木门刷漆机控制系统设计【字数：14146】
摘 要现在的家庭装修中，很多人都会选择成品门，但也有少部分人会选择以纯手工工艺做门。无论是依靠工厂加工好的成品还是自加工的半成品，都需要对门进行修饰和美化。所以刷漆将成为必不可少的一道工序，刷漆的质量将会决定一个木门的好坏。现在的木门上漆都是通过用喷料自动喷漆[1]。这种喷漆的方式固然整体工艺简单，对于门上的凹槽等可以一并上色，而且通过机器上色避免了不均匀现象。但是，喷漆本身漆损较大，后面维修麻烦。因为工人在后期维修时候，不可能把喷漆的机器拉出来维修，只能采用刷子刷了，但是刷出来的跟喷出来的质感肯定会大有不同。而对于木门刷漆工艺来说，虽然施工相对慢一些。但是漆面有滚涂质感、花纹，维修方便。本设计采用刷漆的木门工艺，对油漆材料利用率大幅度提高。为了解决木门不平整或者存在凹槽，而导致刷漆无法完全布满的问题，设计装置增加为两个漆刷，一个用来刷满平面部分，另一个用来刷满斜面，凹槽及其他部分。对于刷子采用特殊结构设计，使得其可以自动上料，以防刷子上漆料不够而刷涂不均匀。并且为了加快木门刷漆机的工作效率，采用两面同时翻刷木门正反两面。全程刷漆过程自动运行，也避免了不必要的人力工作与相应开支。本系统采用PLC进行控制，利用MODBUS通讯方式辅助控制。为了方便对木门刷漆控制系统的运行状态进行监控，控制及故障信号的报警，应该设置上位机与PLC相连接实行数据交换。这里采用DOPsoft作为监控软件，将系统实时运行状态参数记录下来，并控制整个流水线作业。同时按照需求将相应参数以及报警显示出来，以供工作人员随时查询检查。
目录
1.绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 现代木门喷漆工艺及自动化发展 1
1.3 研究目的与意义 2
2.木门刷漆机系统设计 3
2.1 刷漆机控制系统的组成 3
2.1.1 刷漆机控制系统的动作部分组成 3
2.1.2 刷漆机控制系统的控制部分组成 4
2.1.3 刷漆机控制系统的监控部分组成 4
2.2 木门刷漆机的工作原理 5
2.2.1.自动控制刷漆 5
2.2.2 手动控制矫正 6
2.3 木门刷漆机控制系统方案的创新设计与比较 6
2.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
系统硬件设备的选择 7
2.4.1 伺服电机的选择 7
2.4.2 伺服驱动器的选择 7
2.4.3 舵机及电源适配器的选择 8
2.4.4 直流电机的选择 8
2.4.5 泵用电机的选择 9
2.4.6 压力开关的选择 9
2.4.7 PLC的选择 9
2.5 系统电路图的设计 10
3.木门刷漆机控制系统的PLC程序设计 15
3.1 PLC技术的概述 15
3.1.1 PLC的定义 15
3.1.2 PLC技术的特点 15
3.1.3 PLC的通讯功能 15
3.2 木门刷漆机控制系统的流程图设计 16
3.2.1 模式切换流程 16
3.2.2 手动矫正流程 16
3.2.3 自动控制流程 17
3.3 木门刷漆机控制系统的程序设计 18
4.上位机监控界面设计 22
4.1监控软件的选择 22
4.2上位机界面设置 22
4.2.1新建工程 22
4.2.2界面设计 23
总结 27
完成工作总结与归纳 27
未来发展趋势展望 27
参考文献 29
附录 30
木门刷漆机控制系统梯形图 30
1.绪论
1.1 课题研究背景
从古代以来，人们就懂得利用木头制作木门，这样的方式制作房门，不仅方便，也能起到足够防护的作用。而到如今现代社会，人们对木门的品质，外观等方面都有了较高的要求。工业对于木门的加工工艺也有了较为成熟的流程。
我国木门机械起步于二十世纪八十年代 ，随着小型木工多用机床 的开发使用 ，我国的木门生产才逐渐从传统手工工具加工转为机械化加工。相比欧美国家的木门加工机械，他们是在市场高度标准化和需求相对单一化的基础上发展起来的，所以自动化和智能化水平高。而我国近几年发展迅速，和国外差距已逐渐的拉小了[2]。
