【正文】 中型烤漆生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案第1章 緒論 目的和意義目的：通過中型烤漆生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的課題設(shè)計(jì)，涉及到計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電氣控制技術(shù)與PLC原理及應(yīng)用、傳感器原理與應(yīng)用、自動(dòng)控制原理等多個(gè)學(xué)科。通過本課題的工作，不僅可以實(shí)現(xiàn)中型烤漆生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而且對于PLC和傳感器的認(rèn)識學(xué)習(xí)和使用有積極的促進(jìn)作用，對大學(xué)所學(xué)習(xí)知識的靈活應(yīng)用和總結(jié)。把學(xué)過的專業(yè)知識運(yùn)用于實(shí)際，在理論和實(shí)際結(jié)合過程中進(jìn)一步消化、加深和鞏固所學(xué)的專業(yè)知識，并把所學(xué)的專業(yè)知識轉(zhuǎn)化為分析和解決問題的能力。在搜集材料、調(diào)查研究、接觸實(shí)際的過程中，既可以印證學(xué)過的書本知識，又可以學(xué)到許多課堂和書本里學(xué)不到的活生生的新知識。另外也培養(yǎng)了我獨(dú)立思考問題和解決問題的能力,為今后工作做好技術(shù)儲(chǔ)備。意義：采用人工涂漆,工作勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)率低,涂層質(zhì)量不易保證,還會(huì)對人體產(chǎn)生毒害作用，自動(dòng)噴漆在大批量生產(chǎn)中對提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動(dòng)環(huán)境等都具有重要意義。 國內(nèi)外綜述中國烤漆房起步較晚，經(jīng)過20多年的發(fā)展，中國烤漆房已成為機(jī)械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為中國包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有力的保障，有些烤漆房填補(bǔ)了國內(nèi)空白，已能基本滿足國內(nèi)市場的需求，部分產(chǎn)品還有出口。但在目前，中國烤漆房出口額還不足總產(chǎn)值的5%，進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)，與發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)。 在行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)也存在一系列的問題，現(xiàn)階段中國烤漆房行業(yè)水平還不夠高?？酒岱渴袌鋈遮厜艛嗷?，除了瓦楞紙箱烤漆房和一些小型包裝機(jī)有一定規(guī)模和優(yōu)勢外，其它烤漆房幾乎不成體系和規(guī)模，特別是市場上需求量大的一些2河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第1章成套包裝生產(chǎn)線，如液體灌裝生產(chǎn)線、飲料包裝容器成套設(shè)備、無菌包裝生產(chǎn)線等，在世界烤漆房市場中均被幾家大烤漆房企業(yè)集團(tuán)所壟斷，面對國外品牌強(qiáng)勁沖擊國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該采取積極對策。 從現(xiàn)階段情況看，%的速度增長。美國擁有最大的包裝設(shè)備生產(chǎn)商，其次是日本，其他主要生產(chǎn)商還包括德國、意大利和中國。但未來包裝設(shè)備生產(chǎn)增長最快的是在發(fā)展中的國家和地區(qū)。發(fā)達(dá)國家將從刺激國內(nèi)需求中獲利，并在發(fā)展中國家尋找當(dāng)?shù)睾线m的生產(chǎn)廠家，特別是在食品加工廠進(jìn)行投資，提供烤漆房設(shè)備。而中國自加入世貿(mào)組織以來取得了長足的進(jìn)步，中國的烤漆房水平提升非?？?，與世界的先進(jìn)水平差距逐漸縮小。隨著中國的日益開放，中國的烤漆房也將進(jìn)一步打開國際市場。 第2章 設(shè)計(jì)概述 一個(gè)完整的物件烤漆工藝流程應(yīng)該包括：1前處理2烘干3底漆涂裝4烘烤5面漆涂裝6烘烤7檢查8包裝。前期處理主要有：1 除油；2 水洗；3 除銹；4 水洗；5 表調(diào)；6 水洗；7 磷化；8 水洗；9 水洗；10 烘干。前處理的目的是為了得到良好的涂層，由于以上的沖壓件在制造、加工搬運(yùn)、保存期間會(huì)有油脂，氧化物銹皮，灰塵，銹及腐蝕物等在表面上，若不去除將直接影響到涂膜的性能，外觀等，所以前處理在涂裝工藝中占有極為重要的地位。涂裝前處理與涂布、干燥為涂裝工藝三大主要工序，其中涂裝前處理是基礎(chǔ)工序，它對整個(gè)涂層質(zhì)量、涂層使用壽命、涂層外觀等均有著重要影響 。通過脫脂、除銹、磷化等工序后的工件表面清潔、均勻、無油脂 。9河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第2章 烘干烘干就是要除去表面處理時(shí)留下來的水分，準(zhǔn)備涂漆或者是將油漆烘干下面的工藝做準(zhǔn)備。加快流水線的生產(chǎn)速度。烘干所采用的方法有：柴油加熱烘干、電加熱烘干、蒸汽加熱烘干、遠(yuǎn)紅外加熱烘干、廢機(jī)油加熱烘干、量子加熱烘干等等。 噴涂噴涂的方法可分為以下幾種：1 靜電噴涂法，2 熱噴涂法，3 氣霧劑噴涂法，4高壓無氣噴涂法, 5空氣噴涂法。 