噴塑烤箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)?；赗FID技術(shù)的噴塑烤箱可根據(jù)零件規(guī)格型號(hào)加工特定的軌跡，大大縮短噴塑作業(yè)時(shí)間，有效控制噴塑生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)節(jié)奏。通過(guò)對(duì)噴涂柔性生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)的合理分析，選擇西門(mén)子S7-300 PLC和S7-1200 PLC作為噴涂機(jī)器人和噴涂柔性生產(chǎn)線(xiàn)的控制系統(tǒng)，解決了西門(mén)子S7-300和S7-1200兩種不同PLC之間的系統(tǒng)通信問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)噴霧柔性生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)行系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行了總結(jié)，并進(jìn)行了合理的功能分配。噴塑烤箱利用FANUC離線(xiàn)編程軟件roboguide模擬生產(chǎn)線(xiàn)噴涂，確定噴塑烤箱的運(yùn)行節(jié)奏和對(duì)外圍設(shè)備的干擾。然后，通過(guò)計(jì)算完成機(jī)器人噴灑路徑的規(guī)劃，并分析了不同噴涂路徑的精度和機(jī)器人的運(yùn)行節(jié)奏。

在以各種包裝箱為主導(dǎo)產(chǎn)品的企業(yè)中，由于包裝箱規(guī)格多、產(chǎn)品多樣化的特點(diǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中采用相同的噴涂路徑，會(huì)造成涂料浪費(fèi)和效率低下。結(jié)合噴涂技術(shù)和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，噴塑烤箱可用于噴涂箱體。噴涂柔性生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一條具有噴涂機(jī)器人和相應(yīng)輔助設(shè)備的柔性自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線(xiàn)，能夠滿(mǎn)足多種規(guī)格和各種類(lèi)型的箱體的需要。通過(guò)不同的工件規(guī)格可以實(shí)現(xiàn)柔性配置，有效地提高了工件加工的精度和效率。將射頻識(shí)別技術(shù)引入多箱混合流柔性生產(chǎn)中。在噴塑烤箱上線(xiàn)之前，RFID電子標(biāo)簽掛在盒子的表面。計(jì)算機(jī)讀取預(yù)先編寫(xiě)的標(biāo)簽信息，調(diào)用相應(yīng)的噴涂程序。噴涂機(jī)器人采用噴涂程序相應(yīng)的噴涂路徑對(duì)工件進(jìn)行噴涂，大大縮短噴涂操作時(shí)間。完成生產(chǎn)節(jié)奏的優(yōu)化。

噴塑烤箱由機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)、控制裝置和傳感器組成。每個(gè)關(guān)節(jié)都是關(guān)節(jié)坐標(biāo)系。噴塑烤箱控制器采用R-30ibmate控制裝置，具有很好的停止功能，響應(yīng)速度快，安全性能強(qiáng)。將射頻識(shí)別技術(shù)引入多箱混合流柔性生產(chǎn)中，可根據(jù)不同的噴涂箱規(guī)格和類(lèi)型調(diào)用相應(yīng)的機(jī)器人噴涂程序，噴塑烤箱大大縮短了噴涂作業(yè)時(shí)間，有效地解決了多箱混合流中的節(jié)奏優(yōu)化問(wèn)題。作為機(jī)器人控制器，噴塑烤箱控制裝置集成了視覺(jué)功能。一個(gè)控制裝置可以控制多達(dá)四個(gè)機(jī)器人。從第二個(gè)方面來(lái)說(shuō)，只有簡(jiǎn)單地將機(jī)器人機(jī)構(gòu)與控制放大器箱相結(jié)合，才能完成機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成，為柔性生產(chǎn)線(xiàn)節(jié)省大量的外圍設(shè)備成本。根據(jù)噴塑烤箱噴涂生產(chǎn)線(xiàn)的噴涂工藝，零件進(jìn)入噴涂室進(jìn)行噴涂作業(yè)前必須脫脂、磷化、烘干，噴涂后必須進(jìn)行粉末固化。因此，射頻識(shí)別標(biāo)簽應(yīng)具有耐酸堿的物理特性。

