PLC外殼體自動噴漆
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1 緒論
本設(shè)計針對礦用高壓軟起動控制器隔爆外殼體的噴漆作業(yè),因為傳統(tǒng)的噴漆作業(yè)采用人工操作方式 ,生產(chǎn)效率低,生產(chǎn)質(zhì)量差 , 不但存在光澤、平坦性、垂流性、針孔、氣泡等質(zhì)量問題,而且工作環(huán)境惡劣 , 經(jīng)證實,噴漆過程中使用的粘合劑和涂料尤其有害,這些材料中通常含有溶劑和異氰酸鹽苯、甲苯、二甲苯(簡稱“ 三苯”),它們都和皮炎及職業(yè)性哮喘有關(guān)。嚴重威脅著操作人員的人身健康。利用機器人進行噴漆作業(yè),可以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化,提高工效和施工質(zhì)量,更主要的是可以減輕操作工人的勞動強度,改善工作環(huán)境,降低環(huán)境污染,保證操作工人的身心健康。為此提出自動噴漆機的設(shè)計。
主要進行三部分內(nèi)容設(shè)計:第一,機器人的機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計;第二,基于plc的控制系統(tǒng)設(shè)計;第三,噴槍平面作業(yè)的軌跡規(guī)劃。
2 結(jié)構(gòu)方案的確定
2.1 噴漆對象結(jié)構(gòu):
名稱:礦用高壓軟起動控制器隔爆外殼體
外形構(gòu)造:如圖1所示
圖1 殼體外觀
結(jié)構(gòu)尺寸:長2200mm,寬1060mm,高1000mm。
2.2 工藝過程
先噴頂面,再依次噴涂正面,右側(cè)面,背面與左側(cè)面。在每個工作面上的噴面漆過程為折返掃描式噴射,如圖所示。
圖2 噴射軌跡
2.3 方案分析
在目前國內(nèi)外的噴漆機器人中,爬壁機器人是較先進的一種,但本工件的尺寸較小,不適合采用爬壁機器人。本設(shè)計提出以下四種方案 (見圖3、圖4、圖5、圖6)。它們各有優(yōu)缺點,下面進行分析比較。
2.3.1 方案一
框架式機構(gòu):
如圖所示,本方案采用框架式機構(gòu),噴槍在盤架上做x向與z向水平運動,同時盤架在堅桿上作y向上下運動,這種機構(gòu)設(shè)計思路簡單,控制方便,但是占地面積大,耗材非常多,移動不便利,不便使用。
圖3 框架式機構(gòu)外觀
2.3.2 方案二
門式機構(gòu):
該方案較方案(一)作了較大改進,也更具有可行性。本方案采用門式機構(gòu),如圖1所示 ,自動噴漆機機械系統(tǒng)由主車行走機構(gòu)、噴槍往復(fù)機(分頂部、左、右側(cè)三部分)兩部分組成。
圖 4 門式機構(gòu)系統(tǒng)外形圖
主車行走機構(gòu),防爆電機通過減速箱直接驅(qū)動龍門架,行走時4輪可完全接觸在軌道上,運行平穩(wěn),無級調(diào)速,無抖動、跳動現(xiàn)象。
噴槍往復(fù)機構(gòu),此機構(gòu)噴槍分別固定于頂部、左、右兩側(cè)復(fù)機構(gòu)上,始終保持在最佳噴涂距離,并由電控系統(tǒng)確定噴涂點的設(shè)定,在高速往返行程中開合與關(guān)閉噴槍(在噴涂范圍內(nèi)開,超出噴涂范圍關(guān))。
2.3.3 方案三
旋轉(zhuǎn)橫桿式機構(gòu):
采用如圖示旋轉(zhuǎn)橫桿,噴槍機構(gòu)在橫桿上做水平x向及z向運動,橫桿通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在豎架上旋轉(zhuǎn),同時移動底盤整體運動。本方案結(jié)構(gòu)簡便,控制方便,但是旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)向控制比較復(fù)雜。
