專利名稱：納米纖維表面涂層功能化長絲設備專用dsp控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以DSP為核心開發(fā)納米纖維作為表面涂層的功能化長絲設備用控制系統(tǒng)，具體涉及利用DSP讀取納米纖維作為表面涂層的功能化長絲設備的控制數(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長絲設備數(shù)據(jù)實時控制步進電機動作從而實現(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：
靜電紡絲是一種高效低耗的納米纖維制備技術。靜電紡絲機主要由高壓靜電發(fā)生器、進樣器和收集器三部分組成。溶液靜電紡絲的實質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)，當外加電壓達到臨界值時，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，且其強度很低，分離過程容易損壞，進而限制了薄膜的制備尺寸，薄膜的推廣應用受限。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長絲的加工方法。利用長絲作為納米纖維的載體，在長絲表面形成表面涂層，同時通過卷繞輥卷繞長絲載體實現(xiàn)功能化長絲的制備。納米涂層設備生產(chǎn)流程如圖1所示。納米涂層設備結構示意圖如圖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長絲從輸入皮輥喂入后，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長絲。目前，納米涂層設備的控制只能靠機械來完成，費時、費力，同時涂層的模式的改變相當困難。隨著人們對納米涂層設備不斷地提出新以及小批量加工的要求，現(xiàn)有的機械方式已無法滿足實際生產(chǎn)的需要。本發(fā)明針對這個關鍵工藝開發(fā)一套專用的DSP控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對該設備的實時控制，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長絲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長絲表面，克服了納米薄膜強度低、生產(chǎn)低效及難以利用的缺點，制備出具有相應納米纖維特性的功能化長絲。本發(fā)明的目的是提供一種納米涂層專用控制器的設計原理和實現(xiàn)方法，利用DSP 的控制技術實現(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DSP ；(2)設計控制系統(tǒng)的PCB開發(fā)板；(3)系統(tǒng)軟件設計；
(4)軟件調(diào)試，實現(xiàn)系統(tǒng)控制的要求。(5)利用兩個皮棍的同速同向轉動，實現(xiàn)納米纖維薄膜對長絲的披覆作用。(6)采用雙噴頭接力進行噴絲以保證長絲被納米纖維光滑包覆，利用納米纖維表面涂層的方法實現(xiàn)對長絲的功能化加工。本發(fā)明利用DSP實現(xiàn)對納米涂層的控制，為進一步實現(xiàn)涂層的實時、高效和全自動控制提出了全新思路。


圖1納米涂層設備生產(chǎn)流程圖2納米涂層設備結構示意3納米涂層設備處理器電路組成框4RS232納米涂層設備的電路組成圖5USB納米涂層設備控制器的電路組成
具體實施例方式以下結合附圖實施方式對本發(fā)明做進一步具體描述，但不局限于此。實施例1 整個納米涂層設備控制器主要由TMS320DSPDSP系統(tǒng)，其處理器主要由DSP微型機、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，利用系統(tǒng)微機通過RS232接口輸入工藝數(shù)據(jù)并存于工藝處理器中。整個納米涂層控制器主要由TMS320DSPDSP系統(tǒng)、工藝處理器、同步信號產(chǎn)生電路、喂入步進電機驅動電路、主電機速度控制電路、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傳送過來的工藝數(shù)據(jù)；DSP微型機負責整個工藝處理器的運行控制和數(shù)據(jù)加工。TMS320DSPDSP系統(tǒng)是整個控制器的核心，負責整個控制器的運行管理。系統(tǒng)啟動后，在同步信號電路產(chǎn)生的同步信號的驅動下，將花型處理器提供的數(shù)據(jù)按時序要求送步進電機驅動器，控制兩臺電機的動作，從而使納米涂層達到設定的工藝要求。此外為處理器還負責主電機的速度控制和運行狀態(tài)的監(jiān)控，當發(fā)現(xiàn)斷絲或其它異常信號時，將自動停車， 并發(fā)出報警信號。實施例2 整個納米涂層設備控制主要由ADSP2100DSP系統(tǒng)，工藝處理器主要由DSP微型機、 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5所示。在改變工藝時，把處理后的工藝數(shù)據(jù)存入U盤，通過USB接口把U盤的工藝數(shù)據(jù)讀入工藝處理器的內(nèi)存中。
權利要求
1.一種采用納米纖維作為表面涂層的功能化長絲的制備方法，它包括紡絲溶液的噴射，納米纖維的形成，納米纖維表面涂層的功能化長絲的制備專用DSP控制器是采用DSP作為納米纖維表面涂層的功能化長絲的設備的控制核心，從而達到納米纖維表面涂層的功能化長絲生產(chǎn)過程的自動化控制問題。
2.采用任何型號的DSP作為納米纖維表面涂層的功能化長絲設備控制系統(tǒng)的核心。
全文摘要
納米纖維表面涂層的功能化長絲的制備專用DSP控制器屬于新型紡織機械領域。由于納米纖維表面涂層的功能化長絲的制備具有多種型號，其加工過程中需要調(diào)節(jié)不同的工藝，分為單個調(diào)節(jié)和連續(xù)調(diào)節(jié)等方式，因此需要根據(jù)工藝要求自動選擇喂入量和喂入速度，采用手工的方法顯然不能滿足該工藝要求。為了解決這個技術問題，本發(fā)明以DSP為控制系統(tǒng)的核心，由DSP讀入所設計的喂入量和喂入速度的動作，從而制作不同涂層產(chǎn)品，以滿足功能化長絲設計的要求，從而完成具有必要功能長絲的生產(chǎn)。
文檔編號D02G3/36GK102493002SQ201110425350
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權日2011年12月19日
發(fā)明者劉基宏, 趙曉曼 申請人:江南大學