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喷涂机自动控制系统设计及实际应用发布时间：2021-12-16T02:35:39.932Z 来源：《科技新时代》2021年10期作者：李凯[导读] 内喷涂生产工艺，主要利用固瑞克双组份喷涂机，其由两组注塞泵、循环水泵、喷枪、高压软管、涂料桶、气动马达、气动开关阀、单向阀、静态混合器、电子配比计量控制系统、机架组成的双组份喷涂机，主副泵采用独立的活塞泵，分别吸入两种组份的涂料进行增压后进入计量阀，电子配比计量控制根据所设定双组涂料比例，自动控制计量阀按比例开关，分别送入混合器，充分混合后到达高压喷枪进行喷涂。
辽阳石油钢管制造有限公司辽宁省辽阳市 111003摘要：本文主要研究防腐生产工艺中，内防腐喷涂设备喷涂机的自动化控制系统设计和实际应用，在输油管道内防腐生产工艺主要依靠双组喷涂设备进行喷涂，喷涂过程依靠操作者全程手动操作，操作繁琐、故障率高。
根据实际研究认为可以通过PLC 实现其自动喷涂。
关键词：喷涂机自动化 PLC一、引言内喷涂生产工艺，主要利用固瑞克双组份喷涂机，其由两组注塞泵、循环水泵、喷枪、高压软管、涂料桶、气动马达、气动开关阀、单向阀、静态混合器、电子配比计量控制系统、机架组成的双组份喷涂机，主副泵采用独立的活塞泵，分别吸入两种组份的涂料进行增压后进入计量阀，电子配比计量控制根据所设定双组涂料比例，自动控制计量阀按比例开关，分别送入混合器，充分混合后到达高压喷枪进行喷涂。
混合器为四输入口，其中设有独立易于清洗的清洗剂输入口，各入口均设单向阀，双组份涂料、清洗剂之间不互窜，可进行自动冲洗通道。
由于现有喷涂系统操作繁琐复杂，为便于设备使用，实现现代化的控制，根据实际进行自动化控制改进，并为实现完全自动喷涂理论进行研究，目前的控制系统采用应用广泛的PLC可编程控制器作为系统硬件的核心设备。
当前可编程控制器（PLC）是专为工业环境下应用而设计的工业控制计算机，已经成为电气控制系统中应用最为广泛的核心装置，它不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好、体积小，能在恶劣环境下长时间、不间断运行，且编程简单，维护方便，并配有各类通讯接口与模块处理，可方便各级连接。
评阅表学号姓名专业毕业论文（设计）题目：油漆喷涂机送料机结构设计评价项目评价内容选题1.符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量适当；3.与生产、科研、社会等实际相结合。
能力1.有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.有综合运用知识的能力；3.具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.具备一定的外文与计算机应用能力；5.有经济分析能力。
论文（设计）质量1.立论正确，论述较充分，结构较严谨合理，设计、计算、分析处理比较科学；技术用语比较准确，符号统一，图表图纸完备、整洁、正确，引文比较规范；2.文字通顺，有观点提炼，综合概括能力较好；3.有实际应用价值，有创新之处。
综合评价选题符合培养目标，体现了本学科、专业特点及教学计划的基本要求，能够达到综合训练的目的，难度适当。
作者具备较好查阅文献的能力，具有一定综合运用知识的能力，初步掌握了科研的一般方法，具备了较好的外文和计算机应用能力。
设计方案基本正确，论述较为充分，结构合理，仿真结果正确，图表较为完备、清晰，文章比较规范，文字通顺，有一定的综合概括能力，研究课题有一定的应用价值。
工作量较为饱满，论文的篇幅达到规定要求。
评阅人：年月日鉴定意见学号：姓名：专业：毕业论文（设计说明书）页图表张论文（设计）题目：油漆喷涂机送料机构结构设计内容提要：喷涂机是一种将涂料分散成雾状喷涂于被涂物表面的专用涂装设备，其工作机构主要包括有喷头的喷涂室、传送带、干燥系统、清洁机构和回收系统等。
由于喷于喷涂机具有喷涂效率高、喷涂均匀、油漆利用率高、易于操作等优点，所以被广泛应用于工业生产中。
本次毕业设计的课题是油漆喷涂机送料机构结构设计，其中设计内容主要包括：1、送料机构的整体外形和尺寸设计。
2、设计夹紧机构的结构，并对比各种方案，选择最优方案。
3、输送带的设计。
4、夹紧机构的强度设计。
5、设计送料机构的工作本次毕业设计旨在设计出一个能够对工件进行自动送料的送料机构。
