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企業(yè)噴涂出產(chǎn)現(xiàn)狀

為了進一步了解噴涂流水線結(jié)構(gòu)和噴涂出產(chǎn)的細(xì)節(jié)，對某公司高壓無氣噴涂機出產(chǎn)進行實地調(diào)研。現(xiàn)在國內(nèi)僅在一些職業(yè)投入比較大，比方轎車零部件、航空航天選用的是比較先進的機械臂自動噴涂。該公司靜電噴涂出產(chǎn)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(biāo)是防腐蝕和美化外觀。盡管現(xiàn)在該公司涂裝車間己經(jīng)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(fù)機進行自動噴涂，自動噴槍噴涂間隔需要人工調(diào)整，并且還需要人工手動噴涂和補噴，自動化程度嚴(yán)重不足。在靜電噴涂控制器方面還是選用的手動氣壓調(diào)節(jié)的控制器。

高壓無氣噴涂機

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(nèi)，或者對皮膚產(chǎn)生刺激作用等，都會嚴(yán)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(jīng)驗影響，工人操作熟練程度、經(jīng)驗和技術(shù)以及工人的作業(yè)狀況都會影響到工件噴涂的質(zhì)量，一起也會影響噴涂出產(chǎn)的效率和生產(chǎn)自動化水平。高壓無氣噴涂機控制面板控制電磁閥的開度，輸入氣源，然后控制步進電機通過步進電機控制電路調(diào)節(jié)減壓閥，調(diào)節(jié)輸出氣壓，實現(xiàn)自動壓力控制調(diào)節(jié)。

高壓無氣噴涂機線的構(gòu)成

依據(jù)調(diào)研狀況，噴涂出產(chǎn)的一般流程為:前處理、靜電噴涂、高溫固化、質(zhì)量檢查、轉(zhuǎn)移包裝。根據(jù)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(zhuǎn)向和調(diào)節(jié)步驟，然后調(diào)用步進電機驅(qū)動模塊程序進行調(diào)節(jié)。高壓無氣噴涂機車間工藝布局圖。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。

高壓無氣噴涂機控制器設(shè)計要求

靜電噴涂的質(zhì)量的好壞在于對噴涂粉料的靜電參數(shù)和繼續(xù)安穩(wěn)的噴粉量有關(guān)，而噴粉量又與供粉桶上的抽粉泵的流速氣壓有關(guān)，噴涂的粉末需求杰出的霧化開來才干確保涂層均勻。同時，為了接收長度未知的數(shù)據(jù)，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(qū)，提高數(shù)據(jù)接收容量和速率。根據(jù)靜電噴涂的原理，在靜電粉末涂裝時，粉末粒子帶電，借助于庫侖力吸附到工件表面。庫侖力越大，靜電吸附的效果越好。

高壓無氣噴涂機庫侖力可用公式表明:

從上式能夠看出，靜電電壓越高，粉末粒子帶的電荷Q越多，庫侖力F越大，吸附效果越好。為了避免主動噴涂時造成粉料的浪費，就需求能對工件傳輸速度、工件尺度及方位進行檢測，根據(jù)檢測信息智能操控主動噴槍的啟停。并且靜電電壓過低，則不足以讓空氣構(gòu)成電暈放電使涂料帶點。可是若靜電電壓過高，或許導(dǎo)致粉末介質(zhì)擊穿，使涂層呈現(xiàn)縮孔針狀。所以電壓需求控制在必定的范圍內(nèi)，這樣會使帶電粉末的量添加，則粉料的附著量增大;在必定范圍內(nèi)也會有利于前進工件轉(zhuǎn)角處的噴涂效果。

另一方面庫侖力又與噴槍和工件之間的距離h的平方成反比，所以高壓無氣噴涂機與工件之間的距離越近，庫侖力越大，吸附的效果越好。高壓無氣噴涂機操作面板的設(shè)計包括按鍵輸入和LED數(shù)碼管顯示，符合靜電噴涂控制柜的要求和控制器及外部控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。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。噴涂距離太大，粉末沉積下降;噴涂距離太小，有時會擊穿粉末，發(fā)生打火現(xiàn)象或吹散吸附的粉末。

由于調(diào)節(jié)高壓無氣噴涂機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《2016年靜電噴涂職業(yè)現(xiàn)狀及開展趨勢分析》報告中顯現(xiàn)我國噴涂職業(yè)開展到今日依然有很大的空缺。在設(shè)計步進電機控制子程序時，根據(jù)高壓無氣噴涂機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(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止進入休眠模式。當(dāng)步進電機正向旋轉(zhuǎn)時，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步進模式，DIR為高電平電源平板步進電機正向前旋轉(zhuǎn)。反相時，DIR很低。停止時，拉動ENABLE禁用控制芯片并下拉RESET復(fù)位控制芯片。根據(jù)由氣壓控制算法計算的輸出控制量，確定步進電機控制的轉(zhuǎn)向和調(diào)節(jié)步驟，然后調(diào)用步進電機驅(qū)動模塊程序進行調(diào)節(jié)。 

ADC模擬采樣模塊編程控制器需要采集輸出的動態(tài)參數(shù)。美國的ABB公司、日本的三菱重工、以及德國的杜爾公司等公司加入了高壓無氣噴涂機的研發(fā)與生產(chǎn)，設(shè)計制造出的主動噴涂設(shè)備一直走在世界的前沿噴涂設(shè)備的開展方向他們所開發(fā)的主動噴涂體系，依靠先進的微處理器和各種操控算法，在噴涂功率和噴涂質(zhì)量上都有很大的進步。高壓無氣噴涂機動態(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(fā)器，高壓無氣噴涂機每隔一段時間觸發(fā)一次ADC轉(zhuǎn)換，具體取決于控制器設(shè)計的控制周期。 ADC采樣的數(shù)據(jù)會波動，這將影響控制量的計算。因此，過采樣技術(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位采樣值中以避免單個采樣。過度采樣誤差對反饋控制的影響。