自動噴涂機主要由噴涂小車、加熱保溫烘房、殼體旋轉部件、地軌、控制系統幾部分組成。圖l為自動噴涂機系統平面圖。
    1．1噴涂小車
噴涂小車由噴槍、垂直導軌、料罐、驅動電機組等組成。噴頭固定在噴槍的一端，噴槍的另一端緊固在垂直導軌上。噴頭的軸向前后運動是由噴涂小車在地軌上的前后運動來完成。在噴涂小車上還設有電磁離合器，便于調試和確定噴涂行程。氣管和漿料輸送管從噴槍內部穿過，由于噴槍為長懸臂桿，為保證其強度和便于運輸，又要適用于不同規格的發動機，因此采用多段不同直徑的鋼管制成且為可拆卸結構。料罐為不銹鋼制成的密封容器，便于加壓輸送漿料，同時為保證漿料的均勻性，噴涂過程中一直有錨形槳在攪拌。噴涂車上共有4組驅動電機：一組電機帶動混合槳攪拌物料，保證漿料均勻，不分層；一組電機驅動垂直導軌帶動噴桿垂直運動(升降)；一組采用步進電機帶動銅輪旋轉，使噴涂小車沿地軌前后運動，且前后進給速度連續可調；還有一組步進電機驅動噴頭擺動，其擺角及擺動速度可由程序設定。
    噴涂車驅動軸部分采用電磁離合器聯接，當離合器接合時，噴涂車由步進電機驅動；當離合器斷開時，可人工推動噴涂車，以便于調試。
    噴頭的設計對噴涂質量的好壞有著直接的影響，噴頭為單漿料接口、單氣體接口的結構形式。為了取得{zh0}的霧化質量，須對氣體的壓力和漿料的流量進行嚴格控制。漿料的流量通過輸送氣壓進行控制。本沒備配置了大容積的儲氣罐，并采用電磁比例壓力闊調節儲氣罐和料槽的壓力，因此壓力可得到jq控制，保證了噴涂質量的均勻性。
    1．2加熱保溫烘房
加熱保溫烘房可保證發動機噴涂及烘干襯層的溫度。由于發動機在烘房中烘干的時間較長，為了減少熱損失，烘房的墻壁必須有良好的絕熱性，因此采用輕質絕熱材料，且配置有軸流風機并在房頂設有通風管道以排出漿料中的溶劑蒸汽。
    在烘房的前、中、后分別安裝溫度傳感器，以監視溫度場的均勻性。
    1．3殼體旋轉部件發動機
殼體旋轉部件驅動發動機繞軸線旋轉運動，它由發動機殼體旋轉支撐架和驅動電機構成，并通過長軸齒式聯軸器聯接。烘房的一個側面設計一對活動門。在對發動機內壁進行噴涂作業前，首先操作噴涂小車帶著噴槍退出烘房，打開門，操作人員將殼體旋轉支撐架拉出烘房外裝卸發動機殼體，再把支撐架推進烘房內，與驅動電機裝置聯接。
    當噴涂、烘干工序結束后，打開門，工作人員進入烘房內把殼體與驅動裝置脫離，將旋轉支撐架拉出烘房外，取下噴涂好的殼體。驅動電機位于烘房的外面，常溫下運行，以利于其保持良好的工作狀況。驅動電機采用變頻調速器驅動可得到較寬的調速范圍。
    1.4地軌
地軌給噴涂小車的前后運動提供支撐和導向。另外還提供前后的行程端點，用于前后位置限位。
    2控制系統
2．1控制系統
i作原理該系統以西門子plc為控制核心，選用cpu314；步進電機控制器選用fm 353模塊；步進電機驅動器選用fm stepdklve模塊；配備西門子步進電機，分別控制噴涂小車的前后運動及噴嘴的擺動；plc輸入(di，ai)和輸出(do，ao)模塊用于連接空壓機、攪拌電機、升降電機、變頻調速器與發動機殼體旋轉電機、離合器、電磁換向閥、限位接近開關、壓力調節閥、溫度傳感器等元件。
    控制系統上位機以西門子op277為人機界面與下位機pi。c通訊，采用mpi協議，用于對系統發出操作指令、模擬顯示工作狀態、設定工藝控制參數等。圖2為控制系統原理圖。
    2．2 plc程序設計
在plc程序控制下，自動噴涂機按照預先設定的工藝參數完成噴涂作業。其運行工藝參數存儲在數據塊dblo內。
    下位機plc編程軟件使用西門子step 7 v5．4版本，位置控制器fm353模塊硬件配置軟件、op277組態軟件嵌入安裝在step 7中。
    plc程序包括以下功能模塊：①步進電機定位控制程序塊，可以對噴涂小車來回移動、噴嘴擺動進行jq控制；②開關邏輯控制程序塊，對空氣壓縮機、攪拌電機、升降電機、變頻調速電機、儲料罐打開閥、儲料罐加壓閥、噴嘴閥、離合器等執行器實施啟停控制；③信號采集程序塊，包括噴涂小車運動安全限位、噴嘴擺動安全限位、烘房溫度信號、殼體旋轉速度信號等的檢測；④模擬信號輸出程序塊，可對噴嘴壓力、儲料罐壓力大小進行連續調節。
    2．3操作界面設計
自動噴涂機的人機操作界面選用西門子op277，采用西門子mpi協議與下位機plc通訊，對系統發出操作指令，同時模擬顯示運行狀態。
    通過組態軟件把其組態為主域面、調試畫面、參數設定畫面、功能鍵幫助畫面等。將操作員面板上的k鍵定義為電機、閥門的開關鍵；可根據不同畫面，把f功能鍵定義為兩個步進電機的操作鍵。
    3結束語
基于plc及步進電機控制的自動噴涂機，采用步進電機定位控制技術，自動化程度高，操作方便，減少了安全隱患，提高了產品質量及工作效率。