悬挂式输送线工件识别与自动喷漆系统设计靳晔;贾英新;张雷【摘要】本系统设计了一种能够对多种不同工件进行识别的自动喷漆控制系统.系统中喷枪在导轨上做垂直运动,在水平方向做步进运动.配合喷头的旋转和仰俯运动完成对水平输送线上悬挂工件的自动喷漆工作.【期刊名称】《河北省科学院学报》【年(卷),期】2012(029)004【总页数】3页(P48-50)【关键词】自动识别;自动喷漆;控制系统【作者】靳晔;贾英新;张雷【作者单位】河北省机电一体化中试基地,河北石家庄050081;河北省机电一体化中试基地,河北石家庄050081;河北省机电一体化中试基地,河北石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】TP271机械零部件喷漆是制造业必不可少的一道工序。
喷漆作业属于有毒有害作业，对操作人员的健康影响很大。
同时，喷漆的质量受操作人员的水平和责任心等因素影响较大，产品质量一致性差。
采用自动喷漆可显著提高产品质量和稳定性，降低漆料和能源的消耗，提高劳动生产效率。
为此，笔者针对悬挂式输送生产线过程中的喷漆环节，开发了专用自动喷漆控制系统。
1 系统介绍本系统能够自动识别在水平输送线上的多种不同悬挂工件。
通过PLC控制喷枪在导轨上的垂直运动的水平步进运动，结合喷头的水平旋转和俯仰运动，实现完成对多种不同工件的自动喷漆功能系统。
用以替代人工喷漆操作，保护了人员健康，提高企业生产效率。
系统构成如图1。
1.1 悬挂方式工件以悬挂的方式在水平方向匀速运动，系统去掉了人工输送喷漆中常用的挂件旋转轴，以保证工件悬挂后位置固定，不会转动。
由于部分工件形状不对称，要求工人悬挂时保证固定的悬挂方向，以确保同种工件悬挂后具有相同的喷漆范围。
1.2 识别装置由于喷漆工间内环境较差，磁感应比光电感应更适应这种恶劣的工况。
所以在悬挂杆上加装了塑料材质的方块，上面可插入最多4个钢制识别块，工人悬挂工件时，根据工件类型编码，在对应的孔中插入识别块。
吊挂喷涂设备工程施工方案一、工程概述吊挂喷涂设备工程施工方案是根据客户需求，针对特定的喷涂设备进行施工的计划方案。
该方案涉及到工程的设计、施工、安装、调试及验收等一系列工作，旨在确保设备的稳定运行和喷涂质量的保障。
本方案将从工程前期准备、施工方案设计、设备安装、调试验收等方面进行详细介绍。
二、工程前期准备1. 施工人员准备：根据工程的实际情况，选派专业的施工人员参与工程施工，确保施工人员具有较强的技术水平和经验。
2. 设备材料准备：根据客户需求，准备所需的喷涂设备及配件，确保所有设备材料的质量合格。
3. 现场勘查：施工前进行现场勘查，详细了解施工环境、设备基础情况等，为施工方案设计提供准确的基础数据。
三、施工方案设计1. 方案设计：根据客户需求和现场实际情况，设计符合设备要求的施工方案，确保施工方案合理可行。
2. 工程图纸设计：设计施工所需的工程图纸，包括设备安装图纸、管线布置图纸等，确保施工过程中能够按照图纸要求进行施工。
3. 安全防护方案：设计施工现场的安全防护方案，确保施工过程中的安全性。
四、设备安装1. 设备调度：根据施工进度安排设备到达现场，并对设备进行验收。
2. 设备安装：按照设备安装图纸和施工方案要求，对设备进行安装、固定和连接管路，确保设备安装牢固、管线畅通。
3. 电气连接：根据设备电气图纸布置电气线路，进行接线连接和调试，确保设备的电气工作正常稳定。
五、调试验收1. 设备调试：对已安装的设备进行调试，包括机械部分调试和电气部分调试，确保设备的各项功能正常。
2. 导向系统调试：对设备的导向系统进行调试，确保设备在喷涂过程中能够按照要求进行移动和定位。
3. 喷涂测试：进行设备的喷涂测试，测试喷涂效果和质量，对喷涂进行调整和优化。
六、工程验收1. 设备验收：对已安装的设备进行全面验收，检查设备的各项功能和性能是否符合要求，对不合格的部分进行整改和调试。
2. 系统验收：对整个喷涂系统进行验收，包括喷涂设备、喷涂材料供给系统、喷涂控制系统等，确保整个喷涂系统运行稳定。
飞机喷漆悬挂起重机的设计彭 飞 雷金柱 吴西辉 李燕鹏纽科伦（新乡）起重机有限公司 新乡 453000摘 要：针对飞机喷漆设备的功能需求，设计研究了飞机喷漆悬挂起重机，此设备主要由端梁、小车、回转机构、伸缩导柱、工作平台等部分组成，能够负载工作人员安全高效到达飞机蒙皮任意位置，对飞机生产装配具有重要的意义。
伸缩导柱采用多边形结构和排绳技术，可实现导柱的同步均匀伸缩；两组起升机构处于不同的负载工况，避免受到同一疲劳故障的影响。
