電爆絲自動化噴涂裝置的協(xié)同控制方法研究.pdf

1、電爆絲噴涂是將電爆炸技術應用于材料表面噴涂的一種新興的技術，與傳統(tǒng)的噴涂技術相比具有獨特的優(yōu)勢，如涂層的結合度高且厚度均勻、噴涂速度快等。目前現有的大部分噴涂裝置還是處在手工安裝噴涂材料的方式，從而導致了設備的實驗效率不高，所以本文對展開了協(xié)同控制的研究，且在此基礎上研制出了一套電爆絲自動化噴涂裝置，很大程度上節(jié)省了人力物力，并且極大的提高了電爆絲噴涂實驗的效率。
　　本論文研制的電爆炸絲自動化噴涂裝置包括自動上絲機構、高壓脈沖電

2、源和薄膜夾具的二維運動平臺三個部分。在裝置研制過程中，利用已有的理論和技術以及設備，對電爆絲自動化噴涂裝置實際的裝配和在操作中需要實現的自動化動作進行研究，分析協(xié)同控制之間所需達到的配合程度，研究各個控制動作間分步且協(xié)調的控制，研制出一種基于電爆絲噴涂系統(tǒng)自動化實驗裝置。對金屬絲電爆炸過程中每個機械動作進行準確協(xié)同控制，能夠顯著提高系統(tǒng)的時效性和高壓測量的安全性，從而直接實現薄膜噴涂的工藝過程?？梢酝ㄟ^改良控制程序以及實驗裝置的方式獲得

3、更好的應用效果。
　　為了更好的判斷協(xié)同控制的精確性以及噴涂的效果，利用已完成的自動上絲電爆炸實驗裝置進行電爆絲噴涂實驗，選用銅絲作為噴涂材料，再選用同樣的實驗條件在自動化噴涂裝置上進行實驗對比。使用直徑為0.2毫米的銅絲作為噴涂材料并將初始電壓設置在12.5千伏為條件，其目的是在較高的電壓下用來測試電爆絲自動化噴涂裝置的性能。實驗開始時首先可以通過觀察對夾絲動作來判斷協(xié)同控制的精確程度，比如定/動夾絲頭模塊運動的方向以及有沒有到

4、達指定位置或者定/動夾絲頭模塊以及絲的走向情況；其次可以通過對比自動化設備和人工手動上絲設備的實驗時間得出兩個設備效率高低的結論；再次可以通過觀察不同實驗條件下產生的涂層與基體材料的結合程度來判斷整體的裝置是否都能實現正常功能，如涂層表面是否細致平坦、有無顯而易見的液態(tài)噴涂材料沒有融合進涂層的現象等。
　　綜上，本文將協(xié)同控制與頂層設計相結合，以協(xié)同控制和頂層設計理論、金屬絲電爆炸理論以及薄膜噴涂有關文獻為基礎，以本實驗室已經研制