靜電噴涂烘箱控制模塊本文設(shè)計的噴塑機(jī)器人柔性生產(chǎn)線機(jī)器人控制模塊選用西門子S7-300可編程控制器（PLC）可編程邏輯控制器。在柔性生產(chǎn)中，為了克服大規(guī)模生產(chǎn)的不足，即使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠快速適應(yīng)市場需求的變化，也提出了一種新的生產(chǎn)理念。PLC是一種通過編程邏輯控制使工業(yè)系統(tǒng)實現(xiàn)目標(biāo)過程的控制設(shè)備。國際電工（IEC）將PLC定義為數(shù)字操作的電子系統(tǒng)，專門為工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用而設(shè)計?？删幊炭刂破鳎≒LC）是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的基本組成部分，是工業(yè)自動化的核心設(shè)備之一。這是一種特殊的工業(yè)控制微機(jī)設(shè)備，靜電噴涂烘箱具有計算機(jī)系統(tǒng)可編程的特點，程序運行復(fù)雜，抗干擾能力強(qiáng)，可使用惡劣的工業(yè)控制環(huán)境。此外，隨著PLC的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的PLC具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與其它計算機(jī)系統(tǒng)組成分布式的復(fù)雜控制系統(tǒng)。靜電噴涂烘箱CPU模塊主要由微處理器和存儲器組成。通過對其它模塊采集的信息進(jìn)行采集、分析和處理，將操作結(jié)果傳送到輸出系統(tǒng)。CPU模塊的核心功能是執(zhí)行用戶程序，存儲器的核心功能是存儲程序和用戶數(shù)據(jù)。

靜電噴涂烘箱離線編程系統(tǒng)需要通過計算機(jī)建立系統(tǒng)的CAD數(shù)學(xué)模型，對系統(tǒng)創(chuàng)建的CAD模型進(jìn)行編程處理，并對編程結(jié)果進(jìn)行后處理。

一般來說，靜電噴涂烘箱離線編程系統(tǒng)包括三個模塊：機(jī)器人系統(tǒng)CAD建模、離線編程。

（1）CAD建模需要完成以下任務(wù)：

1）加工件的建模；

2）現(xiàn)場設(shè)備的建模；

3）系統(tǒng)的布局規(guī)劃；

4）數(shù)學(xué)模型的處理。由于利用現(xiàn)有的CAD數(shù)據(jù)建立的機(jī)器人模型與機(jī)器人的理論參數(shù)和實際模型之間存在誤差，需要對機(jī)器人模型進(jìn)行零點標(biāo)定、坐標(biāo)系標(biāo)定，并對誤差進(jìn)行分析和修正。

（2）離線編程模塊一般包括：靜電噴涂烘箱和現(xiàn)場設(shè)備的任務(wù)分配、靜電噴涂烘箱末端執(zhí)行器的變換方程、機(jī)器人姿態(tài)變換矩陣和任務(wù)程序的編制等。靜電噴涂烘箱噴涂系統(tǒng)讀取箱型與當(dāng)前噴涂配方匹配，調(diào)用相應(yīng)的噴涂程序開始噴涂操作。在對機(jī)器人運行路徑進(jìn)行初步編程后，根據(jù)結(jié)果，對相應(yīng)的奇異點和干涉點程序進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男拚?。將修改后的程序?qū)霗C(jī)器人控制器，在線控制靜電噴涂烘箱的運動，并進(jìn)行調(diào)試，完成操作。機(jī)器人編程語言將機(jī)器人離線編程系統(tǒng)定義為封裝機(jī)器人的幾何和動態(tài)特性，并提供通用接口。該語言具有空間推理功能，能直接操作幾何信息，能有效地實現(xiàn)自動規(guī)劃和編程。

本文通過對靜電噴涂烘箱系統(tǒng)參數(shù)的具體分析，選擇西門子S7-300 PLC作為噴涂機(jī)器人的控制模塊，選擇西門子S7-1200 PLC作為整個噴涂柔性生產(chǎn)線的控制模塊，分析了S7-300與S7-1200之間的系統(tǒng)通信。通過引進(jìn)國外噴涂技術(shù)，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國噴涂技術(shù)日趨完善。將注塑生產(chǎn)線的操作系統(tǒng)劃分為模塊，分析了靜電噴涂烘箱注塑柔性生產(chǎn)線的工業(yè)控制編程模塊、模塊和操作系統(tǒng)功能模塊的具體工作，并對注塑柔性生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。整體設(shè)計。在模塊中設(shè)計了噴涂生產(chǎn)線的系統(tǒng)。通過建立CAD模型動畫，對靜電噴涂烘箱的任務(wù)和運動軌跡進(jìn)行規(guī)劃，對整個生產(chǎn)線的噴涂過程進(jìn)行檢查噴涂槍是否碰撞，是否有干涉，機(jī)器人的加工路徑是否合理，末端執(zhí)行器的姿態(tài)是否合理。并計算噴涂機(jī)。靜電噴涂烘箱每一步的運行時間和整個噴涂過程的循環(huán)時間為離線編程結(jié)果的可行性提供了參考。

在paintpro環(huán)境中建立靜電噴涂烘箱模型paintpro可以加載各種實體數(shù)學(xué)模型。因此，本文要解決的另一個關(guān)鍵問題是實現(xiàn)S7-1200和S7-300之間的數(shù)據(jù)交換。一部分是軟件模型庫，可以直接加載和編輯。另一部分是IGS或IGES格式的模型文件，可由其他三維繪圖軟件導(dǎo)出。本文采用SolidWorks軟件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，靜電噴涂烘箱通過SolidWorks將單個零件或裝配件保存為IGES格式，導(dǎo)入到paintPro中。為機(jī)器人安裝噴槍工具。在要添加的相應(yīng)機(jī)器人單元的目錄中，雙擊機(jī)器人的名稱彈出“工具屬性”對話框，選擇“普通文件欄下的CADFILE按鈕”，找到要添加的噴槍，然后單擊“應(yīng)用確認(rèn)”；在UToOL工具欄中，選擇“編輯UToOL”，輸入相應(yīng)的TCP坐標(biāo)值。在UTOOL部分噴槍，點擊申請確認(rèn)，并在特征。在列中，靜電噴涂烘箱可以在自動生成軌跡時設(shè)置機(jī)器人末端執(zhí)行器的默認(rèn)姿態(tài)，并且可以在機(jī)器人沿計劃軌跡移動時設(shè)置關(guān)節(jié)的運動模式。在“噴涂默認(rèn)值”欄中，可以將噴涂工具設(shè)置為噴涂槍應(yīng)用或旋轉(zhuǎn)杯應(yīng)用、噴涂槍距離、噴涂槍移動速度、噴涂寬度和疊加率等，機(jī)器人的工作單元和工件的描述是離線編程的首要任務(wù)。為了實現(xiàn)離線系統(tǒng)的多功能化，構(gòu)建了靜電噴涂烘箱的CAD模型、輸送鏈的CAD模型和工作單元的工件模型，并直接從CAD模型中獲取數(shù)據(jù)信息。