圖5 旋轉(zhuǎn)橫桿式機構(gòu)外觀
2.3.4 方案四
立架式結(jié)構(gòu):
該方案較方案(三)作了較大改進,也更具有可行性。噴槍機構(gòu)在橫桿上作水平y(tǒng)向運動,同時移動底盤作水平x向運動,完成上表面的噴漆作業(yè),上表面完成后,通過繩索的拉動,將噴槍機構(gòu)拉到立桿上,噴槍機構(gòu)在立桿上作z向的上下運動,同時移動底盤作水平x向的運動,以噴涂工件的四個側(cè)面。本方案結(jié)構(gòu)簡便,能較好的完成噴涂任務(wù)。
圖6 立架式結(jié)構(gòu)
2.4 方案確定
由上面四種方案的工作過程及性能,可以作出比較,見下表:
表1 方案比較
優(yōu)點
缺點
方案1
控制簡單,操作方便
體積大,不便使用
方案2
結(jié)構(gòu)比方案1簡單
多噴頭,不便控制
方案3
結(jié)構(gòu)簡練,便于控制
部分機構(gòu)工能浪費
方案4
進一步簡化結(jié)構(gòu)
由上表分析,最終確定采用方案4。
3 機構(gòu)組成
立架式機構(gòu)中包括:立架導(dǎo)軌,噴槍拉升機構(gòu),線管固定機構(gòu),移動底盤的驅(qū)動機構(gòu)與轉(zhuǎn)向機構(gòu)。
3.1 立架導(dǎo)軌及拉升機構(gòu)
3.1.1 立架導(dǎo)軌設(shè)計
(1)機構(gòu)設(shè)計
因工件是立方體,噴漆過程是先噴上表面,再依次噴涂四個側(cè)面,因此將導(dǎo)軌設(shè)計成F型架的機構(gòu),如圖6所示。
(2)桿件受力分析:
橫桿可簡化為懸臂梁,其受力來源有2個,一是均布的自重與繩重,二是噴槍機構(gòu)的重力。
1)橫桿受力分析:
故:
其中:F——噴槍機構(gòu)的自重(N)
q——橫桿及繩索的重力分布(N/m)
2)豎桿受力分析:
故:
其中:F——噴槍機構(gòu)的自重(N)
q——橫桿及繩索的重力分布(N/m)
3.1.2 噴槍拉升機構(gòu)
為保證為了保證噴槍按設(shè)計要求在導(dǎo)軌上運動與升降,選取如圖提升機構(gòu)。在提升機構(gòu)中應(yīng)設(shè)計專用減速箱,此套傳動機構(gòu)在啟動與停止最短周期內(nèi)的行程能夠滿足噴槍軌跡的需要。
其詳細結(jié)構(gòu)如圖7所示。
圖7 提升機構(gòu)
3.1.3 線的固定
控制線在導(dǎo)軌上的固定,采用窗簾式滑動機構(gòu),以使噴槍機構(gòu)在運動過程不被卡死或者將控制線拉斷。
圖8 窗簾式滑動機構(gòu)外觀
3.2 移動底盤設(shè)計
3.2.1驅(qū)動機構(gòu)
由于液壓元器件的防爆較易于實現(xiàn),因此在機器人本體設(shè)計時,可采用液壓驅(qū)動。
圖9 驅(qū)動機構(gòu)
在行走機構(gòu)中,為了防止前仰和后傾、左右偏移以及調(diào)整方便,為防止機構(gòu)底面在轉(zhuǎn)彎時被卡住,由前后輪距及輪心到底面的距離(見圖10)所確定的軌道最小曲率半徑可作如下驗算:
其中:L——前后輪距;
h——輪軸心距車底面的距離;
r——車輪的半徑;
R——由 L、h和 r確定的不干涉時最小軌道曲率半徑。
當(dāng) L = 400, r = 40, h = 60時, Rmin > 210,實際上 R = 250,顯然滿足要求。
圖10 曲率半徑的確定
3.2.2 移動底盤的轉(zhuǎn)向機構(gòu)
受現(xiàn)場條件的限制,應(yīng)盡量減小機器人的轉(zhuǎn)彎半徑,以至于實現(xiàn)零半徑轉(zhuǎn)向。本課題中,借鑒了以下兩種形式的轉(zhuǎn)向機構(gòu)。
