[實(shí)用新型]一種基于運(yùn)動(dòng)控制卡的靜電紡絲控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821976429.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN209243248U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江文佳;王晗;曾景華;鄭滿東;黃海軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本實(shí)用新型涉及一種基于運(yùn)動(dòng)控制卡的靜電紡絲控制系統(tǒng)。包括底座、X軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、注射泵、針頭、接收板、運(yùn)動(dòng)控制卡和上位機(jī)；通過X軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的相互配合，實(shí)現(xiàn)三維紡絲；其中，上位機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡電性連接；運(yùn)動(dòng)控制卡分別與X軸、Y軸、Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)電性連接；在接收板上可拆卸設(shè)有塑料網(wǎng)。本實(shí)用新型使用運(yùn)動(dòng)控制卡控制各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)精度高，在可導(dǎo)電接收板上固定塑料網(wǎng)可以極大地提高宏量制備的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及靜電紡絲技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于運(yùn)動(dòng)控制卡的靜電紡絲控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

靜電紡絲技術(shù)是利用高壓靜電紡絲技術(shù)制備納米結(jié)構(gòu)敏感材料的一種簡單 而有效的液態(tài)制備方法。利用靜電紡絲技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了多種有機(jī)高分子、無機(jī)及復(fù)合材料的制備。靜電紡絲技術(shù)是從電噴技術(shù)發(fā)展演化而來的，即在高壓靜電場作用下，聚合物熔體或溶液的導(dǎo)電液滴可以發(fā)生高速噴射，形成聚合物纖維的過程。靜電紡絲過程中，通過使帶有電荷的高分子熔體或溶液在高壓靜電場中噴射、拉 伸、劈裂、揮發(fā)固化，最終形成纖維狀特質(zhì)的過程，是目前制備一維納米結(jié)構(gòu)敏感材料的重要方法之一。靜電紡絲技術(shù)的裝置主要由高壓電源、帶有噴頭的容器和接收裝置三部分組成。其中，高壓電源可以提供幾千到十幾萬伏的直流電壓，用以產(chǎn)生高壓靜電場；帶有噴頭的容器一般使用帶針頭的塑料或玻璃針管，針頭的粗細(xì)可根據(jù)溶液的黏度不同任意調(diào)節(jié)，一般為0.1～1mm；接收裝置是用來接 收經(jīng)揮發(fā)或熔體固化后所形成的聚合物纖維，常采用導(dǎo)電性好的金屬板、導(dǎo)電玻璃等。

由于靜電紡絲設(shè)備在高壓靜電環(huán)境，工作環(huán)境要求嚴(yán)格，如果要人為手動(dòng)收集到特殊排列、特殊結(jié)構(gòu)、特殊形貌的聚合物納米纖維是非常困難的，也不利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

目前靜電紡絲設(shè)備控制系統(tǒng)主要以PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）為主控，這種設(shè)備的控制系統(tǒng)雖具有PLC的靈活性、一定的通用性，但對(duì)于需求精度較高的，比如：插補(bǔ)控制，或者需要設(shè)備反應(yīng)靈敏時(shí)，一方面難以做到而且編程非常困難，另一方面成本較高。同時(shí)無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)和精準(zhǔn)定位的要求。還有其接收裝置需要頻繁更換才能達(dá)到連續(xù)制膜，十分麻煩且效率很低。這樣嚴(yán)重影響了靜電紡絲設(shè)備的成膜的質(zhì)量與效率，給宏量制備帶來了很大的不便。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種基于運(yùn)動(dòng)控制卡的靜電紡絲控制系統(tǒng)，使用運(yùn)動(dòng)控制卡控制各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)精度高，在可導(dǎo)電接收板上固定塑料網(wǎng)可以極大地提高宏量制備的效率。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于運(yùn)動(dòng)控制卡的靜電紡絲控制系統(tǒng)，包括底座、X軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、注射泵、針頭、接收板、運(yùn)動(dòng)控制卡和上位機(jī)；在底座上豎向設(shè)有支柱，所述的X軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向固定于支柱上，所述的Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與X軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，X軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿X軸方向來回運(yùn)動(dòng)；所述的注射泵固定于Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述的針頭與注射泵連接，Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)注射泵沿Z軸方向來回運(yùn)動(dòng)；所述的Y軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于底座上，所述的接收板與Y軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，Y軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)接收板沿Y軸方向來回運(yùn)動(dòng)；所述的注射泵和接收板之間電性連接高壓直流電源；所述的上位機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡電性連接；所述的運(yùn)動(dòng)控制卡分別與X軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)電性連接；在所述的接收板上可拆卸設(shè)有塑料網(wǎng)。其中，高壓直流電源可調(diào)節(jié)，輸入220V，50HZ交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?~5000V輸出。

在本實(shí)用新型中，在可導(dǎo)電接收板上以簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)固定一張塑料網(wǎng)，使得噴出的絲在塑料網(wǎng)成膜，當(dāng)完成后可以簡單地卸下塑料網(wǎng)并更換一張新的，這樣又可以繼續(xù)地進(jìn)行成膜；另外，使用運(yùn)動(dòng)控制卡的控制系統(tǒng)開放性好，精度高、速度快、體積小、集成度高，可以實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)功能、具有連續(xù)插補(bǔ)功能、良好的圓弧插補(bǔ)性能，可以滿足對(duì)路徑精準(zhǔn)規(guī)劃，精準(zhǔn)定位的需求，以計(jì)算機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制卡為基礎(chǔ)的系統(tǒng)硬件平臺(tái)，方便、快捷。