于携带和操作。喷枪无气喷枪由枪体涂料喷嘴过滤器网顶针扳机和密封垫连接部件等构成。无气喷枪与空气喷枪不同，它只有涂料通道，而没有压缩空气通道。由于涂料通道要承受高压，故无气喷枪需具有优异的耐压密封性，以防高压涂料泄漏。同时，枪体要轻巧，扳机启闭灵敏，与高压软管连接处其转动要灵活操作要方便。图喷射角与距离控制系统硬件系统组成工控机主要具有操作直观控制精度高抗干扰能力强等性能，因此很多控制系统中都采用工控机作为控制系统的核心。但喷漆机器人工作环境比较恶劣复杂，又要受其工作空间范围的限制，因此在设计控制系统时，要求体积小操作简便工作可靠抗干扰能力强。可编程逻辑控制器是自动控制技术计算机技术和通讯技术相结合的产物，是种专门用于过程控制的现场设备。目前它已成为种成熟的商业化的工业控制产品，具有价下运动，使涂料吸入并排出定压力的涂料。气动型喷涂机般标有压力比，比值般为∶，即当进入泵气缸内的压缩空气压力为个大气压，涂料压力就达到个大气压理论值。蓄压器蓄压器主要是起涂料液压稳定作用。因柱塞往复泵在上下两个死点时速度等于零，所以易产生压力波动。增设了蓄压器，可减少涂料在喷涂时的压力波动，提高喷涂质量。蓄压器结构比较简单，上下有两个封头，涂料从底部进入，在进口处有滚珠单向阀。过滤器因为喷嘴的孔很小，稍有不洁就会堵塞。因此，涂料的过滤尤为重要。无气喷涂设备有两个过滤器,是装在涂料吸入口的盘形过滤器，目的是除去涂料中的杂质污物第二个过滤器装在蓄压器与高压软管之间，其作用是滤清残存在柱塞缸及蓄压器内的漆料。因为这些剩漆残存时间稍长，就会起皮结块，形成堵塞喷嘴的杂物。实践证明，若在喷枪的进漆处再装个小型的管状过滤器，就可以确保喷嘴不被堵塞。过滤器的钼丝须经常清洗，以确保良好的喷漆效果。高压软管蓄压器和喷枪之间用高压软管联接。对高压软管的要求是应选择与涂料源相当的工作压力的耐高压软管，否则会不安全因为涂料中含有甲苯二甲苯等溶剂，故要选择耐油耐强溶剂的软管，以保证其有定的使用寿命轻便，柔软，便于携带和操作。喷枪无气喷枪由枪体涂料喷嘴过滤器网顶针扳机和密封垫连接部件等构成。无气喷枪与空气喷枪不同，它只有涂料通道，而没有压缩空气通道。由于涂料通道要承受高压，故无气喷枪需具有优异的耐压密封性，以防高压涂料泄漏。同时，枪体要轻巧，扳机启闭灵敏，与高压软管连接处其转动要灵活操作要方便。图喷射角与距离控制系统硬件系统组成工控机主要具有操作直观控制精度高抗干扰能力强等性能，因此很多控制系统中都采用工控机作为控制系统的核心。但喷漆机器人工作环境比较恶劣复杂，又要受其工作空间范围的限制，因此在设计控制系统时，要求体积小操作简便工作可靠抗干扰能力强。可编程逻辑控制器是自动控制技术计算机技术和通讯技术相结合的产物，是种专门用于过程控制的现场设备。目前它已成为种成熟的商业化的工业控制产品，具有价格低廉可靠性高抗干扰能力强无故障时间长等显著特点，因此在控制系统中采用作为上下位机进行运动控制，不仅使机器人控制系统轻巧灵活，并能使体积大大减小成本大大降低。系统采用的系列的，中央处理单元为，具有输入输出及个通讯接口。根据实际情况的使用，上位机需要输入扩展模块个即模块，具有位输入扩展模块个即模块具有路模拟量输入。