[发明专利]一种铝型材静电喷涂自动控制方法

说明书

本发明公开了一种铝型材静电喷涂自动控制方法，在仿真系统部分，首先通过理论分析，结合实验数据建立对应所述静电粉末喷枪控制器的平面喷涂涂层厚度分布模型，模型能够通过修改喷涂参数生成不同的涂层分布，然后通过喷枪喷涂仿真结果优化吊挂线速度和往复机速度，并得到能满足均匀喷涂要求的喷涂参数；开发工控机软件，实现方便快捷调整喷涂参数，仿真喷涂过程；搭建下位机系统，实现信号采集，逻辑控制等功能。本发明实现了生产线喷枪的自动开关控制，喷涂过程的可视化仿真，解决了现有铝型材静电喷涂生产线自动化程度低，产品表面涂层厚度不均匀的问题，并提高了企业的生产效率和粉末的利用率，有效降低了企业的人力和物力成本。

技术领域

本发明涉及粉末涂装控制的技术领域，尤其涉及到一种铝型材静电喷涂自动控制方法。

背景技术

静电喷涂是指利用电晕放电原理使涂料粉末在高压直流电场作用下带负电，并吸附于正电基底表面的涂装方法。原理是静电场对电荷的作用：将工件接地作为阳极，喷枪作为阴极，即在喷枪上施加负电压，在喷枪和工件之间形成静电场，粉末从喷枪喷出时带上负电荷，在电场力的作用下粉末颗粒附着在工件上形成均匀的薄膜，多余的粉末通过回收系统回收，其效率高，经济效益好，对环境也很友好，采用自动化生产线进行铝型材的静电喷涂加工可以显著提高粉末的利用率和生产效率。

国内目前大部分铝型材加工企业的静电喷涂生产线采用一或两个主控制器通过广播模式控制多个静电粉末喷枪控制器进行喷涂参数调整模式，这种模式的自动化程度较低，并且也存在以下几个缺点：第一、喷涂参数的调整不够方便快速。第二、粉末的利用率低，人力成本高。第三、对喷涂参数的选择一般通过经验和试错来确定，费时费力且结果不一定准确。第四、喷涂过程没有做到可视化。铝型材静电喷涂加工企业迫切需要一种能实现铝型材静电喷涂自动控制，对产品表面涂层厚度进行均匀控制，可视化仿真喷涂过程的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动化程度高、仿真结果准确、对喷涂现场具有可靠参考价值的铝型材静电喷涂自动控制方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：

一种铝型材静电喷涂自动控制方法，包括如下步骤：

步骤1，结合理论分析，通过实验方法获得对应所述静电粉末喷枪控制器的铝型材涂层厚度分布模型，通过此模型建立起控制器各喷涂参数与涂层厚度的关系，通过实时喷涂参数的改变获得相应的分布规律；铝型材涂层厚度分布模型以高斯分布为基础，对实验结果进行分析后乘以相应的修正系数，进而得到最终的分布模型；

步骤2，通过多把喷枪喷涂的可视化仿真与步骤1获得的铝型材涂层厚度分布模型来优化吊挂线速度和往复机速度，并得到能满足均匀喷涂要求的喷涂参数；多把喷枪喷涂的可视化仿真在工控机软件上实现，通过调整获得优化后的速度参数和喷涂参数；

步骤3，上位机系统通过工控机软件设定所述下位机系统参数，并通过下位机系统采集传感器信号，从而进行逻辑控制；

步骤4，上位机系统通过工控机软件将最优喷涂参数发送给所述下位机系统，并实时读取下位机系统参数，实现喷涂参数的修改以及喷枪的自动喷涂控制。

进一步地，所述步骤1中，涂层厚度分布模型的修正包括对粉末流量、静电电压参数的修正，使模型能满足喷涂参数的变化。

进一步地，所述步骤3中，上位机系统包括工控机软件和仿真系统；下位机系统包括可编程控制器PLC、旋转编码器、光幕传感器、交换机、以太网转CAN模块和静电粉末喷枪控制器；所述可编程控制器PLC分别与所述增量式旋转编码器、所述光幕传感器连接；所述交换机通过以太网与所述上位机系统、所述以太网转CAN模块、所述可编程控制器PLC进行通信连接。

进一步地，所述步骤4中最优喷涂参数通过所述以太网转CAN模块发送到所述静电粉末喷枪控制器；所述下位机系统参数为所述可编程控制器PLC程序中每把枪的开关枪标志位参数。