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無(wú)論是傳統(tǒng)的噴涂作業(yè),仍是現(xiàn)在先進(jìn)的機(jī)器人噴涂,都離不開環(huán)境保護(hù)的論題。在粉料粉末涂料方面,我國(guó)己經(jīng)處于穩(wěn)定的需求增長(zhǎng)時(shí)期,這也預(yù)示著噴涂生產(chǎn)職業(yè)在未來(lái)的開展是一個(gè)需求增長(zhǎng)的開展模式?,F(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)日益增強(qiáng),無(wú)論是國(guó)家仍是人民對(duì)環(huán)保都有極大的關(guān)注,在2006年國(guó)家公布的HJ/T 293-2006中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)轎車生產(chǎn)制作中的噴涂工藝有清晰的環(huán)境保護(hù)指標(biāo)。在《2016年靜電噴涂職業(yè)現(xiàn)狀及開展趨勢(shì)分析》報(bào)告中顯現(xiàn)我國(guó)噴涂職業(yè)開展到今日依然有很大的空缺。在粉料粉末涂料方面,我國(guó)己經(jīng)處于穩(wěn)定的需求增長(zhǎng)時(shí)期,這也預(yù)示著噴涂生產(chǎn)職業(yè)在未來(lái)的開展是一個(gè)需求增長(zhǎng)的開展模式。職業(yè)的開展離不開噴涂設(shè)備的開展,所以靜電噴涂操控系統(tǒng)的研制具有深遠(yuǎn)的意義。
作為噴涂機(jī)械的中心,噴涂機(jī)械操控器是噴涂功率、噴涂質(zhì)量的關(guān)鍵所在。通過(guò)氣壓信號(hào)處理電路得到流量氣壓和霧化氣壓反饋信號(hào),結(jié)合靜電噴霧控制器的工作方式和工作狀態(tài)輸出步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)調(diào)節(jié)流量氣壓和霧化空氣壓力輸出。從引入噴涂機(jī)械技術(shù)到今日,30多年來(lái)國(guó)產(chǎn)噴涂設(shè)備己經(jīng)成為噴涂作業(yè)的必選設(shè)備。但是在對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求比較高的大規(guī)模生產(chǎn)作業(yè)中,國(guó)內(nèi)的噴涂設(shè)備依然不能保證產(chǎn)品質(zhì)量,國(guó)外先進(jìn)的靜電噴涂操控系統(tǒng)仍是必選。這是因?yàn)閲?guó)產(chǎn)噴涂設(shè)備無(wú)論是在參數(shù)操控,還是在產(chǎn)品體驗(yàn)上都有不小的差距。目前國(guó)內(nèi)許多靜電噴涂操控器依然采取手動(dòng)調(diào)壓,現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)調(diào)整等操作繁雜,而且現(xiàn)場(chǎng)空氣中會(huì)有許多漂浮的粉料,嚴(yán)重影響工人身體健康。
臨朐浩偉電子設(shè)計(jì)的噴涂機(jī)械噴霧控制器可分為三個(gè)部分:電源,控制板和操作面板?,F(xiàn)如今,智能設(shè)備是未來(lái)的開展趨勢(shì),操控器不再是單純的參數(shù)操控,更多的需要與操控體系交互,作為整個(gè)操控體系的一部分,能夠完成長(zhǎng)途監(jiān)控。電源使用開關(guān)電源將220V工頻電源轉(zhuǎn)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。控制板是控制器的核心,主要負(fù)責(zé)控制和采集輸出。操作面板是完成控制器功能的前提,是人機(jī)交互的界面。噴涂機(jī)械操作面板的設(shè)計(jì)包括按鍵輸入和LED數(shù)碼管顯示,符合靜電噴涂控制柜的要求和控制器及外部控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
浩偉電子提出的噴涂機(jī)械通信,也支持現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)配置。通過(guò)對(duì)噴涂操作具體過(guò)程的分析和總結(jié),根據(jù)國(guó)內(nèi)外靜電噴涂控制系統(tǒng)的參考,提出了靜電噴涂控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),并設(shè)計(jì)了適合該系統(tǒng)的靜電噴涂控制柜。顯示功能允許單獨(dú)的繪畫作業(yè)。控制板是底部控制的核心。 MCU模塊通過(guò)計(jì)算控制每個(gè)模塊。每個(gè)模塊的控制電路控制輸出結(jié)構(gòu),并通過(guò)ADC采樣和測(cè)量檢測(cè)每個(gè)輸出參數(shù)。主控MCU電路通過(guò)I / O口連接觸發(fā)信號(hào)處理電路,接收外部觸發(fā)信號(hào),并結(jié)合靜電噴霧控制器的工作狀態(tài)輸出觸發(fā)使能信號(hào);輸出電壓,電流和電輸出狀態(tài)通過(guò)槍接口信號(hào)處理電路獲得。反饋信號(hào)結(jié)合靜電噴涂控制器的工作模式和工作狀態(tài)輸出控制電壓,調(diào)節(jié)輸出噴涂機(jī)械靜電電壓或靜電電流;通過(guò)氣壓信號(hào)處理電路得到流量氣壓和霧化氣壓反饋信號(hào),結(jié)合靜電噴霧控制器的工作方式和工作狀態(tài)輸出步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)調(diào)節(jié)流量氣壓和霧化空氣壓力輸出。
