專利名稱：小型納米纖維表面涂層的功能化針織物設(shè)備專用控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以BlackFin為核心開發(fā)納米纖維作為表面涂層的功能化針織物設(shè)備用控制系統(tǒng)，具體涉及利用BlackFin讀取納米纖維作為表面涂層的功能化針織物設(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針織物設(shè)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(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(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(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針織物的加工方法。利用針織物作為納米纖維的載體，在針織物表面形成表面涂層，同時通過卷繞輥卷繞針織物載體實現(xiàn)功能化針織物的制備。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。化纖針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針織物。
目前，納米涂層設(shè)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(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(guān)鍵工藝開發(fā)一套專用的BlackFin控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對該設(shè)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針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針織物表面，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(yīng)納米纖維特性的功能化針織物。
本發(fā)明的目的是提供一種納米涂層專用控制器的設(shè)計原理和實現(xiàn)方法，利用 BlackFin的控制技術(shù)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 BlackFin ；
(2)設(shè)計控制系統(tǒng)的PCB開發(fā)板；
(3)系統(tǒng)軟件設(shè)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(zhuǎn)動，實現(xiàn)納米纖維薄膜對針織物的披覆作用。
(6)采用雙噴頭接力進行噴絲以保證針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現(xiàn)對針織物的功能化加工。
本發(fā)明利用BlackFin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(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施方式
以下結(jié)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(shè)備控制器主要由BlackFin 531系統(tǒng)，其處理器主要由BlackFiru 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BlackFin 531系統(tǒng)、工藝處理器、同步信號產(chǎn)生電路、喂入步進電機驅(qū)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)；單片微型機負責(zé)整個工藝處理器的運行控制和數(shù)據(jù)加工。
BlackFin 531系統(tǒng)是整個控制器的核心，負責(zé)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(qū)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(qū)動器，控制兩臺電機的動作，從而使納米涂層達到設(shè)定的工藝要求。此外為處理器還負責(zé)主電機的速度控制和運行狀態(tài)的監(jiān)控，當(dāng)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(shè)備控制主要由BlackFin 561系統(tǒng)，工藝處理器主要由單片微型機、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(quán)利要求
1.一種采用納米纖維作為表面涂層的功能化針織物設(shè)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針織物設(shè)備專用BlackFin控制器是采用 BlackFin作為納米纖維表面涂層的功能化機制物設(shè)備的控制核心，從而達到納米纖維表面涂層的功能化針織物生產(chǎn)過程的自動化控制問題。
2.采用任何型號的BlackFin作為納米纖維表面涂層的功能化針織物設(shè)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針織物設(shè)備專用BlackFin控制器屬于新型紡織機械領(lǐng)域。由于納米纖維表面涂層的功能化針織物設(shè)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(shù)問題，本發(fā)明以BlackFin為控制系統(tǒng)的核心，由BlackFin讀入所設(shè)計的喂入量和喂入速度的動作，從而制作不同涂層產(chǎn)品，以滿足功能化針織物設(shè)計的要求，從而完成具有必要功能化針織物的生產(chǎn)。
文檔編號D06N7/00GK102520647SQ20111042547
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者劉基宏, 遲開龍 申請人:江南大學(xué)