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結(jié)構(gòu)緊湊的脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置制造方法

文檔序號(hào):1681110閱讀:125來源:國知局
結(jié)構(gòu)緊湊的脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)緊湊的脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置,由退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)、X軸步進(jìn)電機(jī)、退繞纖維、纖維托盤、二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、2個(gè)伺服電機(jī)、X軸圖像攝像頭、Y軸圖像攝像頭、圖像采集與處理模塊、PLC控制器、二維插補(bǔ)模塊、2個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、2個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、觸摸屏組成。當(dāng)退繞纖維一層平鋪結(jié)束,自動(dòng)進(jìn)行下一層平鋪,下層平鋪圖形整體X軸向移動(dòng)一個(gè)偏移量,屬奇數(shù)層左移,屬偶數(shù)層右移。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊且簡單、自動(dòng)化程度高、測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理且智能化程度高。
【專利說明】結(jié)構(gòu)緊湊的脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)?201310356841.1、申請(qǐng)日:2013.8.16,名稱“脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置”的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置。

【背景技術(shù)】
[0003]低強(qiáng)力、 脆性纖維平鋪,是纖維從卷繞狀態(tài)到平鋪狀態(tài)且平鋪纖維分布均勻、曲率半徑不能小,以便后道工序加工;平鋪脆性纖維分布曲率半徑過小(甚至形成尖角),加熱處理后,重新卷繞時(shí),易斷裂。由于纖維強(qiáng)力很低、脆性很大,給平鋪加工帶來很大困難,目前,采用人工方式,退繞過程中人工根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)節(jié),無法確保平鋪纖維的曲率半徑的參數(shù)(允許的曲率半徑最小值),嚴(yán)重影響加熱處理后的纖維質(zhì)量,因?yàn)槠戒伌嘈岳w維曲率半徑小(甚至形成尖角),加熱處理后,重新卷繞時(shí),易斷裂。同時(shí),人工方式工作效率低,也無法確保平鋪纖維分布的一致性。影響著新纖維材料的研究和應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理,工作性能好的脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置,其特征是:包括二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái),二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置纖維托盤,二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)分別由二個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行X軸、Y軸運(yùn)動(dòng),二個(gè)伺服電機(jī)分別與一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊通過二維插補(bǔ)模塊與PLC控制器連接,PLC控制器接有觸摸屏;另用分別對(duì)二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的X軸運(yùn)動(dòng)、Y軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行攝像的X軸攝像頭、Y軸攝像頭,X軸攝像頭、Y軸攝像頭與圖像檢測(cè)與處理模塊連接,圖像檢測(cè)與處理模塊與PLC控制器連接;另有將退繞纖維放置到纖維托盤上的定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu),定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行X軸運(yùn)動(dòng)的X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái),X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上裝退繞纖維轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),退繞纖維轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng);定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的X軸步進(jìn)電機(jī)、退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)分別與一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與PLC控制器連接;PLC控制退繞纖維步進(jìn)電機(jī)的速度,退繞纖維的線速度與二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)插補(bǔ)線速度一致,以確保纖維在托盤上