企業噴涂出產現狀

為了進一步了解噴涂流水線結構和噴涂出產的細節，對某公司自動噴粉柜出產進行實地調研。該公司靜電噴涂出產主要是針對一些家電行業的外殼進行表面處理，主要指標是防腐蝕和美化外觀。自動噴粉柜運用效果剖析經過運用靜電噴涂與空氣噴涂對比，可得出以下結論：1）運用自動噴粉柜靜電噴涂，漆霧分散少，改善了噴涂操作人員作業環境，有利于保證涂裝工人的健康、下降環境污染。盡管現在該公司涂裝車間己經裝配了噴涂流水線，但噴涂流水線上只要兩臺PLC控制的噴槍運載往復機進行自動噴涂，自動噴槍噴涂間隔需要人工調整，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節的控制器。

自動噴粉柜

假如進行手動噴涂作業，操作人員有必要進入噴粉房，在噴涂作業時，很多粉塵散布在空氣中，被工人吸入體內，或者對皮膚產生刺激作用等，都會嚴重影響工人的身體健康;其次，手動噴涂作業易受工人的經驗影響，工人操作熟練程度、經驗和技術以及工人的作業狀況都會影響到工件噴涂的質量，一起也會影響噴涂出產的效率和生產自動化水平。3）靜電噴涂為鋼板網死角多、噴涂難度大，噴涂后短期內易銹蝕的問題提供了有效解決方法。

自動噴粉柜線的構成

依據調研狀況，噴涂出產的一般流程為:前處理、靜電噴涂、高溫固化、質量檢查、轉移包裝。自動噴粉柜車間工藝布局圖。控制板選用STMicroelectronics的STM32F20_5VCT6作為主MCU}49}}STM32系列是專為高性能，低成本，低功耗嵌入式應用而設計的微處理器，并與ARMCortex-M3內核集成。從圖中可以看出靜電噴涂工藝比較簡單，一共分為九個區域，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，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。

自動噴粉柜

靜電噴涂控制系統結構根據工業以太網分布式控制系統的特點，設計了靜電噴涂控制系統。靜電噴霧控制系統可分為三層：場控制層，通信協調層和遠程監測層。現場控制層由靜電噴霧控制單元和PLC控制單元組成。每個靜電噴霧控制單元由靜電噴霧控制器和靜電噴槍組成。操作面板電源模塊由控制板電源模塊供電，并通過各種RS422通信模塊進行通信。噴槍接口連接到致動器以形成控制回路，從而完成對自動噴粉柜槍電壓，槍電流，流速壓力和霧化壓力的控制。噴涂任務。 PLC控制系統分為主從PLC控制單元，完成裝配線上涂層工件的運動控制，自動噴槍攜帶往復機的運動控制和噴槍的距離調節。同時，主PLC控制單元還需要完成工件形狀和傳動速度的檢測。通過向從自動噴粉柜PLC控制單元發送運動同步信號，將觸發同步信號發送到靜電噴涂控制柜，以協調噴涂操作的完成。

自動噴粉柜總體方案設計靜電噴涂控制柜結構所示。多個靜電噴霧控制單元和通信協調器形成靜電噴霧控制柜，并且可以根據實際生產線選擇控制器的數量。復雜形狀的工件因受“法拉第效應”的影響噴涂質量往往難以確保，有時甚至需求采納手工補噴。 RS48_5總線控制網絡用于靜電噴涂控制器與控制柜中的通信協調器之間的通信，通信協議使用MODBUS通信協議。由于RS-48_5總線可以實現多點雙向通信，并且根據基于RS-48_5總線的MODBUS通信協議編寫通信程序，因此可以以點對多的方式實現可靠的通信。系統需要利用RS-48_5點對多向通信特性來控制多個靜電噴涂控制器。

自動噴粉柜

首先根據現場調查分析靜自動噴粉柜，并對噴涂系統進行分析和總結。通過對噴涂操作具體過程的分析和總結，根據國內外靜電噴涂控制系統的參考，提出了靜電噴涂控制系統的設計結構，并設計了適合該系統的靜電噴涂控制柜。槍線操作。但是在對產品質量要求比較高的大規模生產作業中，國內的噴涂設備依然不能保證產品質量，國外先進的靜電噴涂操控系統仍是必選。在此基礎上，設計了自動噴粉柜控制系統核心部分的靜電噴涂控制器。該控制器與本文提出的靜電噴涂控制系統兼容，也可以支持手動噴涂。第三章控制器硬件電路的設計與實現在明確設計要求后，硬件電路的設計是為了實現靜電噴涂控制器的功能和要求。

本文設計的自動噴粉柜控制器主要分為兩部分。控制板主要負責控制器的控制參數計算，控制結果輸出和動態參數采集。這是因為國產噴涂設備無論是在參數操控，還是在產品體驗上都有不小的差距。操作面板主要負責參數設置和外部RS48_5通信。控制板主要由RS422通信模塊和電路輸出，兩個用于氣體輸出的靜電噴霧參數輸出模塊，以及兩個模塊的外圍測量電路和觸發電路組成。操作面板由按鈕顯示模塊，RS422通信模塊和RS48_5通信模塊組成;操作面板電源模塊由控制板電源模塊供電，并通過各種RS422通信模塊進行通信;操作面板的RS48_5通訊接口用于連接靜電噴涂控制柜內的RS48_5總線網絡。

由于調節自動噴粉柜減壓閥以控制輸出氣壓，步進電機由PWM單脈沖輸出模式控制，電機速度由PWM脈沖頻率決定。在設計步進電機控制子程序時，根據自動噴粉柜控制算法模塊計算出的控制量確定步進電機控制芯片配置端口的電平，以控制電機的正轉，反轉和停止進入休眠模式。當步進電機正向旋轉時，下拉ENABLE使能控制芯片，上拉復位RESET和睡眠SLEEP，MS1和MS2分別為1高電平和0低電平，配置為1/2步進模式，DIR為高電平電源平板步進電機正向前旋轉。同時，為了接收長度未知的數據，USART1的空閑可以中斷DART_IT_IDLE，并在空閑中斷處理功能中切換接收緩沖區，提高數據接收容量和速率。反相時，DIR很低。停止時，拉動ENABLE禁用控制芯片并下拉RESET復位控制芯片。根據由氣壓控制算法計算的輸出控制量，確定步進電機控制的轉向和調節步驟，然后調用步進電機驅動模塊程序進行調節。

ADC模擬采樣模塊編程控制器需要采集輸出的動態參數。自動噴粉柜動態參數為輸出電壓，輸出電流，反饋電流，流量氣壓，霧化氣壓和總氣壓。還需要收集壓力傳感器供電電壓作為校正。高溫固化工藝在圖中第七個區域，其目的是將工件外表的粉末涂料加熱到規定的溫度并堅持相應的時間，使之熔化、流平、固化，然后得到光滑的外表外觀。電壓，因此有必要收集7個通道的ADc，并使用DMA模式傳輸，與主程序并行運行，以降低CPU使用率并提高實時性能。 ADC使用定時器觸發器，自動噴粉柜每隔一段時間觸發一次ADC轉換，具體取決于控制器設計的控制周期。 ADC采樣的數據會波動，這將影響控制量的計算。因此，過采樣技術，ADC采樣配置的采樣數據是12位，并且采樣數據被累加到16位采樣值中以避免單個采樣。過度采樣誤差對反饋控制的影響。