木门制作过程中要经历从木料的选择、脱水，木皮的敷贴，到木门的打磨上漆中很多的步骤，这中间的每一步工艺都会直接关系到成品木门的质量及价值。其中，木门上漆作为木门制作的后期工艺，直接影响着木门的美观及最后使用效果。好的上漆工艺能让木门的木皮纹理细腻，也能避免其中木料受到空气水分的渗透，延长木门使用寿命。
1.2 现代木门喷漆工艺及自动化发展
随着社会的发展，劳动力成本的提高和人才素质的提升，木门的上漆工艺部分已经转由机器代为工作，并且跟随工业4.0的步伐，已经逐渐向全自动化流程的流水线工艺推进。
现代木门生产工厂大多采用喷漆技术给木门上漆。国内之前在研发出系列全自动家具喷涂生产线后，已经基本达到国外先进水平，而对木门喷漆技术也有所以提高。
市面上用的较多的是自动喷漆机[3]。木门喷漆机的喷漆结构共有五个轴，可以对木门、金属板等板式工件（大板台）的六个面进行喷涂作业。采用电脑作为控制核心，控制喷枪按照事先设定的喷涂轨迹进行喷涂作业。
喷漆机在一定范围内可以作路径运动，对于中空门板、圆弧边等部分也进行简约喷涂作业。机器由于预先设定好了程序，当完成一个面喷涂之后，能实现自动翻转，继续对反面进行喷漆作业。
喷漆之后的木门在经过烘房加温干燥工艺之后，木门完工后色泽鲜艳，具有很强的视觉冲击力，表面光洁度较好，易擦洗，防潮性和防火性较好。况且机器喷漆具有施工快，平整度好，无质感差的特点。
1.3 研究目的与意义
但是，喷漆技术也有他无法消弭的缺点。在喷漆机对木门进行喷漆的过程中，其对漆料消耗极大，特别在喷头喷到木门边缘处时，很多漆料并没有喷到木门上，使得漆料白白浪费。而且，喷涂有时候会因为喷涂压力不均，距离过近，角度不对而产生流挂现象。除此之外，还可能会出现喷涂面有气泡，涂料面泛白，橘皮，颗粒状等现象。
为了修改完善木门上漆技术，本课题采用木门刷漆技术。传统木门刷漆采用的是人工用漆刷蘸取漆料桶中的漆料，一点一点刷取。这样刷漆，会耗费很多人力，而且效率远远没有机器喷漆高。所以需要设计一种刷漆机，替代人工刷漆，替代自动喷漆机，将两者结合[4]。
这样的刷漆机，相比喷漆机，不会损耗太多的漆料，节省了材料，减少了经济开支的同时，减少了对环境的污染。并且由于采用两面漆刷刷漆的过程设计，将原本刷漆效率提高了一倍，基本能达到喷漆机的效率[5]。
本课题设计的刷漆机，还采用了漆刷和漆料筒结合的特殊结构，简化了结构，解决了刷漆的过程中由于重复蘸取漆料筒中的漆料而导致刷漆不均匀和纹理不够美观的问题。
刷漆机的设计结合了工业全自动流水线特点，能够直接由机械手放入进行该工艺，结束后再由机械手取出进入下一工艺，这样节省了运输过程的时间浪费与麻烦，也符合现代工业流水线工艺设计的高效率理念[6]。
目录
1.绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 现代木门喷漆工艺及自动化发展 1
1.3 研究目的与意义 2
2.木门刷漆机系统设计 3
2.1 刷漆机控制系统的组成 3
2.1.1 刷漆机控制系统的动作部分组成 3
2.1.2 刷漆机控制系统的控制部分组成 4
2.1.3 刷漆机控制系统的监控部分组成 4
2.2 木门刷漆机的工作原理 5
2.2.1.自动控制刷漆 5
2.2.2 手动控制矫正 6
2.3 木门刷漆机控制系统方案的创新设计与比较 6
2.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
系统硬件设备的选择 7
2.4.1 伺服电机的选择 7
2.4.2 伺服驱动器的选择 7
2.4.3 舵机及电源适配器的选择 8
2.4.4 直流电机的选择 8
2.4.5 泵用电机的选择 9
2.4.6 压力开关的选择 9
2.4.7 PLC的选择 9
2.5 系统电路图的设计 10
3.木门刷漆机控制系统的PLC程序设计 15
3.1 PLC技术的概述 15
3.1.1 PLC的定义 15
3.1.2 PLC技术的特点 15
