對靜電噴涂操控系統(tǒng)的研制，本文完結了如下作業(yè)。首要，對系統(tǒng)整體架構進行設計。其次，詳細全自動噴粉流水線設計了靜電噴涂操控柜內(nèi)部的通訊和諧器和操控器。通訊和諧器選用STM32F407作為主控MCU，設計了以太網(wǎng)和RS48_5通訊接口。并設計了固態(tài)繼電器觸發(fā)輸出電路用于操控器的觸發(fā)。操控器分為操作面板和操控主板，分別選用STM32F100設計了操作面板和STM32F20_5設計了操控主板。其功用是對靜電噴涂參數(shù)輸出進行控制，以及對輸出參數(shù)進行丈量。然后，詳細設計了噴涂操控器的軟件部分，包含操控器驅動軟件、操控器操控算法等的設計。停止時，拉動ENABLE禁用控制芯片并下拉RESET復位控制芯片。醉后，對靜電噴涂操控器進行了功用測驗，并在噴涂現(xiàn)場測驗了操控器功能，達到了較好的噴涂效果，驗證了靜電噴涂操控器的可行性。

全自動噴粉流水線涂裝是指金屬和非金屬外表掩蓋保護層或裝修層，而噴涂就是差異于傳統(tǒng)的刷涂、刮涂等人工涂裝工藝，選用噴槍，借助于壓力或離心力，分散成均勻而微細的霧滴，施涂于被涂工件外表的涂裝辦法[。目前，全自動噴粉流水線噴涂作業(yè)廣泛應用于轎車、家電、塑膠、船只、航空航天等范疇。噴涂按原理根本分為三種方法:空氣噴涂、無氣噴涂和靜電噴涂，隨后又由這三種噴涂方法演化出了大流量低壓霧化噴涂、主動噴涂、高壓無氣噴涂、等離子噴涂等噴涂方法。當電壓足夠高的時候靜電噴槍端部的電極針周圍構成空氣電離區(qū)，使電極針鄰近的空氣發(fā)生強烈電暈放電。

我國在噴涂作業(yè)的開展上起步相對比較晚，對噴涂操控系統(tǒng)的研制也處在相對落后的水平。現(xiàn)在的涂裝生產(chǎn)線在國內(nèi)也有好多，可是總體水平與國外相比還有一定的差距。首先，國內(nèi)大多數(shù)的全自動噴粉流水線操控器選用恒壓和恒流的操控方法來完成對靜電參數(shù)的操控，而在氣壓操控方面仍然選用手動調(diào)理。這也制約操控器的開展空間，手動調(diào)壓必須在噴涂現(xiàn)場操作，尤其在全自動噴粉流水線流水線作業(yè)時不光費時費力，而且手動調(diào)壓操控精度沒有確保，也完成不了徹底的自動化噴涂。其次，國內(nèi)的噴涂流水線缺乏系統(tǒng)性的建設，這也與職業(yè)中在涂裝設備的投入不是很大，職業(yè)散布不均勻，所以先進的設備不充足，還有就是根底原件的問題，總體水平不過關。現(xiàn)在國內(nèi)僅在一些職業(yè)投入比較大，比方轎車零部件、航空航天選用的是比較先進的機械臂自動噴涂;而低端職業(yè)開展嚴重不足，很多家電職業(yè)多數(shù)選用國外的噴涂控系統(tǒng)。此外，國內(nèi)的噴涂操控器多數(shù)是針對手動噴涂研制的，操控器不具備對外的通訊接口，難以完成聯(lián)網(wǎng)協(xié)作噴涂。低三位2是開始-停止模塊數(shù)據(jù)包標志，位1是瀏覽參數(shù)模塊數(shù)據(jù)包標志，和bi。許多國產(chǎn)操控器的界面也不行友好，一個是參數(shù)配置繁瑣，還有就是參數(shù)顯示選用指示燈分級表明，參數(shù)分辨率極低，嚴重影響噴涂質量。

國內(nèi)噴涂設備存在的問題與思考

全自動噴粉流水線盡管具有很多優(yōu)點而被廣泛應用，可是也存在一些不足之處。例如，涂層的均勻程度受工件巨細和外形影響較大。復雜形狀的工件因受“法拉第效應”的影響噴涂質量往往難以確保，有時甚至需求采納手工補噴。此外，在高壓電場中工作存在電火花引發(fā)火災的隱患，在靜電噴涂現(xiàn)場由大量的粉末懸浮顆粒，簡單引起粉塵事故。還有就是現(xiàn)在在國內(nèi)的中小型的噴涂生產(chǎn)廠家的靜電噴涂流水線自動化程度比較低，PLc運動操控醉多只有一維上下往復運動，對噴涂間隔的調(diào)理仍然需求停機調(diào)整。通過采樣和測量噴槍的輸出電壓，輸出電流和反饋電流信號來實現(xiàn)控制電壓和控制電流輸出的閉環(huán)控制。噴涂設備質量比較差，使用耐久度不行，精度也不足，還有就是對氣壓的操控仍然多是選用手動調(diào)壓。

