靜電粉末噴涂的工藝流程及總體方案設計

噴涂生產(chǎn)線常應用于懸鏈式生產(chǎn)流水線中，工件在懸鏈輸送下，按照特定的工藝流程，從上件、涂粉到最后涂膜形成，這一系列的生產(chǎn)流程在本章中進行了詳細的闡述。此外本章還重點介紹了隨動式靜電粉末噴涂系統(tǒng)的總體設計方案。

實現(xiàn)靜電粉末噴涂的原理

在靜電粉末系統(tǒng)中，將高壓靜電發(fā)生器與噴涂生產(chǎn)線噴槍上的電極相連，待噴涂工件接地，使得噴槍和工件間形成高壓靜電電場。與此同時粉末涂料的細小顆粒借助壓縮空氣產(chǎn)生的空氣動力從供粉桶吸出，再經(jīng)過輸粉管運送至噴槍槍口，呈傘形霧狀飛噴而出，在靜電場中霧化的噴涂顆粒捕獲負電荷成為帶電微粒。由此一來，噴涂顆粒在噴涂生產(chǎn)線高壓靜電場和空氣氣流的雙重作用下按照受力的方向飛至待涂工件，牢牢吸附在工件表面。當粉末涂料在工件上積聚到一定厚度時，噴涂顆粒間發(fā)生靜電相斥，粉末便不再堆積。然后再經(jīng)過加熱熔融、流平固化形成均勻、光滑、平整的涂層，來滿足噴涂要求。靜電粉末噴涂技術廣泛應用在流水線生產(chǎn)方式中，整個加工生產(chǎn)線依靠懸鏈輸送待噴涂的工件，依次經(jīng)過上件、噴淋、干燥、噴涂、固化、下件等工序完成工件的靜電粉末噴涂。

多目標優(yōu)化分析需要在ANSYS工作臺上進行設計探索（設計探索）模塊。該模塊不僅功能強大，而且易于使用。負責項目的多目標優(yōu)化分析和穩(wěn)健設計。它可以幫助設計人員在產(chǎn)品設計和生產(chǎn)前快速有效地了解多個設計參數(shù)對產(chǎn)品性能的影響，從而提高產(chǎn)品性能。影響因素較大的參數(shù)能達到理想的設計效果。傳統(tǒng)的設計方法通常采用近似公式、經(jīng)驗計算方法等，調(diào)整噴涂生產(chǎn)線設計參數(shù)往往需要大量的時間和靜力，最終的結果往往不令人滿意。因此，本工程的主要目的是利用設計探索模塊實現(xiàn)基礎的參數(shù)優(yōu)化，即保證基礎有足夠的強度和剛度，在此基礎上優(yōu)化設計參數(shù)，達到節(jié)約材料、減輕結構重量的目的。在有限元軟件的優(yōu)化探索模塊中，

主要采用目標驅(qū)動優(yōu)化（GOD）。在完成多目標優(yōu)化分析的過程中，噴涂生產(chǎn)線GOD主要包括三個部分：

DOE（設計實驗）根據(jù)需要生成多組實驗參數(shù)，包括輸入和輸出參數(shù)。噴涂生產(chǎn)線四維參數(shù)是輸入和輸出參數(shù)。輸入?yún)?shù)、底座質(zhì)量、最大變形和等效應力作為輸出參數(shù)（即目標變量）。噴涂生產(chǎn)線的每個輸入?yún)?shù)值應設置一個上限和下限，以指示其浮動范圍。本文具體參數(shù)設置如下：h2（支撐板厚度）上下限8-13；h5（板間距）180-210；l1（轉(zhuǎn)角鋼寬度）25-33。C1（角鋼邊緣厚度）2-3.5.DOE的設計類型選擇CCD（中央組合設計），然后點擊更新設計點，自動生成25組實驗參數(shù)，得到相應的輸出結果，并以表格形式給出。

噴涂生產(chǎn)線運行狀態(tài)的監(jiān)視和控制需要配備一個外部人機界面（HMI），可以連接PLC等工業(yè)控制設備和儀表。通過輸入單元（如鍵盤、鼠標、觸摸屏等），對操作參數(shù)或指令進行編程，在顯示屏上顯示相應的運行命令和狀態(tài)。實現(xiàn)了人機信息的交互作用。綜上所述，控制系統(tǒng)中PLC的輸入部分包括檢測單元、噴涂生產(chǎn)線電源模塊和人機界面，輸出部分包括噴槍靜電發(fā)生器和水平方向和垂直方向的電機驅(qū)動器。根據(jù)控制系統(tǒng)的設計方案，硬件系統(tǒng)主要包括檢測單元、人機界面、PLC、電機及其驅(qū)動裝置、噴槍靜電裝置等。噴槍靜電裝置位于噴槍內(nèi)部。選擇噴槍時，基本上是確定的。因此，本文將討論其他硬件配置。如上所述，噴涂生產(chǎn)線傳感器負責檢測工件的位置，編碼器需要測量接觸網(wǎng)的傳輸速度，接觸網(wǎng)是控制系統(tǒng)的檢測單元。面對工件在懸鏈線上的連續(xù)傳輸，控制系統(tǒng)可以控制噴槍跟隨工件并上下噴灑，可以有效地提高生產(chǎn)效率，避免噴槍空氣噴涂造成的材料浪費。因此，選擇可靠的傳感器和編碼器是硬件配置的關鍵步驟。目前，噴涂生產(chǎn)線傳感器作為一種檢測裝置已廣泛應用于人類和社會的各個領域。特別是在機械領域，傳感器就像機器的感應設備。它能準確地采集目標信息，并根據(jù)一定的規(guī)則將采集到的信息轉(zhuǎn)換成電信號或其他形式的信號。它可以傳輸?shù)絇LC完成信息的存儲、處理和控制。系統(tǒng)等功能。