噴涂機(jī)械顯示:在自檢狀態(tài)下,各數(shù)字管的參數(shù)顯示子程序依次調(diào)用鍵顯示模塊顯示參數(shù)1s,用于檢查硬件是否處于良好狀態(tài)。在停止?fàn)顟B(tài)下顯示測(cè)量參數(shù)。噴涂機(jī)械動(dòng)態(tài)參數(shù)為輸出電壓,輸出電流,反饋電流,流量氣壓,霧化氣壓和總氣壓。運(yùn)行狀態(tài)顯示測(cè)量參數(shù)。按“流化氣壓”和“霧化氣壓”按鈕可以切換這兩組數(shù)碼管的顯示內(nèi)容。瀏覽配置參數(shù)以瀏覽選擇狀態(tài)顯示。噴涂機(jī)械接收的配置參數(shù)被存儲(chǔ)為用于瀏覽的臨時(shí)參數(shù)。確認(rèn)選擇后,按.”按鈕將它們保存為配置參數(shù)。預(yù)設(shè)狀態(tài)顯示臨時(shí)參數(shù)。在修改參數(shù)時(shí),根據(jù)相應(yīng)的鍵選擇閃爍的數(shù)據(jù)位。確認(rèn)選擇之后,按“確認(rèn)”按鈕保存配置參數(shù)。當(dāng)不修改時(shí),再次按“預(yù)設(shè)”來(lái)取消修改。
由于噴涂機(jī)械按鍵顯示驅(qū)動(dòng)芯片BC7277的通信速率低,刷新每組參數(shù)需要很多時(shí)間,所以每個(gè)周期只刷新一個(gè)參數(shù),LED指示燈顯示總共九個(gè)周期刷新一組參數(shù),所以主程序有增量。噴涂設(shè)備質(zhì)量比較差,使用耐久度不行,精度也不足,還有就是對(duì)氣壓的操控仍然多是選用手動(dòng)調(diào)壓。運(yùn)行速度提高了9倍。為了完成噴涂機(jī)械控制任務(wù),將不同類型的數(shù)據(jù)劃分為發(fā)送優(yōu)先級(jí)。數(shù)據(jù)被打包在每個(gè)模塊中。在發(fā)送時(shí)應(yīng)考慮優(yōu)先級(jí)和發(fā)送間隔,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)封裝。程序和發(fā)送程序確保正常通信。數(shù)據(jù)打包器的功能不僅是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,而且對(duì)數(shù)據(jù)類型的優(yōu)先級(jí)標(biāo)志uSendDataFlag的相應(yīng)位進(jìn)行定位,并計(jì)算數(shù)據(jù)幀有效部分的CRC校驗(yàn)碼。本文采用16位CRC校驗(yàn)碼對(duì)有效數(shù)據(jù)位進(jìn)行校驗(yàn)。
數(shù)據(jù)發(fā)送程序根據(jù)數(shù)據(jù)類型的優(yōu)先級(jí)發(fā)送封裝的數(shù)據(jù)uSendDataFlag對(duì)應(yīng)的位,指示發(fā)送完成。噴涂機(jī)械發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔是2ms,并且在發(fā)送數(shù)據(jù)之后清除。因此,通信協(xié)調(diào)板選擇封裝為L(zhǎng)QFP100的STM32F407。計(jì)時(shí)器用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)時(shí)。時(shí)間間隔不允許發(fā)送到下一次。否則,我們需要等待。數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計(jì)采用串行IDLE空閑中斷接收數(shù)據(jù),噴涂機(jī)械采用雙緩沖區(qū)接收數(shù)據(jù),盡量防止數(shù)據(jù)丟失。根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)送程序,雙緩沖區(qū)可以完全滿足一般的接收需求。接收到數(shù)據(jù)包后,必須及時(shí)處理。否則,當(dāng)接收到下一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí),它將覆蓋將來(lái)可以處理的數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時(shí),它將接收完成標(biāo)志RevvEndIdFig=1。
對(duì)應(yīng)于噴涂機(jī)械有效數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包將被取出。首先,如果數(shù)據(jù)不完整,將驗(yàn)證幀的頭部和尾部數(shù)據(jù)的完整性。要能夠依照傳輸過(guò)來(lái)的工件的形狀、大小、方位以及傳輸速度來(lái)靜確操控噴槍的啟停。返回接收錯(cuò)誤RX_ERR;如果數(shù)據(jù)已完成,并且驗(yàn)證CRC檢查的正確性以確保接收到正確的數(shù)據(jù)包,則相同的CRC檢查錯(cuò)誤返回到接收錯(cuò)誤RX_ERR。當(dāng)數(shù)據(jù)完全正確時(shí),根據(jù)函數(shù)代碼和錯(cuò)誤代碼執(zhí)行相應(yīng)的處理,并接收正確的RX_OK。當(dāng)接收到錯(cuò)誤時(shí),根據(jù)錯(cuò)誤信息對(duì)錯(cuò)誤響應(yīng)包進(jìn)行打包,并將其發(fā)送回發(fā)送方。噴涂機(jī)械控制器和協(xié)調(diào)器之間通信的數(shù)據(jù)類型包括主機(jī)上傳的配置參數(shù)、控制器上傳的測(cè)量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù),以及在異常狀態(tài)下上傳的告警參數(shù)??刂破鞑僮髅姘鍙目刂浦靼褰邮諟y(cè)量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)放入RS48_5傳輸緩沖區(qū)中,以便上傳到協(xié)調(diào)器。如果尚未發(fā)送數(shù)據(jù)并生成新數(shù)據(jù),則直接覆蓋原始數(shù)據(jù)。
噴涂機(jī)械