自动喷涂机组成和原理
自动喷涂机主要由喷涂小车、加热保温烘房、壳体旋转部件、地轨、控制系统几部分组成。图l为自动喷涂机系统平面图。
1．1喷涂小车
喷涂小车由喷枪、垂直导轨、料罐、驱动电机组等组成。喷头固定在喷枪的一端，喷枪的另一端紧固在垂直导轨上。喷头的轴向前后运动是由喷涂小车在地轨上的前后运动来完成。在喷涂小车上还设有电磁离合器，便于调试和确定喷涂行程。气管和浆料输送管从喷枪内部穿过，由于喷枪为长悬臂杆，为保证其强度和便于运输，又要适用于不同规格的发动机，因此采用多段不同直径的钢管制成且为可拆卸结构。料罐为不锈钢制成的密封容器，便于加压输送浆料，同时为保证浆料的均匀性，喷涂过程中一直有锚形桨在搅拌。喷涂车上共有4组驱动电机：一组电机带动混合桨搅拌物料，保证浆料均匀，不分层；一组电机驱动垂直导轨带动喷杆垂直运动(升降)；一组采用步进电机带动铜轮旋转，使喷涂小车沿地轨前后运动，且前后进给速度连续可调；还有一组步进电机驱动喷头摆动，其摆角及摆动速度可由程序设定。
喷涂车驱动轴部分采用电磁离合器联接，当离合器接合时，喷涂车由步进电机驱动；当离合器断开时，可人工推动喷涂车，以便于调试。
喷头的设计对喷涂质量的好坏有着直接的影响，喷头为单浆料接口、单气体接口的结构形式。为了取得{zh0}的雾化质量，须对气体的压力和浆料的流量进行严格控制。浆料的流量通过输送气压进行控制。本没备配置了大容积的储气罐，并采用电磁比例压力阔调节储气罐和料槽的压力，因此压力可得到xx控制，保证了喷涂质量的均匀性。
1．2加热保温烘房
加热保温烘房可保证发动机喷涂及烘干衬层的温度。由于发动机在烘房中烘干的时间较长，为了减少热损失，烘房的墙壁必须有良好的绝热性，因此采用轻质绝热材料，且配置有轴流风机并在房顶设有通风管道以排出浆料中的溶剂蒸汽。
在烘房的前、中、后分别安装温度传感器，以监视温度场的均匀性。
1．3壳体旋转部件发动机
壳体旋转部件驱动发动机绕轴线旋转运动，它由发动机壳体旋转支撑架和驱动电机构成，并通过长轴齿式联轴器联接。烘房的一个侧面设计一对活动门。在对发动机内壁进行喷涂作业前，首先操作喷涂小车带着喷枪退出烘房，打开门，操作人员将壳体旋转支撑架拉出烘房外装卸发动机壳体，再把支撑架推进烘房内，与驱动电机装置联接。
当喷涂、烘干工序结束后，打开门，工作人员进入烘房内把壳体与驱动装置脱离，将旋转支撑架拉出烘房外，取下喷涂好的壳体。驱动电机位于烘房的外面，常温下运行，以利于其保持良好的工作状况。驱动电机采用变频调速器驱动可得到较宽的调速范围。
1.4地轨
地轨给喷涂小车的前后运动提供支撑和导向。另外还提供前后的行程端点，用于前后位置限位。
2控制系统
2．1控制系统
i作原理该系统以西门子plc为控制核心，选用cpu314；步进电机控制器选用fm 353模块；步进电机驱动器选用fm stepdklve模块；配备西门子步进电机，分别控制喷涂小车的前后运动及喷嘴的摆动；plc输入(di，ai)和输出(do，ao)模块用于连接空压机、搅拌电机、升降电机、变频调速器与发动机壳体旋转电机、离合器、电磁换向阀、限位接近开关、压力调节阀、温度传感器等元件。
控制系统上位机以西门子op277为人机界面与下位机pi。c通讯，采用mpi协议，用于对系统发出操作指令、模拟显示工作状态、设定工艺控制参数等。图2为控制系统原理图。
2．2 plc程序设计
在plc程序控制下，自动喷涂机按照预先设定的工艺参数完成喷涂作业。其运行工艺参数存储在数据块dblo内。
下位机plc编程软件使用西门子step 7 v5．4版本，位置控制器fm353模块硬件配置软件、op277组态软件嵌入安装在step 7中。
plc程序包括以下功能模块：①步进电机定位控制程序块，可以对喷涂小车来回移动、喷嘴摆动进行xx控制；②开关逻辑控制程序块，对空气压缩机、搅拌电机、升降电机、变频调速电机、储料罐打开阀、储料罐加压阀、喷嘴阀、离合器等执行器实施启停控制；③信号采集程序块，包括喷涂小车运动安全限位、喷嘴摆动安全限位、烘房温度信号、壳体旋转速度信号等的检测；④模拟信号输出程序块，可对喷嘴压力、储料罐压力大小进行连续调节。
2．3操作界面设计
自动喷涂机的人机操作界面选用西门子op277，采用西门子mpi协议与下位机plc通讯，对系统发出操作指令，同时模拟显示运行状态。
通过组态软件把其组态为主域面、调试画面、参数设定画面、功能键帮助画面等。将操作员面板上的k键定义为电机、阀门的开关键；可根据不同画面，把f功能键定义为两个步进电机的操作键。
3结束语
基于plc及步进电机控制的自动喷涂机，采用步进电机定位控制技术，自动化程度高，操作方便，减少了安全隐患，提高了产品质量及工作效率。砂浆喷涂机www.makpt.com
