电热丝切割机的开发与研究--《华东理工大学》2014年硕士论文
电热丝切割机的开发与研究
【摘要】：对于EPS泡沫,塑料地毯等为代表的塑料类产品和纤维卷材的切割,目前主要采用的是人工切片方法。由于受到材料性能、批量规模等的限制,现在适用于塑料纤维切割的数控切割机不多,主要的类型有数控高压水射流切割机和数控激光切割机。
人工切片法的切割效率低,切割成本和劳动强度大；数控激光切割机的特点是切割速度快、精度高,但是价格昂贵,切割费成本高,目前只适合于精度要求高的薄板切割；数控高压水射流切割机适用于任何材料的切割,它具有切割精度高,产生热变形小等切割优点,是一种环保的切割方式,但是缺点在于切割速度慢、效率低、切割费用高。两种切割机虽然能在一定程度上提高生产效率,但切片效果不佳、并且设备投入大、加工成本高都使之应用于像塑料地毯这类低成本塑料类制品的切割不现实。
因此,探索一套新切割方法,并依据新的加工原理,研究和开发与之相关的切片样机对于促进纤维材料切片技术的发展,具有重要意义。采用电热丝能够迅速的切割EPS材料,并且切口平整。本文在通过Solidworks对热丝切割机进行三维建模的基础上,研制了一台样机,并且通过PLC编程,可以有效的实现三台步进电机的协调运动,按照预期的要求对塑料类产品进行切割。本文通过两种人机界面对热丝切割机进行控制,第一种是使用TK6070IK3触摸屏来实现人机界面控制,第二种是通过LABVIEW在上位机进行编程,然后和三菱PLC进行通讯,完成对热丝切割机的控制。
电热丝的温度采用增量式PID控制,首先通过热电偶传感器将温度信号转换成电压信号传给NI公司的PCI-6221数据采集卡,在上位机上实时显示出电热丝的温度。然后通过LABVIEW编程软件编写增量式PID恒温控制程序,这样就可以将温度保持在一个恒定的温度。利用这个恒定温度来切割EPS塑料纤维,使切割效率达到最高。
试验表明：所研制的电热丝切割机能按照程序要求完成塑料类产品的切割任务,可以手动控制和全自动控制,并且切割后的产品切口平整,切割效率高,切割效果好。
【关键词】：
【学位授予单位】：华东理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：TG48【目录】：
摘要5-6Abstract6-10第一章 绪论10-14 1.1 课题的研究背景10-11 1.2 电热丝切割机的研究意义11 1.3 电热丝切割机研究的国内外现状和发展前景11-12 1.4 论文总体结构12-14第二章 电热丝切割机整体方案设计14-19 2.1 电热丝切割机结构设计14 2.2 电热丝切割机运动控制系统方案设计14-15 2.3 电热丝切割机增量式PID温度控制方案设计15-16 2.4 电热丝切割机人机界面设计16-17 2.5 电热丝切割机整体研究的技术路线17-18 2.6 本章小结18-19第三章 电热丝切割机原理和结构设计的研究19-29 3.1 电热丝切割机切割原理和电热丝选择19-22
3.1.1 电热丝切割机切割原理19-20
3.1.2 电热丝的选择20-22 3.2 电热丝整体结构设计方案22-23 3.3 送料滚筒部分结构的设计23-25
3.3.1 驱动滚筒装置的设计23-24
3.3.2 加压滚筒装置的设计24-25 3.4 长度切割部分结构设计25-26 3.5 宽度切割部分结构设计26 3.6 丝杠的设计与校核26-28
3.6.1 丝杠的设计26-27
3.6.2 丝杠的校核27-28 3.7 本章小结28-29第四章 电热丝切割机运动控制系统的研究29-47 4.1 PLC简介及选型29-30 4.2 PLC编程软件简介30-32 4.3 三台步进电机协调转动PLC控制平台的搭建及其程序编写32-42
4.3.1 PLC控制三台步进电机试验平台32-34
4.3.2 PLC控制三台步进电机梯形图程序编写34-42 4.4 步进电机控制系统相关研究42-45
4.4.1 步进电机的介绍和选型42-43
4.4.2 步进电机驱动器的介绍和设置43-44
4.4.3 步进电机控制系统的控制方式44-45 4.5 光电开关的相关研究45-46
4.5.1 光电开关简介45
