靜電噴粉工藝工藝在圖中第六區(qū)域，噴涂區(qū)進(jìn)行，是本文研究的靜電噴涂操控體系所在區(qū)域。靜電噴涂工藝的目的是將粉末涂料均勻地噴涂到工件的外表。噴涂區(qū)設(shè)備主要包含:供粉設(shè)備、噴涂操控器、噴槍、往復(fù)機(jī)、噴粉室、粉末回收設(shè)備等。

高溫固化工藝在圖中第七個(gè)區(qū)域，其目的是將工件外表的粉末涂料加熱到規(guī)定的溫度并堅(jiān)持相應(yīng)的時(shí)間，使之熔化、流平、固化，然后得到光滑的外表外觀。

靜電噴粉工藝

噴涂流水線的結(jié)構(gòu)包含懸掛運(yùn)送體系、噴淋水洗體系、加熱烘干體系、噴涂操控系統(tǒng)、粉料回收體系[}26}。懸掛運(yùn)送體系擔(dān)任工件在流水線上的傳輸，典型傳輸速率為10m/s,而且懸掛輸出體系要堅(jiān)持完好接地，確保懸掛的工件接地;噴淋水洗體系擔(dān)任工件前處理工藝的水洗磷化;加熱烘干體系堅(jiān)持烘干室溫度恒定，確保噴涂前水洗的水分烘干，確保噴涂后高溫固化的溫度安穩(wěn);靜電噴粉工藝操控體系是噴涂流水線的核心，直接參與噴涂參數(shù)操控，是直接影響到噴涂質(zhì)量的，也是本文研究的對(duì)象。粉料回收體系作用是通過(guò)風(fēng)機(jī)抽風(fēng)在噴粉室懸浮的多余粉料抽回過(guò)濾再利用。根據(jù)靜電噴粉工藝噴霧控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，通信協(xié)調(diào)器將RS48_5總線接口作為控制柜中RS48_5總線的主設(shè)備，完成RS48_5總線上安裝的控制器采集的數(shù)據(jù)匯總，并接收主機(jī)的配置參數(shù)并傳輸它們。

由于調(diào)節(jié)靜電噴粉工藝減壓閥以控制輸出氣壓，步進(jìn)電機(jī)由PWM單脈沖輸出模式控制，電機(jī)速度由PWM脈沖頻率決定。在設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)控制子程序時(shí)，根據(jù)靜電噴粉工藝控制算法模塊計(jì)算出的控制量確定步進(jìn)電機(jī)控制芯片配置端口的電平，以控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止進(jìn)入休眠模式。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，下拉ENABLE使能控制芯片，上拉復(fù)位RESET和睡眠SLEEP，MS1和MS2分別為1高電平和0低電平，配置為1/2步進(jìn)模式，DIR為高電平電源平板步進(jìn)電機(jī)正向前旋轉(zhuǎn)。反相時(shí)，DIR很低。停止時(shí)，拉動(dòng)ENABLE禁用控制芯片并下拉RESET復(fù)位控制芯片?？墒?，對(duì)于形狀雜亂得工件，因?yàn)楣ぜ幗翘幱徐o電屏蔽的死角，可增大噴涂氣壓，使粉末有一定的噴發(fā)力。根據(jù)由氣壓控制算法計(jì)算的輸出控制量，確定步進(jìn)電機(jī)控制的轉(zhuǎn)向和調(diào)節(jié)步驟，然后調(diào)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊程序進(jìn)行調(diào)節(jié)。 

