环保真空油漆静电涂装流水线关键技术研究

摘要

随着现代工业的发展，人们对汽车、摩托车、家电、五金、玩具以及日用工业品的表面油漆涂装质量要求越来越高，既要油漆涂装满足一定机械性能要求，又要涂层满足厚度均匀、光泽度好等要求。近年来，涂料质量的不断提高和涂装工艺的不断改进极大地促进了工业品表面涂装质量的提高，但同时存在环境污染大、涂料利用率低、涂装效率低、能耗高、溶剂废漆回收处理难等一系列问题。为了解决这些问题，项目组在前几代真空静电喷涂设备的基础上开发出了一条环保真空静电涂装流水线。
　　 本文主要对环保真空静电涂装流水线的传动系统和固化系统进行了研究。这两个系统都和产品表面最终喷涂质量息息相关。本课题内容主要来自于广东省产学研项目“高效节能环保真空喷涂技术攻关”。本文主要完成了以下工作:
　　 首先，对已有挂具的结构进行了分析，找出了工件不能顺利自转的原因——结构设计不合理、加工制造误差大、安装精度低。设计了一种新的挂具并制作出了样件。经现场安装调试测试，挂具转动顺利平稳。
　　 其次，对整个流水线的传动系统（包括工件车牵引机构和工件自转系统）进行了仔细分析研究。工件车牵引机构采用了滚珠丝杆作为动力驱动部件。由于工件车整体重量过大，对滚珠丝杆的实际负重能力和位移精度进行了测试和实验结果分析。对于工件自转系统，提出了两套方案，比较后得出了最优的方案。其中还借助了ANSYS有限元分析软件对整个工件车框架进行了受力和受热变形耦合分析。根据分析的结果对工件车整体结构进行了优化设计，使工件车整体重量减轻。
　　 最后，对漆膜固化质量的影响因素进行了分析，找到了决定漆膜质量高低的关键因素——固化温度。另外，对红外烤灯的辐射传热方式进行了理论研究。采用了模糊控制的方法对工件表面固化温度控制系统进行设计。在Matlab/Simulink中对模糊控制系统进行了建模和仿真，仿真结果表明该模糊控制系统设计合理。

目录

摘要

CONTENTS

第一章 绪论

1．1 研究背景及选题意义

1．2 研究现状及存在的问题

1．2．1 研究现状

1．2．2 存在的问题

1．3 主要研究内容

1．4 课题来源

第二章 工件自转挂具结构改进设计

2．1 原有挂具存在的主要问题

2．1．1 原有挂具转动不顺原因分析

2．2 挂具结构改进设计和仿真分析

2．2．1 挂具结构改进设计

2．2．2 挂具的运动仿真分析

2．3 新挂具挂盘样机制造及安装调试

2．4 本章小结

第三章 工件车牵引机构的设计

3．1 工件车牵引机构方案的比较

3．2 滚珠丝杠的设计计算和选型

3．3 滚珠丝杠实际负重能力和定位精度测试

3．4 工件车牵引机构设计

3．5 本章小结

第四章 工件车结构设计

4．1 工件车整体结构设计

4．2 工件车整体结构的有限元分析

4．2．1 有限元分析方法的简介

4．2．2 工件车整体结构有限元分析

4．2．3 工件车关键部件结构优化设计

4．3 工件车齿轮传动系统设计

4．4 工件车定位机构设计

4．5 本章小结

第五章 工件表面固化温度测量与控制系统设计

5．1 工件表面漆膜固化的影响因素

5．2 温度测量与控制系统设计

5．2．1 温度测量控制系统总体设计

5．2．2 模糊控制系统的设计

5．3 温度控制系统建模与仿真

5．3．1 模糊自适应整定PID控制系统

5．4 本章小结

结论与展望

一 结论

二 展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

攻读学位期间其他研究成果

声明

致谢