎(chǔ)輕量化、節(jié)約材料的效果。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)量的計數(shù)脈沖供PLC讀取?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)是優(yōu)化設(shè)計的關(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。噴涂機利用ANSYS工作臺軟件中的設(shè)計建模器（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。噴涂機底座的初始結(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）。

噴涂機上自動噴涂的主要意義是禁止人工噴涂，以解決生產(chǎn)效率低、質(zhì)量保證困難、人員招聘困難的問題。同時，為了滿足產(chǎn)品質(zhì)量、加工成本和效率的要求，需要在控制方案中合理制定和規(guī)劃相應(yīng)的剛性指標(biāo)。就工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的控制系統(tǒng)而言，PLC作為工業(yè)控制的特殊用途，已廣泛應(yīng)用于各種大中型工業(yè)設(shè)備中，成為當(dāng)今工業(yè)控制的主流方式之一。噴涂機控制設(shè)備是以微芯片為核心，特定的優(yōu)越硬件組成。它與微型計算機結(jié)構(gòu)相似，使用簡單、靈活、可靠、有效。它具有豐富、強大、抗干擾、適用于各種工作環(huán)境。綜上所述，本文將PLC作為噴涂機控制系統(tǒng)的核心。本文所述設(shè)備噴涂的工件的原始形狀是防盜門。噴涂機控制系統(tǒng)的任務(wù)是在生產(chǎn)線上實現(xiàn)防盜門板的自動噴涂。與以往的手工噴涂方法相比，可大大提高噴涂效率，保證產(chǎn)品表面的噴涂質(zhì)量。由此一來，噴涂顆粒在噴涂機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。根據(jù)第3.1節(jié)所述的總體設(shè)計方案和第3章所述的整個設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，噴涂機控制系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)以下功能：自動檢測工件位置，控制噴槍開始垂直往復(fù)噴涂；反饋接觸網(wǎng)軌跡。n驅(qū)動噴槍同步沿水平方向運動的速度；完成規(guī)定動作后停止噴灑，并將設(shè)備復(fù)位。另外，噴涂設(shè)備的工作環(huán)境粉塵較多，這就要求控制系統(tǒng)的設(shè)計和選擇應(yīng)防塵防爆。

目前，可編程邏輯控制器的型號很多。其中，西門子和三菱的PLC應(yīng)用最為廣泛。不同廠家不同型號的PLC有很大的差異。噴涂機在選擇合適的PLC時，必須考慮控制系統(tǒng)的性能、指令和結(jié)構(gòu)。本設(shè)備的運行屬于中小型控制系統(tǒng)。經(jīng)過各種比較考慮，選擇西門子S7-300系列PLC作為控制系統(tǒng)的核心部件。西門子S7-300 PLC的結(jié)構(gòu)和外觀如圖5-3所示。電源模塊、CPU模塊和輸入/輸出模塊都是獨立的硬件組件。每一個都有自己的總線連接器，可以通過U總線緊緊地固定在PLC的標(biāo)準(zhǔn)軌道上。安裝位置如下：電源模塊位于機架左側(cè)，電源模塊右側(cè)為CPU模塊。右邊是IM接口模塊。在對噴涂機基礎(chǔ)進行多目標(biāo)優(yōu)化后，進一步對基礎(chǔ)模型進行尺寸優(yōu)化，找出更合理的結(jié)構(gòu)方案。前連接器插入前車門后面的凹槽中，外部連接連接到前連接器的端子上。根據(jù)上述討論，控制系統(tǒng)的功能主要包括工件檢測、噴槍噴涂和控制其軌跡。噴涂機控制系統(tǒng)啟動后，編碼器測量接觸網(wǎng)的傳輸速度，并將信息傳輸?shù)絇LC。同時，光電傳感器檢測到工件后，PLC接收到接觸網(wǎng)傳輸速度信息，計算出工件到達起始位置所需的時間，并進行相應(yīng)的處理。當(dāng)工件到達位置時，噴槍打開噴涂工作。整個噴涂機噴槍運動過程包括水平和垂直運動直到噴涂結(jié)束，噴槍開始復(fù)位，噴槍復(fù)位后，進行下一輪的檢查操作。