关键词：悬挂起重机；导柱；平台；设计中图分类号：TD534：TH211+.3 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2021）05-0051-04Abstract: Considering functional requirements of equipment for aircraft painting, a underslung crane for aircraft painting isdesigned and developed. This equipment is mainly composed of end beam, trolley, slewing mechanism, telescopic guide pillar, working platform, etc. It can load and sent workers to any position of aircraft skin safely and efficiently, which is of great significance to production and assembly of aircrafts. The telescopic guide pillar is of polygonal structure, with rope-aligning technology adopted, which can realize the synchronous and uniform extension of guide pillars; two groups of lifting mechanisms are under different load conditions in order to avoid being affected by the same fatigue fault at the same time.Keywords: underslung crane; guide pillar; platform; design飞机喷漆机库多采用桁架结构，结合飞机喷漆库的钢结构特点，为了减轻起重设备的自重，机库内的起重设备一般为多支点悬挂起重机。
喷漆机原理
喷漆机是一种常见的涂装设备，它通过喷射涂料的方式，将涂料均匀地喷涂在
工件表面，从而实现对工件的表面涂装。
喷漆机的原理主要包括喷涂系统、压缩系统和控制系统三个方面。
首先，喷涂系统是喷漆机的核心部件，它包括喷枪、涂料供给系统和气体供给
系统。
喷枪是将涂料加压后喷射到工件表面的装置，它通常由喷嘴、喷嘴帽、气帽、气帽帽、喷嘴座等部件组成。
涂料供给系统将涂料从储液罐中输送到喷枪，通常采用压力或重力输送的方式。
气体供给系统则提供喷枪所需的压缩空气，以便将涂料喷射到工件表面。
其次，压缩系统是喷漆机的动力来源，它主要包括压缩空气系统和涂料供给系统。
压缩空气系统通过压缩机将空气压缩到一定压力，然后将压缩空气输送到喷枪，以提供喷涂所需的动力。
涂料供给系统则通过泵或其他方式将涂料输送到喷枪，以保证喷涂过程中涂料的持续供给。
最后，控制系统是喷漆机的智能部分，它主要包括气动控制系统、液压控制系
统和电子控制系统。
气动控制系统通过控制气源的开关和气路的切换，实现喷枪的启闭和喷涂模式的切换。
液压控制系统通过控制涂料供给系统的泵或阀门，实现对涂料输送的控制。
电子控制系统则通过传感器和执行器，实现对喷漆机各个部件的精确控制，以保证喷涂过程的稳定和精准。
综上所述，喷漆机的原理主要包括喷涂系统、压缩系统和控制系统三个方面。
喷涂系统负责将涂料喷射到工件表面，压缩系统提供喷涂所需的动力，控制系统则实现对喷涂过程的精确控制。
这三个系统共同作用，使得喷漆机能够高效、精准地完成涂装任务。
喷涂机械臂结构组成
喷涂机械臂是一种自动化喷涂设备，广泛应用于汽车、航空、建筑等领域。
它的主要作用是将涂料均匀地喷涂在工件表面上，提高涂装效率和质量。
喷涂机械臂的结构组成包括机械臂本体、控制系统、喷涂枪等部分。
机械臂本体是喷涂机械臂的核心部分，它由多个关节组成，可以实现多自由度运动。
机械臂本体的关节数量和类型不同，可以根据不同的喷涂任务进行选择。
例如，对于平面喷涂任务，可以选择三自由度机械臂；对于复杂曲面喷涂任务，需要选择六自由度机械臂。
机械臂本体的材料一般采用铝合金、碳纤维等轻质材料，以提高机械臂的运动速度和精度。