3.1.3 PLC的通讯功能 15
3.2 木门刷漆机控制系统的流程图设计 16
3.2.1 模式切换流程 16
3.2.2 手动矫正流程 16
3.2.3 自动控制流程 17
3.3 木门刷漆机控制系统的程序设计 18
4.上位机监控界面设计 22
4.1监控软件的选择 22
4.2上位机界面设置 22
4.2.1新建工程 22
4.2.2界面设计 23
总结 27
完成工作总结与归纳 27
未来发展趋势展望 27
参考文献 29
附录 30
木门刷漆机控制系统梯形图 30
1.绪论
1.1 课题研究背景
从古代以来，人们就懂得利用木头制作木门，这样的方式制作房门，不仅方便，也能起到足够防护的作用。而到如今现代社会，人们对木门的品质，外观等方面都有了较高的要求。工业对于木门的加工工艺也有了较为成熟的流程。
我国木门机械起步于二十世纪八十年代 ，随着小型木工多用机床 的开发使用 ，我国的木门生产才逐渐从传统手工工具加工转为机械化加工。相比欧美国家的木门加工机械，他们是在市场高度标准化和需求相对单一化的基础上发展起来的，所以自动化和智能化水平高。而我国近几年发展迅速，和国外差距已逐渐的拉小了[2]。
木门制作过程中要经历从木料的选择、脱水，木皮的敷贴，到木门的打磨上漆中很多的步骤，这中间的每一步工艺都会直接关系到成品木门的质量及价值。其中，木门上漆作为木门制作的后期工艺，直接影响着木门的美观及最后使用效果。好的上漆工艺能让木门的木皮纹理细腻，也能避免其中木料受到空气水分的渗透，延长木门使用寿命。
1.2 现代木门喷漆工艺及自动化发展
随着社会的发展，劳动力成本的提高和人才素质的提升，木门的上漆工艺部分已经转由机器代为工作，并且跟随工业4.0的步伐，已经逐渐向全自动化流程的流水线工艺推进。
现代木门生产工厂大多采用喷漆技术给木门上漆。国内之前在研发出系列全自动家具喷涂生产线后，已经基本达到国外先进水平，而对木门喷漆技术也有所以提高。
市面上用的较多的是自动喷漆机[3]。木门喷漆机的喷漆结构共有五个轴，可以对木门、金属板等板式工件（大板台）的六个面进行喷涂作业。采用电脑作为控制核心，控制喷枪按照事先设定的喷涂轨迹进行喷涂作业。
喷漆机在一定范围内可以作路径运动，对于中空门板、圆弧边等部分也进行简约喷涂作业。机器由于预先设定好了程序，当完成一个面喷涂之后，能实现自动翻转，继续对反面进行喷漆作业。
喷漆之后的木门在经过烘房加温干燥工艺之后，木门完工后色泽鲜艳，具有很强的视觉冲击力，表面光洁度较好，易擦洗，防潮性和防火性较好。况且机器喷漆具有施工快，平整度好，无质感差的特点。
1.3 研究目的与意义
但是，喷漆技术也有他无法消弭的缺点。在喷漆机对木门进行喷漆的过程中，其对漆料消耗极大，特别在喷头喷到木门边缘处时，很多漆料并没有喷到木门上，使得漆料白白浪费。而且，喷涂有时候会因为喷涂压力不均，距离过近，角度不对而产生流挂现象。除此之外，还可能会出现喷涂面有气泡，涂料面泛白，橘皮，颗粒状等现象。
为了修改完善木门上漆技术，本课题采用木门刷漆技术。传统木门刷漆采用的是人工用漆刷蘸取漆料桶中的漆料，一点一点刷取。这样刷漆，会耗费很多人力，而且效率远远没有机器喷漆高。所以需要设计一种刷漆机，替代人工刷漆，替代自动喷漆机，将两者结合[4]。
这样的刷漆机，相比喷漆机，不会损耗太多的漆料，节省了材料，减少了经济开支的同时，减少了对环境的污染。并且由于采用两面漆刷刷漆的过程设计，将原本刷漆效率提高了一倍，基本能达到喷漆机的效率[5]。
本课题设计的刷漆机，还采用了漆刷和漆料筒结合的特殊结构，简化了结构，解决了刷漆的过程中由于重复蘸取漆料筒中的漆料而导致刷漆不均匀和纹理不够美观的问题。
刷漆机的设计结合了工业全自动流水线特点，能够直接由机械手放入进行该工艺，结束后再由机械手取出进入下一工艺，这样节省了运输过程的时间浪费与麻烦，也符合现代工业流水线工艺设计的高效率理念[6]。
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