(1)菱形轉(zhuǎn)向機構(gòu)
菱形轉(zhuǎn)向機構(gòu)(圖11)是指采用四輪著地,主動輪的同軸線和從動輪同軸線成90°或近90°交叉的擺放方式。這種方式和很多底盤設(shè)計方式一樣,采用主動輪差速控制技術(shù),即通過左右主動輪不同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向完成轉(zhuǎn)向動作,它是在諸多底盤設(shè)計方案中轉(zhuǎn)彎半徑最小的方式.因為采用差速控制的轉(zhuǎn)彎方式,轉(zhuǎn)彎圓心在主動輪的同軸中心上,而且能夠使得底盤的幾何中心和主動輪的同軸中心吻合,所以轉(zhuǎn)彎半徑小。
圖11 菱形轉(zhuǎn)向機構(gòu)
但是這種移動機構(gòu)的缺點也顯而易見:在不平坦的路面環(huán)境中,前后承重被動輪如果和主動驅(qū)動輪的懸掛同高,很容易導(dǎo)致主動輪的掛起,或?qū)е聠芜呏鲃虞喌膲毫ο陆?,同時摩擦力下降;從動輪的懸掛過高,則這種前后從動輪交替著地必然產(chǎn)生很大的前后振動,往往就達不到設(shè)計要求,如果懸掛過低,則就會掛空主動輪。所以這種方式對地面要求比較嚴格,穩(wěn)定性較差,而且對于地形的適應(yīng)能力較差,在粗糙的地面容易傾翻。 為此,根據(jù)菱形擺放雙輪差速驅(qū)動移動機構(gòu)的特點,在利用其原有優(yōu)點的基礎(chǔ)上,提出了一種三段菱形結(jié)構(gòu)(圖12),以提高其對地的適應(yīng)性和越障能力。
(2)三段菱形機構(gòu)
移動機構(gòu)的主體部分分為3段,通過俯仰電機控制Ⅰ、Ⅱ段之間的轉(zhuǎn)動,II、Ⅲ段通過可以靈活轉(zhuǎn)動的鉸鏈連接,輪1,輪2為各自帶獨立控制電機的驅(qū)動輪,上下對稱分布2個從動輪.。在翻越障礙的時候,可以通過控制俯仰電機來調(diào)整I、Ⅱ段之間的角度,避免出現(xiàn)主動輪懸空或車體碰到障礙物的情況。
圖12 三段菱形機構(gòu)
4 軌跡規(guī)劃
機器人在主從遙控控制方式下工作時,由工作人員通過操作器實現(xiàn)對機器人的主從遙控操作,各自由度的動作完全由工作人員的實時操作決定。在自動軌跡規(guī)劃控制工作方式時,機器人根據(jù)事先示教過程中選取的若干特征點,實現(xiàn)對運動軌跡的自動再現(xiàn)。由于本機器人工作環(huán)境的特點,在作業(yè)過程中主要是平面施工作業(yè)。結(jié)合機器人自身結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點,可實現(xiàn)對這種作業(yè)方式的機器人運動軌跡的規(guī)劃。
本方案采用折返掃描式噴射,分工作面先后噴涂。
圖13 噴射軌跡
圖14 噴槍的噴矩模型
圖15 噴槍路徑
由于機器的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用直角坐標的方案,因此對于機器人處于平面 (垂直面斜面和平頂面 )施工作業(yè)時的軌跡規(guī)劃變得相對簡單。首先,可將機器人移至合適位置,使垂直坐標導(dǎo)軌平行于待作業(yè)平面,并將噴槍移至工作初始位置,然后根據(jù)除銹或噴漆工藝要求所決定的水平坐標導(dǎo)軌移動的步距,規(guī)劃器計算出水平坐標導(dǎo)軌每一步運動的輸出控制增量,從而使該導(dǎo)軌在平行于工作面的垂直坐標導(dǎo)軌上作固定步長的運動,并結(jié)合噴槍移動機構(gòu)的往返運動,即可自動實現(xiàn)連續(xù)的矩形作業(yè)面。
5 防爆設(shè)計
