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最新工艺:软仿形喷涂机系统设计
2006年8月9日 9:0  

摘要:本文主要介绍软仿行系统的组成原理(硬件)。及系统的设计。
关键词:软仿形,涂装,喷涂机,CNC数控

引言:

喷涂机是涂装系统不可缺少的重要设备。随着时代进步和电子技术的不断发展,喷涂设备也由最简单的喷涂机发展到现在的软仿形喷涂系统。所以,有必要对喷涂机系统的设计进行更深入的研究,以便使我们跟上国际喷涂系统发展的步伐。

喷涂机系统一般分为三种:

1.一般喷涂机:

这种喷涂机只适合于对简单的工作平面进行喷涂,因为它只有一个运动轴只能作往复运动,(有时也称往复机)。被喷涂的工件一般均在自动线上运动,这样,喷涂机于自动线配合起来就可以完成对一个平面的喷涂,但是,要对一些有曲面形状的喷涂对象进行喷涂就无能为力了。

2.机械硬仿形喷涂机:

这种喷涂机的喷枪运动是靠安装在喷涂机内部的仿形导轨来引导喷枪运动的,这种仿形是按照被喷对象的外表面设计而成的,导轨的仿形形状有S形和C形等,这样喷枪沿着导轨运动时,正好与被喷的对象相吻合。

3.软仿形喷涂系统:

这种喷涂系统在被喷涂表面运动时,一般需要三个运动轴同时运动。喷枪运动的轨迹是靠计算机的软件去控制,以达到对不同的喷涂对象喷涂时,而只须使用不同的运动程序,这样,使用一套软仿形喷涂设备就可以完成对不同的喷涂对象进行相应的喷涂。

一、本文主要是对上面提到的第三种喷涂系统(软仿形喷涂系统)的设计进行分析:

1.1软仿形喷涂系统目前采用的系统配置有:

1.1.1采用数控系统加交流伺服系统。

上位机采用工控机或CNC系统(或采用伺服控制板:如美国DOTU公司生产的PMAC板).驱动部分采用交流伺服系统驱动。

1.1.2采用变频调速加位置反馈。

采用变频器控制异步电机加电位器(或编码器)反馈组成简易伺服系统.上位机采用PLC(可编程控制器)进行控制.

1.1.3采用(变频调速加位置反馈)加交流伺服

就是上位机采用PLC(可编程控制器)进行控制,伺服控制可采用可插入在PLC上的位置控制模块(如西门子公司的FM357位控模块等)这样直接与伺服系统连接组成一个完整的闭环系统.

三种控制方式均可达到对软仿形系统控制的目的.但是,在系统方案的设计过程中各有利弊.第一种组成系统相对比较容易.基本系统设计所须的时间相对比较短.但是,成本(每一个轴)要比后第二种高,而且外围设备控制也还需要PLC控制。

第二种系统方案的设计的优点就是成本比较低,而且,系统组成也比较困难,因为,组成伺服系统的各个部件(如变频器,电机,电位器,等均为非伺服系统部件),设计系统所须的调研时间相对比较长,控制的精度相对比较低。

第三种系统方案的设计的的优点也是组成系统相对比较容易.基本系统设计所须的时间相对比较短.而且上位机编程比较容易.价位与第一种相当.而且外围设备控制可以使用同一个PLC控制。

因此,本软仿形电控系统在方案确定时,主要是综和了前两种方案的优点,完善了第三种方案的情况下进行设计的。

1.2本软仿形电控系统主要分为三大部分

即:顶喷软仿形控制系统和侧喷软仿形控制系统(两台侧喷机共用一套控制系统),以及对两套喷涂系统同时监控的上位机控制系统。顶喷软仿形采用一台独立的控制器,两台侧喷软仿形采用另一台独立的控制器.上位机采用工业控制机。

1.2.1顶喷软仿形喷涂机具有四个轴,即:x1,x2,y,z及A。如图4所示。其中x1,x2,z,A采用交流伺服驱动,y轴采用变频调速系统。电机采用进口变频异步电机,顶喷喷具采用2个静电悬杯系统,控制器采用西门子的 S7-300 PLC控制器,伺服系统控制采用S7-300系列模块FM357位控模块,此模块可以同时控制4台交流伺服系统,而且具有直线插补圆弧插补功能,也可以对每个轴分别控制, 且具有龙门轴控制功能。FM357在S7-300的控制下,可以与OP17 小显示面板组成一个完整的系统,可通过OP17小面板对伺服系统的每个轴进行操作及调试。

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