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金屬制品進(jìn)行外表處理不只能夠防止銹蝕還能美化其外觀,可是運(yùn)用傳統(tǒng)的涂裝技術(shù)簡(jiǎn)單產(chǎn)生漆渣,帶來(lái)-的環(huán)境污染。現(xiàn)在,靜電噴涂作業(yè)在工業(yè)上廣泛應(yīng)用,相對(duì)于傳統(tǒng)噴涂而言,涂裝生產(chǎn)線選用粉末涂料,涂料在高壓靜電的效果下吸附于工件外表,uv涂裝生產(chǎn)線,少數(shù)分布在空氣中的粉料還能進(jìn)行收回,電泳涂裝生產(chǎn)線,對(duì)環(huán)境起到保護(hù)的效果,對(duì)人的損害也小,涂層也較好。現(xiàn)在,國(guó)內(nèi)許多中小企業(yè)還在選用手動(dòng)噴涂,涂裝生產(chǎn)線,所運(yùn)用的靜電噴涂操控器選用手動(dòng)調(diào)壓,使得氣壓輸出精度無(wú)法得到-,導(dǎo)致噴涂受到影響。所以,研制一種主動(dòng)噴涂的靜電噴涂操控系統(tǒng)具有十分重要的意義。
以某公司涂裝生產(chǎn)線為研究對(duì)象,經(jīng)過(guò)充沛-,參考-噴涂操控參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)了一種適用于流水線作業(yè)的靜電噴涂操控系統(tǒng)。該操控系統(tǒng)由靜電噴涂操控柜和plc操控系統(tǒng)組成。在涂裝生產(chǎn)線操控柜內(nèi)部選用rs48_5總線,可掛載多個(gè)靜電噴涂操控器,每個(gè)噴涂操控器能夠操控一把靜電噴槍進(jìn)行噴涂作業(yè)。plc操控系統(tǒng)用于主動(dòng)噴涂時(shí)的往復(fù)機(jī)操控,主plc操控器還需負(fù)責(zé)對(duì)工件線速度、尺度和方位的檢測(cè),在斷定工件信息后對(duì)靜電噴涂操控器進(jìn)行觸發(fā)。操控柜和plc通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)總線與上位機(jī)通信,上位機(jī)通過(guò)監(jiān)控設(shè)備對(duì)整個(gè)噴涂作業(yè)進(jìn)-途監(jiān)控。
由于調(diào)節(jié)涂裝生產(chǎn)線減壓閥以控制輸出氣壓,步進(jìn)電機(jī)由pwm單脈沖輸出模式控制,電機(jī)速度由pwm脈沖頻率決定。在設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)控制子程序時(shí),根據(jù)涂裝生產(chǎn)線控制算法模塊計(jì)算出的控制量確定步進(jìn)電機(jī)控制芯片配置端口的電平,以控制電機(jī)的正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn)和停止進(jìn)入休眠模式。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí),下拉enable使能控制芯片,上拉復(fù)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(jìn)模式,dir為高電平電源平板步進(jìn)電機(jī)正向前旋轉(zhuǎn)。反相時(shí),dir很低。停止時(shí),拉動(dòng)enable禁用控制芯片并下拉reset復(fù)位控制芯片。根據(jù)由氣壓控制算法計(jì)算的輸出控制量,確定步進(jìn)電機(jī)控制的轉(zhuǎn)向和調(diào)節(jié)步驟,然后調(diào)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊程序進(jìn)行調(diào)節(jié)。
adc模擬采樣模塊編程控制器需要采集輸出的動(dòng)態(tài)參數(shù)。涂裝生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)參數(shù)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。電壓,因此有-收集7個(gè)通道的adc,并使用dma模式傳輸,與主程序并行運(yùn)行,以降低cpu使用率并提高實(shí)時(shí)性能。 adc使用定時(shí)器觸發(fā)器,涂裝生產(chǎn)線每隔一段時(shí)間觸發(fā)一次adc轉(zhuǎn)換,具體取決于控制器設(shè)計(jì)的控制周期。 adc采樣的數(shù)據(jù)會(huì)波動(dòng),這將影響控制量的計(jì)算。因此,過(guò)采樣技術(shù),adc采樣配置的采樣數(shù)據(jù)是12位,并且采樣數(shù)據(jù)被累加到16位采樣值中以避個(gè)采樣。過(guò)度采樣誤差對(duì)反饋控制的影響。
對(duì)靜電噴涂操控系統(tǒng)的研制,本文完結(jié)了如下作業(yè)。首要,對(duì)系統(tǒng)整體架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次,詳細(xì)涂裝生產(chǎn)線設(shè)計(jì)了靜電噴涂操控柜內(nèi)部的通訊和諧器和操控器。通訊和諧器選用stm32f407作為主控mcu,設(shè)計(jì)了以太網(wǎng)和rs48_5通訊接口。并設(shè)計(jì)了固態(tài)繼電器觸發(fā)輸出電路用于操控器的觸發(fā)。操控器分為操作面板和操控主板,分別選用stm32f100設(shè)計(jì)了操作面板和stm32f20_5設(shè)計(jì)了操控主板。其功用是對(duì)靜電噴涂參數(shù)輸出進(jìn)行控制,以及對(duì)輸出參數(shù)進(jìn)行丈量。然后,詳細(xì)設(shè)計(jì)了噴涂操控器的軟件部分,包含操控器驅(qū)動(dòng)軟件、操控器操控算法等的設(shè)計(jì)。醉后,對(duì)靜電噴涂操控器進(jìn)行了功用測(cè)驗(yàn),并在噴涂現(xiàn)場(chǎng)測(cè)驗(yàn)了操控器功能,達(dá)到了較好的噴涂效果,驗(yàn)證了靜電噴涂操控器的可行性。
涂裝生產(chǎn)線涂裝是指金屬和非金屬外表掩蓋保護(hù)層或裝修層,而噴涂就是差異于傳統(tǒng)的刷涂、刮涂等人工涂裝工藝,選用噴槍,借助于壓力或離心力,分散成均勻而微細(xì)的霧滴,施涂于被涂工件外表的涂裝辦法[。目前,涂裝生產(chǎn)線噴涂作業(yè)廣泛應(yīng)用于轎車、家電、塑膠、船只、航空航天等范疇。噴涂按原理-分為三種方法:空氣噴涂、無(wú)氣噴涂和靜電噴涂,隨后又由這三種噴涂方法演化出了大流量低壓霧化噴涂、主動(dòng)噴涂、高壓無(wú)氣噴涂、等離子噴涂等噴涂方法。
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