汽车后视镜片边缘喷漆系统的设计

　　随着我国汽车工业的发展,后视镜的需求量飞速增长,已成为汽车产业链中一个重要的环节,目前镜片的加工技术已有了较大的发展,喷漆工艺也发生了较大的改进,以前大部分喷漆装备要靠进口,价格成本较高。喷漆系统的研制使一次喷漆即可保证成膜的厚度,降低了能耗,并且过喷的粉末可以回收再利用,粉末的利用率可达98%以上,大大节约了成本,本系统所喷漆粉主要是热固性粉末料。

　　1　喷漆系统的机械设计

　　1·1　喷漆系统运动的分解

　　后视镜的形状如图1所示,它一般有八线段组成,其中既可以是直线也可以是圆弧。根据工艺要求,要沿它的边缘喷宽2cm,厚度均匀的某种漆粉一圈,为了保证工艺要求,在设计时采用喷漆头固定、镜片运动的方式。镜片运动分解为镜片的旋转和极坐标方向的移动两个运动,如图2所示,这两种运动的合成使镜片边缘任何一点相对于静止喷头的运动线速度为匀速这是保证漆粉厚度均匀的必备条件。

　　1·2　喷漆系统的工作原理

　　喷漆系统采用移动梁架结构,由左、右两个移动工作台移动梁架,左、右两个移动工作台通过滚珠丝杠副传动,由两个相同的电机驱动丝杠旋转,保证丝杠螺母副预紧无间隙传动,梁架上可均布安装5—8个真空发生器,此处为6个,如图3所示。定义由电机Ms驱动的进给运动方向为X轴,是进给轴;由电机MA所驱动的轴为Z轴,是旋转轴。

　　1·2·1　X向进给轴传动系统设计

　　喷漆系统进给轴传动系统设计要求,一是低速启动,加速移行到一定距离后,减速制停到待喷位置;二是自动变速,要求进给轴转速随镜片边缘轨迹的极坐标变化实时变速,不得丢步;三是快速制动,在发生故障时能实现快速制停。为了满足以上要求,可以采用交流伺服电机或步进电机控制,在驱动性能与控制性能上前者优于后者,但其控制电路复杂,成本高,因此本设计采用步进电动机驱动滚珠丝杠副的传动机构[1]。根据驱动能力设计,选用步进电机的参数,包括起动频率、最大工作频率、转矩能力等,最后选用常州方园步进电机厂的86BYG混合式步进电动机,驱动器选用深圳白山公司的Q2HB68MC, 6出线,电流为6A,功率驱动模块的输入方式是计算机进行软件脉冲环形分配,输入步进脉冲信号,使角度当量达0·009°。功率驱动接口要求信号的传输噪比低,因此采用双光电隔离电动输出。结合生产效率和设备的动态性能,选用的滚珠丝杠副螺距为4mm, D级精度,步进当量为0·001mm。

　　1·2·2　Z向旋转轴传动系统设计

　　Z轴为旋转轴,采用伺服驱动器驱动交流伺服电动机,通过与交流伺服电动机相连的同步齿轮驱动同步齿形带,同步齿形带驱动与带有相同齿轮的6个镜片吸盘轴同步旋转,以确保所有镜片同步旋转,旋转的角度时刻相同,从而保证镜片边缘相对于喷头移动的位置和线速度始终相同,使喷漆厚度均匀。