企業(yè)噴涂出產現(xiàn)狀

為了進一步了解噴涂流水線結構和噴涂出產的細節(jié)，對某公司靜電噴塑設備出產進行實地調研。可是，對于形狀雜亂得工件，因為工件陰角處有靜電屏蔽的死角，可增大噴涂氣壓，使粉末有一定的噴發(fā)力。該公司靜電噴涂出產主要是針對一些家電行業(yè)的外殼進行表面處理，主要指標是防腐蝕和美化外觀。盡管現(xiàn)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(jié)的控制器。

靜電噴塑設備

假如進行手動噴涂作業(yè)，操作人員有必要進入噴粉房，在噴涂作業(yè)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(yè)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(yè)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。靜電電流以及氣壓參數(shù)對噴涂作業(yè)的影響分別是:靜電噴塑設備靜電電流:靜電電流過高，簡單發(fā)生放電并會擊穿粉末的涂層。

靜電噴塑設備線的構成

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。數(shù)據發(fā)送程序根據數(shù)據類型的優(yōu)先級發(fā)送封裝的數(shù)據uSendDataFlag對應的位，指示發(fā)送完成。靜電噴塑設備車間工藝布局圖。從圖中可以看出靜電噴涂工藝比較簡單，一共分為九個區(qū)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(yè)，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(qū)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。

我們設計的靜電噴塑設備控制器基于STM32微控制器控制器，完成控制器的硬件設計后，需要設計和實現(xiàn)控制器的軟件，實現(xiàn)控制器的功能?？墒侨綮o電電壓過高，或許導致粉末介質擊穿，使涂層呈現(xiàn)縮孔針狀。軟件設計采用ST的STM32CUBE作為驅動開發(fā)環(huán)境，該軟件可以在圖形界面中配置靜電噴塑設備MCU的時鐘和外設，直接生成MDK開發(fā)的C語言代碼，大大節(jié)省了MCU的時間。配置提高了開發(fā)效率。 

靜電噴塑設備控制板編程控制板主程序包括初始化程序，RS422通信模塊，ADC模擬數(shù)據采樣模塊，電壓電流控制算法模塊，氣壓控制和步進電機驅動模塊，EEPROM數(shù)據存儲模塊，管理協(xié)調軟件和數(shù)據存儲單元。靜電噴涂控制器操作面板的主要程序分為按鍵處理、通信和顯示三部分。管理協(xié)調軟件負責各功能軟件之間的通信和協(xié)調，實現(xiàn)各模塊之間的同步;功能軟件模塊通常由主程序調用子程序和中斷程序實現(xiàn)。 

靜電噴塑設備存儲模塊編程靜電噴涂控制器配置參數(shù)保存在主板的EEPROM中?？刂瓢逯饕譃?個模塊：電源模塊，靜電噴塑設備MCU模塊，電壓輸出模塊，電機驅動模塊，氣壓測量模塊，反饋信號處理模塊，觸發(fā)信號處理模塊，RS422通信模塊，EEPROM存儲模塊。斷電時電源不會丟失?？梢栽俅螐膯又凶x取參數(shù)。存儲芯片2_SLC640是一個64Kb電可擦PROM，它是8Kx8bit結構，存儲空間地址為Ox0000} Ox1FFF，頁面大小為承諾字節(jié)，通過SPI接口通信，通信頻率高達2MHz。

在粉末噴涂設備中，用于驅動噴槍運動的升降機通常通過電機的正反轉動來控制噴槍的上下運動。靜電噴塑設備抖動嚴重，噴槍不均勻，粉體浪費嚴重。噴槍與工件的距離大小能是電場強度發(fā)生改變，因而噴涂距離將會直接影響粉料涂層的厚度和沉積功率。為了解決這一問題，在鏈傳動裝置上設置了升降滑塊反轉連接機構，并增加了新的部件以平衡升降機構的重力，有效地減輕了電機的負荷。此外，電梯底座還設有調節(jié)機構，可調節(jié)電梯與工件的相對位置。在此基礎上進一步改進，增加了靜電噴塑設備噴槍的數(shù)量，噴槍與活動管相連，活動管可以伸展在固定塊上，使噴槍的噴距更加可調。

目前，國內外已經生產了大量的智能機器人噴涂設備。然而，這些設備大多需要人工輔助，不能完成更復雜的操作。靜電噴塑設備包括五軸機器人、工作臺、快速接頭、噴涂裝置和控制系統(tǒng)。當接收到數(shù)據時，應首先判斷數(shù)據幀中的設備地址信息，并在解析和使用之前確認發(fā)送到設備的數(shù)據。自動噴槍通過快速接頭與五軸機器人的一級頭部連接。噴涂裝置和五軸機器人分別與控制系統(tǒng)電連接?？蓪崿F(xiàn)智能化操作，節(jié)省人工成本，保持產品質量穩(wěn)定一致。靜電噴塑設備包括基本串聯(lián)運動單元和末端并聯(lián)噴涂操作單元2兩部分?；敬?lián)運動單元具有三個轉動自由度和一個移動自由度，末端平行噴涂操作單元具有兩個移動自由度。該裝置易于制造，易于控制，易于實現(xiàn)模塊化。該噴涂機器人具有柔性大、柔性高、自動化程度高等特點，能夠有效地滿足噴涂生產線的要求。