自动喷漆设备论文勿动

石油套管接箍自动喷漆设备
摘要：
通过对喷漆设备蜗轮蜗杆和螺杆机构运动变化和在喷漆过程中实现自动上料、各个运动过程的电气控制的研究以及PLC模块的编程，从而设计出喷漆均匀标准的的喷漆设备，达到生产自动化、机械化、标准化的目的。

关键词：蜗轮蜗杆、电气控制、PLC编程
Petroleum casing pipe automatic painting equipment
Abstract:
Through studying the mechanism movement of worm and worm gear screw，automatic feeding in the process of painting, and the electrical control of the movement process as well as the PLC module programming, we design a uniform standard for spray painting equipment, to reach the purpose of production automation, mechanization and standardization.
Key words: worm gear, electrical control, PLC programming
1 绪论：在石油套管生产过程中，我们发现传统的套管手工套膜喷漆工艺最为繁琐和复杂，存在劳动强度大，生产效率低，工作环境也最为恶劣，严重影响身体健康等诸多问题，以至于从事此项工作的人员越来越少，流失严重，同时传统手工操作也存在不标准化的弊端，在愈演愈烈的行业竞争中，我们迫切需要一种新型的喷漆方式。

借鉴国内外套管喷漆加工工艺的发展的成果，我们取长补短，设计了一款套管接箍自动喷漆设备，从而使喷漆过程更加安全方便，同时使产品达到标准化。

2 自动喷漆设备的工作过程及原理
工作原理：当石油套管达到指定给料位置时，检测装置检测到套管，（手动上下调整喷套筒到合适的高度，注：同种管材上下调整一次即可），气动千斤顶上升，使得套管脱离传动链，同时千斤顶托辊电机带动托辊旋转从而使管子匀速旋转，手动进按钮控制电机带动链轮让自动喷漆设备沿导轨向套管移动，，检测装置检测到达喷漆位置所发出指令停止，接通定时器控制电机向喷漆设备中补漆并完成一定时间的喷漆。

喷漆完成后发出完成信号，然后链轮控制电机使喷漆设备退回，使套管重新放到链轮上。

完成整个喷漆过程。

3 各部分的设计
3.1 喷漆设备上下运动
我们在设计过程中考虑到工作环境恶劣，要求在传动中实现较大的传动比，且传动比较平稳，冲击载荷小，能实现缓慢的高度调节等，为了实现这些目标，我们运用了蜗轮蜗杆传动机构和螺旋传动机构，可以有效的解决上述问题。

运动示意图如下：
图3.1上下运动示意图
工作说明：电动机转动通过减速器带动蜗轮蜗杆机构完成运动，电机正转时，蜗杆正转，带动涡轮逆时针旋转，同时固定在涡轮上的螺杆也逆时针旋转，滑块在螺杆的作用下，完成上升运动，从而带动固定在滑块上的喷漆设备完成上升。

反之，电机反转，蜗杆反转，涡轮顺时针。

滑块向下，带动喷漆设备向下运动。

3.2喷漆设备进退
喷漆设备进退部分由于工作环境相对恶劣且要求传动比较平稳，成本保持较低，在这样的条件下，我们运用链传动，链传动具有以下优点：没有弹性滑动的整体打滑的现象，可以保持准确的平均传动比，传动效率较高，轴上的径向压力小，其材料采用金属材料制造，在同样适用的条件下，链传动的结构尺寸比较紧凑，能在高温和潮湿的环境下工作。

工作可靠，适于低速重载。

我们时结合摩擦轮传动，可以更好的解决传动问题，实现喷漆设备平稳进退。

图3.2链传动示意图
将自动喷漆设备固定在链中间，电动机带动链轮1转动，在链的带动下作用下，设备在水平面向左运动，反之反向带动1链轮使设备向右运动。

3.3喷漆设备的电气控制
图3.3控制电路
整个电路控制控制四台电动机工作，分别是千斤顶托辊电机1、喷漆设备上下电机2、进退电机3和漆料补给电机4.
1.千斤顶托辊电动机的控制
合上开关SB1接通电源之后，按下按钮SB2，接触器KM1得电吸合，带动电动机M1启动，按下按钮SB1，接触器KM1断电，电动机M1停止。

2.上下电动机的控制
如果要完成喷漆设备的上下调节，可以将手动转换开关选到需要的方向，按下按钮SB3，KM2得电，主触点闭合，M3旋转。

电机靠按钮SB3的操作，完成M3的停止。

3.进退电动机的控制
行程开关SQ常闭，按下按钮SB5,接触器KM3得电闭合，带动电机M3正转，当喷漆设备靠近管材到达一定程度以后，碰到行程开关SQ，常开触点闭合，常闭触点断开，KM3失电电机停止，经过继电器KT一段时间的延时后闭合，KM5
带点吸合，电机反转。

4.补漆电动机的控制
行程开关SQ常开触点闭合，按下按钮SB6，接触器KM4得电吸合，电动机M4旋转。

行程开关SQ断开后，电动机停止运转。

3.4PLC外部接线图及梯形图
Plc外部接线图如下所示：
图3.4PLC外部接线
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4结论
本文我们设计的接箍自动喷漆设备是建立在以传统套膜喷漆工艺的生产流程基础上，结合PLC编程在自动化设备中的应用，运用的蜗轮蜗杆机构和螺杆传动机构，通过PLC控制开关的继电器的通断，带动电机连动运动机构来完成套管的喷漆加工。

本文只是从手工到机械进行的初步设计，在诸如托辊带动套管运动如何保持平稳等问题上还有待进一步完善，同时该设备自动化的程度也有待进一步提升。

5参考文献
［1］濮良贵机械设计西北工业大学机械原理及机械零件教研室。

［2］王进野张纪良电机拖动与控制天津大学2008.
［3］宁汝新赵汝嘉 CAD/CAM技术机械工业出版社
［4］张建中周家驿机械设计基础高等教育出版社 2007.
［5］廖常初 S7-200PLC编程及应用机械工业出版社
［6］郗安民机电系统原理及应用（第二版）
［7］马永林机械原理。