ADC模擬采樣模塊編程控制器需要采集輸出的動(dòng)態(tài)參數(shù)。靜電噴粉工藝動(dòng)態(tài)參數(shù)為輸出電壓，輸出電流，反饋電流，流量氣壓，霧化氣壓和總氣壓。還需要收集壓力傳感器供電電壓作為校正。電壓，因此有必要收集7個(gè)通道的ADc，并使用DMA模式傳輸，與主程序并行運(yùn)行，以降低CPU使用率并提高實(shí)時(shí)性能。 ADC使用定時(shí)器觸發(fā)器，靜電噴粉工藝每隔一段時(shí)間觸發(fā)一次ADC轉(zhuǎn)換，具體取決于控制器設(shè)計(jì)的控制周期。 ADC采樣的數(shù)據(jù)會(huì)波動(dòng)，這將影響控制量的計(jì)算。由于單片機(jī)的價(jià)格相對(duì)簡(jiǎn)單，且外圍電路元件的價(jià)格不高，整體設(shè)計(jì)成本相對(duì)較低。因此，過(guò)采樣技術(shù)，ADC采樣配置的采樣數(shù)據(jù)是12位，并且采樣數(shù)據(jù)被累加到16位采樣值中以避免單個(gè)采樣。過(guò)度采樣誤差對(duì)反饋控制的影響。

靜電噴粉工藝成品率高。在凝固之前，如果工件需要改進(jìn)和局部泄漏，可以重新噴涂?jī)纱危钡綕M足加工要求。成品率明顯高于傳統(tǒng)涂裝工藝。5)高復(fù)用率。該設(shè)備采用粉體回收系統(tǒng)，對(duì)過(guò)噴粉體進(jìn)行收集、分離，再與新粉體混合。回收率可達(dá)98%以上。簡(jiǎn)化操作。粉末噴涂工藝簡(jiǎn)單，可通過(guò)預(yù)處理、粉末噴涂、固化等工藝完成。靜電噴粉工藝還簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的多工序噴涂方法，操作方便。靜電噴粉工藝使用方便。同時(shí)，控制板還需要完成輸出參數(shù)的采集，實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)的閉環(huán)控制。粉末涂料可在室溫下穩(wěn)定儲(chǔ)存，無(wú)需季節(jié)性調(diào)整粘度或噴涂一段時(shí)間。溶劑揮發(fā)后干燥。只有通過(guò)加熱、烘烤、熔化和固化，才能形成光滑光亮的涂層，達(dá)到裝飾和防腐的目的。

靜電噴粉工藝應(yīng)用的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

靜電噴粉工藝的國(guó)內(nèi)外研究開發(fā)歷史最早可追溯到1938年。歐洲曾嘗試研究用金屬火焰噴涂的方法將聚乙烯粉末制成塑料粉末用于金屬零件的涂裝。在20世紀(jì)40年代中期，塑料粉末被用來(lái)涂覆物體表面。1952年，西德Knapsk Grieshein公司的Gaimer成功地研究了流化床涂裝工藝。首先實(shí)現(xiàn)了涂料的干法涂裝，實(shí)現(xiàn)了熱塑性粉末的施工工業(yè)化。然而，由于這一過(guò)程的局限性，它在未來(lái)10年中沒(méi)有得到更大的發(fā)展。1963年，法國(guó)Sames公司成功地研究了粉末靜電噴涂技術(shù)及相應(yīng)的靜電噴粉工藝，并于1968年在歐洲正式用于工業(yè)生產(chǎn)。自此，粉末涂料真正進(jìn)入了粉末涂料時(shí)代。通過(guò)采樣和測(cè)量噴槍的輸出電壓，輸出電流和反饋電流信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制電壓和控制電流輸出的閉環(huán)控制。特別是1966年，美國(guó)頒布了第66條，開始限制含有揮發(fā)性物質(zhì)和污染空氣的溶劑型涂料。粉末涂料具有零揮發(fā)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，迅速崛起。粉末靜電噴涂技術(shù)廣泛應(yīng)用于大規(guī)模的工件生產(chǎn)，隨著粉末靜電噴涂生產(chǎn)線的建立和相對(duì)配套設(shè)備的發(fā)展，工業(yè)大國(guó)也相繼引進(jìn)了發(fā)展。