噴漆機器人用于在封閉的噴漆間內(nèi)噴涂工件內(nèi)外表面,由于噴漆間內(nèi)的漆霧是易燃易爆的,根據(jù)NFPA496中規(guī)定的易燃易爆區(qū)域等級來看,噴漆間屬1級1組或1級2組區(qū)城,如果機器人的某個部件產(chǎn)生火花或溫度過高,就會引燃噴漆間內(nèi)的易嫌物質(zhì),引起噴漆間內(nèi)的大火,甚引起爆炸,造成不必要的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。所以,防爆系統(tǒng)的設(shè)計是設(shè)計電動噴漆機器人很重要的一部分,絕對不可掉以輕心。
電動噴漆機器人是由AC或DC二伺服電機與液壓電機驅(qū)動的。運轉(zhuǎn)時,可能會產(chǎn)生火花,電纜線與電器接線盒的接口等處也可能會產(chǎn)生火花。根據(jù)NFPA496標準,機器人的電機、電器接線盒、電纜線等都應(yīng)封閉在密封的殼體內(nèi),使它們與危險的漆霧隔離。同時配備一套空氣凈化系統(tǒng),用供氣管向這些密封的殼體內(nèi)不斷地輸送清潔的、不可燃的、高于周圍大氣壓的保護氣體,以防止外界易燃氣體的進入機器人。按此方法設(shè)計的結(jié)構(gòu)稱為通風(fēng)式正壓防爆結(jié)構(gòu)。目前國際上最先進的ABB電動噴漆機器人,GMF一funac電動噴漆機器人和涂王電動噴漆機器人的防爆系統(tǒng)均是按照NPFA496標準設(shè)計的通風(fēng)式正壓防爆系統(tǒng)。
6 氣壓設(shè)備與噴槍的選定
在空氣噴涂場合,涂料霧化的動力是壓縮空氣,它直接參與噴涂,如果壓縮空氣的清潔度差,含油、含水超標,則直接影響油膜的質(zhì)量,會產(chǎn)生針孔、縮孔等涂膜弊病,故本方案采用高壓無氣噴漆機構(gòu),其設(shè)備包括高壓泵、蓄壓器、過濾器、高壓軟管以及噴槍等。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖16 所示。
圖16 無氣噴漆機構(gòu)示意圖
6.1 高壓泵
無氣噴涂設(shè)備是利用壓縮空氣作動力,通過高壓泵驅(qū)動活塞作往復(fù)運動。泵的上部為空氣缸,內(nèi)有壓縮空氣換向機構(gòu),使氣缸上下交替進入壓縮空氣,活塞上、下運動帶動高壓部分上、下運動,使涂料吸入并排出一定壓力的涂料。氣動型噴涂機一般標有壓力比,比值一般為(30 ~ 65)∶1,即當(dāng)進入泵氣缸內(nèi)的壓縮空氣壓力為1個大氣壓,涂料壓力就達到30 ~ 65個大氣壓(理論值)。
6.2 蓄壓器
蓄壓器主要是起涂料液壓穩(wěn)定作用。因柱塞往復(fù)泵在上下兩個死點時速度等于零,所以易產(chǎn)生壓力波動。增設(shè)了蓄壓器,可減少涂料在噴涂時的壓力波動,提高噴涂質(zhì)量。蓄壓器結(jié)構(gòu)比較簡單,上、下有兩個封頭,涂料從底部進入,在進口處有一滾珠單向閥。
6.3 過濾器
因為噴嘴的孔很小,稍有不潔就會堵塞。因此,涂料的過濾尤為重要。無氣噴涂設(shè)備有兩個過濾器,一是裝在涂料吸入口的盤形過濾器,目的是除去涂料中的雜質(zhì)污物;第二個過濾器裝在蓄壓器與高壓軟管之間,其作用是濾清殘存在柱塞缸及蓄壓器內(nèi)的漆料。因為這些剩漆殘存時間稍長,就會起皮結(jié)塊,形成堵塞噴嘴的雜物。實踐證明,若在噴槍的進漆處再裝一個小型的管狀過濾器,就可以確保噴嘴不被堵塞。過濾器的鉬絲須經(jīng)常清洗,以確保良好的噴漆效果。
6.4 高壓軟管
蓄壓器和噴槍之間用高壓軟管聯(lián)接。對高壓軟管的要求是:(1)應(yīng)選擇與涂料源相當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫Φ哪透邏很浌?,否則會不安全;(2)因為涂料中含有甲苯、二甲苯等溶劑,故要選擇耐油、耐強溶劑的軟管,以保證其有一定的使用壽命;(3)輕便,柔軟,便于攜帶和操作。
