企業(yè)噴涂出產(chǎn)現(xiàn)狀

為了進一步了解噴涂流水線結(jié)構(gòu)和噴涂出產(chǎn)的細節(jié)，對某公司靜電噴塑設(shè)備出產(chǎn)進行實地調(diào)研?？墒牵瑢τ谛螤铍s亂得工件，因為工件陰角處有靜電屏蔽的死角，可增大噴涂氣壓，使粉末有一定的噴發(fā)力。該公司靜電噴涂出產(chǎn)主要是針對一些家電行業(yè)的外殼進行表面處理，主要指標是防腐蝕和美化外觀。盡管現(xiàn)在該公司涂裝車間己經(jīng)裝配了噴涂流水線，但噴涂流水線上只要兩臺PLC控制的噴槍運載往復(fù)機進行自動噴涂，自動噴槍噴涂間隔需要人工調(diào)整，并且還需要人工手動噴涂和補噴，自動化程度嚴重不足。在靜電噴涂控制器方面還是選用的手動氣壓調(diào)節(jié)的控制器。

靜電噴塑設(shè)備

假如進行手動噴涂作業(yè)，操作人員有必要進入噴粉房，在噴涂作業(yè)時，很多粉塵散布在空氣中，被工人吸入體內(nèi)，或者對皮膚產(chǎn)生刺激作用等，都會嚴重影響工人的身體健康;其次，手動噴涂作業(yè)易受工人的經(jīng)驗影響，工人操作熟練程度、經(jīng)驗和技術(shù)以及工人的作業(yè)狀況都會影響到工件噴涂的質(zhì)量，一起也會影響噴涂出產(chǎn)的效率和生產(chǎn)自動化水平。靜電電流以及氣壓參數(shù)對噴涂作業(yè)的影響分別是:靜電噴塑設(shè)備靜電電流:靜電電流過高，簡單發(fā)生放電并會擊穿粉末的涂層。

靜電噴塑設(shè)備線的構(gòu)成

依據(jù)調(diào)研狀況，噴涂出產(chǎn)的一般流程為:前處理、靜電噴涂、高溫固化、質(zhì)量檢查、轉(zhuǎn)移包裝。數(shù)據(jù)發(fā)送程序根據(jù)數(shù)據(jù)類型的優(yōu)先級發(fā)送封裝的數(shù)據(jù)uSendDataFlag對應(yīng)的位，指示發(fā)送完成。靜電噴塑設(shè)備車間工藝布局圖。從圖中可以看出靜電噴涂工藝比較簡單，一共分為九個區(qū)域，三道工藝，流水線基本按照圖中實線箭頭所指方向進行作業(yè)，其間加粗部分為流水線輸送鏈部分。其間三道工藝分別為:前處理、靜電噴涂、高溫固化。

前處理工藝包含圖中打磨除銹、水洗磷化、烘干、除塵等區(qū)域，其目的是祛除工件外表面的油污、塵埃、銹跡，并在工件表面生成一層磷化膜，既能提高工件抗腐蝕才能又能夠添加噴涂涂層附著力。

我們設(shè)計的靜電噴塑設(shè)備控制器基于STM32微控制器控制器，完成控制器的硬件設(shè)計后，需要設(shè)計和實現(xiàn)控制器的軟件，實現(xiàn)控制器的功能?？墒侨綮o電電壓過高，或許導(dǎo)致粉末介質(zhì)擊穿，使涂層呈現(xiàn)縮孔針狀。軟件設(shè)計采用ST的STM32CUBE作為驅(qū)動開發(fā)環(huán)境，該軟件可以在圖形界面中配置靜電噴塑設(shè)備MCU的時鐘和外設(shè)，直接生成MDK開發(fā)的C語言代碼，大大節(jié)省了MCU的時間。配置提高了開發(fā)效率。 

靜電噴塑設(shè)備控制板編程控制板主程序包括初始化程序，RS422通信模塊，ADC模擬數(shù)據(jù)采樣模塊，電壓電流控制算法模塊，氣壓控制和步進電機驅(qū)動模塊，EEPROM數(shù)據(jù)存儲模塊，管理協(xié)調(diào)軟件和數(shù)據(jù)存儲單元。靜電噴涂控制器操作面板的主要程序分為按鍵處理、通信和顯示三部分。管理協(xié)調(diào)軟件負責(zé)各功能軟件之間的通信和協(xié)調(diào)，實現(xiàn)各模塊之間的同步;功能軟件模塊通常由主程序調(diào)用子程序和中斷程序?qū)崿F(xiàn)。 

靜電噴塑設(shè)備存儲模塊編程靜電噴涂控制器配置參數(shù)保存在主板的EEPROM中?？刂瓢逯饕譃?個模塊：電源模塊，靜電噴塑設(shè)備MCU模塊，電壓輸出模塊，電機驅(qū)動模塊，氣壓測量模塊，反饋信號處理模塊，觸發(fā)信號處理模塊，RS422通信模塊，EEPROM存儲模塊。斷電時電源不會丟失?？梢栽俅螐膯又凶x取參數(shù)。存儲芯片2_SLC640是一個64Kb電可擦PROM，它是8Kx8bit結(jié)構(gòu)，存儲空間地址為Ox0000} Ox1FFF，頁面大小為承諾字節(jié)，通過SPI接口通信，通信頻率高達2MHz。

在粉末噴涂設(shè)備中，用于驅(qū)動噴槍運動的升降機通常通過電機的正反轉(zhuǎn)動來控制噴槍的上下運動。靜電噴塑設(shè)備抖動嚴重，噴槍不均勻，粉體浪費嚴重。噴槍與工件的距離大小能是電場強度發(fā)生改變，因而噴涂距離將會直接影響粉料涂層的厚度和沉積功率。為了解決這一問題，在鏈傳動裝置上設(shè)置了升降滑塊反轉(zhuǎn)連接機構(gòu)，并增加了新的部件以平衡升降機構(gòu)的重力，有效地減輕了電機的負荷。此外，電梯底座還設(shè)有調(diào)節(jié)機構(gòu)，可調(diào)節(jié)電梯與工件的相對位置。在此基礎(chǔ)上進一步改進，增加了靜電噴塑設(shè)備噴槍的數(shù)量，噴槍與活動管相連，活動管可以伸展在固定塊上，使噴槍的噴距更加可調(diào)。

目前，國內(nèi)外已經(jīng)生產(chǎn)了大量的智能機器人噴涂設(shè)備。然而，這些設(shè)備大多需要人工輔助，不能完成更復(fù)雜的操作。靜電噴塑設(shè)備包括五軸機器人、工作臺、快速接頭、噴涂裝置和控制系統(tǒng)。當接收到數(shù)據(jù)時，應(yīng)首先判斷數(shù)據(jù)幀中的設(shè)備地址信息，并在解析和使用之前確認發(fā)送到設(shè)備的數(shù)據(jù)。自動噴槍通過快速接頭與五軸機器人的一級頭部連接。噴涂裝置和五軸機器人分別與控制系統(tǒng)電連接?？蓪崿F(xiàn)智能化操作，節(jié)省人工成本，保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定一致。靜電噴塑設(shè)備包括基本串聯(lián)運動單元和末端并聯(lián)噴涂操作單元2兩部分?；敬?lián)運動單元具有三個轉(zhuǎn)動自由度和一個移動自由度，末端平行噴涂操作單元具有兩個移動自由度。該裝置易于制造，易于控制，易于實現(xiàn)模塊化。該噴涂機器人具有柔性大、柔性高、自動化程度高等特點，能夠有效地滿足噴涂生產(chǎn)線的要求。