[發(fā)明專利]基于ARM控制器的納米纖維表面涂層的功能化機(jī)織物設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110425243.6
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102520641A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李佳奇;劉基宏
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;D06N7/00;D06N7/04;D01D5/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及以ARM為核心開發(fā)納米纖維作為表面涂層的功能化機(jī)織物設(shè)備用控制系統(tǒng)，具體涉及利用ARM讀取納米纖維作為表面涂層的功能化機(jī)織物設(shè)備的控制數(shù)據(jù)并存儲該信息到存儲器，并以該納米纖維作為表面涂層的功能化機(jī)織物設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)控制步進(jìn)電機(jī)動作從而實(shí)現(xiàn)對輸送速度和卷繞動作的控制，以納米纖維非均勻性表面涂層的效果。

背景技術(shù)

靜電紡絲是一種高效低耗的納米纖維制備技術(shù)。靜電紡絲機(jī)主要由高壓靜電發(fā)生器、進(jìn)樣器和收集器三部分組成。溶液靜電紡絲的實(shí)質(zhì)是利用注射泵將注射管中的聚合物溶液引入噴頭，在高壓電場作用下，噴頭尖端的液滴由半球形被拉拽成半頂角約為49.3°的錐形(Taylor錐)，當(dāng)外加電壓達(dá)到臨界值時(shí)，靜電排斥力克服溶液的表面張力，帶電射流便從錐頂噴出，然后經(jīng)歷鞭動，同時(shí)受到靜電排斥力而繼續(xù)伸長，最后溶劑揮發(fā)固化成絲而沉積到接地收集器上，形成納米級薄膜。

目前通過靜電紡絲法制備的納米纖維薄膜，從收集器上分離比較困難，且其強(qiáng)度很低，分離過程容易損壞，進(jìn)而限制了薄膜的制備尺寸，薄膜的推廣應(yīng)用受限。為了解決上述問題，提出一種基于靜電紡納米纖維表面涂層的功能化機(jī)織物的加工方法。利用機(jī)織物作為納米纖維的載體，在機(jī)織物表面形成表面涂層，同時(shí)通過卷繞輥卷繞機(jī)織物載體實(shí)現(xiàn)功能化機(jī)織物的制備。納米涂層設(shè)備生產(chǎn)流程如圖1所示。

納米涂層設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示：溶液通過注射管的注射后，在泰勒錐與接收器之間形成的電場的之間形成納米纖維?；w機(jī)織物從輸入皮輥喂入后，經(jīng)納米纖維涂層，卷繞到卷繞皮輥上形成納米纖維表面涂層的功能化機(jī)織物。

目前，納米涂層設(shè)備的控制只能靠機(jī)械來完成，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，同時(shí)涂層的模式的改變相當(dāng)困難。隨著人們對納米涂層設(shè)備不斷地提出新以及小批量加工的要求，現(xiàn)有的機(jī)械方式已無法滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。本發(fā)明針對這個(gè)關(guān)鍵工藝開發(fā)一套專用的ARM控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對該設(shè)備的實(shí)時(shí)控制，保證生產(chǎn)的高效和所生產(chǎn)出的產(chǎn)品一致。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的有益效果在于：使用機(jī)織物作為納米纖維薄膜的載體，將所制備的納米薄膜以類似包芯紗的形式光滑包覆在機(jī)織物表面，克服了納米薄膜強(qiáng)度低、生產(chǎn)低效及難以利用的缺點(diǎn)，制備出具有相應(yīng)納米纖維特性的功能化機(jī)織物。

本發(fā)明的目的是提供一種納米涂層專用控制器的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法，利用ARM的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米涂層生產(chǎn)的全自動控制。

具體步驟為：

(1)選擇合適的ARM；

(2)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的PCB開發(fā)板；

(3)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；

(4)軟件調(diào)試，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的要求。

(5)利用兩個(gè)皮棍的同速同向轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)納米纖維薄膜對機(jī)織物的披覆作用。

(6)采用雙噴頭接力進(jìn)行噴絲以保證機(jī)織物被納米纖維光滑包覆，利用納米纖維表面涂層的方法實(shí)現(xiàn)對機(jī)織物的功能化加工。

本發(fā)明利用ARM實(shí)現(xiàn)對納米涂層的控制，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)涂層的實(shí)時(shí)、高效和全自動控制提出了全新思路。

附圖說明

圖1納米涂層設(shè)備生產(chǎn)流程

圖2納米涂層設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

圖3納米涂層設(shè)備處理器電路組成框圖

圖4RS232納米涂層設(shè)備的電路組成

圖5USB納米涂層設(shè)備控制器的電路組成

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步具體描述，但不局限于此。

實(shí)施例1：

整個(gè)納米涂層設(shè)備控制器主要由EasyARM?2200系統(tǒng)，其處理器主要由ARM、存儲體、通信接口及鍵盤顯示器等組成，用于接收、存儲和在工作過程中處理工藝數(shù)據(jù)，組成框圖如圖3所示。在改變工藝時(shí)，利用系統(tǒng)微機(jī)通過RS232接口輸入工藝數(shù)據(jù)并存于工藝處理器中。

整個(gè)納米涂層控制器主要由EasyARM?2200系統(tǒng)、工藝處理器、同步信號產(chǎn)生電路、喂入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、主電機(jī)速度控制電路、開、停車及故障自停接口電路，鍵盤顯示電路等組成。電路組成框圖如圖4所示。工藝存儲器用于存儲工藝數(shù)據(jù)，采用的是AM29F016D閃爍存貯器，其容量為1.5M字節(jié)，鍵盤、顯示器用于輸入人工工藝和其它工作參數(shù)；RS-232串行通訊接口接收從上位機(jī)傳送過來的工藝數(shù)據(jù)；單片微型機(jī)負(fù)責(zé)整個(gè)工藝處理器的運(yùn)行控制和數(shù)據(jù)加工。