11緒論本設(shè)計(jì)針對(duì)礦用高壓軟起動(dòng)控制器隔爆外殼體的噴漆作業(yè)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的噴漆作業(yè)采用人工操作方式,生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)質(zhì)量差,不但存在光澤、平坦性、垂流性、針孔、氣泡等質(zhì)量問題，而且工作環(huán)境惡劣,經(jīng)證實(shí)，噴漆過程中使用的粘合劑和涂料尤其有害，這些材料中通常含有溶劑和異氰酸鹽苯、甲苯、二甲苯（簡稱“三苯”），它們都和皮炎及職業(yè)性哮喘有關(guān)1。嚴(yán)重威脅著操作人員的人身健康。利用機(jī)器人進(jìn)行噴漆作業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化,提高工效和施工質(zhì)量，更主要的是可以減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善工作環(huán)境,降低環(huán)境污染,保證操作工人的身心健康。為此提出自動(dòng)噴漆機(jī)的設(shè)計(jì)。主要進(jìn)行三部分內(nèi)容設(shè)計(jì)：第一，機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；第二，基于plc的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；第三，噴槍平面作業(yè)的軌跡規(guī)劃。2結(jié)構(gòu)方案的確定2.1噴漆對(duì)象結(jié)構(gòu)：名稱：礦用高壓軟起動(dòng)控制器隔爆外殼體外形構(gòu)造：如圖1所示圖1殼體外觀結(jié)構(gòu)尺寸：長2200mm，寬1060mm，高1000mm。22.2工藝過程先噴頂面，再依次噴涂正面，右側(cè)面，背面與左側(cè)面。在每個(gè)工作面上的噴面漆過程為折返掃描式噴射，如圖所示。圖2噴射軌跡2.3方案分析在目前國內(nèi)外的噴漆機(jī)器人中，爬壁機(jī)器人是較先進(jìn)的一種，但本工件的尺寸較小，不適合采用爬壁機(jī)器人。本設(shè)計(jì)提出以下四種方案(見圖3、圖4、圖5、圖6)。它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面進(jìn)行分析比較。2.3.1方案一框架式機(jī)構(gòu)：如圖所示，本方案采用框架式機(jī)構(gòu)，噴槍在盤架上做x向與z向水平運(yùn)動(dòng)，同時(shí)盤架在堅(jiān)桿上作y向上下運(yùn)動(dòng)，這種機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路簡單，控制方便，但是占地面積大，耗材非常多，移動(dòng)不便利，不便使用。3圖3框架式機(jī)構(gòu)外觀2.3.2方案二門式機(jī)構(gòu)：該方案較方案(一)作了較大改進(jìn)，也更具有可行性。本方案采用門式機(jī)構(gòu)，如圖1所示,自動(dòng)噴漆機(jī)機(jī)械系統(tǒng)由主車行走機(jī)構(gòu)、噴槍往復(fù)機(jī)(分頂部、左、右側(cè)三部分)兩部分組成2。圖4門式機(jī)構(gòu)系統(tǒng)外形圖4主車行走機(jī)構(gòu)，防爆電機(jī)通過減速箱直接驅(qū)動(dòng)龍門架，行走時(shí)4輪可完全接觸在軌道上，運(yùn)行平穩(wěn)，無級(jí)調(diào)速，無抖動(dòng)、跳動(dòng)現(xiàn)象。噴槍往復(fù)機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)噴槍分別固定于頂部、左、右兩側(cè)復(fù)機(jī)構(gòu)上，始終保持在最佳噴涂距離，并由電控系統(tǒng)確定噴涂點(diǎn)的設(shè)定，在高速往返行程中開合與關(guān)閉噴槍(在噴涂范圍內(nèi)開，超出噴涂范圍關(guān))。2.3.3方案三旋轉(zhuǎn)橫桿式機(jī)構(gòu)：采用如圖示旋轉(zhuǎn)橫桿，噴槍機(jī)構(gòu)在橫桿上做水平x向及z向運(yùn)動(dòng)，橫桿通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在豎架上旋轉(zhuǎn)，同時(shí)移動(dòng)底盤整體運(yùn)動(dòng)。本方案結(jié)構(gòu)簡便，控制方便，但是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向控制比較復(fù)雜。圖5旋轉(zhuǎn)橫桿式機(jī)構(gòu)外觀2.3.4方案四立架式結(jié)構(gòu)：該方案較方案(三)作了較大改進(jìn)，也更具有可行性。噴槍機(jī)構(gòu)在橫桿上作水平y(tǒng)向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)移動(dòng)底盤