控制系统是喷涂机械臂的大脑，它可以实现机械臂的运动控制和喷涂参数的调节。
控制系统一般由计算机、控制器、传感器等组成。
计算机负责喷涂任务的规划和控制，控制器负责机械臂的运动控制，传感器负责检测机械臂的位置和姿态。
控制系统的性能直接影响到喷涂机械臂的精度和稳定性。
喷涂枪是喷涂机械臂的喷涂部分，它负责将涂料喷涂在工件表面上。
喷涂枪的种类和型号不同，可以根据不同的涂料和喷涂任务进行选择。
例如，对于水性涂料，可以选择高压空气喷枪；对于油漆涂料，可以选择低压喷枪。
喷涂枪的喷涂效果和喷涂速度直接影响到喷涂
机械臂的涂装效率和质量。
喷涂机械臂的结构组成包括机械臂本体、控制系统、喷涂枪等部分。
这些部分的性能和配合关系直接影响到喷涂机械臂的涂装效率和质量。
因此，在选择和使用喷涂机械臂时，需要根据不同的喷涂任务和涂料特性进行选择和调整，以达到最佳的涂装效果。
自动喷漆设备的组成及原理自动喷漆设备是一种利用机械装置和气动或电动系统，将液态漆料均匀地喷涂到零件表面的设备。
它由喷枪、压缩空气设备、涂料供给系统以及控制系统等多个组成部分组成。
下面将分别介绍这些组成部分以及其工作原理。
一、喷枪喷枪是自动喷漆设备中最重要的组成部分之一，它负责将液态漆料通过喷嘴均匀地喷涂到零件表面。
常见的喷枪类型有重力式、吸引式和压力式喷枪。
其工作原理主要是通过喷嘴处的高速气流将液态漆料雾化成细小的颗粒，形成均匀的喷雾，从而实现喷涂作业。
二、压缩空气设备压缩空气设备是为喷漆设备提供动力的重要组成部分。
它通过带动气体的运动产生压缩空气，然后将压缩空气通过管道输送到喷枪中，推动液态漆料形成喷雾。
常见的压缩空气设备有活塞式压缩机和螺杆式压缩机。
其中，活塞式压缩机通过活塞运动产生压缩空气，而螺杆式压缩机则是通过螺杆的旋转以实现同样的目的。
三、涂料供给系统涂料供给系统负责将液态漆料供给到喷枪中。
它由涂料储存罐、输送管道、过滤器、泵等组成。
首先，液态漆料被储存于涂料储存罐中，然后通过输送管道输送到喷枪中。
在输送过程中，涂料还会经过过滤器进行过滤，以确保喷涂过程中不会出现杂质。
四、控制系统控制系统是自动喷漆设备的大脑，负责对各个部件进行控制和调节。
常见的控制系统有喷漆机控制器和PLC控制系统。
它们可以通过设置参数来调节喷漆设备的喷涂速度、喷涂厚度、喷漆间隔时间等。
此外，控制系统还能进行故障诊断、报警和记录等功能。
总结起来，自动喷漆设备的组成主要包括喷枪、压缩空气设备、涂料供给系统和控制系统。
这些组成部分通过各自的工作原理实现液态漆料的均匀喷涂。
喷枪通过气流雾化液态漆料，压缩空气设备提供喷涂动力，涂料供给系统负责将漆料供给到喷枪中，控制系统对设备进行控制和调节。
通过合理的组织和运行，自动喷漆设备能够实现高效、精确的喷涂作业，提高生产效率和产品质量。
学号___________密级___________喷漆机器人结构设计Construction Design of Painting Robot学生姓名：xx所在学院：xxxxxxxx所在专业：xxxxxxxxxxxxxx指导教师：xxxxxxxxxxxxxx职称：xxxxxxxxx所在单位：xxxxxxxxxxxxxx论文提交日期：xxxx年x月xx日论文答辩日期：xxxx年x月xx日学位授予单位：xxxxxxxxxxxxxxx摘要由于目前使用的油漆大多含有苯，笨是一种极易挥发，并且能致癌的化学物质。
在没有任何防护的情况下进行喷漆作业对工人的危害极大的，因此各种各样的喷漆机器人应运而生。
本文设计了一种关节式喷漆机器人，具有六个自由度，其中手腕关节具有三个自由度，其它的关节各具有一个自由度，各个关节采用电机驱动。
本文设计的喷漆机器人采用了类似于铰链四杆机构的结构形式。
驱动小臂运动的电机安装在腰部回转盘的上面，通过带动铰链四杆机构间接驱动小臂实现俯仰运动，这样避免了把电机直接安装在大臂和小臂的连接处，从而减小了小臂自身的重量，同时减小了驱动大臂和腰关节的电机所需要的功率与力矩，这种铰链四杆机构还使小臂实现自身的重力平衡从而减小了静力矩。
喷漆机器人的主体采用了铝合金材料，减轻了自身的重量。
喷漆机器人的整体动态性能也因此提高。
