固定式喷漆设备设计论文-本科论文.doc

济南大学泉城学院毕业设计

前言.
喷漆设备的研究现状
喷漆设备是七十年代发展起来的自动化机械，它可以模仿人手的动作区完成喷漆作业，程序可按需要变动，所以适合多品种小批量生产。在二十世纪五、六十年代我国喷漆是在旧中国的作坊式喷漆的基础上按照当时苏联模式发展起来的流水式喷漆方法，其主要特征是串联式的布置，以喷、浸方法为主，采用普通悬挂式和杆式运输链输送被喷件。在六十至七十年代先后开发、采用阳极电泳涂装和静电涂装，自改革开放以来，经历了多次技术的变革，我国的喷漆也逐渐向国际化靠拢，无论在喷涂工艺，设备及辅助用具，还是在涂装材料和技术管理方面，都有飞速变化[1]。
由于自动喷漆设备未普及，所以很多的公司都还是采用人工进行喷漆工作，油漆是有机溶剂，对人的伤害太大，人若长时间吸入有机溶剂之蒸气将会引起慢性中毒的现象，但短时间暴露高浓度有机溶剂蒸气之下，也会有急性中毒致命的危险。在工业卫生上，有机溶剂对人体之危害与溶剂的挥发性具有密切的关系。在常温下，低挥发性溶剂在空气中不易造成危险。其他对人体危害有关系者尚有溶剂之脂溶性，反应性、含杂质情形、人体吸收之方式及途径、人体之代谢速率、累积情形、个体感受及敏感性、暴露时间之长短等[2]。
喷漆机器人的应用，要求产品设计、生产工艺、生产设备及辅助设备条件甚至生产组织和管理都要与之相适应，如果这些条件不具备，就会制约喷漆机器人的广泛使用[3]。在我国发展喷漆机，前景非常广阔，据目前来看，我国大部分喷漆作业靠人工来实现，经过实习和查看资料发现喷漆工人工作环境非常恶劣。(1)自动喷漆设备和传输链的速度必须同步，以保证喷枪和物体的相对正确位置。要保证传输链突然停止和再启动时，能保证剩余部分的喷涂，还要避免流挂或漏喷现象的产生。(2)喷枪轨迹是凭工人的经验和大量实验获得的,由于喷涂效果(如漆膜厚度的均匀性、喷涂时间等)与物体表面形状及喷枪参数等诸多因素有关,因此单凭经验无法选择出最佳喷涂路径,所以“人工示教法”编程产生的喷涂效果最多只是“人工水平”。(3)大量的喷涂费时、费力,油漆的大量消耗亦加重了环境污染,这在喷涂大面积工件时,表现得尤其突出[4]。
喷漆设备研究的目的及意义
本课题所设计的喷漆设备适合我国喷漆生产线的要求，能够达到喷涂质量好、工作性能稳定的目的。
当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，喷漆设备作为自动化生产线上的主要成员，逐渐被企业所认同并采用。油漆中对人体危害最大的是苯和苯系物和聚酯漆里的甲苯二已氢酸脂。降低其危害最好的办法就是采用自动化的喷漆设备代替人工操作，目前已有很多的大大小小企业都在逐渐转为自动化设备的操作。采用自动喷漆设备还有的好处就是，产品喷涂均匀，喷涂质量提高，而且产能大大增长等等很多的好处。虽然一次性投入会稍微要大一些，但是总体下来就非常的超值了，即保证了工人的安全，也保证了产品的质量和数量。喷漆设备可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善工作条件，提高劳动生产率和自动化水平[5]。

济南大学泉城学院毕业设计
--
喷漆设备总体设计
本课题所设计的喷漆设备包括悬臂机架以及位于机架上方和左侧的喷枪架还有左右移动的机架立柱，其中左右两个喷枪架上的喷枪可以旋转，工件的输送装置。
横梁可以上下运动从而完成对不同高度横梁的喷漆，在横梁上有喷枪架，可以完成对横梁上表面的喷漆。此外还要考虑到工件的宽度变化，因此横梁上的喷枪架要能够左右运动，为了满足横梁宽度的喷漆范围要求，齿条要足够长能够满足对横梁上表面的完全喷漆[6]。
立柱上有可以运动喷枪架，为了能够对横梁左侧面和斜面的喷漆，要求枪架能够上下运动而且枪架还能够旋转一定角度从而完成对横梁左侧面和斜面的喷漆。由于横梁高度不同因此枪架上下移动能够对不同高度的横梁进行喷漆。
可移动机架通过液压传动可以左右运动从而可以完成对不同宽度横梁的喷漆。在此机架上也装有同立柱上相同的的可以上下运动并能够旋转的喷枪架从而完成对右侧面和斜面的喷漆。根据横梁宽度不同，可以通过液压缸改变机架的进退距离。机架在液压机构有结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便，驱动力大等特点因此机架的左右运动采用液压驱动[7]。
位于机架下方有工件输送装置。工件输送装置是由电机提供动力通过链条带动圆柱辊道转动，工件在辊道上做间歇进给移动。
可旋转喷枪架由电机带动喷枪夹具可以旋转不同角度，喷完侧面后喷枪架旋转带动喷枪改变方向能够对横梁侧面进行喷漆，结构简单，工作效率高。
根据设计要求，所设计的固定喷漆设计结构见图1.1。

图1.1固定式喷漆设备结构简图
1-电动机2-横梁3-电动机4-可旋转喷枪架5-立柱底座
6-液压缸7-可移动机架8-输送装置9-电动机10-齿条11-机枪架子
2.1喷枪架的横移升降机构设计
在横梁