6.5 噴槍
無氣噴槍由槍體、涂料噴嘴、過濾器(網(wǎng))、頂針扳機和密封墊連接部件等構(gòu)成。無氣噴槍與空氣噴槍不同,它只有涂料通道,而沒有壓縮空氣通道。由于涂料通道要承受高壓,故無氣噴槍需具有優(yōu)異的耐壓密封性,以防高壓涂料泄漏。同時,槍體要輕巧,扳機啟閉靈敏,與高壓軟管連接處其轉(zhuǎn)動要靈活、操作要方便。
圖17 噴射角與距離
7 控制系統(tǒng)
7.1 硬件系統(tǒng)組成
工控機主要具有操作直觀、控制精度高、抗干擾能力強等性能,因此很多控制系統(tǒng)中都采用工控機作為控制系統(tǒng)的核心。但噴漆機器人工作環(huán)境比較惡劣、復(fù)雜,又要受其工作空間范圍的限制,因此在設(shè)計控制系統(tǒng)時,要求體積小、操作簡便、工作可靠、抗干擾能力強。可編程邏輯控制器PLC 是自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種專門用于過程控制的現(xiàn)場設(shè)備。目前它已成為一種成熟的、商業(yè)化的工業(yè)控制產(chǎn)品,具有價格低廉、可靠性高、抗干擾能力強、無故障時間長等顯著特點,因此在控制系統(tǒng)中采用PLC 作為上、下位機進行運動控制,不僅使機器人控制系統(tǒng)輕巧靈活,并能使體積大大減小、成本大大降低。系統(tǒng)采用SIMATIC的S7-200系列的PLC,中央處理單元為CPU224,具有14輸入10輸出及1個 RS-485通訊接口。根據(jù)實際情況的使用,上位機需要輸入擴展模塊3個(即模塊EM221,具有 8 位輸 入)、A/D 擴展模塊1個(即模塊EM231具有4路模擬量輸入)。下位機除了CPU224外,輸出擴展模塊4個(即模塊EM222,具有8位輸出),A/D擴展模個(也采用模塊EM231)??刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖18所示。
圖18 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
控制系統(tǒng)的原理如下:上位機與操縱臺相連,操縱臺由一系列控制開關(guān)和電位器組成,用于接收操作者的信息,這些開關(guān)與上位機PLC 和輸入擴展模塊的輸入口相連,將開關(guān)信號傳到PLC 和輸入擴展模塊里,電位器將測量到的位置信號通過A/D模塊將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量,并輸入到上位機。通過上位機和下位機的通訊,將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较挛粰C。同時上位機接收來自下位機的溫度、位置、角度等狀態(tài)信息,為了將這些數(shù)據(jù)顯示,選用性價比較高的數(shù)碼管通過與上位PLC 進行相應(yīng)的連接后,就能將這些數(shù)據(jù)準確的顯示出來。機器人機體上的攝像頭將機器人工作現(xiàn)場的畫面實時傳送到控制臺的顯示器上,在顯示器上實時反映機器人的工作狀態(tài)。
下位機主要進行動作控制。它一方面要接收上位機傳過來的運動指令,并和輸出擴展模塊一起通過繼電器組對直流電機驅(qū)動器進行開關(guān)控制,達到對相應(yīng)的直流電機進行運動控制的目的;另一方面,從工作現(xiàn)場采集溫度、位置、角度等模擬信號,通過A/D模塊將其模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。通過與上位機的通訊,將這些數(shù)據(jù)傳送到上位PLC 上。