靜電噴涂法靜電噴涂系利用高壓靜電場的一種噴涂方法，比較適合于大規(guī)模生 產(chǎn)的噴涂方法，靜電噴涂有許多優(yōu)點(diǎn)，可節(jié)省涂料，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和連續(xù)化?？蓽p少溶劑和涂料的飛散而改善勞動(dòng)條件，漆膜均勻、質(zhì)量好。 靜電噴涂所使用的涂料，電阻應(yīng)在5—50M?。如果電阻過高，可適 當(dāng)采用極性溶劑來調(diào)節(jié)。靜電噴涂的溶劑一般需要沸點(diǎn)高一點(diǎn)，導(dǎo)電性 能好一點(diǎn)，溶劑的閃點(diǎn)高一點(diǎn)，這對噴涂質(zhì)量與安全性均比較有利。 熱噴涂法 采用熱噴涂的施工方法，可節(jié)約溶劑，改進(jìn)涂層光澤及厚度，可消 除涂膜表面泛白、斑點(diǎn)、桔皮等弊病。因?yàn)闊釃娡康牧鲃?dòng)性比較大， —2 公斤/厘米。涂料一般預(yù)熱到50—60C 左右。 氣霧劑噴涂法 將涂料裝在含有氣體發(fā)射劑的密封金屬罐中，使用時(shí)按動(dòng)金屬罐上 的按鈕，漆液成霧狀從罐中噴出。主要用于家庭小件物品和車輛、設(shè)備 等的局部小面積的修補(bǔ)用。 高壓無氣噴涂法 這種噴涂工藝早在六十年代已有發(fā)展，并在機(jī)械、車輛、船舶、建 筑等制造業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。 高壓無氣噴涂工藝與一般噴涂原理不同，涂料經(jīng)高壓河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第2章100—200 公斤 /厘米2作用下，經(jīng)噴嘴小孔（—1 毫米）噴出，立即在大氣中膨脹成很 細(xì)的流線，在表面張力的作用下，變成很細(xì)的微粒而噴射到工件上，它 的主要特點(diǎn)是沒有一般空氣噴涂時(shí)所產(chǎn)生的大量漆霧的飛揚(yáng)。 高壓無空氣噴涂機(jī)利用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)機(jī)的活塞和活塞桿作往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，活塞桿帶動(dòng)高壓泵內(nèi)的活塞而產(chǎn)生同樣的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣動(dòng)機(jī)活塞 的有效面積與高壓泵活塞的有效面積之比，根據(jù)需要的工作壓力來選擇， 一般在23：1—33：1 之間。 高壓無氣噴涂的優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)效率高，較空氣噴涂法高數(shù)至十余倍。 適用于厚漿涂料，一次噴涂膜厚達(dá)100—300μ。 可提高涂層的致密性，附著力和均勻性。 節(jié)約溶劑，可降低施工成本。 漆霧減少，防止空氣污染，改善勞動(dòng)保護(hù)條件。 空氣噴涂法這是一種使用較廣泛的施工方法，它的噴涂原理是漆液通過噴涂器的噴嘴，由高速氣流將漆液沖散成微粒而射向被涂物面，一般噴口離被涂物的距離在20—40 厘米之間，噴涂的空氣壓力在2—4 公斤/厘米2 ，流 入噴槍的氣源必須經(jīng)過油水分離處理，最好是清潔干燥的氣源。 本次設(shè)計(jì)針對工件所采取的前期處理的方法有：1除銹，2烘干。除銹：黃銹能促進(jìn)腐蝕產(chǎn)物在涂層下蔓延，使涂層失去屏蔽性和不透濕性。在高溫高濕條件下能導(dǎo)致涂層和金屬的早期損壞，松散的黃銹，附著力差，能與涂層一起脫落。除銹的方法很多，如堿液法，酸液法，機(jī)械法，電解法等，常見的是堿液法。以化學(xué)溶液除去工件表面的氧化皮，銹跡等，一般是用硫酸，也有用草酸。還可輔以超聲波清洗。常見前處理有浸泡式和噴淋式兩種，浸泡式需要多個(gè)浸泡槽；噴淋則需要在噴涂流水線上設(shè)置一段噴淋線。因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)為的是烤漆生產(chǎn)流水線所以除銹方法采用的是是更適合流水線的噴淋法。烘干：通過幾種常用的烘干方式的比較決定這次設(shè)計(jì)采用電加熱的方法進(jìn)行烘干處理，其原因是電加熱技術(shù)比較常用，技術(shù)成熟，應(yīng)用范圍廣，限制條件少，能耗低。通過上述幾種噴涂方法的綜合比較之后決定此次設(shè)計(jì)的噴涂方法采用實(shí)用較為廣泛技術(shù)熟練的空氣噴涂的方法。這次的烤漆生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的整體工藝流程為：1 表面處理（除銹）,2 烘干，3一次底漆噴涂，4 烘干，5 二次底漆噴涂，6 烘干，7 面漆噴涂，8 烘干。如圖1所示：具體操作步驟為：首先將需要噴涂的工件放在小車上，小車沿著指定的軌道將工件送入到烤漆房內(nèi)，工件到指定噴漆位置后停止，噴槍上的傳感器檢測到有工件便起動(dòng)噴槍開關(guān)對工件進(jìn)行自上而下的噴涂和自左而右的噴涂（側(cè)面的噴槍和頂面的噴槍是同時(shí)開始工作的，但是每個(gè)噴槍是分開控制的），當(dāng)側(cè)面的噴槍和頂面的噴槍都噴涂一個(gè)來回后，小車上工件圓盤上的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)便旋轉(zhuǎn)一定的角度，然后開始下一個(gè)來回的噴涂。當(dāng)完成噴漆工序后，小車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，將工件進(jìn)入烘干區(qū)，到達(dá)烘干區(qū)后，小車停止，對工件進(jìn)行烘干，一段時(shí)間后，小車再次起動(dòng)，將工件送到下一工序。完成所有的工序后，小車將工件載出烤漆房除銹10河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第3章烘干一次底漆噴涂烘干二次底漆噴涂烘干面漆噴涂烘干圖1第3章方案詳解對設(shè)