用于一种外壳体的自动喷漆机设计毕业论文.doc

11绪论本设计针对矿用高压软起动控制器隔爆外壳体的喷漆作业，因为传统的喷漆作业采用人工操作方式,生产效率低，生产质量差,不但存在光泽、平坦性、垂流性、针孔、气泡等质量问题，而且工作环境恶劣,经证实，喷漆过程中使用的粘合剂和涂料尤其有害，这些材料中通常含有溶剂和异氰酸盐苯、甲苯、二甲苯（简称“三苯”），它们都和皮炎及职业性哮喘有关1。严重威胁着操作人员的人身健康。利用机器人进行喷漆作业，可以实现生产自动化,提高工效和施工质量，更主要的是可以减轻操作工人的劳动强度,改善工作环境,降低环境污染,保证操作工人的身心健康。为此提出自动喷漆机的设计。主要进行三部分内容设计：第一，机器人的机械结构的设计；第二，基于plc的控制系统设计；第三，喷枪平面作业的轨迹规划。2结构方案的确定2.1喷漆对象结构：名称：矿用高压软起动控制器隔爆外壳体外形构造：如图1所示图1壳体外观结构尺寸：长2200mm，宽1060mm，高1000mm。22.2工艺过程先喷顶面，再依次喷涂正面，右侧面，背面与左侧面。在每个工作面上的喷面漆过程为折返扫描式喷射，如图所示。图2喷射轨迹2.3方案分析在目前国内外的喷漆机器人中，爬壁机器人是较先进的一种，但本工件的尺寸较小，不适合采用爬壁机器人。本设计提出以下四种方案(见图3、图4、图5、图6)。它们各有优缺点，下面进行分析比较。2.3.1方案一框架式机构：如图所示，本方案采用框架式机构，喷枪在盘架上做x向与z向水平运动，同时盘架在坚杆上作y向上下运动，这种机构设计思路简单，控制方便，但是占地面积大，耗材非常多，移动不便利，不便使用。3图3框架式机构外观2.3.2方案二门式机构：该方案较方案(一)作了较大改进，也更具有可行性。本方案采用门式机构，如图1所示,自动喷漆机机械系统由主车行走机构、喷枪往复机(分顶部、左、右侧三部分)两部分组成2。图4门式机构系统外形图4主车行走机构，防爆电机通过减速箱直接驱动龙门架，行走时4轮可完全接触在轨道上，运行平稳，无级调速，无抖动、跳动现象。喷枪往复机构，此机构喷枪分别固定于顶部、左、右两侧复机构上，始终保持在最佳喷涂距离，并由电控系统确定喷涂点的设定，在高速往返行程中开合与关闭喷枪(在喷涂范围内开，超出喷涂范围关)。2.3.3方案三旋转横杆式机构：采用如图示旋转横杆，喷枪机构在横杆上做水平x向及z向运动，横杆通过旋转机构在竖架上旋转，同时移动底盘整体运动。本方案结构简便，控制方便，但是旋转机构的转向控制比较复杂。图5旋转横杆式机构外观2.3.4方案四立架式结构：该方案较方案(三)作了较大改进，也更具有可行性。喷枪机构在横杆上作水平y向运动，同时移动底盘作水平x向运动，完成上表面的喷漆作业，上表面完成后，通过绳索的拉动，将喷枪机构拉到立杆上，喷枪机构在立杆上作z向的上