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(shù)應(yīng)用于材料表面噴涂的一種新興的技術(shù)，與傳統(tǒng)的噴涂技術(shù)相比具有獨特的優(yōu)勢，如涂層的結(jié)合度高且厚度均勻、噴涂速度快等。目前現(xiàn)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(dǎo)致了設(shè)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(chǔ)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(gòu)、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(shù)以及設(shè)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(xiàn)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(diào)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(xiàn)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(yīng)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(shè)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(shè)備和人工手動上絲設(shè)備的實驗時間得出兩個設(shè)備效率高低的結(jié)論；再次可以通過觀察不同實驗條件下產(chǎn)生的涂層與基體材料的結(jié)合程度來判斷整體的裝置是否都能實現(xiàn)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(xiàn)象等。
　　綜上，本文將協(xié)同控制與頂層設(shè)計相結(jié)合，以協(xié)同控制和頂層設(shè)計理論、金屬絲電爆炸理論以及薄膜噴涂有關(guān)文獻為基礎(chǔ)，以本實驗室已經(jīng)研制