平鋪形狀;二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)插補(bǔ)軌跡,由PLC計(jì)算及插補(bǔ)程序通過二維插補(bǔ)模塊經(jīng)2個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,通過2個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn);X軸圖像攝像頭及圖像檢測(cè)與處理模塊,實(shí)時(shí)檢測(cè)并計(jì)算退繞纖維與基準(zhǔn)位置的偏差,圖像檢測(cè)與處理模塊把退繞纖維與基準(zhǔn)位置的偏差值通過RS232通信方式發(fā)送給PLC,PLC控制X軸步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給工作,以縮小退繞纖維與基準(zhǔn)位置的偏差,X軸步進(jìn)電機(jī)屬間隙工作模式;PLC直接控制2個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作;¥軸圖像攝像頭及圖像檢測(cè)與處理模塊,實(shí)時(shí)檢測(cè)并計(jì)算纖維正常、反繞、斷纖三種退繞懸掛狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)反繞或斷纖,圖像檢測(cè)與處理模塊把退繞懸掛狀態(tài)信息通過RS232通信方式發(fā)送給PLC,PLC控制退繞纖維步進(jìn)電機(jī)及二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)停止工作,PLC保存二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作位置,以便再次工作時(shí),纖維平面平鋪形狀的延續(xù);觸摸屏作為人工操作界面,用于速度參數(shù)、平鋪纖維曲率半徑參數(shù)的設(shè)置,人工操作及調(diào)節(jié)纖維退繞懸掛位置、記錄平鋪纖維的長度、記錄平鋪纖維的斷纖次數(shù);斷纖后再次工作,首先是人工操作及調(diào)節(jié)纖維退繞懸掛位置,退繞纖維懸掛位置必須位于二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的設(shè)定初始點(diǎn);啟動(dòng)工作后,PLC首先控制二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到先前保存的斷纖位置,然后控制退繞纖維步進(jìn)電機(jī)及二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)同時(shí)工作;X軸步進(jìn)電機(jī)及二個(gè)伺服電機(jī)的平臺(tái)機(jī)構(gòu)都設(shè)有限位開關(guān),同時(shí)作為起點(diǎn)位置。
[0006]圖像檢測(cè)和處理模塊采用左右二個(gè)長方形面積內(nèi)像素恢度值求和算法,左長方形面積內(nèi)像素恢度求和值大于設(shè)定值,則退繞纖維在左側(cè),屬正常;右長方形面積內(nèi)像素恢度求和值大于設(shè)定值,則退繞纖維在右側(cè),屬反繞;左右2個(gè)長方形面積內(nèi)像素恢度求和值都小于設(shè)定值,屬斷纖。
[0007]當(dāng)退繞纖維一層平鋪結(jié)束,自動(dòng)進(jìn)行下一層平鋪,下層平鋪圖形整體X軸向移動(dòng)一個(gè)偏移量,屬奇數(shù)層左移,屬偶數(shù)層右移。
[0008]本發(fā)明在確保平鋪纖維曲率半徑參數(shù)的同時(shí),把纖維從卷繞狀態(tài)到平鋪狀態(tài)自動(dòng)融為一體。采用雙攝像頭及圖像采集與處理技術(shù),確保纖維既定位置的正常退繞;PLC控制退繞纖維步進(jìn)電機(jī)的速度,其退繞纖維的線速度與二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)插補(bǔ)線速度一致,以確保纖維在托盤上平鋪形狀(保證平鋪纖維曲率半徑參數(shù))。二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)插補(bǔ)軌跡,由PLC計(jì)算及插補(bǔ)程序通過二維插補(bǔ)模塊經(jīng)2個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器,通過2個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置由PLC控制,經(jīng)2個(gè)步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊、2個(gè)伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊、2個(gè)圖像攝像頭及圖像采集與處理模塊協(xié)同完成。有退繞纖維步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、X軸步進(jìn)電機(jī)經(jīng)絲桿機(jī)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)、二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)、圖像采集、圖像處理等。
[0009]本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊且簡單、自動(dòng)化程度高、測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理且智能化程度高。縱觀國內(nèi)現(xiàn)有的纖維平鋪裝置和設(shè)備,本發(fā)明所提的設(shè)計(jì)目標(biāo)尚無單位實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是本發(fā)明的一種脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]其中有由退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)、退繞纖維、纖維托盤、二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、2個(gè)伺服電機(jī)、X軸圖像攝像頭、Y軸圖像攝像頭、圖像采集與處理模塊、PLC控制器、二維插補(bǔ)模塊、2個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、2個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、觸摸屏等組成。
