八路纖維絲鋪放靴控制系統(tǒng)的設計研究.pdf

1、21世紀，我國航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是我國航天計劃宇宙飛船項目的飛速發(fā)展及全面啟動，復合材料質量輕、強度高、模量高、抗腐蝕性強等優(yōu)點逐漸凸顯出來，成功取代了傳統(tǒng)材料廣泛應用于航空航天事業(yè)，成為新一代航空航天器件的主要結構材料，在各領域的應用量年增長率超過10％。
　　 本文研究的是一種新型復合材料成型技術即纖維鋪放技術，它是由纖維纏繞技術和自動鋪帶技術發(fā)展起來的，不僅結合了這兩種技術的優(yōu)點，而且避免了各自的缺點，具有對復雜

2、鋪放表面適應性強，穩(wěn)定性高、加工精度高、靈活性強的優(yōu)點，是近幾年來最有效的復合材料成型技術之一。
　　 本研究采用主流的IPC機+PMACⅡ可編程運動控制卡的開放式控制模式。在該控制系統(tǒng)模式中，PC機采用工控機作為上位機面向用戶層，負責鋪放過程中的人機交互、狀態(tài)監(jiān)控和上下位機通信等功能;運動控制器采用Turbo PMACⅡ作為下位機面向控制層，負責鋪放過程中的實時運動控制、邏輯控制。在纖維鋪放過程中，我們可以根據(jù)待鋪放構件表面的

3、實際情況，設計相應的鋪放軌跡路線，完成鋪放任務。纖維絲束經(jīng)過預浸處理后，再經(jīng)過導向、夾緊、重送、剪切等操作后被送到芯模表面，然后經(jīng)過激光加熱處理使纖維絲具有一定的粘性，最終在鋪放靴施壓的壓力下將纖維絲束壓緊到芯模表面，完成鋪放工作。本文中，為了能夠加工凹凸不平、有凹槽等復雜的構件，我們的鋪放靴由八路鋪放手指組成，每一路鋪放手指由一個電機驅動，從而實現(xiàn)對其的獨立控制，同時為了確保鋪放靴的壓力值與預設的壓力值相匹配，系統(tǒng)中采用了反饋檢測裝置

4、來，將檢測到的壓力信號通過PMACⅡ反饋給上位機，實現(xiàn)對八路鋪放手指的精確控制，保證鋪放質量。
　　 文中我們根據(jù)八路纖維絲控制系統(tǒng)IPC機+PMACⅡ卡這一硬件平臺，開發(fā)出系統(tǒng)的應用程序軟件。本系統(tǒng)的應用軟件設計主要為PMACⅡ卡控制程序的設計。PMACⅡ卡程序可分為運動控制程序和邏輯控制程序，程序的編制是利用PMACⅡ卡自帶的編程軟件完成的。同時我們還利用VC++6.0軟件開發(fā)工具設計了鋪放靴的人機交互界面，實現(xiàn)了人機交互。