下位机除了外，输出扩展模块个即模块，具有位输出，扩展模个也采用模块。控制系统结构如图所示。图控制系统结构图控制系统的原理如下上位机与操纵台相连，操纵台由系列控制开关和电位器组成，用于接收操作者的信息，这些开关与上位机和输入扩展模块的输入口相连，将开关信号传到和输入扩展模块里，电位器将测量到的位臵信号通过模块将模拟量转化为数字量，并输入到上位机。通过上位机和下位机的通讯，将这些数据传输到下位机。同时上位机接收来自下位机的温度位臵角度等状态信息，为了将这些数据显示，选用性价比较高的数码管通过与上位进行相应的连接后，就能将这些数据准确的显示出来。机器人机体上的摄像头将机器人工作现场的画面实时传送到控制台的显示器上，在显示器上实时反映机器人的工作状态。下位机主要进行动作控制。它方面要接收上位机传过来的运动指令，并和输出扩展模块起通过继电器组对直流电机驱动器进行开关控制，达到对相应的直流电机进行运动控制的目的另方面，从工作现场采集温度位臵角度等模拟信号，通过模块将其模拟量转换为数字量。通过与上位机的通讯，将这些数据传送到上位上。的串行通信接口是标准接口，包括两根差分数据线，抗干扰性好，通信距离长。与其相连接的数据信号传输媒介多用光缆和电缆，光缆传输容量大，传输距离长，抗电磁干扰能力强，但是安装技术要求高，最小弯曲半径要求严格，而且光纤扭绞易发生光缆断裂，给实际应用造成隐患，并且光缆价格相对昂贵。因此本系统选用电缆作为信号传输媒介，价格便宜，安装方便，而且因为本系统工作距离小，信号传输距离短。经试验，电缆完全能满足系统所需的性能要求。软件系统的设计控制系统的控制流程如图所示图控制系统流程图系统控制过程为，用户将机器人参考输入信号通过操纵台输入到上位中，对这些指令进行处理，转换为控制信号，发送到下位的上，下位的将接收到上位的的信号转化成开关控制信号，控制安装在机器人体上的直流电机。与此同时，下位机采集现场由传感器发来的信号，并进行处理转换成数据，传送到上位机上，上位机接收下位机反馈的现场数据，通过数码管将这些数据显示出来。控制系统的程序流程根据移动机器人工作的要求，首先确定机器人各个电机工作的相互关系，然后画出程序流程图，最后由的输入输出的逻辑关系编写梯形图，其上下位机的程序流程图如图所示。图上位机程序流程图图下位机程序流程图结束语本课题是为了改进喷漆行业传统的人工作业方式，设计了种自动喷漆装臵，该装臵主要由控制机器人和喷涂系统组成。其中控制机器人采用直角坐标方法设计，通过控制喷枪机构与移动底盘在笛卡尔直角坐标中的坐标与其运动轨迹，以达到设定的工作效果。设计了控制机器人的本体结构，包括立架导轨喷枪拉升机构以及移动底盘的驱动与转向系统，设计了控制系统的整体框图，并给出了控制机器人自动工作方式的轨迹规划。同时选取了适合的喷漆设备，从而构成完整的隔爆器外壳体的自动喷漆机设计。该自动喷漆机具有喷涂质量好工作性能稳定等优点。不仅可以实现生产自动化,减轻操作工人的劳动强度,改善工作环境，同时以机械喷涂取代人工喷涂，消除了喷涂作业中人为因素对产品质量的影响,提高工作效率和施工质量,具有定的实用价值。为提高其性价比，应继续进行完善和优化，使之性能更加稳定可靠，最终将其产品化。