噴漆設(shè)備的設(shè)計(jì)簡單、經(jīng)濟(jì)，能滿足一定的運(yùn)行要求?？紤]到伺服電機(jī)價(jià)格昂貴，無疑會(huì)增加設(shè)備成本，步進(jìn)電機(jī)能夠滿足設(shè)計(jì)要求。所謂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比是指負(fù)載慣量除以電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值。在電機(jī)選型規(guī)定中，噴漆設(shè)備額定功率750W以下的電機(jī)要求小于20倍，1000W以上的電機(jī)要求小于10倍。根據(jù)設(shè)備的操作參數(shù)，噴槍的垂直移動(dòng)速度為437.5mm／s，載荷為噴槍和托架?？紤]到一定的設(shè)計(jì)裕度，暫定載荷為20kg，行程為2000mm，屬于輕載低速使用。噴漆設(shè)備根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，水平傳動(dòng)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)整個(gè)垂直機(jī)械結(jié)構(gòu)的移動(dòng)。水平導(dǎo)軌需要承受其全部重量，包括垂直傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及其荷載、垂直導(dǎo)軌、立柱、框架和底座等，考慮一定的計(jì)算裕度，進(jìn)行了初步估算?？傊亓?50公斤，導(dǎo)軌的傳動(dòng)速度175毫米/秒，行程875毫米。它屬于低速、輕載和中載的范圍。首先選擇直線光軸導(dǎo)軌。型號為SBR30UU。

噴漆設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和控制需要配備一個(gè)外部人機(jī)界面（HMI），可以連接PLC等工業(yè)控制設(shè)備和儀表。通過輸入單元（如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等），對操作參數(shù)或指令進(jìn)行編程，在顯示屏上顯示相應(yīng)的運(yùn)行命令和狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)了人機(jī)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、噴漆設(shè)備電源模塊和人機(jī)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(jī)驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，硬件系統(tǒng)主要包括檢測單元、人機(jī)界面、PLC、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)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(shí)，基本上是確定的。因此，本文將討論其他硬件配置。如上所述，噴漆設(shè)備傳感器負(fù)責(zé)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(fèi)。因此，選擇可靠的傳感器和編碼器是硬件配置的關(guān)鍵步驟。目前，噴漆設(shè)備傳感器作為一種檢測裝置已廣泛應(yīng)用于人類和社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。特別是在機(jī)械領(lǐng)域，傳感器就像機(jī)器的感應(yīng)設(shè)備。它能準(zhǔn)確地采集目標(biāo)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(chǔ)、處理和控制。系統(tǒng)等功能。

目前，可編程邏輯控制器的型號很多。其中，西門子和三菱的PLC應(yīng)用最為廣泛。不同廠家不同型號的PLC有很大的差異。噴漆設(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、噴槍噴涂和控制其軌跡。噴漆設(shè)備控制系統(tǒng)啟動(dòng)后，編碼器測量接觸網(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)噴漆設(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。