噴塑烤箱噴涂后工件應(yīng)固化。固化過(guò)程可分為四個(gè)階段：熔化、流平、膠凝和固化。當(dāng)溫度上升到熔點(diǎn)時(shí)，工件表面的粉末開(kāi)始熔化，并逐漸與內(nèi)部粉末形成渦流，直到粉末完全熔化。通過(guò)對(duì)其它模塊采集的信息進(jìn)行采集、分析和處理，將操作結(jié)果傳送到輸出系統(tǒng)。粉末完全熔化后，開(kāi)始緩慢流動(dòng)，在工件表面形成一層薄而光滑的液體層。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到附著點(diǎn)時(shí)，液層達(dá)到糊化狀態(tài)，當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)粉末凝固。粉末凝固的基本過(guò)程是采用180℃高溫烘烤15分鐘左右。固化溫度和固化時(shí)間是指整個(gè)工件的實(shí)際溫度，以及溫度不低于該溫度時(shí)的累計(jì)時(shí)間。因此，RFID標(biāo)簽還應(yīng)具有良好的耐高溫物理性能。

在paintpro環(huán)境中建立噴塑烤箱模型paintpro可以加載各種實(shí)體數(shù)學(xué)模型。一部分是軟件模型庫(kù)，可以直接加載和編輯。另一部分是IGS或IGES格式的模型文件，可由其他三維繪圖軟件導(dǎo)出。本文采用SolidWorks軟件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，噴塑烤箱通過(guò)SolidWorks將單個(gè)零件或裝配件保存為IGES格式，導(dǎo)入到paintPro中。噴塑烤箱設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的數(shù)據(jù)可分為三類(lèi)：產(chǎn)品數(shù)據(jù)、過(guò)程數(shù)據(jù)和資源。為機(jī)器人安裝噴槍工具。在要添加的相應(yīng)機(jī)器人單元的目錄中，雙擊機(jī)器人的名稱(chēng)彈出“工具屬性”對(duì)話(huà)框，選擇“普通文件欄下的CADFILE按鈕”，找到要添加的噴槍?zhuān)缓髥螕簟皯?yīng)用確認(rèn)”；在UToOL工具欄中，選擇“編輯UToOL”，輸入相應(yīng)的TCP坐標(biāo)值。在UTOOL部分噴槍?zhuān)c(diǎn)擊申請(qǐng)確認(rèn)，并在特征。在列中，噴塑烤箱可以在自動(dòng)生成軌跡時(shí)設(shè)置機(jī)器人末端執(zhí)行器的默認(rèn)姿態(tài)，并且可以在機(jī)器人沿計(jì)劃軌跡移動(dòng)時(shí)設(shè)置關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模式。在“噴涂默認(rèn)值”欄中，可以將噴涂工具設(shè)置為噴涂槍?xiě)?yīng)用或旋轉(zhuǎn)杯應(yīng)用、噴涂槍距離、噴涂槍移動(dòng)速度、噴涂寬度和疊加率等，機(jī)器人的工作單元和工件的描述是離線(xiàn)編程的首要任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)離線(xiàn)系統(tǒng)的多功能化，構(gòu)建了噴塑烤箱的CAD模型、輸送鏈的CAD模型和工作單元的工件模型，并直接從CAD模型中獲取數(shù)據(jù)信息。

paintpro離線(xiàn)編程具有以下主要功能：

（1）驗(yàn)證噴塑烤箱坐標(biāo)的可訪(fǎng)問(wèn)性：記錄位置時(shí)，如果坐標(biāo)系的軸為綠色，則位置為機(jī)器人的可到達(dá)點(diǎn)；如果坐標(biāo)系的軸為紅色，則位置為機(jī)器人的可到達(dá)點(diǎn)。

（2）分步執(zhí)行程序：在paintpro軟件中運(yùn)行時(shí)，通過(guò)分析噴塑烤箱的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)，可以找到各點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)范圍。paintpro軟件中的tp程序使用與真實(shí)機(jī)器人相同的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。因此，選用西門(mén)子S7—1200PLC作為噴塑烤箱整個(gè)控制系統(tǒng)的核心控制器。為了限制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍，避免機(jī)器人與外圍設(shè)備的碰撞，每個(gè)噴涂程序都要建立一個(gè)跟蹤邊界表。在模擬過(guò)程和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)工件進(jìn)入跟蹤邊界區(qū)域時(shí)，機(jī)器人收到指令開(kāi)始噴涂操作。當(dāng)工件離開(kāi)跟蹤邊界區(qū)域時(shí)，即使沒(méi)有完成噴涂操作，機(jī)器人也會(huì)停止運(yùn)行并顯示跟蹤目標(biāo)損失誤差。

（3）噴塑烤箱路徑檢查：paintpro使用虛擬機(jī)器人控制器。像真正的機(jī)器人一樣，控制器可以檢查機(jī)器人的動(dòng)作。當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人處于軟件狀態(tài)時(shí)，虛擬機(jī)器人控制器在路徑過(guò)程中通過(guò)奇點(diǎn)或機(jī)器人行程的限制，也會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)警信息。