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涂裝設(shè)備操控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

根據(jù)對靜電噴涂流水線的分析在靜電噴涂操控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中需求滿意一些主動(dòng)噴涂的條件，以及對噴涂質(zhì)量的操控[[36]。要能夠依照傳輸過來的工件的形狀、大小、方位以及傳輸速度來靜確操控噴槍的啟停。系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般需求滿意以下的以下幾個(gè)要求:

手動(dòng)噴涂參數(shù)設(shè)定

靜電噴涂操控器應(yīng)該滿意手動(dòng)噴涂操控作業(yè)的需求，涂裝設(shè)備操控器經(jīng)過操作面板能夠?qū)崿F(xiàn)對噴槍電壓、噴槍電流、霧化氣壓、流化氣壓四個(gè)操控量的參數(shù)設(shè)定，以實(shí)現(xiàn)對手動(dòng)噴涂的功用，對少量工件進(jìn)行噴涂作業(yè)時(shí)采取手動(dòng)噴涂，無需將整個(gè)主動(dòng)流水線噴涂操控系統(tǒng)開啟。

涂裝設(shè)備噴槍的啟停操控

在噴涂流水線上，被噴工件一般會被密集地懸掛于輸送鏈之上，輸送到噴涂工序后，是由主動(dòng)噴槍不停歇地噴涂作業(yè)。但時(shí)在實(shí)踐的情況中，是有不同尺度、不同形狀的工件會同時(shí)被懸掛在同一條輸送鏈上。工件之間不只會存在著水平間隔，還因?yàn)楣ぜ母叨炔灰?，筆直方向上也存在著高度差。為了避免主動(dòng)噴涂時(shí)造成粉料的浪費(fèi)，就需求能對工件傳輸速度、工件尺度及方位進(jìn)行檢測，根據(jù)檢測信息智能操控主動(dòng)噴槍的啟停。

針對旋轉(zhuǎn)杯靜電噴涂過程，建立了基于離散時(shí)間點(diǎn)的木門表面漆膜厚度累積數(shù)學(xué)模型。該涂裝設(shè)備模型的核心思想是對整個(gè)靜電噴涂過程進(jìn)行時(shí)間尺度的離散化。整個(gè)靜電噴涂過程分為幾個(gè)小的時(shí)間段。在每個(gè)小時(shí)間段內(nèi)，噴槍與木門的相對位置保持不變。在這個(gè)小時(shí)間段內(nèi)，噴槍處于靜電噴涂狀態(tài)，木門表面相互對應(yīng)。在該位置獲得了相應(yīng)的涂層沉積量。木門靜電噴涂涂層的厚度和均勻性分析的關(guān)鍵是通過現(xiàn)場測量獲得靜電噴涂涂層累積速率的數(shù)學(xué)模型。涂裝設(shè)備噴涂涂層的累積速率的數(shù)學(xué)模型受靜電電壓、噴槍與工件之間的距離、旋轉(zhuǎn)杯的旋轉(zhuǎn)速度、涂層的流速和粘度等參數(shù)的影響。

詳細(xì)討論了涂裝設(shè)備靜電電壓、噴槍與工件之間的距離、旋轉(zhuǎn)杯的旋轉(zhuǎn)速度、涂層的流速和粘度等因素對涂裝設(shè)備噴涂涂層累積速度分布的影響及其機(jī)理。以往的研究主要集中在涂層粒子的靜電噴涂過程和靜電場的形成機(jī)理上，但對噴涂后的膜厚形成沒有進(jìn)行深入的探討。因此，基于靜電噴涂涂層累積速率和木門涂層累積數(shù)學(xué)模型，建立了木門靜電噴涂涂層厚度的理論模型。該模型可用于木門涂層厚度分布的預(yù)測。通過調(diào)整噴槍的垂直移動(dòng)速度、木門的進(jìn)給速度、噴槍的水平移動(dòng)距離和噴槍的垂直方向。木門表面漆膜的厚度和均勻性可以通過移動(dòng)行程和噴槍間距等參數(shù)來預(yù)測和控制。

多目標(biāo)優(yōu)化分析需要在ANSYS工作臺上進(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)整涂裝設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)往往需要大量的時(shí)間和靜力，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，涂裝設(shè)備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)。涂裝設(shè)備四維參數(shù)是輸入和輸出參數(shù)。輸入?yún)?shù)、底座質(zhì)量、zui大變形和等效應(yīng)力作為輸出參數(shù)（即目標(biāo)變量）。涂裝設(shè)備的每個(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。