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玻璃钢管道缠绕机原理是什么?

发表时间:2018-01-30【

 玻璃钢管道缠绕机原理是什么?从玻璃钢缠绕的工作原理和工艺要求出发,以工控机和PMAC控制器为核心介绍了实现玻璃钢管道缠绕机各部分控制功能的方法。

玻璃钢管缠绕机是玻璃纤维丝缠绕管道专用机组,具有反应速度快、抗干扰能力强、使用方便、调整方便、组装灵活、一机多用的长处和特点。玻璃钢缠绕机深受国内玻璃钢业内同仁的青睐。

一、玻璃钢缠绕机控制类型

●机械类型控制

●微机类型控制

●可编程微机类型控制
玻璃钢缠绕机控制系统采用华北工控系列工控机,主轴采用变频器控制电机转速,小车采用日本松下伺服驱动系统控制伺服电机,玻璃钢缠绕机主要用于缠绕保温管道外部防护层及钢管外壁防腐。
玻璃钢缠绕机具有反应速度快、抗干扰能力强、使用方便等优点。

二、玻璃钢管道缠绕机特点

玻璃钢缠绕机是玻璃纤维丝缠绕管道和罐体的专用机组,其中数控玻璃钢缠绕机系列产品具有定位精度高、抗干扰能力强,操作调整方便、组装灵活、生产效率高、一机多用的特点;设备自动运行中,暂停后搭接自然,不但扩充了微机的功能,而且向用户提供了一个使用方便、有效和安全可靠的工作环境。

三、玻璃钢缠绕机结构

1、缠绕机主要由三部分组成。一是主轴系统,由主轴电机拖动。不同的缠绕机其输出结构不同,以带动不同的制品芯模。二是小车系统,由小车电机拖动小车在床身上沿轴线使导丝头作直线往复运动。二者按一定速比要求同时运动,完成纤维在芯模上的缠绕,达到制品的技术要求。三是控制系统,微机控制系统通过参数的设定,完成整个生产过程的自动控制。

2、纤维缠绕机是复合材料结构产品的关键生产设备。纤维能够按照设计的线型完成产品的缠绕,使纱片均匀覆盖表面,控制系统是最核心的技术。随着复合材料工业的迅速发展,纤维缠绕机的需求大幅度增加。基于计算机数控技术的缠绕机逐步取代了手工糊制和机械式缠绕机。产品质量和生成效率都大幅提高。经过多年的发展。

四、缠绕规律及原理

a.环向缠绕:即沿芯模圆周方向的缠绕。缠绕时,芯模绕自身轴线作匀速转动,导丝头在平行于轴线方向筒身区间运动。芯模每转一周,导丝头移动一个纱片宽度,按此循环,直至纱片布满芯模筒身段表面为止。环向缠绕的特点是:缠绕只能在筒身段进行,不能缠封头。相邻纱片之间相接而不相交,其缠绕角在5°~15°之间。
b.交叉缠绕:芯模绕自身轴线匀速转动,导丝头按一定的速比要求沿轴线方向往复运动。于是,芯模的筒身和封头上就实现了交叉缠绕。其缠绕角一般为45°~85°,交叉缠绕的特点是每条纤维都对应于极孔圆周上的一个切点,相同方向邻近纱片之间相接而不相交,不同方向的纤维则相交。这样,当纤维均匀缠满芯模表面时实际以构成了双层。
c. 速比要求:根据缠绕规律,芯模转动与导丝头往返次数有严格的速比关系。在缠绕过程中,不论是筒身段的缠绕,还是封头两端的停车与启动,上述速比关系应严格保持不变,这样生产出的玻璃钢制品才是合格的

五、玻璃钢管缠绕机设备简介

PLC+触摸屏:该系统成本低,系统简单。

由于PLC运行速度低,编程语言简单,再加上与触摸屏进行通信,而触摸屏又是用组态语言。基于以上特点,该系统在高速缠绕中很难胜任,线型纱片不能实时修正。由于编程语言的限制,很难完成功能齐全,灵活多变的缠绕程序设计。

PC+运动控制器:

该系统成本较高,维护困难。不好推广。

工业控制计算机+运动控制卡:

