本噴漆機(jī)的裝備體中，首要考慮外圍框架的設(shè)計(jì)，主要用來(lái)保護(hù)內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)，該框架需要把噴涂設(shè)備的大部分機(jī)械結(jié)構(gòu)包裹在內(nèi)，噴槍和支架則需露在外面，以實(shí)現(xiàn)噴槍的運(yùn)行和人工調(diào)整。機(jī)架外圍考慮選用熱鍍鋅板，該種材料廣泛應(yīng)用于建筑建材、電子家電、汽車(chē)制造等各個(gè)領(lǐng)域，是一種成熟先進(jìn)的工業(yè)材料。對(duì)于豎直方向直線(xiàn)導(dǎo)軌和同步帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的支撐，初步選用槽鋼結(jié)構(gòu)。負(fù)責(zé)支撐立柱和噴漆機(jī)電機(jī)傳動(dòng)組件的底座框架則選用角鋼焊接的方式拼接而成，上下分別連接支撐鋼板。豎直方向的直線(xiàn)光軸導(dǎo)軌負(fù)責(zé)支撐整個(gè)設(shè)備，導(dǎo)軌上的承載力主要作用于設(shè)備最下方的基座上面，噴漆機(jī)選用鑄鐵材料，灰鑄鐵的工藝簡(jiǎn)單，鑄造應(yīng)力小，鑄造性能好，有較高的強(qiáng)度和硬度、較好的減振性和耐磨性。

噴漆機(jī)噴粉室防塵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為防止噴粉室粉末擴(kuò)散污染，并考慮到噴槍的運(yùn)動(dòng)軌跡，本文優(yōu)先選用可伸縮折疊的風(fēng)琴防塵罩，防塵罩上下兩端的金屬連接骨架，分別固定于噴粉室窗口的上下側(cè)邊，為了留出噴槍橫向移動(dòng)的空間，特用鋁合金框架隔開(kāi)上下兩部分防塵罩，并在框架表面安裝滑軌，噴槍左右兩側(cè)的防塵罩利用滑塊與滑軌連接，以保證防塵罩可以順利地橫向擠壓折疊。如此一來(lái)噴漆機(jī)噴槍可以在上下左右移動(dòng)的同時(shí)，極大地防止噴槍粉塵的外泄，有效地保護(hù)了工作環(huán)境。此外，水平方向的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)安裝直線(xiàn)導(dǎo)軌防塵罩以防止粉塵污染。

噴漆機(jī)建模完成后，在工具欄中選擇靜態(tài)結(jié)構(gòu)模塊，點(diǎn)擊拖拽到項(xiàng)目界面上的幾何模塊，建立模塊之間的連接關(guān)系，確保模型導(dǎo)入成功，然后進(jìn)入有限元分析界面，開(kāi)始相關(guān)設(shè)置。GS用于底座的靜態(tài)分析：

（1）將噴漆機(jī)材料設(shè)置為默認(rèn)鋼結(jié)構(gòu)；

（2）模具。選擇自動(dòng)智能?chē)Ш戏椒?，元件尺寸設(shè)置為10mm，點(diǎn)擊生成的元件數(shù)量為17610個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)量為34370個(gè)；

（3）設(shè)置噴漆機(jī)相應(yīng)的邊界條件，包括自身重力、底座慣性力、底座下支撐板載荷、固定支架平面。受約束基礎(chǔ)下的te；

（4）完成上述工作后，設(shè)置解決方案目標(biāo)總變形和等效應(yīng)力，基礎(chǔ)較大變形為0.077521mm，一般滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。該模型材料性能為結(jié)構(gòu)鋼，牌號(hào)為Q235，屈服強(qiáng)度為235兆帕?？紤]計(jì)算裕度，安全系數(shù)為1.5，則可支持基底的極限應(yīng)力值。235/1.5=156.7兆帕，而在圖4-4的靜態(tài)分析中，噴漆機(jī)底座的等效應(yīng)力為28.158兆帕。

目前，可編程邏輯控制器的型號(hào)很多。其中，西門(mén)子和三菱的PLC應(yīng)用最為廣泛。不同廠(chǎng)家不同型號(hào)的PLC有很大的差異。噴漆機(jī)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(guò)各種比較考慮，選擇西門(mén)子S7-300系列PLC作為控制系統(tǒng)的核心部件。西門(mén)子S7-300 PLC的結(jié)構(gòu)和外觀(guān)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(xiàn)連接器，可以通過(guò)U總線(xiàn)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(chē)門(mén)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(cè)、噴槍噴涂和控制其軌跡。噴漆機(jī)控制系統(tǒng)啟動(dòng)后，編碼器測(cè)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(cè)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(kāi)噴涂工作。整個(gè)噴漆機(jī)噴槍運(yùn)動(dòng)過(guò)程包括水平和垂直運(yùn)動(dòng)直到噴涂結(jié)束，噴槍開(kāi)始復(fù)位，噴槍復(fù)位后，進(jìn)行下一輪的檢查操作。