噴漆機(jī)采用接近傳感器檢測工件的位置。接近傳感器的功能類似于傳統(tǒng)的接觸開關(guān)。接近傳感器的優(yōu)點(diǎn)是可以在不接觸目標(biāo)的情況下檢測目標(biāo)的位置。它在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，這些能夠以非接觸方式檢測目標(biāo)信息的傳感器被稱為“接近開關(guān)”。噴漆機(jī)通過測量接觸網(wǎng)上相鄰工件的位置和下一個(gè)工件到達(dá)原工件的時(shí)間，計(jì)算出接觸網(wǎng)的傳動(dòng)速度，并計(jì)算出噴涂周期和執(zhí)行動(dòng)作。接近開關(guān)的核心部件是位移傳感器，它可以“感知”附近的物體。噴漆機(jī)根據(jù)其不同的原理，可分為以下幾類：無源接近開關(guān)、渦流接近開關(guān)、電容式接近開關(guān)、光電接近開關(guān)等，其中光電開關(guān)比其他接近傳感器更實(shí)時(shí)、更準(zhǔn)確。其工作原理是將發(fā)射的光束遮擋或反射到被探測目標(biāo)上，使光電開關(guān)內(nèi)部的電流發(fā)生變化，達(dá)到探測目標(biāo)的效果。其他接近開關(guān)具有一定的感應(yīng)范圍，可以通過磁場、渦流和電容變化來控制。如果將其應(yīng)用到控制系統(tǒng)中，工件在接近位置時(shí)可能會(huì)進(jìn)入接近開關(guān)的感應(yīng)范圍，并且會(huì)出現(xiàn)一些檢測誤差。

綜上所述，為了更準(zhǔn)確地控制噴漆機(jī)噴槍開始噴涂，首先選擇光電開關(guān)來檢測工件的位置。針對(duì)噴漆機(jī)光電開關(guān)的具體應(yīng)用，有兩種方案：（1）將光電開關(guān)安裝在噴槍的啟動(dòng)位置，一旦檢測到工件，直接控制噴漆機(jī)噴槍開始工作，直接有效，操作方便。因此光電開關(guān)的位置必然會(huì)受到灰塵的污染，環(huán)境惡劣。此外，發(fā)明了一種五自由度混合噴涂機(jī)器人，包括兩部分：基本串聯(lián)運(yùn)動(dòng)單元和末端并聯(lián)噴涂操作單元。積灰嚴(yán)重影響光電開關(guān)的精度甚至失效。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，需要經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和清潔，這既費(fèi)時(shí)又費(fèi)工。

（2）為解決前一方案的缺點(diǎn)，解決方法是遠(yuǎn)離粉塵污染區(qū)。然后將光電開關(guān)安裝在噴粉工作區(qū)外，在工件到達(dá)起始位置前進(jìn)行測試。然后對(duì)檢測信號(hào)進(jìn)行一定的處理，控制噴槍。相比之下，第二種方案更適用。

接觸網(wǎng)傳動(dòng)速度的檢測也非常重要。它不僅控制噴漆機(jī)水平電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而且影響光電信號(hào)延遲處理的精度。也就是說，它直接影響噴槍能否準(zhǔn)確地跟隨工件完成噴涂工作。在此，噴漆機(jī)選擇編碼器作為接觸網(wǎng)測速的控制元件。它可以將目標(biāo)的轉(zhuǎn)速或線性位移轉(zhuǎn)換為可存儲(chǔ)和讀取的電信號(hào)。增量式編碼器可以轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換成一定數(shù)量的計(jì)數(shù)脈沖供PLC讀取。水平步進(jìn)電機(jī)由相同數(shù)量的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)噴槍的同步跟隨。一塊物體的運(yùn)動(dòng)。人機(jī)界面（HMI）提供了用戶與控制系統(tǒng)之間的交互平臺(tái)，以觸摸屏的形式呈現(xiàn)。觸摸屏技術(shù)已成為當(dāng)前和未來人機(jī)交互領(lǐng)域的主流趨勢之一，并廣泛應(yīng)用于相關(guān)產(chǎn)品和領(lǐng)域。由此一來，噴涂顆粒在噴漆機(jī)高壓靜電場和空氣氣流的雙重作用下按照受力的方向飛至待涂工件，牢牢吸附在工件表面。其本質(zhì)是傳感器。噴漆機(jī)的人機(jī)界面由觸摸探測器和屏幕控制器組成。操作人員觸摸顯示屏，觸摸檢測器將接收到的觸摸信號(hào)傳送給控制器。處理后，將接觸坐標(biāo)傳送給CPU，發(fā)出操作指令。根據(jù)噴漆機(jī)觸摸屏傳感器檢測的原理，可分為電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、紅外觸摸屏等。在本文的控制系統(tǒng)中，我們選用了AI-3290系列多功能配置的真彩色人機(jī)界面觸摸屏。這種觸摸屏的特點(diǎn)是以低功耗CPU為核心，嵌入式功能強(qiáng)大、高效可靠的配置軟件，配備多種接口，適應(yīng)不同的通信方式，并能與噴漆機(jī)PLC完美連接。觸摸屏的主要任務(wù)是：系統(tǒng)運(yùn)行過程的可視化，易于監(jiān)控和調(diào)整；技術(shù)人員可以設(shè)置參數(shù)來控制運(yùn)行過程；異常會(huì)顯示報(bào)警；可以查看過程統(tǒng)計(jì)和報(bào)警記錄。

靜電粉末噴涂系統(tǒng)的后續(xù)設(shè)計(jì)與研究主要針對(duì)我國生產(chǎn)防盜門的中小企業(yè)自動(dòng)化程度較低的問題。也就是說，設(shè)計(jì)了一套噴槍自動(dòng)完成噴涂的系統(tǒng)設(shè)備。在工程竣工過程中，得出以下結(jié)論和結(jié)果：噴漆機(jī)基于防盜門的生產(chǎn)線。涂裝方法是將工件放在接觸線上，通過清洗、磷化、干燥、噴涂、固化等工序，連續(xù)進(jìn)行。本文提出了相應(yīng)的總體設(shè)計(jì)方案，即噴漆機(jī)的便攜式噴槍隨工件水平運(yùn)動(dòng)而上下擺動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)作為一種執(zhí)行元件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中，在控制系統(tǒng)的指令下步進(jìn)電機(jī)能實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制，需要配備相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖信號(hào)，而脈沖信號(hào)的數(shù)量和頻率的變化則控制著電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。噴灑門后，噴槍關(guān)閉復(fù)位，等待隔壁重復(fù)噴涂動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、高效化和油漆節(jié)約。在噴漆機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的相關(guān)原則，對(duì)主要零部件進(jìn)行了計(jì)算和校核，對(duì)類似結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較分析，確定了最終的結(jié)構(gòu)方案，并繪制了系統(tǒng)設(shè)備的總體模型。噴漆機(jī)利用ANSYS工作臺(tái)有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能模塊，在足夠的強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)上對(duì)關(guān)鍵部件的尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，有效地改善了系統(tǒng)設(shè)備的整體動(dòng)態(tài)特性，使其更加方便、靈活、可靠。它比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法更有效。根據(jù)噴漆機(jī)的總體設(shè)計(jì)要求，制定了詳細(xì)的控制系統(tǒng)方案，詳細(xì)討論了控制系統(tǒng)的硬件選擇和軟件編程。