[0013]圖2是定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。
[0014]其中有退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)、X軸步進(jìn)電機(jī)(帶減速器、絲桿、齒輪)。退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī),整體固定在X軸步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上,X軸步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)的整體X軸向運(yùn)動(dòng)。
[0015]圖3是二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)示意圖。
[0016]其中有二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和纖維托盤;二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括2個(gè)伺服電機(jī)(帶減速器、絲桿、齒輪)。
[0017]圖4是圖像檢測(cè)與處理機(jī)構(gòu)示意圖。
[0018]其中有2個(gè)攝像頭和一塊圖像檢測(cè)與處理模塊,2個(gè)攝像頭分別獲取X軸向和Y軸向的纖維退繞圖像。
[0019]圖5是PLC控制及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0020]其中有PLC控制器、二維插補(bǔ)模塊、觸摸屏、2個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和2個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等組成。
[0021]圖6是Y軸圖像檢測(cè)纖維退繞懸掛3種狀態(tài)示意圖。
[0022]Y軸圖像攝像頭(CM0S面陣攝像頭)定時(shí)獲取Y軸向退繞纖維圖像,圖像處理模塊采用左右2個(gè)長方形面積內(nèi)像素恢度值求和算法,左長方形面積內(nèi)像素恢度求和值大于設(shè)定值,則退繞纖維在左側(cè),屬正常(A);右長方形面積內(nèi)像素恢度求和值大于設(shè)定值,則懸掛纖維在右側(cè),屬反繞(B);左右2個(gè)長方形面積內(nèi)像素恢度求和值都小于設(shè)定值,屬斷纖(C)。
[0023]圖7是X軸圖像攝像頭(CMOS面陣攝像頭)實(shí)時(shí)獲取退繞懸掛纖維絕對(duì)位置示意圖。
[0024]伴隨退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng),退繞纖維的位置向X軸向右側(cè)移動(dòng),退繞纖維與設(shè)定的基準(zhǔn)位置變大,圖像處理模塊采用計(jì)算基準(zhǔn)位置與退繞纖維間的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù),來獲取退繞纖維絕對(duì)位置。圖中(A)為基準(zhǔn)位置,(B)為退繞纖維。
[0025]圖8是纖維在纖維托盤上平鋪形狀示意圖。
[0026]這是理論設(shè)計(jì)的纖維在托盤上平鋪形狀(大于所設(shè)定的曲率半徑參數(shù)),二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)依據(jù)該設(shè)計(jì)圖形,編制插補(bǔ)程序,實(shí)現(xiàn)二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)插補(bǔ)軌跡。

【具體實(shí)施方式】
[0027]一種脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置,包括二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)I,二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置纖維托盤2,二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)分別由二個(gè)伺服電機(jī)3、4驅(qū)動(dòng)進(jìn)行X軸、Y軸運(yùn)動(dòng),二個(gè)伺服電機(jī)分別與一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5、6連接,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊通過二維插補(bǔ)模塊7與PLC控制器8連接,PLC控制器接有觸摸屏9 ;另用分別對(duì)二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的X軸運(yùn)動(dòng)、Y軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行攝像的X軸攝像頭10、Y軸攝像頭11,X軸攝像頭、Y軸攝像頭與圖像檢測(cè)與處理模塊12連接,圖像檢測(cè)與處理模塊與PLC控制器8連接;另有將退繞纖維放置到纖維托盤上的定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu),定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由X軸步進(jìn)電機(jī)13驅(qū)動(dòng)進(jìn)行X軸運(yùn)動(dòng)的X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)17,X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上裝退繞纖維轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)18,退繞纖維轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)14驅(qū)動(dòng);定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的X軸步進(jìn)電機(jī)13、退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)14分別與一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊15、16連接,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與PLC控制器8連接。
[0028]卷繞狀態(tài)的纖維位于退繞纖維步進(jìn)電機(jī)控制的滾筒上(圖2所示),由其步進(jìn)電機(jī)控制退繞速度,為了讓退繞懸掛纖維的絕對(duì)位置不變,由X軸圖像攝像頭及圖像采集與處理模塊(圖1所示),實(shí)時(shí)采集退繞纖維與基準(zhǔn)位置間的間距(圖7所示),通過X軸步進(jìn)電機(jī)的X軸向移動(dòng)(圖2所示),使退繞纖維與基準(zhǔn)位置間的間距盡可能小,保證退繞纖維的絕對(duì)位置基本不變。為了防止退繞纖維反繞或斷纖,Y軸圖像攝像頭及圖像采集與處理模塊,實(shí)時(shí)采集退繞纖維的懸掛狀態(tài)(圖6所示),如屬反繞或斷纖,圖像采集與處理模塊通信通知PLC,由PLC控制的退繞纖維步進(jìn)電機(jī)及二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的2個(gè)伺服電機(jī)(圖3所示),停止工作,并保存平臺(tái)運(yùn)動(dòng)位置參數(shù)。
[0029]圖像采集與處理模塊通過2個(gè)攝像頭采集圖像,實(shí)時(shí)將退繞纖維的懸掛位置信息及退繞狀態(tài)。Y軸圖像攝像頭(CMOS面陣攝像頭)定時(shí)獲取Y軸向退繞纖維圖像(如圖6所示),圖像處理模塊采用左右2個(gè)長方形面積內(nèi)像素恢度值求和算法,左長方形面積內(nèi)像素恢度求和值大于設(shè)定值,則退繞纖維在左側(cè),屬正常;右長方形面積內(nèi)像素恢度求和值大于設(shè)定值,則退繞纖維在右側(cè),屬反繞;左右2個(gè)長方形面積內(nèi)像素恢度求和值都小于設(shè)定值,屬斷纖。X軸圖像攝像頭(CMOS面陣攝像頭)實(shí)時(shí)獲取退繞纖維絕對(duì)位置(如圖7所示)。伴隨退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng),退繞纖維的位置向X軸向右側(cè)移動(dòng),退繞纖維與設(shè)定的基準(zhǔn)位置變大,圖像處理模塊采用計(jì)算基準(zhǔn)位置與退繞纖維間的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù),來獲取退繞纖維絕對(duì)位置。圖像采集與處理模塊把退繞纖維的懸掛位置信息及退繞狀態(tài),通過RS232通信方式,傳送到PLC,由PLC控制相應(yīng)動(dòng)作。觸摸屏作為人工操作界面,用于速度參數(shù)、平鋪纖維曲率半徑參數(shù)的設(shè)置,人工操作及調(diào)節(jié)纖維退繞位置、記錄平鋪纖維的長度、記錄平鋪纖維的斷纖次數(shù)等。斷纖后再次工作,首先是人工操作及調(diào)節(jié)纖維退繞位置,退繞纖維必須位于二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的設(shè)定初始點(diǎn)(設(shè)有明顯標(biāo)記);啟動(dòng)工作后,PLC首先控制二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到先前保存的斷纖位置,然后控制退繞纖維步進(jìn)電機(jī)及二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)同時(shí)工作。X軸步進(jìn)電機(jī)及2個(gè)伺服電機(jī)的平臺(tái)機(jī)構(gòu)都設(shè)有限位開關(guān),同時(shí)也作為起點(diǎn)位置。整個(gè)脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置由PLC控制,經(jīng)2個(gè)步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊、2個(gè)伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊、2個(gè)圖像攝像頭及圖像采集與處理模塊協(xié)同完成。當(dāng)退繞纖維一層平鋪結(jié)束,自動(dòng)進(jìn)行下一層平鋪,下層平鋪圖形整體X軸向移動(dòng)一個(gè)偏移量(屬奇數(shù)層左移,屬偶數(shù)層右移)。