復(fù)合材料編織機(jī)械手控制器的研究.pdf

1、三維編織復(fù)合材料具有很高的強(qiáng)度、剛度、耐腐蝕、耐高溫、抗沖擊等優(yōu)良特性，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。工業(yè)上對于三維編織復(fù)合材料的高效率、自動化生產(chǎn)也提出了更高的要求。目前，國內(nèi)外對于三維編織復(fù)合材料的研究多集中在編織工藝，材料參數(shù)以及性能提高等方面，而對于復(fù)合材料編織自動控制系統(tǒng)的研究較少。
　　三維復(fù)合材料的編織多使用三維編織機(jī)，一臺三維編織機(jī)有很多編織站，每個編織站上有個圓形滑道，根據(jù)編織物的不同，滑道上裝有數(shù)量不等的攜紗器，所有

2、攜紗器帶動紗線按照編織工藝要求的軌跡在滑道上旋轉(zhuǎn)就完成了編織過程。本項目設(shè)計了一款復(fù)合材料編織機(jī)械手控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用在大型三維編織機(jī)上，通過機(jī)械手的伸縮夾住或放開攜紗器，當(dāng)夾住攜紗器的時候，機(jī)械手按照程序設(shè)定的軌跡帶動攜紗器的旋轉(zhuǎn)。在該控制系統(tǒng)中，編織機(jī)的每一個編織站都有一個85步進(jìn)電機(jī)和兩個42步進(jìn)電機(jī)，由一臺STC12C5A60S2單片機(jī)控制，構(gòu)成下位機(jī)控制系統(tǒng)，分別用作控制機(jī)械手的伸縮和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。所有的下位機(jī)通過S3C2410進(jìn)

3、行控制，構(gòu)成上位機(jī)控制系統(tǒng)，上位機(jī)含有數(shù)字輸入和屏幕顯示。其功能為收集下位機(jī)的執(zhí)行狀況，給每一個下位機(jī)發(fā)出指令，根據(jù)下位機(jī)狀態(tài)決定執(zhí)行與否，若不能執(zhí)行，或等待，或收集錯誤信息。上位機(jī)控制器和下位機(jī)控制器之間通過CAN總線通訊。
　　本文在對四步法編織原理做了深入闡述的基礎(chǔ)上首先對系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行設(shè)計，主要有電機(jī)驅(qū)動電路，CAN總線通信電路，電源管理電路;然后根據(jù)四步法工藝，編寫宏指令，將宏指令下載到下位機(jī)控制器中，并編寫電機(jī)控制