PLC 的串行通信接口是RS485標準接口,包括兩根差分數(shù)據(jù)線,抗干擾性好,通信距離長。與其相連接的數(shù)據(jù)信號傳輸媒介多用光纜和電纜,光纜傳輸容量大,傳輸距離長,抗電磁干擾能力強,但是安裝技術(shù)要求高,最小彎曲半徑要求嚴格,而且光纖扭絞易發(fā)生光纜斷裂,給實際應(yīng)用造成隱患,并且光纜價格相對昂貴。因此本系統(tǒng)選用電纜作為信號傳輸媒介,價格便宜,安裝方便,而且因為本系統(tǒng)工作距離小,信號傳輸距離短。經(jīng)試驗,電纜完全能滿足系統(tǒng)所需的性能要求。
7. 2 軟件系統(tǒng)的設(shè)計
7.2.1 控制系統(tǒng)的控制流程
如圖19所示:
圖19 控制系統(tǒng)流程圖
系統(tǒng)控制過程為,用戶將機器人參考輸入信號通過操縱臺輸入到上位PLC中,PLC對這些指令進行處理,轉(zhuǎn)換為控制信號,發(fā)送到下位的PLC上,下位的 PLC 將接收到上位的 PLC 的信號轉(zhuǎn)化成開關(guān)控制信號,控制安裝在機器人體上的直流電機。與此同時,下位機采集現(xiàn)場由傳感器發(fā)來的信號,并進行處理轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù),傳送到上位機上,上位機接收下位機反饋的現(xiàn)場數(shù)據(jù),通過數(shù)碼管將這些數(shù)據(jù)顯示出來。
7.2.2 控制系統(tǒng)的程序流程
根據(jù)移動機器人工作的要求,首先確定機器人各個電機工作的相互關(guān)系,然后畫出程序流程圖,最后由PLC 的輸入輸出的邏輯關(guān)系編寫梯形圖,其上、下位機的程序流程圖如圖20、21所示。
圖20 上位機程序流程圖
圖21 下位機程序流程圖
總 結(jié)
本課題是為了改進噴漆行業(yè)傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式,設(shè)計了一種自動噴漆裝置,該裝置主要由控制機器人和噴涂系統(tǒng)組成。其中控制機器人采用直角坐標方法設(shè)計,通過控制噴槍機構(gòu)與移動底盤在笛卡爾直角坐標中的坐標與其運動軌跡,以達到設(shè)定的工作效果。設(shè)計了控制機器人的本體結(jié)構(gòu),包括立架導(dǎo)軌、噴槍拉升機構(gòu)以及移動底盤的驅(qū)動與轉(zhuǎn)向系統(tǒng),設(shè)計了控制系統(tǒng)的整體框圖,并給出了控制機器人自動工作方式的軌跡規(guī)劃。同時選取了適合的噴漆設(shè)備,從而構(gòu)成完整的隔爆器外殼體的自動噴漆機設(shè)計。該自動噴漆機具有噴涂質(zhì)量好、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化, 減輕操作工人的勞動強度,改善工作環(huán)境,同時以機械噴涂取代人工噴涂,消除了噴涂作業(yè)中人為因素對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,提高工作效率和施工質(zhì)量,具有一定的實用價值。為提高其性價比,應(yīng)繼續(xù)進行完善和優(yōu)化,使之性能更加穩(wěn)定可靠,最終將其產(chǎn)品化。
致謝
感謝我的論文導(dǎo)師吳尉尉,在我寫作論文的過程中,您循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪,讓我能在論文的創(chuàng)作中更富有新意;同時您嚴謹細致、一絲不茍的作風(fēng)將是我以后工作與學(xué)習(xí)中的榜樣。??最后還要感謝同學(xué)們對我的幫助和指點,謝謝!
