涂裝設(shè)備主要用于管道生產(chǎn)方式。合理的噴涂設(shè)備是提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。Hugegile等人發(fā)明了一種多色噴涂自動(dòng)化設(shè)備，通過管道上的顏色識(shí)別器與噴槍本體上的微處理器的交互作用，控制噴槍的相應(yīng)顏色，有效地解決了多色噴涂的問題。在鋁型材表面處理領(lǐng)域，垂直雙軌噴涂設(shè)備。由電梯驅(qū)動(dòng)的兩排噴槍上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件的綜合覆粉效果。目前國內(nèi)外已制造出大量智能機(jī)器人噴涂設(shè)備，如圖1-1所示。然而，這種機(jī)器人功能單一，成本高，無法完成更復(fù)雜的操作。涂裝設(shè)備包括五軸機(jī)器人、工作臺(tái)、快速接頭、噴涂裝置和控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)智能操作。本文利用ANSYS工作臺(tái)對(duì)整個(gè)噴涂設(shè)備進(jìn)行了分析，得到了涂裝設(shè)備本身的固有頻率和振動(dòng)模式，為改進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)和優(yōu)化尺寸參數(shù)提供了理論指導(dǎo)。它不僅應(yīng)用廣泛，而且質(zhì)量和數(shù)量都很高。此外，發(fā)明了一種五自由度混合噴涂機(jī)器人，包括兩部分：基本串聯(lián)運(yùn)動(dòng)單元和末端并聯(lián)噴涂操作單元。該裝置易于制造，易于控制，易于實(shí)現(xiàn)模塊化。

在噴涂設(shè)備的裝配過程中，零件數(shù)量大，零件之間存在著相互關(guān)系。在有限元模型分析中，建立了零件間的接觸關(guān)系。涂裝設(shè)備具體操作是將模型導(dǎo)入到機(jī)械操作界面。在樹導(dǎo)向欄中，選擇接觸關(guān)系。本文中，大部分零件都沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在用水的情況下選擇了粘結(jié)（粘結(jié)）方式。如果導(dǎo)軌在水平和垂直方向與對(duì)應(yīng)的滑塊之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)選擇機(jī)頭分離，以表明零件接觸面之間沒有正常的分離，但可以有少量的切向運(yùn)動(dòng)。在引進(jìn)該涂裝設(shè)備模型后，確定了材料性能：聚乙烯為同步帶材料，導(dǎo)軌材料為45鋼，噴槍夾用鋁合金，其他材料為結(jié)構(gòu)鋼。模型的網(wǎng)格劃分為多個(gè)部分網(wǎng)格，并針對(duì)不同的部分定義了相應(yīng)的尺寸：水平傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括電機(jī)、導(dǎo)軌、絲杠、軸承座等尺寸設(shè)置為20毫米；基礎(chǔ)和垂直傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)置為30毫米；同步帶、涂裝設(shè)備支架。其連接板尺寸設(shè)為15mm，柱尺寸設(shè)為45mm。與傳統(tǒng)金屬內(nèi)墻相比，涂裝設(shè)備具有良好的電氣絕緣性能，可長期用于惡劣的物理化學(xué)環(huán)境中。最后的單元和節(jié)點(diǎn)數(shù)是100438和209997。

目前，可編程邏輯控制器的型號(hào)很多。其中，西門子和三菱的PLC應(yīng)用最為廣泛。不同廠家不同型號(hào)的PLC有很大的差異。涂裝設(shè)備在選擇合適的PLC時(shí)，必須考慮控制系統(tǒng)的性能、指令和結(jié)構(gòu)。本設(shè)備的運(yùn)行屬于中小型控制系統(tǒng)。經(jīng)過各種比較考慮，選擇西門子S7-300系列PLC作為控制系統(tǒng)的核心部件。西門子S7-300 PLC的結(jié)構(gòu)和外觀如圖5-3所示。電源模塊、CPU模塊和輸入/輸出模塊都是獨(dú)立的硬件組件。每一個(gè)都有自己的總線連接器，可以通過U總線緊緊地固定在PLC的標(biāo)準(zhǔn)軌道上。安裝位置如下：電源模塊位于機(jī)架左側(cè)，電源模塊右側(cè)為CPU模塊。右邊是IM接口模塊。前連接器插入前車門后面的凹槽中，外部連接連接到前連接器的端子上。根據(jù)上述討論，控制系統(tǒng)的功能主要包括工件檢測(cè)、噴槍噴涂和控制其軌跡。涂裝設(shè)備建模完成后，在工具欄中選擇靜態(tài)結(jié)構(gòu)模塊，點(diǎn)擊拖拽到項(xiàng)目界面上的幾何模塊，建立模塊之間的連接關(guān)系，確保模型導(dǎo)入成功，然后進(jìn)入有限元分析界面，開始相關(guān)設(shè)置。涂裝設(shè)備控制系統(tǒng)啟動(dòng)后，編碼器測(cè)量接觸網(wǎng)的傳輸速度，并將信息傳輸?shù)絇LC。同時(shí)，光電傳感器檢測(cè)到工件后，PLC接收到接觸網(wǎng)傳輸速度信息，計(jì)算出工件到達(dá)起始位置所需的時(shí)間，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。當(dāng)工件到達(dá)位置時(shí)，噴槍打開噴涂工作。整個(gè)涂裝設(shè)備噴槍運(yùn)動(dòng)過程包括水平和垂直運(yùn)動(dòng)直到噴涂結(jié)束，噴槍開始復(fù)位，噴槍復(fù)位后，進(jìn)行下一輪的檢查操作。