致谢辞感谢我的论文导师，在我写作论文的过程中，您循循善诱的教导和不拘格的思路给予我无尽的启迪，让我能在论文的创作中更富有新意同时您严谨细致丝不苟的作风将是我以后工作与学习中的榜样。感谢参入我答辩的各位老师，你们的批评能让我能及时改正论文中的不足与错误。最后还要感谢同学们对我的帮助和指点，谢谢！参考文献翁新华洞库油罐除锈喷漆机器人的研制机械制造薛胜雄,王乐勤,彭浩军等基于的防爆机器人控制系统设计机械与电子李团结,张学锋,陈永琴种全向滚动球形机器人的运动分析与轨迹规划自然科学版龚建伟,高峻尧舰船除锈喷漆机器人的研究与设计兵工学报李海超,吴林应用于遥控焊接的激光视觉传感辅助遥控示教西安电子科技大学学报周凤余,杨福广,刘明,等喷漆机器人轨迹规划山东科技大学学报自然科学版洪在地,贠超,陈力防爆机器人机器人学报朱秋,刁小燕,刘贤兴小零件喷漆生产的控制系统石油机械李开珉喷漆机器人的研制机械设计制造黄少民,王洛朋防爆机器人设计机械与电子程明小零件喷漆生产的控制控制李鹏飞，吴海星喷漆机器人的研究与设计机械电子李海超,吴林应用于遥控焊接的激光视觉传感辅助遥控示教西安电子科技大学学报周朝，王月山度转向机器人轨迹规划自然科学版赵同月机器人研究机器人学报李洒明,陈小同机器人的运动分析机械科学版周振甫机械拉链式机构的动向分析陕西师范大学机械化学报陈送机构的机械化组成分析中国社会科学出版社,绪论本设计针对矿用高压软起动控制器隔爆外壳体的喷漆作业，因为传统的喷漆作业采用人工操作方式,生产效率低，生产质量差,不但存在光泽平坦性垂流性针孔气泡等质量问题，而且工作环境恶劣,经证实，喷漆过程中使用的粘合剂和涂料尤其有害，这些材料中通常含有溶剂和异氰酸盐苯甲苯二甲苯简称“三苯”，它们都和皮炎及职业性哮喘有关。严重威胁着操作人员的人身健康。利用机器人进行喷漆作业，可以实现生产自动化,提高工效和施工质量，更主要的是可以减轻操作工人的劳动强度,改善工作环境,降低环境污染,保证操作工人的身心健康。为此提出自动喷漆机的设计。主要进行三部分内容设计第，机器人的机械结构的设计第二，基于的控制系统设计第三，喷枪平面作业的轨迹规划。结构方案的确定喷漆对象结构名称矿用高压软起动控制器隔爆外壳体外形构造如图所示图壳体外观结构尺寸长，宽，高。工艺过程先喷顶面，再依次喷涂正面，右侧面，背面与左侧面。在每个工作面上的喷面漆过程为折返扫描式喷射，如图所示。图喷射轨迹方案分析在目前国内外的喷漆机器人中，爬壁机器人是较先进的种，但本工件的尺寸较小，不适合采用爬壁机器人。本设计提出以下四种方案见图图图图。它们各有优缺点，下面进行分析比较。方案框架式机构如图所示，本方案采用框架式机构，喷枪在盘架上做向与向水平运动，同时盘架在坚杆上作向上下运动，这种机构设计思路简单，控制方便，但是占地面积大，耗材非常多，移动不便利，不便使用。图框架式机构外观方案二门式机构该方案较方案作了较大改进，也更具有可行性。本方案采用门式机构，如图所示,自动喷漆机机械系统由主车行走机构喷枪往复机分顶部左右侧三部分两部分组成。图门式机构系统外形图主车行走合，所以转弯半径小。图菱形转向机构但是这种移动机构的缺点也显而易见在不平坦的路面环境中，前后承重被动轮如果和主动驱动轮的悬挂同高，很容易导致主动轮的挂起，或导致单边主动轮的压力下降，同时摩擦力下降