该系统结构紧凑,稳定性好。由于cpu运行速度高,而且基于高级语言完成的程序设计。能够很好完成纤维缠绕的所有功能。
本文就针对第三种控制系统做一个详细介绍:
缠绕机它有多种类型,以制品规格分,可分为大、中、小、微型缠绕机:以结构形式分,可分为卧式、立式、环绕式等;以制品长度分,可分为连续式和定长式;以运动自由度分,可分为二、三、四、五、六轴等。
玻璃钢缠绕系统主要由三部分组成,一是主轴系统,拖动制品芯模绕轴旋转。二是小车系统,小车在床身上沿轴线使导丝头作直线往复运动。二者按一定速比要求同时运动,完成纤维在芯模上的缠绕,达到制品的技术要求。三是控制系统,控制完成不同规格的制品的生产。
缠绕线型分为螺旋、环向和纵向。

六、缠绕机微机控制系统组成:

1.台湾工业控制计算机.
2.日本松下伺服系统.
3.液晶彩色显示器一台.
4.台湾变频器一台.
5.日本欧姆龙编码器一个
6.控制软件一套。
7.键盘一个。

七、主要功能

1.全自动状态:能够根据缠绕线型工艺设计,自动完成螺旋和环向缠绕的线型设计,不需要人工转换。这对管道缠绕,尤其是电缆管缠绕极大地提高生产能力,减小了工人操作强度。
2.交叉状态:能够单独完成螺旋缠绕。
3.环向状态:能够单独完成环向缠绕。
4.手动状态:能够单独控制主轴和小车,方便调整。
5.中文菜单:人机界面友好,键盘错误输入保护,操作方法一目了然。
6.三种计算法:(是指缠绕角,纱片宽,停角3个参数中选择其中一个不变,调整另外两个)停角不变计算法,纱片宽不变计算法,缠绕角不变计算法,以满足各种缠绕要求。
停角不变计算法是指输入参数后,计算机根据左右停角不变化(保持输入的值),通过调整缠绕角和纱片宽这2个参数来进行计算。计算完成后缠绕角和纱片宽这2个参数可能与原来输入的值不一样,这是计算机自动修正的结果。如果不符合你的要求,你可以对这3个参数上下适量调整,直到计算结果满足要求。如果实在不行,你可以按F5选择另外一种计算方式来计算。
其他2种计算法,道理同上。
7.参数自动保存和恢复:输入的参数自动保存在程序号中。
8.多切点:可进行切点设置,满足多种线型设计。
9.纱片微调:在缠绕中可微调纱片。
10.任意定零点:两端都可作为起点,左右可定零点,可正反转缠绕。。
11.连续加减速:按着调速按钮不放,速度快速连续变化。
12.速比设定:可对主轴和小车机械速比进行设置。
13.全自动多种线型设计:可自动完成交叉和环向的连续缠绕,根据工艺要求,在全自动菜单中预先设置交叉缠绕的层数,环向缠绕层数,以及它们缠绕的先后顺序。
14.故障保护。
15.启停平稳,零点稳定。

采用工业控制计算机+运动控制卡作为控制方案将是运动控制系统的一个主要发展趋势,这种方案可充分利用计算机资源,用于运动过程、运动轨迹都比较复杂,且柔性较强的机器和设备。同时基于交流伺服系统的优异性能,控制精度高,运行稳定。与通常的计算机系统相比,工业控制计算机具有实时性强、可靠性高、环境适应性强、系统扩充性好、通讯能力强、系统开放等特点。

基于工控计算机控制系统功能齐全,对用户方便之处是解决了人机交互问题。用户可通过键盘、鼠标等输入设备向控制程序设定被控制量大小、精度等,也可提供程序需要的数据。由于具有高分辨率的彩色显示器,工控机可提供优良的图形方式的人机界面,方便的实现动态显示,人机界面友好,参数设置方便。操作系统和程序的无缝连接,使控制响应无滞后。

该控制系统可适用于玻璃钢加砂管道,玻璃钢电缆管,玻璃钢工艺管,卧式玻璃钢储罐,立式玻璃钢储罐,大型现场玻璃钢罐,玻璃钢化粪池等缠绕。

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