1．1喷涂小车
喷涂小车由喷枪、垂直导轨、料罐、驱动电机组等组成。喷头固定在喷枪的一端，喷枪的另一端紧固在垂直导轨上。喷头的轴向前后运动是由喷涂小车在地轨上的前后运动来完成。在喷涂小车上还设有电磁离合器，便于调试和确定喷涂行程。气管和浆料输送管从喷枪内部穿过，由于喷枪为长悬臂杆，为保证其强度和便于运输，又要适用于不同规格的发动机，因此采用多段不同直径的钢管制成且为可拆卸结构。料罐为不锈钢制成的密封容器，便于加压输送浆料，同时为保证浆料的均匀性，喷涂过程中一直有锚形桨在搅拌。喷涂车上共有4组驱动电机：一组电机带动混合桨搅拌物料，保证浆料均匀，不分层；一组电机驱动垂直导轨带动喷杆垂直运动(升降)；一组采用步进电机带动铜轮旋转，使喷涂小车沿地轨前后运动，且前后进给速度连续可调；还有一组步进电机驱动喷头摆动，其摆角及摆动速度可由程序设定。
喷涂车驱动轴部分采用电磁离合器联接，当离合器接合时，喷涂车由步进电机驱动；当离合器断开时，可人工推动喷涂车，以便于调试。
喷头的设计对喷涂质量的好坏有着直接的影响，喷头为单浆料接口、单气体接口的结构形式。为了取得{zh0}的雾化质量，须对气体的压力和浆料的流量进行严格控制。浆料的流量通过输送气压进行控制。本没备配置了大容积的储气罐，并采用电磁比例压力阔调节储气罐和料槽的压力，因此压力可得到xx控制，保证了喷涂质量的均匀性。
1．2加热保温烘房
加热保温烘房可保证发动机喷涂及烘干衬层的温度。由于发动机在烘房中烘干的时间较长，为了减少热损失，烘房的墙壁必须有良好的绝热性，因此采用轻质绝热材料，且配置有轴流风机并在房顶设有通风管道以排出浆料中的溶剂蒸汽。
在烘房的前、中、后分别安装温度传感器，以监视温度场的均匀性。
1．3壳体旋转部件发动机
壳体旋转部件驱动发动机绕轴线旋转运动，它由发动机壳体旋转支撑架和驱动电机构成，并通过长轴齿式联轴器联接。烘房的一个侧面设计一对活动门。在对发动机内壁进行喷涂作业前，首先操作喷涂小车带着喷枪退出烘房，打开门，操作人员将壳体旋转支撑架拉出烘房外装卸发动机壳体，再把支撑架推进烘房内，与驱动电机装置联接。
当喷涂、烘干工序结束后，打开门，工作人员进入烘房内把壳体与驱动装置脱离，将旋转支撑架拉出烘房外，取下喷涂好的壳体。驱动电机位于烘房的外面，常温下运行，以利于其保持良好的工作状况。驱动电机采用变频调速器驱动可得到较宽的调速范围。
1.4地轨
地轨给喷涂小车的前后运动提供支撑和导向。另外还提供前后的行程端点，用于前后位置限位。
2控制系统
2．1控制系统
i作原理该系统以西门子plc为控制核心，选用cpu314；步进电机控制器选用fm 353模块；步进电机驱动器选用fm stepdklve模块；配备西门子步进电机，分别控制喷涂小车的前后运动及喷嘴的摆动；plc输入(di，ai)和输出(do，ao)模块用于连接空压机、搅拌电机、升降电机、变频调速器与发动机壳体旋转电机、离合器、电磁换向阀、限位接近开关、压力调节阀、温度传感器等元件。
控制系统上位机以西门子op277为人机界面与下位机pi。c通讯，采用mpi协议，用于对系统发出操作指令、模拟显示工作状态、设定工艺控制参数等。图2为控制系统原理图。
2．2 plc程序设计
在plc程序控制下，自动喷涂机按照预先设定的工艺参数完成喷涂作业。其运行工艺参数存储在数据块dblo内。
下位机plc编程软件使用西门子step 7 v5．4版本，位置控制器fm353模块硬件配置软件、op277组态软件嵌入安装在step 7中。
plc程序包括以下功能模块：①步进电机定位控制程序块，可以对喷涂小车来回移动、喷嘴摆动进行xx控制；②开关逻辑控制程序块，对空气压缩机、搅拌电机、升降电机、变频调速电机、储料罐打开阀、储料罐加压阀、喷嘴阀、离合器等执行器实施启停控制；③信号采集程序块，包括喷涂小车运动安全限位、喷嘴摆动安全限位、烘房温度信号、壳体旋转速度信号等的检测；④模拟信号输出程序块，可对喷嘴压力、储料罐压力大小进行连续调节。
2．3操作界面设计
自动喷涂机的人机操作界面选用西门子op277，采用西门子mpi协议与下位机plc通讯，对系统发出操作指令，同时模拟显示运行状态。
通过组态软件把其组态为主域面、调试画面、参数设定画面、功能键帮助画面等。将操作员面板上的k键定义为电机、阀门的开关键；可根据不同画面，把f功能键定义为两个步进电机的操作键。
3结束语
基于plc及步进电机控制的自动喷涂机，采用步进电机定位控制技术，自动化程度高，操作方便，减少了安全隐患，提高了产品质量及工作效率。砂浆喷涂机www.makpt.com
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