纖維絲鋪放靴控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,對(duì)復(fù)合材料成型技術(shù)水平提出了更高的要求。碳纖維是復(fù)合材料的一種,具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。本文主要研究纖維絲鋪放成型技術(shù),它是在纖維纏繞成型和自動(dòng)窄帶鋪放基礎(chǔ)上發(fā)展起來的全自動(dòng)制造技術(shù),對(duì)制品的適應(yīng)性更強(qiáng),多用于有凸凹曲面、具有溝槽等外形相對(duì)復(fù)雜的纖維增強(qiáng)制品。纖維鋪放設(shè)備是由計(jì)算機(jī)控制的,鋪放設(shè)備按照計(jì)算機(jī)設(shè)定的軌跡完成纖維鋪放任務(wù)。在鋪放過程中,根據(jù)鋪放構(gòu)件的外形,

2、鋪放設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)變角度鋪放,還可以自適應(yīng)的增減絲束路數(shù)。
　　目前,在國內(nèi)對(duì)纖維絲鋪放設(shè)備的研究仍處于初步階段,必須要致力于對(duì)這一先進(jìn)技術(shù)的研究,才能使其在國防領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本課題所研究的六路纖維絲鋪放靴控制系統(tǒng),采用主流的IPC機(jī)+PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制卡的開放式控制方式。IPC機(jī)作為上位機(jī)完成系統(tǒng)級(jí)的控制任務(wù)如上下位機(jī)的通訊、狀態(tài)監(jiān)控,人機(jī)界面管理等;PMAC運(yùn)動(dòng)控制卡作為下位機(jī)主要完成鋪放靴的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡控制及纖維絲鋪放過程中

3、的邏輯控制功能。在纖維絲鋪放過程中,纖維絲從紗團(tuán)送出后,需要經(jīng)過導(dǎo)向、夾緊、重送、剪切裝置后被送到構(gòu)件表面,在鋪放靴的一定壓力下,按照程序設(shè)定的鋪放路徑將經(jīng)加熱裝置加熱后的纖維絲壓緊到構(gòu)件表面,完成良好的鋪放任務(wù)。
　　本文中,需要對(duì)六路鋪放靴的壓力進(jìn)行單獨(dú)控制,通過壓力檢測(cè)裝置將鋪放靴對(duì)纖維絲的壓力反饋給PMAC卡,經(jīng)PMAC計(jì)算后,獲得補(bǔ)償信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)鋪放靴做相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)來減小誤差;還需要對(duì)這六路鋪放靴的整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)