关键词：喷漆机器人；关节式；结构设计AbstractNowadays most paint contains benzene．The benzene is very volatile，toxic and carcinogenic．It does harm to the workers heavily when the protection is absent．So different kinds of painting robots appeared and developed greatly．A joint type painting robot was designed in this paper．It had six degrees of freedom．The wrist had three degrees of freedom and the other joints had three degrees of freedom．The painting robot’s joints were driven by motors．Parallelogram structure was used in the robot．The motor which was installed on the waist turning table droved the forearm indirectly through the parallelogram structure．The structure avoided installing the motor directly on the joint to reduce the forearm’s weight．So the burden of the motors which drive the upper arm and the waist were reduced．Also this structure made the forearm realize balance itself and reduce the static torque．Aluminum alloy was used greatly in the robot，so the weight of the robot was reduced．Also the dynamic performance was improved．Keywords：painting robot；joint；structure design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1机器人的研究发展现状 (1)1.2机器人发展趋势 (1)1.3国内外喷漆机器人的研究概况 (4)1.3.1 国外喷漆机器人的研究概况 (4)1.3.2 国内喷漆机器人的研究概况 (4)1.4本文研究主要内容以及背景和意义 (6)第2章总体结构设计 (7)2.1确定驱动系统 (7)2.1.1 驱动系统 (7)2.1.2 确定驱动机型和自由度 (7)2.2喷漆机器人的运动参数 (8)2.3各个关节的结构形式和平衡方式 (8)2.3.1 腕关节的传动机构 (9)2.3.2小臂的传动机构 (10)2.3.3 大臂的传动机构 (11)2.3.4 腰部的传动机构 (12)2.4本章小结 (12)第3章喷漆机器人机构设计 (13)3.1喷漆机器人数学模型的建立与分析 (13)3.2腕部设计 (15)3.2.1 电机的选择 (15)3.3小臂的设计 (17)3.3.1 小臂设计的总体要求 (17)3.3.2 铰链四杆机构的设计 (17)3.3.3 电机的选择 (18)3.3.4 齿轮的设计与校核计算 (21)3.4大臂的设计 (24)3.4.1 大臂设计的总体要求 (24)3.4.2 电机的选择 (24)3.4.3 齿轮的设计与校核计算 (26)3.5腰关节的设计 (28)3.5.1 腰关节设计的总体要求 (28)3.5.2 电机的选择 (28)3.6传感器的选择 (29)3.7本章小结 (30)第4章轴、螺钉的设计与校核 (31)4.1大轴1的结构设计与校核 (31)4.1.1 大轴1的结构设计 (31)4.1.2 大轴1的强度校核 (32)4.2大轴2的结构设计与校核 (34)4.2.1 大轴2的结构设计 (34)4.2.2 大轴2的强度校核 (35)4.3小轴1的结构设计与校核 (35)4.3.1 小轴1的结构设计 (35)4.3.2 小轴1的强度校核 (36)4.4小轴2的结构设计与校核 (39)4.5回转底盘与腰部主轴连接螺钉的校核 (39)4.6本章小结 (39)结论 (39)参考文献 (40)攻读学士学位期间发表的论文和取得的科研成果 (42)致谢 (43)第1章绪论1.1 机器人的研究发展现状机器人有50至60年的发展历史。
