噴涂機(jī)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，噴涂機(jī)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。考慮到一定的設(shè)計(jì)裕度，暫定載荷為20kg，行程為2000mm，屬于輕載低速使用。噴涂機(jī)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。總重量150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(hào)為SBR30UU。

多目標(biāo)優(yōu)化分析需要在ANSYS工作臺(tái)上進(jìn)行設(shè)計(jì)探索（設(shè)計(jì)探索）模塊。該模塊不僅功能強(qiáng)大，而且易于使用。負(fù)責(zé)項(xiàng)目的多目標(biāo)優(yōu)化分析和穩(wěn)健設(shè)計(jì)。它可以幫助設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)前快速有效地了解多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)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(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法通常采用近似公式、經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法等，調(diào)整噴涂機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)往往需要大量的時(shí)間和靜力，最終的結(jié)果往往不令人滿意。因此，本工程的主要目的是利用設(shè)計(jì)探索模塊實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的參數(shù)優(yōu)化，即保證基礎(chǔ)有足夠的強(qiáng)度和剛度，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，達(dá)到節(jié)約材料、減輕結(jié)構(gòu)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(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化（GOD）。在完成多目標(biāo)優(yōu)化分析的過程中，噴涂機(jī)GOD主要包括三個(gè)部分：

DOE（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）根據(jù)需要生成多組實(shí)驗(yàn)參數(shù)，包括輸入和輸出參數(shù)。噴涂機(jī)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(yīng)力作為輸出參數(shù)（即目標(biāo)變量）。噴涂機(jī)的每個(gè)輸入?yún)?shù)值應(yīng)設(shè)置一個(gè)上限和下限，以指示其浮動(dòng)范圍。本文具體參數(shù)設(shè)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(shè)計(jì)類型選擇CCD（中央組合設(shè)計(jì)），然后點(diǎn)擊更新設(shè)計(jì)點(diǎn)，自動(dòng)生成25組實(shí)驗(yàn)參數(shù)，得到相應(yīng)的輸出結(jié)果，并以表格形式給出。

在對(duì)噴涂機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化后，進(jìn)一步對(duì)基礎(chǔ)模型進(jìn)行尺寸優(yōu)化，找出更合理的結(jié)構(gòu)方案。建立了一個(gè)新的形狀優(yōu)化模塊，并將其導(dǎo)入到基礎(chǔ)模型中。邊界條件與本文4.1.2相似。材料還原率設(shè)置為45%?？梢钥闯觯鬃现伟逡驯粍h除，下支撐板兩側(cè)的角鋼也已被刪除。根據(jù)分析結(jié)果的結(jié)構(gòu)優(yōu)化指令，建立了一個(gè)新的基礎(chǔ)模型，并將其重新導(dǎo)入有限元軟件中進(jìn)行靜態(tài)分析。材料分析、網(wǎng)格設(shè)置、邊界條件等都與原模型一致。新噴涂機(jī)的變形量為0.12287mm，新噴涂機(jī)的等效應(yīng)力為32.818Mpa，保證了基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。在多目標(biāo)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，將基層質(zhì)量降低到35.994kg，降低12%。后續(xù)靜電粉末噴涂設(shè)備攜帶噴涂槍對(duì)工件進(jìn)行噴涂。噴涂機(jī)噴槍運(yùn)行是否平穩(wěn)直接影響產(chǎn)品表面質(zhì)量。如果激勵(lì)頻率接近或甚至與噴涂機(jī)整個(gè)結(jié)構(gòu)的固有頻率相同，則不可避免地會(huì)發(fā)生共振。設(shè)備劇烈振動(dòng)，產(chǎn)生尖銳的噪聲，不僅嚴(yán)重影響噴槍的平穩(wěn)運(yùn)行，而且還會(huì)造成機(jī)械結(jié)構(gòu)的較大變形和應(yīng)力，甚至造成危險(xiǎn)事故。因此，了解和掌握整個(gè)設(shè)備的固有頻率，優(yōu)化和改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，避免共振現(xiàn)象具有重要意義。