在生產(chǎn)各種箱式產(chǎn)品的企業(yè)中，根據(jù)多種規(guī)格、各種箱式產(chǎn)品的特點(diǎn)，靜電噴涂烤箱在噴涂過(guò)程中采用相同的噴涂方式和噴涂路徑，會(huì)造成油漆浪費(fèi)和效率低下。傳統(tǒng)的噴涂生產(chǎn)線多采用垂直于工件方向的噴槍，以相同的方式進(jìn)行往復(fù)噴涂運(yùn)動(dòng)。在這種模式下，為了使油漆完全覆蓋工件，噴涂面積往往大于或遠(yuǎn)大于工件較大尺寸，有些工件無(wú)法在內(nèi)角和外緣獲得完整的涂層，仍需人工噴涂，不能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)流水線作業(yè)。同時(shí)，傳統(tǒng)噴涂方法的大規(guī)模生產(chǎn)往往會(huì)導(dǎo)致表面涂層出現(xiàn)剝落、收縮、開(kāi)裂、掛起等缺陷，嚴(yán)重影響箱體的質(zhì)量和外觀。目前，噴涂機(jī)經(jīng)常被用來(lái)來(lái)回噴涂工件，或手動(dòng)噴槍用于手工噴涂工件。靜電噴涂烤箱的噴涂方式一般分為軸向往復(fù)噴涂和縱向往復(fù)噴涂。兩種噴涂方式的缺點(diǎn)是無(wú)法識(shí)別工件的類型和規(guī)格。對(duì)于所有規(guī)格的工件，采用單一的涂裝方法，造成大量的油漆浪費(fèi)。手工涂漆時(shí)，工件的質(zhì)量控制完全取決于工人的工作經(jīng)驗(yàn)。工件噴涂質(zhì)量難以控制，波動(dòng)較大。采用噴涂機(jī)器人對(duì)噴涂生產(chǎn)線進(jìn)行軌跡優(yōu)化、涂層厚度控制和合理布局規(guī)劃，具有很大的發(fā)展空間。

靜電噴涂烤箱的控制模塊具有多種工件，不同規(guī)格的工件尺寸不同，各區(qū)域包含多個(gè)值。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的全局DB塊是數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間多個(gè)數(shù)組的嵌套，因此全局DB塊應(yīng)該進(jìn)行充分的擴(kuò)展以滿足生產(chǎn)需求。因此，選用西門子S7—1200 PLC作為靜電噴涂烤箱整個(gè)控制系統(tǒng)的核心控制器。該系統(tǒng)應(yīng)用于整個(gè)工作站的控制，包括過(guò)程控制、安全控制、機(jī)器人系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的聯(lián)鎖、噴塑數(shù)據(jù)信息管理等。作為零件生產(chǎn)中不可缺少的一部分，如何有效地縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高靜電噴涂烤箱涂裝質(zhì)量，減少勞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，已成為國(guó)內(nèi)大多數(shù)制造企業(yè)今天必須面對(duì)的關(guān)鍵問(wèn)題。西門子S7-1200 PLC作為噴淋生產(chǎn)線系統(tǒng)的總體控制主控制器，S7-300 PLC作為控制器I。n噴涂機(jī)器人和送粉系統(tǒng)。S7-1200通用控制系統(tǒng)通過(guò)PROFIBUS總線將噴塑機(jī)器人系統(tǒng)與送粉系統(tǒng)集成，完成了系統(tǒng)間的傳輸，保證了靜電噴涂烤箱每個(gè)工件噴塑作業(yè)的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。m.通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)S7-1200 PLC與S7-300 PLC之間的確定性數(shù)據(jù)傳輸，主站與各從站依次交換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸是確定性的。因此，本文要解決的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)S7-1200和S7-300之間的數(shù)據(jù)交換。S7-1200和S7-300控制器都提供四種類型的T通信塊：tcon、tsend、trcv，用于TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）之間的通信。

靜電噴涂烤箱離線編程系統(tǒng)的核心功能是在不接觸實(shí)際機(jī)器人及其工作環(huán)境的情況下離線調(diào)試程序。利用圖形技術(shù)在計(jì)算機(jī)上規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，模擬機(jī)器人的運(yùn)行過(guò)程，提供與機(jī)器人交互的虛擬環(huán)境。計(jì)算機(jī)圖形是機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的核心。本文首先總結(jié)了噴涂柔性生產(chǎn)線的研究背景和意義，介紹了噴涂生產(chǎn)線和噴涂工藝的研究現(xiàn)狀，分析了噴涂生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢(shì)，提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容。以空間幾何圖形的形式顯示機(jī)器人結(jié)果，直觀地顯示靜電噴涂烤箱在關(guān)鍵點(diǎn)的姿態(tài)和路徑，從而從數(shù)據(jù)樣條曲線中獲得難以分析的重要信息。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，在Windows平臺(tái)上可以方便地進(jìn)行三維圖形處理。在此基礎(chǔ)上，完成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型靜電噴涂烤箱運(yùn)行規(guī)劃和動(dòng)態(tài)。操作系統(tǒng)的功能模塊是控制機(jī)器人噴塑系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止，協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)監(jiān)控的模塊。該模塊由工業(yè)機(jī)器人控制器和PLC提供。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，操作系統(tǒng)的功能模塊為不同工件的應(yīng)用功能提供不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法，以滿足不同工況的要求。

靜電噴涂烤箱設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的數(shù)據(jù)可分為三類：產(chǎn)品數(shù)據(jù)、過(guò)程數(shù)據(jù)和資源。產(chǎn)品數(shù)據(jù)是指箱體的數(shù)學(xué)模型、噴涂軌跡和涂料提供的信息；工藝數(shù)據(jù)是指生產(chǎn)線的布局規(guī)劃、靜電噴涂烤箱的工藝數(shù)據(jù)或人工操作；數(shù)據(jù)是指輸送鏈設(shè)備、噴槍、機(jī)器人、粉末系統(tǒng)、踏板/護(hù)欄安全防護(hù)及相關(guān)輔助設(shè)備。由于生產(chǎn)線設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中連續(xù)高速運(yùn)行，為了實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，生產(chǎn)線設(shè)備必須嚴(yán)格與人工區(qū)域隔離，防止人身傷害事故的發(fā)生。在本文所描述的噴涂生產(chǎn)線中，靜電噴涂烤箱自動(dòng)噴涂區(qū)的進(jìn)出口分別安裝了一對(duì)安全柵。一方面，柔性生產(chǎn)線具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可以在一條生產(chǎn)線上加工不同規(guī)格的零件。在生產(chǎn)過(guò)程中，如果有人進(jìn)入自動(dòng)噴涂區(qū)域，安全柵將被觸發(fā)。系統(tǒng)對(duì)光柵信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警，并立即停止運(yùn)行，防止人員傷害和設(shè)備損壞事故的發(fā)生。由于安全光柵也會(huì)在箱體進(jìn)入自動(dòng)噴涂區(qū)域并通過(guò)格柵區(qū)域時(shí)觸發(fā)，靜電噴涂烤箱系統(tǒng)監(jiān)控格柵信號(hào)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。為了解決報(bào)警信號(hào)沖突的問(wèn)題，在格柵位置前的輸送鏈底座上安裝了屏蔽安全光柵開(kāi)關(guān)。當(dāng)工件沿輸送鏈輸送至開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)被觸發(fā)，并向系統(tǒng)PLC發(fā)送信號(hào)，以屏蔽安全柵。