1 噴涂行業(yè)發(fā)展概括

　　噴涂行業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的重要組成部分，噴涂工藝是通 過(guò)噴槍或碟式霧化器，將涂料分散成均勻而微細(xì)的霧滴，施 涂于被涂物表面的涂裝方法。噴涂設(shè)備被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、 機(jī)械制造、建筑裝飾、航空航天、家具、電器等領(lǐng)域。噴涂 設(shè)備主要包括手動(dòng)噴涂設(shè)備、半自動(dòng)噴涂設(shè)備和全自動(dòng)噴涂 設(shè)備。近年來(lái)，隨著自動(dòng)化和智能化技術(shù)的發(fā)展，噴涂機(jī)器 人、智能?chē)娡肯到y(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)逐漸普及，提高了生產(chǎn)效率和 質(zhì)量。在噴涂材料方面，水性涂料、高固體份涂料、粉末涂 料等環(huán)保型涂料逐漸成為主流，以減少對(duì)環(huán)境的污染和人體 的危害。

　　目前，噴涂行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　· 高效化與自動(dòng)化：隨著自動(dòng)化和智能化技術(shù)的發(fā)展， 噴涂行業(yè)正在向高效化、自動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變，噴涂機(jī)器人、智 能?chē)娡肯到y(tǒng)等先進(jìn)設(shè)備的引入，大大提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量 穩(wěn)定性;

　　· 多樣化與定制化：隨著市場(chǎng)需求的不斷變化和升級(jí)， 噴涂行業(yè)也在向多樣化、定制化方向發(fā)展，企業(yè)需要根據(jù)客 戶的具體需求進(jìn)行涂層設(shè)計(jì)和制備，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能匹配 和外觀效果。

　　2 往復(fù)噴涂機(jī)解決方案

　　(1)設(shè)備介紹

　　噴涂機(jī)對(duì)吸入的涂料增壓，由噴槍將涂料瞬間霧化后釋 放到被涂物體表面，適用于皮具手袋、禮品包裝、家具、鞋業(yè)、汽車(chē)制造等行業(yè)中。自動(dòng)噴涂設(shè)備通過(guò)設(shè)定好噴涂軌跡 與噴涂材料， 自動(dòng)地對(duì)金屬和非金屬表面覆蓋保護(hù)層或裝飾 層，是智能化代替人工勞力的專用工具，在噴涂行業(yè)被廣泛 應(yīng)用。

圖 1 往復(fù)噴涂機(jī)

　　(2)方案配置

　　往復(fù)數(shù)控噴涂機(jī)操作界面采用永宏P(guān)2系列HMI，可進(jìn) 行步序編輯，畫(huà)面監(jiān)控;采用永宏M系列PLC為核心， 內(nèi)建 EtherCAT總線以及脈沖方案，搭配M系列模擬量模塊，精準(zhǔn)控制噴油量;采用A6系列總線型伺服及電機(jī)，經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，使系 統(tǒng)更具競(jìng)爭(zhēng)力;永宏全套配置，使用方便維護(hù)便捷(圖2)。

圖 2 往復(fù)數(shù)控噴涂機(jī)控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D

(3)生產(chǎn)指標(biāo)(圖3)

圖 3 往復(fù)數(shù)控噴涂機(jī)生產(chǎn)指標(biāo)

(4)工藝原理

　　此設(shè)備中，用戶可以通過(guò)HMI進(jìn)行自定義步序編輯，本 方案中共支援14個(gè)步序，分別為：①XY、XZ、YZ圓弧插補(bǔ) 模式，②直線往復(fù)模式，③過(guò)度模式，④平面勻速模式，⑤ 平面寸動(dòng)模式，⑥側(cè)面勻速模式，⑦側(cè)面寸動(dòng)模式，⑧上下 往復(fù)模式，⑨前后往復(fù)模式，⑩P軸旋轉(zhuǎn)模式(圖4)。

圖 4 往復(fù)數(shù)控噴涂機(jī)工藝流程及參數(shù)配置

　　(5)方案特色

　　在產(chǎn)品噴涂工藝上，不同的待加工產(chǎn)品需要用到不同的 動(dòng)作模式以及噴涂模式，根據(jù)待加工產(chǎn)品的表面特性來(lái)選擇 合適的噴槍動(dòng)作方式以及油漆的油量和霧化程度，所以需要 將不同的產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝需求保存在不同的配方內(nèi)，以便更 換產(chǎn)品時(shí)可以快速切換對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。該系統(tǒng)采用了 EtherCAT總線方案控制多軸伺服，可以進(jìn)行兩軸圓弧插補(bǔ)和 空間三軸圓弧插補(bǔ)、螺旋插補(bǔ)動(dòng)作;在一些帶弧形的產(chǎn)品生 產(chǎn)工藝過(guò)程中，可以選擇不同的插補(bǔ)方式使得噴槍的動(dòng)作軌 跡可以與產(chǎn)品的形狀大體一致，讓油漆可以均勻的附著在產(chǎn) 品表面，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和節(jié)省油漆的使用，更加高效 和節(jié)能環(huán)保。

　　(6)方案優(yōu)勢(shì)

　　· 響應(yīng)快：EtherCAT總線通訊+永宏A6系列伺服系統(tǒng)， 1MS通訊效率;

　　· 靈活性:可以根據(jù)不同的產(chǎn)品自定義噴涂步序，根據(jù)產(chǎn) 品特性來(lái)編輯合適的噴涂方式;

　　· 便捷性：觸摸屏可以儲(chǔ)存300個(gè)配方，可以隨時(shí)切換 儲(chǔ)存好的產(chǎn)品配方數(shù)據(jù);

