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在激烈的市场竞争与客户需求越来越个性化趋势下,使服装、制鞋、皮包等企业在生产技术方面不断地面临新的挑战。裁剪设备作为加工服装、皮鞋、皮包等的重要工具,其性能好坏决定了产品质量的高低和生产成本的大小。目前国内中小型企业主要还停留在手动裁剪和冲裁的落后状态,而进口裁剪系统价格高昂又限制了中小企业的技术改造。因此,研制适应于中小企业的、具有自主知识产权的多层布料/革料数控裁剪机对于提高企业市场竞争力和生产能力具有重要意义。真空吸附系统作为多层布料/革料数控裁剪机的一部分,其作用也不可忽视,同时,真空吸附系统所耗费的能源占整台机床的80%以上,因此,研究真空吸附系统具有重要的经济和社会效益。
首先,通过分析国内外数控裁剪机的真空吸附系统的研究现状,指出了目前真空吸附系统存在的不足,给出了本文研究的主要内容。在叙述了裁剪工作原理后,对真空吸附装置的总体结构作了设计,对真空吸附装置的主要元器件作了简单介绍,设计了基于PC平台的真空吸附控制系统软硬件总体方案。
接着,针对风机以额定转速抽气造成能源浪费的问题,提出了在满足裁剪要求的前提下,对风机采取变频调速。文中提出了采取模糊控制真空吸附腔内压强的策略,从而控制变频器使风机的转速根据真空吸附腔内外压强差的变化来作出相应的调节,从而起到节能的作用;文中设计了模糊控制器,并在MATLAB/SIMULINK中对模糊控制器进行了仿真。
然后,采用fluent分析了单腔真空吸附,叙述了单腔真空吸附的缺点。提出了目前的多腔真空吸附的真空吸附腔抽吸控制存在的不足,采用fluent软件验证了不足,提出了本论文的真空吸附腔抽吸控制策略。结合示意图,论述了真空吸附腔抽吸控制策略,并给出了真空吸附腔抽吸控制的流程图。
最后,在本论文提出的控制系统软件设计总体方案的基础上,给出了控制系统软件的工作流程图,设计了真空吸附控制系统的软件,讲述了真空吸附控制系统软件的三个模块。对所设计的模块进行了仿真,验证了模块的可行性。