八路纖維絲鋪放靴控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、21世紀(jì)，我國(guó)航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是我國(guó)航天計(jì)劃宇宙飛船項(xiàng)目的飛速發(fā)展及全面啟動(dòng)，復(fù)合材料質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、模量高、抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)逐漸凸顯出來(lái)，成功取代了傳統(tǒng)材料廣泛應(yīng)用于航空航天事業(yè)，成為新一代航空航天器件的主要結(jié)構(gòu)材料，在各領(lǐng)域的應(yīng)用量年增長(zhǎng)率超過(guò)10％。
　　 本文研究的是一種新型復(fù)合材料成型技術(shù)即纖維鋪放技術(shù)，它是由纖維纏繞技術(shù)和自動(dòng)鋪帶技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，不僅結(jié)合了這兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而且避免了各自的缺點(diǎn)，具有對(duì)復(fù)雜

2、鋪放表面適應(yīng)性強(qiáng)，穩(wěn)定性高、加工精度高、靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，是近幾年來(lái)最有效的復(fù)合材料成型技術(shù)之一。
　　 本研究采用主流的IPC機(jī)+PMACⅡ可編程運(yùn)動(dòng)控制卡的開(kāi)放式控制模式。在該控制系統(tǒng)模式中，PC機(jī)采用工控機(jī)作為上位機(jī)面向用戶(hù)層，負(fù)責(zé)鋪放過(guò)程中的人機(jī)交互、狀態(tài)監(jiān)控和上下位機(jī)通信等功能;運(yùn)動(dòng)控制器采用Turbo PMACⅡ作為下位機(jī)面向控制層，負(fù)責(zé)鋪放過(guò)程中的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制、邏輯控制。在纖維鋪放過(guò)程中，我們可以根據(jù)待鋪放構(gòu)件表面的

3、實(shí)際情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)的鋪放軌跡路線(xiàn)，完成鋪放任務(wù)。纖維絲束經(jīng)過(guò)預(yù)浸處理后，再經(jīng)過(guò)導(dǎo)向、夾緊、重送、剪切等操作后被送到芯模表面，然后經(jīng)過(guò)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(fù)雜的構(gòu)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(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其的獨(dú)立控制，同時(shí)為了確保鋪放靴的壓力值與預(yù)設(shè)的壓力值相匹配，系統(tǒng)中采用了反饋檢測(cè)裝置

4、來(lái)，將檢測(cè)到的壓力信號(hào)通過(guò)PMACⅡ反饋給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)八路鋪放手指的精確控制，保證鋪放質(zhì)量。
　　 文中我們根據(jù)八路纖維絲控制系統(tǒng)IPC機(jī)+PMACⅡ卡這一硬件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)出系統(tǒng)的應(yīng)用程序軟件。本系統(tǒng)的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)主要為PMACⅡ卡控制程序的設(shè)計(jì)。PMACⅡ卡程序可分為運(yùn)動(dòng)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(shí)我們還利用VC++6.0軟件開(kāi)發(fā)工具設(shè)計(jì)了鋪放靴的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互。