　　· 節(jié)能環(huán)保：通過(guò)模擬量靈活控制油壓與寸動(dòng)點(diǎn)噴模 式，減少了涂料的浪費(fèi)，節(jié)約成品的同時(shí)又利于環(huán)保。

　　3 追蹤式噴涂機(jī)解決方案

　　(1)設(shè)備介紹

　　追蹤式噴涂機(jī)設(shè)備是一種自動(dòng)化噴涂設(shè)備，主要用于在 生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)工件進(jìn)行精確噴涂，具有在線四軸追蹤功能， 能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)噴漆、靜電噴涂等操作，確保涂層均勻、質(zhì)量 穩(wěn)定。

圖 5 追蹤式噴涂機(jī)設(shè)備

(2)生產(chǎn)指標(biāo)(圖6)

圖 6 追蹤式噴涂機(jī)生產(chǎn)指標(biāo)

　　(3)方案配置

　　追蹤式噴涂機(jī)采用永宏7寸觸摸屏作為上位機(jī)，用于設(shè) 備調(diào)試，噴涂模式修改以及噴涂參數(shù)設(shè)置;控制系統(tǒng)采用永 宏M系列ME2C3-1616T高功能總線控制主機(jī)，通過(guò)總線控制 3臺(tái)永宏A6伺服以及通過(guò)脈沖控制一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行噴涂動(dòng) 作(圖7)。

圖 7 追蹤式噴涂機(jī)控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　(4)工藝原理

　　追蹤式噴涂機(jī)的工藝原理主要基于自動(dòng)化控制技術(shù)和機(jī) 械傳動(dòng)技術(shù)，通過(guò)精確控制X/Y/Z/W軸的配合協(xié)同工作，實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)追蹤線體速度、噴涂啟動(dòng)、噴涂結(jié)束返回待機(jī)位，確 保噴涂過(guò)程的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性(圖8)。

圖 8 追蹤式噴涂機(jī)工藝原理

　　(5)工藝流程

　　追蹤式噴涂設(shè)備的工藝流程主要分5步(圖9)：

　?、倩卦龣C(jī);②來(lái)料感應(yīng);③線體速度追蹤;④?chē)娡磕?式啟動(dòng);⑤噴涂完成返回。

圖 9 追蹤式噴涂機(jī)工藝流程

　　(6)方案優(yōu)勢(shì)

　?、俑呔?/p>

　　通過(guò)編碼器做主軸，采用凸輪曲線進(jìn)行速度追蹤控制， 在線追蹤噴涂機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)毫米級(jí)的噴涂精度，確保噴涂的準(zhǔn) 確性和均勻性。

　?、谥悄芑?/p>

　　通過(guò)觸摸屏配方保存功能，能夠根據(jù)工件信息自動(dòng)調(diào)用 噴涂參數(shù)。

　　(7)方案特色

　　①高效率

　　設(shè)備能夠連續(xù)、快速地完成噴涂作業(yè)，提高生產(chǎn)效率。 ②靈活性

　　可以根據(jù)產(chǎn)品形狀和尺寸進(jìn)行編程調(diào)整，適應(yīng)不同產(chǎn)品 的噴涂需求。

　?、郯踩煽?/p>

　　減少了工人直接接觸有害物質(zhì)和危險(xiǎn)機(jī)械操作的機(jī)會(huì)， 提高了工作場(chǎng)所的安全性。

　　4 噴涂流水線解決方案

　　(1)設(shè)備介紹

　　噴涂流水線是一種機(jī)器代替人工搬運(yùn)、噴涂的一種比較 大型的設(shè)備，其主要應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域，例如噴涂那些人 工難以搬運(yùn)的整體大工件。利用自動(dòng)化流水線，能大大提 高生產(chǎn)效率，更有利于環(huán)境的保護(hù)和操作人員的身體保護(hù) (圖10)。

圖 10 噴涂流水線

(2)生產(chǎn)指標(biāo)(圖11)

圖 11 噴涂流水線生產(chǎn)指標(biāo)

　　(3)方案配置

　　噴涂流水線的硬件系統(tǒng)由永宏FBS系列控制器： FBS- 60MAR2-AC、FBS-60XYR-AC，永宏C2070QA觸摸屏、葫 蘆吊等和外圍輸入輸出線路(包括按鈕、指示燈等)組成 (圖12)。

圖 12 噴涂流水線方案配置

(4)工藝原理

　　噴涂流水線的工藝原理主要包括四個(gè)部分：工件起吊、 送至噴涂工位、噴涂作業(yè)和流平卸料，這四個(gè)部分的動(dòng)作完 成就完成了一個(gè)工件的噴涂作業(yè)(圖13)。

圖 13 噴涂流水線工藝

(5)產(chǎn)品型號(hào)配置表(圖14)

圖 14 噴涂流水線產(chǎn)品型號(hào)配置

(6)工藝流程

噴涂流水線的工藝流程，需根據(jù)該工位是否啟用，及手 動(dòng)自動(dòng)的選擇，判斷不同模式下的條件達(dá)成情況，進(jìn)行動(dòng)作 (圖15)。

圖 15 噴涂流水線工藝流程

　　(7)方案優(yōu)勢(shì)

　　通過(guò)采用無(wú)線收發(fā)模塊，很好地解決了控制元器件隨著 產(chǎn)品一起移動(dòng)的布線及控制問(wèn)題，使整條噴涂流水線動(dòng)作更 加流暢,效率更高。

　　(8)方案特色

　　噴涂流水線使用MODBUS FUN150通訊功能，讀取每臺(tái) 車(chē)(葫蘆吊)上的有關(guān)數(shù)據(jù)(葫蘆吊上限、電機(jī)缺相保護(hù)、防 撞保護(hù))并利用通訊板無(wú)線控制電機(jī)前進(jìn)后退、上下，實(shí)現(xiàn) 流水線運(yùn)行工作。