论文部分内容阅读
随着我国经济日益发展,越来越多的南方地区正在逐步实行冬季供暖政策,但这些地区的建筑特点和气候特点与北方地区差别很大,如果采用集中供暖的方式,无疑会加大能源与资源的消耗。而碳纤维加热卷轴画是一种将电能直接转化为热能的供暖产品,具有安装方便、结构简单、可控可调等优点,正被逐渐用来辅助冬季供暖。碳纤维加热卷轴画目前普遍采用手工方式进行生产加工,手工生产存在产品质量一致性差以及生产效率低下等问题。因此,迫切需要研发碳纤维加热卷轴画自动生产线,提高产品质量和生产效率。碳纤维加热卷轴画是由无纺布、铝箔、碳纤维加热膜与顶画多种柔性异质材料按顺序粘贴而成的产品。为实现碳纤维加热卷轴画自动化生产,本文对其生产工艺和控制要求进行分析,设计了包括无纺布运输工位、铝箔和碳纤维加热膜加工工位、顶画运输工位以及最终成品裁剪运输工位的模块化生产线。针对无纺布偏移问题和保持期望涂胶速度及最短过渡时间需求,设计了纠偏控制系统和自动涂胶控制系统,并完成了硬件选型和系统搭建。针对纠偏控制系统,分析了影响无纺布偏移的因素,设计了拉抻无纺布自动纠偏机构,并针对纠偏控制系统存在非线性环节,采用Fuzzy-PID对其进行控制。针对自动涂胶系统,采用往复路径生成算法确定卷轴画所需理想涂胶单元和各连接点坐标。为确保涂胶期间维持期望运行速度且涂胶路径过渡期间拥有最小过渡时间,提出了一种基于抛物线混合线段和最短时间的路径规划算法。使用台达触摸屏进行上位机软件开发,实现人机交互、监测产线运行等功能,同时上位机软件还可根据实际生产情况对系统参数进行修改;使用CANopen builder 6.0进行基于PLC的下位机软件开发,实现产线逻辑控制、数据采集和控制算法等功能。本文所设计的碳纤维加热卷轴画自动生产线可以完成由原料到成品的全部加工过程,解决了人工生产所带来的缺陷,实现了碳纤维加热卷轴画的自动化生产,提高了产品质量和生产效率。