本噴涂流水線設(shè)備的裝備體中，首要考慮外圍框架的設(shè)計(jì)，主要用來(lái)保護(hù)內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)，該框架需要把噴涂設(shè)備的大部分機(jī)械結(jié)構(gòu)包裹在內(nèi)，噴槍和支架則需露在外面，以實(shí)現(xiàn)噴槍的運(yùn)行和人工調(diào)整。機(jī)架外圍考慮選用熱鍍鋅板，該種材料廣泛應(yīng)用于建筑建材、電子家電、汽車(chē)制造等各個(gè)領(lǐng)域，是一種成熟先進(jìn)的工業(yè)材料。對(duì)于豎直方向直線導(dǎo)軌和同步帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的支撐，初步選用槽鋼結(jié)構(gòu)。負(fù)責(zé)支撐立柱和噴涂流水線設(shè)備電機(jī)傳動(dòng)組件的底座框架則選用角鋼焊接的方式拼接而成，上下分別連接支撐鋼板。豎直方向的直線光軸導(dǎo)軌負(fù)責(zé)支撐整個(gè)設(shè)備，導(dǎo)軌上的承載力主要作用于設(shè)備最下方的基座上面，噴涂流水線設(shè)備選用鑄鐵材料，灰鑄鐵的工藝簡(jiǎn)單，鑄造應(yīng)力小，鑄造性能好，有較高的強(qiáng)度和硬度、較好的減振性和耐磨性。

噴涂流水線設(shè)備噴粉室防塵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為防止噴粉室粉末擴(kuò)散污染，并考慮到噴槍的運(yùn)動(dòng)軌跡，本文優(yōu)先選用可伸縮折疊的風(fēng)琴防塵罩，防塵罩上下兩端的金屬連接骨架，分別固定于噴粉室窗口的上下側(cè)邊，為了留出噴槍橫向移動(dòng)的空間，特用鋁合金框架隔開(kāi)上下兩部分防塵罩，并在框架表面安裝滑軌，噴槍左右兩側(cè)的防塵罩利用滑塊與滑軌連接，以保證防塵罩可以順利地橫向擠壓折疊。如此一來(lái)噴涂流水線設(shè)備噴槍可以在上下左右移動(dòng)的同時(shí)，極大地防止噴槍粉塵的外泄，有效地保護(hù)了工作環(huán)境。此外，水平方向的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)安裝直線導(dǎo)軌防塵罩以防止粉塵污染。

為了進(jìn)一步節(jié)約材料消耗，建立了噴涂流水線設(shè)備拓?fù)鋬?yōu)化模塊。本文所使用的有限元分析軟件是ANSYS Workbench 15.0版，其中利用測(cè)試版中的形狀優(yōu)化模塊完成拓?fù)鋬?yōu)化功能。由于形狀優(yōu)化基于單獨(dú)的有限元分析環(huán)境，不能與其他靜態(tài)噴涂流水線設(shè)備分析模塊相關(guān)聯(lián)，因此需要重新設(shè)置模型的邊界條件。隨后，材料還原率定義為45%。解決方案完成。保留深色結(jié)構(gòu)。利用UG建模軟件繪制優(yōu)化模型，將新模型重新導(dǎo)入到有限元軟件中，完成靜態(tài)分析。材料分析、網(wǎng)格設(shè)置、邊界條件等都與原模型一致。噴涂流水線設(shè)備柱的變形量為0.15mm，比前一次0.19mm變形量小21%，柱的等效應(yīng)力為1.9MPa，比前一次增加。但遠(yuǎn)低于材料屈服強(qiáng)度，滿足設(shè)計(jì)要求。此外，質(zhì)量從17.27千克下降到10.89千克，下降了37%。

噴涂流水線設(shè)備采用接近傳感器檢測(cè)工件的位置。接近傳感器的功能類(lèi)似于傳統(tǒng)的接觸開(kāi)關(guān)。接近傳感器的優(yōu)點(diǎn)是可以在不接觸目標(biāo)的情況下檢測(cè)目標(biāo)的位置。它在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，這些能夠以非接觸方式檢測(cè)目標(biāo)信息的傳感器被稱(chēng)為“接近開(kāi)關(guān)”。接近開(kāi)關(guān)的核心部件是位移傳感器，它可以“感知”附近的物體。噴涂流水線設(shè)備根據(jù)其不同的原理，可分為以下幾類(lèi)：無(wú)源接近開(kāi)關(guān)、渦流接近開(kāi)關(guān)、電容式接近開(kāi)關(guān)、光電接近開(kāi)關(guān)等，其中光電開(kāi)關(guān)比其他接近傳感器更實(shí)時(shí)、更準(zhǔn)確。其工作原理是將發(fā)射的光束遮擋或反射到被探測(cè)目標(biāo)上，使光電開(kāi)關(guān)內(nèi)部的電流發(fā)生變化，達(dá)到探測(cè)目標(biāo)的效果。其他接近開(kāi)關(guān)具有一定的感應(yīng)范圍，可以通過(guò)磁場(chǎng)、渦流和電容變化來(lái)控制。如果將其應(yīng)用到控制系統(tǒng)中，工件在接近位置時(shí)可能會(huì)進(jìn)入接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)范圍，并且會(huì)出現(xiàn)一些檢測(cè)誤差。

綜上所述，為了更準(zhǔn)確地控制噴涂流水線設(shè)備噴槍開(kāi)始噴涂，首先選擇光電開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)工件的位置。針對(duì)噴涂流水線設(shè)備光電開(kāi)關(guān)的具體應(yīng)用，有兩種方案：（1）將光電開(kāi)關(guān)安裝在噴槍的啟動(dòng)位置，一旦檢測(cè)到工件，直接控制噴涂流水線設(shè)備噴槍開(kāi)始工作，直接有效，操作方便。因此光電開(kāi)關(guān)的位置必然會(huì)受到灰塵的污染，環(huán)境惡劣。積灰嚴(yán)重影響光電開(kāi)關(guān)的精度甚至失效。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，需要經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和清潔，這既費(fèi)時(shí)又費(fèi)工。

（2）為解決前一方案的缺點(diǎn)，解決方法是遠(yuǎn)離粉塵污染區(qū)。然后將光電開(kāi)關(guān)安裝在噴粉工作區(qū)外，在工件到達(dá)起始位置前進(jìn)行測(cè)試。然后對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行一定的處理，控制噴槍。相比之下，第二種方案更適用。