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題 目 PLC外殼體自動噴漆
副標題
摘 要
為了改進噴漆行業(yè)傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式,設(shè)計了一種自動噴漆裝置,該裝置主要由控制機器人和噴涂系統(tǒng)組成。控制機器人采用直角坐標方法設(shè)計,設(shè)計了控制機器人的本體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動方式和控制系統(tǒng)。給出了控制機器人自動工作方式的軌跡規(guī)劃。同時設(shè)計了適合的噴漆系統(tǒng),構(gòu)成完整的噴漆機。該裝置具有噴涂質(zhì)量好、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點。不僅可以減輕操作工人的勞動強度,還可提高工作效率和施工質(zhì)量,具有一定的實用價值。
關(guān)鍵詞:機器人;噴漆;PLC控制;軌跡規(guī)劃
目錄
1 緒論… … … … ……………… …………… …………………… … ……………1
2 結(jié)構(gòu)方案的確定……………………………………………………………………2
2.1 噴漆對象結(jié)構(gòu)…………………………………………… ……………………2
2.2 工藝過程…………………………………………………………………… …2
2.3 方案分析 …………………………………… …… ……………………… …3
2.3.1 方案一…………………………………………… …………………… …3
2.3.2 方案二………………………………… ……………… …………………4
2.3.3 方案三………… … ………… ……… ………… ……………………… 5
2.3.4 方案四…………………………………… … ……………………………6
2.4 方案確定……… ……………………………… … … …… …………………6
3 結(jié)構(gòu)組成……… … …… … …… … …… … ……… …… ……… …… ………7
3.1 立架導(dǎo)軌與拉升機構(gòu)設(shè)計… …………… …………… …… …………… …7
3.1.1 立架導(dǎo)軌設(shè)計………………………………………… ……………… …7
3.1.2 噴槍拉升機構(gòu)設(shè)計…………………………… ……… …………………8
3.1.3 線的固定………………………………… ……… ………………………8
3.2 移動底盤設(shè)計……………………… ……… … …………… …… …………8
3.2.1 驅(qū)動機構(gòu)…… ……………………… …… ……… ……… …… ………8
3.2.2 轉(zhuǎn)向機構(gòu)… …… …………… ……… … ………… ………… … ……10
4 軌跡規(guī)劃…………………… …………………………………………………… 12
5 防爆設(shè)計………… …… ………………… ……… … ………………… ………13
6 氣壓設(shè)備與噴槍的選定………… ………………… … …… ……… ……… …11
6.1 高壓泵…… ………… … …… … … … …… … … …… ……… ………11
6.2 蓄壓器…… ……… …… ………………… … …………… …………… …11
6.3 過濾器…… …………… …………… …… ……… ………… ……… ……11
6.4 高壓軟管… …………… ………… ………… … ………… ……… ………12
6.5 噴槍… …… …… ………… … …… … …… …… ………… …… ………12
7 控制系統(tǒng)……………… ……… …… … ……… ………… …… … … … ……13
7.1 硬件系統(tǒng)組成… ………………………………… ……… …………………13
7.2 軟件系統(tǒng)的設(shè)計……………………………………… … ………… ………16
7.2.1 控制系統(tǒng)的控制流程…… … ………… … ……………………………16
7.2.2 控制系統(tǒng)的程序流程…… …… … ………… ………… ……………16
8 結(jié)束語…………… …………… …………………………………………… …18
致謝辭 … …… … …… …… …… … ……… … ………… …………… …… …18
參考文獻 … ………………… ……………… … ……… … …………… …… …19
附錄 … … ………… …… … … … ……… … …… … … ……… … … …… …20
收藏
編號:4215660
類型:共享資源
大?。?span id="ievbyqtbdd" class="font-tahoma">363.42KB
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上傳時間:2020-01-03
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- 關(guān) 鍵 詞:
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plc
外殼
自動
噴漆
- 資源描述:
-
PLC外殼體自動噴漆,plc,外殼,自動,噴漆
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