[实用新型]一种基于运动控制卡的静电纺丝控制系统

说明书

本实用新型涉及一种基于运动控制卡的静电纺丝控制系统。包括底座、X轴方向运动机构、Y轴方向运动机构、Z轴方向运动机构、注射泵、针头、接收板、运动控制卡和上位机；通过X轴方向运动机构、Y轴方向运动机构、Z轴方向运动机构之间的相互配合，实现三维纺丝；其中，上位机与运动控制卡电性连接；运动控制卡分别与X轴、Y轴、Z轴方向运动机构电性连接；在接收板上可拆卸设有塑料网。本实用新型使用运动控制卡控制各个方向的运动机构运动，运动精度高，在可导电接收板上固定塑料网可以极大地提高宏量制备的效率。

技术领域

本实用新型涉及静电纺丝技术领域，更具体地，涉及一种基于运动控制卡的静电纺丝控制系统。

背景技术

静电纺丝技术是利用高压静电纺丝技术制备纳米结构敏感材料的一种简单 而有效的液态制备方法。利用静电纺丝技术已实现了多种有机高分子、无机及复合材料的制备。静电纺丝技术是从电喷技术发展演化而来的，即在高压静电场作用下，聚合物熔体或溶液的导电液滴可以发生高速喷射，形成聚合物纤维的过程。静电纺丝过程中，通过使带有电荷的高分子熔体或溶液在高压静电场中喷射、拉 伸、劈裂、挥发固化，最终形成纤维状特质的过程，是目前制备一维纳米结构敏感材料的重要方法之一。静电纺丝技术的装置主要由高压电源、带有喷头的容器和接收装置三部分组成。其中，高压电源可以提供几千到十几万伏的直流电压，用以产生高压静电场；带有喷头的容器一般使用带针头的塑料或玻璃针管，针头的粗细可根据溶液的黏度不同任意调节，一般为0.1～1mm；接收装置是用来接 收经挥发或熔体固化后所形成的聚合物纤维，常采用导电性好的金属板、导电玻璃等。

由于静电纺丝设备在高压静电环境，工作环境要求严格，如果要人为手动收集到特殊排列、特殊结构、特殊形貌的聚合物纳米纤维是非常困难的，也不利于大规模工业化生产。

目前静电纺丝设备控制系统主要以PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）为主控，这种设备的控制系统虽具有PLC的灵活性、一定的通用性，但对于需求精度较高的，比如：插补控制，或者需要设备反应灵敏时，一方面难以做到而且编程非常困难，另一方面成本较高。同时无法实现准确运动和精准定位的要求。还有其接收装置需要频繁更换才能达到连续制膜，十分麻烦且效率很低。这样严重影响了静电纺丝设备的成膜的质量与效率，给宏量制备带来了很大的不便。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于运动控制卡的静电纺丝控制系统，使用运动控制卡控制各个方向的运动机构运动，运动精度高，在可导电接收板上固定塑料网可以极大地提高宏量制备的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于运动控制卡的静电纺丝控制系统，包括底座、X轴方向运动机构、Y轴方向运动机构、Z轴方向运动机构、注射泵、针头、接收板、运动控制卡和上位机；在底座上竖向设有支柱，所述的X轴方向运动机构横向固定于支柱上，所述的Z轴方向运动机构与X轴方向运动机构连接，X轴方向运动机构驱动Z轴方向运动机构沿X轴方向来回运动；所述的注射泵固定于Z轴方向运动机构上，所述的针头与注射泵连接，Z轴方向运动机构驱动注射泵沿Z轴方向来回运动；所述的Y轴方向运动机构固定于底座上，所述的接收板与Y轴方向运动机构连接，Y轴方向运动机构驱动接收板沿Y轴方向来回运动；所述的注射泵和接收板之间电性连接高压直流电源；所述的上位机与运动控制卡电性连接；所述的运动控制卡分别与X轴方向运动机构、Y轴方向运动机构、Z轴方向运动机构电性连接；在所述的接收板上可拆卸设有塑料网。其中，高压直流电源可调节，输入220V，50HZ交流电转变为0~5000V输出。

在本实用新型中，在可导电接收板上以简单的机械结构固定一张塑料网，使得喷出的丝在塑料网成膜，当完成后可以简单地卸下塑料网并更换一张新的，这样又可以继续地进行成膜；另外，使用运动控制卡的控制系统开放性好，精度高、速度快、体积小、集成度高，可以实现多轴联动功能、具有连续插补功能、良好的圆弧插补性能，可以满足对路径精准规划，精准定位的需求，以计算机和运动控制卡为基础的系统硬件平台，方便、快捷。