全自動噴粉流水線供粉量的操控由流速氣壓和流化氣壓決定，供粉的空氣壓力不能太大，否則將使粉末的沉積率下降，收回粉末添加，上粉率變低。可是，對于形狀雜亂得工件，因為工件陰角處有靜電屏蔽的死角，可增大噴涂氣壓，使粉末有一定的噴發(fā)力。涂層的厚度與供粉量成正比，噴涂一段時間后，涂層的厚度添加減慢，再增大供粉量時，沉積率減小，使收回粉添加。美國的諾信公司研發(fā)的醉新操控體系配有12英寸的液晶五顏六色觸摸屏，具有良好的人際交互界面，選用數(shù)字流量調(diào)理的方法對氣壓進行主動操控。

靜電電流以及氣壓參數(shù)對噴涂作業(yè)的影響分別是:

全自動噴粉流水線靜電電流:靜電電流過高，簡單發(fā)生放電并會擊穿粉末的涂層;全自動噴粉流水線靜電電流過低，使所帶有電荷的粉末數(shù)量削減，然后下降了噴涂功率。霧化氣壓:霧化氣壓過高會引起過噴，使噴涂功率下降，會加重粉末對噴槍的磨損，削減噴槍壽數(shù);霧化氣壓過低，則引起涂層不均勻，且簡單使送粉部件阻塞。流速氣壓:流速壓力越高會使得粉料沉積的速度越快，有利于快速得到期望厚度的涂層，可是過高就會添入粉末使用量和靜電噴槍的磨損速度。全自動噴粉流水線流化氣壓:流化氣壓過高會發(fā)生大量氣泡，然后下降粉料密度使供粉量下降，使生產(chǎn)功率下降，流化氣壓過低簡單呈現(xiàn)供粉量不足或者粉末結團然后影響上粉率。跟著計算機技能開展迅速，主動噴涂操控體系經(jīng)過對計算機硬件和軟件的結合，全自動噴粉流水線在硬件上利用了傳感器技能、微電子技能、計算機技能，在軟件上利用了先進操控理論算法。

由于對全自動噴粉流水線執(zhí)行器減壓閥的機械控制沒有極限，因此在軟件中必須設定安全調(diào)節(jié)范圍：總氣壓的100 7080%。我們需要控制的是速度、壓力和霧化壓力的范圍在總壓力的1007080％之間，并且當壓力超過范圍時，調(diào)節(jié)將停止。由原步進電機模塊設計的步進電機轉速與輸出PWM脈沖頻率有關。為了保證快速穩(wěn)定的氣壓調(diào)節(jié)，氣壓調(diào)節(jié)是分階段控制的。當誤差超過IOKPa時，可以全速調(diào)節(jié)步進電機；EEPROM存儲模塊使用2_SLC640和靜電噴涂控制器來控制主板。當誤差在1--10KPa之間時，可以中速調(diào)節(jié)步進電機；當氣壓穩(wěn)定時，由于氣壓波動需要調(diào)節(jié)步進電機，則采用慢速調(diào)節(jié)。防止因輕微波動或采樣波動調(diào)整不正確而引起的氣壓嚴重波動。

全自動噴粉流水線通信模塊程序設計控制主板通過USART1與操作面板進行通信。為了提高數(shù)據(jù)傳輸效率和CPU利用率，全自動噴粉流水線采用DMA方式發(fā)送和接收USARTI。同時，為了接收長度未知的數(shù)據(jù)，USART1的空閑可以中斷DART_IT_IDLE，并在空閑中斷處理功能中切換接收緩沖區(qū)，提高數(shù)據(jù)接收容量和速率。控制主板發(fā)送的數(shù)據(jù)包有兩種，一種是事件觸發(fā)的數(shù)據(jù)包，它由響應面板請求的響應參數(shù)組成，另一種是時間觸發(fā)的數(shù)據(jù)包，它由定期發(fā)送的廣播參數(shù)組成。為了防止發(fā)送數(shù)據(jù)之間的沖突，對各個參數(shù)的優(yōu)先級進行了劃分。數(shù)據(jù)在每個模塊中生成，因此封裝參數(shù)也在每個模塊中。當生成數(shù)據(jù)時，將調(diào)用數(shù)據(jù)打包子例程來打包數(shù)據(jù)。同時，有效數(shù)據(jù)標志的相應位置1指示需要發(fā)送數(shù)據(jù)。當USENDATAFFACH不是0時，它表示有數(shù)據(jù)要發(fā)送。全自動噴粉流水線主程序中調(diào)用發(fā)送程序。發(fā)送程序根據(jù)發(fā)送優(yōu)先級判斷是否需要發(fā)送數(shù)據(jù)。如果有一個，它發(fā)送優(yōu)先級數(shù)據(jù)并清除位。電源使用開關電源將220V工頻電源轉換為+24V+_5V電源，用于微控制器的微控制器系統(tǒng)和輸出電路。控制主板要求uSendDataFlag的所有8位表示都具有1字節(jié)和8位。uSendDataFlag的對應優(yōu)先級高于時間觸發(fā)的廣播分組。