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)構(gòu)緊湊的脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置,其特征是:包括二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái),二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置纖維托盤,二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)分別由二個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行X軸、Y軸運(yùn)動(dòng),二個(gè)伺服電機(jī)分別與一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊通過二維插補(bǔ)模塊與PLC控制器連接,PLC控制器接有觸摸屏;另用分別對(duì)二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的X軸運(yùn)動(dòng)、Y軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行攝像的X軸攝像頭、Y軸攝像頭,X軸攝像頭、Y軸攝像頭與圖像檢測(cè)與處理模塊連接,圖像檢測(cè)與處理模塊與PLC控制器連接;另有將退繞纖維放置到纖維托盤上的定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu),定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行X軸運(yùn)動(dòng)的X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái),X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上裝退繞纖維轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),退繞纖維轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng);定點(diǎn)纖維退繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的X軸步進(jìn)電機(jī)、退繞纖維速度控制步進(jìn)電機(jī)分別與一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與PLC控制器連接;PLC控制退繞纖維步進(jìn)電機(jī)的速度,退繞纖維的線速度與二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)插補(bǔ)線速度一致,以確保纖維在托盤上平鋪形狀;二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)插補(bǔ)軌跡,由PLC計(jì)算及插補(bǔ)程序通過二維插補(bǔ)模塊經(jīng)2個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,通過2個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn);X軸圖像攝像頭及圖像檢測(cè)與處理模塊,實(shí)時(shí)檢測(cè)并計(jì)算退繞纖維與基準(zhǔn)位置的偏差,圖像檢測(cè)與處理模塊把退繞纖維與基準(zhǔn)位置的偏差值通過RS232通信方式發(fā)送給PLC,PLC控制X軸步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給工作,以縮小退繞纖維與基準(zhǔn)位置的偏差,X軸步進(jìn)電機(jī)屬間隙工作模式;PLC直接控制2個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作,軸圖像攝像頭及圖像檢測(cè)與處理模塊,實(shí)時(shí)檢測(cè)并計(jì)算纖維正常、反繞、斷纖三種退繞懸掛狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)反繞或斷纖,圖像檢測(cè)與處理模塊把退繞懸掛狀態(tài)信息通過RS232通信方式發(fā)送給PLC,PLC控制退繞纖維步進(jìn)電機(jī)及二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)停止工作,PLC保存二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作位置,以便再次工作時(shí),纖維平面平鋪形狀的延續(xù);觸摸屏作為人工操作界面,用于速度參數(shù)、平鋪纖維曲率半徑參數(shù)的設(shè)置,人工操作及調(diào)節(jié)纖維退繞懸掛位置、記錄平鋪纖維的長度、記錄平鋪纖維的斷纖次數(shù);斷纖后再次工作,首先是人工操作及調(diào)節(jié)纖維退繞懸掛位置,退繞纖維懸掛位置必須位于二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的設(shè)定初始點(diǎn);啟動(dòng)工作后,PLC首先控制二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到先前保存的斷纖位置,然后控制退繞纖維步進(jìn)電機(jī)及二維平面運(yùn)動(dòng)平臺(tái)同時(shí)工作;X軸步進(jìn)電機(jī)及二個(gè)伺服電機(jī)的平臺(tái)機(jī)構(gòu)都設(shè)有限位開關(guān),同時(shí)作為起點(diǎn)位置;當(dāng)退繞纖維一層平鋪結(jié)束,自動(dòng)進(jìn)行下一層平鋪,下層平鋪圖形整體X軸向移動(dòng)一個(gè)偏移量,屬奇數(shù)層左移,屬偶數(shù)層右移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)緊湊的脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置,其特征是:Y軸圖像攝像頭為CMOS面陣攝像頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)緊湊的脆性纖維自動(dòng)平鋪裝置,其特征是:X軸圖像攝像頭為CMOS面陣攝像頭。
【文檔編號(hào)】D02J1/18GK104073947SQ201410309762
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】周根榮, 鐘永彥, 錢曉菲 申請(qǐng)人:南通大學(xué)
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