4.5.2 光电开关线路连接45-46 4.6 本章小结46-47第五章 电热丝切割机增量式PID温度控制的研究47-55 5.1 温度控制系统的硬件组成部分47-50 5.2 增量式PID温度控制原理50-52
5.2.1 PID温度控制原理50-51
5.2.2 增量式PID控制算法51
5.2.3 确定系统采样周期及整定PID控制器参数51-52 5.3 增量式PID算法的软件编程52-54 5.4 温度控制系统试验54 5.5 本章小结54-55第六章 电热丝切割机人机界面的开发55-70 6.1 电热丝切割机触摸屏人机界面设计55-63
6.1.1 触摸屏的选型55-56
6.1.2 触摸屏编程软件的介绍56-58
6.1.3 触摸屏程序编写与解读58-62
6.1.4 触摸屏程序的调试62-63 6.2 电热丝切割机LabView人机界面设计63-69
6.2.1 上位机和PLC的串口通信63-64
6.2.2 LabView和PLC的通信64-66
6.2.3 Labview人机界面的程序编写66-69 6.3 本章小结69-70第七章 实验结果展示70-75 7.1 控制系统控制原理图70-71 7.2 控制系统硬件电路和接线图71-72 7.3 电热丝切割机最终切割效果72-73 7.4 实际生产中电热丝切割机三维效果图73-74 7.5 本章小结74-75第八章 结论与展望75-77 8.1 结论75 8.2 展望75-77参考文献77-80致谢80-81攻读硕士期间发表学术论文情况81
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京公网安备75号用电热丝切割木材可行吗?_百度知道
用电热丝切割木材可行吗?
如何用电热丝制作木材切割机。选用哪种导热丝比较好，使用寿命要长的，耐用的，发热量大。电热丝切割木材可行吗？就像电影中激光瞬间切割物体。都说电热丝的温度能达到1500度。我就想，如果选好点的材料做导体，温度达到2000度以上的甚至更高的温度穿发扁菏壮孤憋酞铂喀，那么切割木材应该不是问题吧？关于电热丝这东西，我没接触过也不懂，还请大家多多赐教。
我有更好的答案
温度高了木头碳化了，切割木头不现实吧，木头在1300度时会烧的什么都没有吗？
还是用锯吧。这个不安全，易着火。
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请问用电热丝切割泡沫怎么办？
提问者：席娟秀|
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提问时间： 17:07:00
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所有回答：&2581
您好，很高兴为您解答。用电热丝切割泡沫是有毒的。用电热丝切割实际上就是让泡沫燃烧熔化。泡沫的有机物质种类类繁多，这些有机物质包括 &&苯酚、甲酚、苯、甲醉、阿莫尼亚、甲醛、尿素、乙炔。希望能帮助到您。
回答数：6638|被采纳数：35
北京安越装饰有限公司
所有回答：&6638
电热丝切割机连接电源后，切割丝把电能转化成热能，达到额定温度后，将泡沫板放置在操作台上进行切割，可以切割成任意形状
回答数：29148|被采纳数：21
所有回答：&29148
这个有毒的。用电热丝切割实际上就是让泡沫燃烧熔化。泡沫的有机物质种类类繁多,这些有机物质包括 &&苯酚、甲酚、苯、甲醉、阿莫尼亚、甲醛、尿素、乙炔。 &&(1)燃烧特点 &&各种泡沫的燃烧特点大不相同,主要取决于产品的形状(固体段、薄膜、板、泡沫、模压形状、合成纤维颗粒和粉末)及化学成分。根本不燃烧或清除火源后就停止燃烧的制品,包括含有石棉的苯酚,一些聚氯乙烯,尼龙和一些碳氟化合物。还有一类制品易燃烧,但燃烧比较慢,在清除火源后可能停止也可能不会停止燃烧。这些泡沫制品含水量有甲醛(尿素或苯酚)及一些乙烯的衍生物。毫无阻碍的燃烧,并且在清除火源后能继续燃烧的制品,包括聚苯乙烯、丙烯、
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所有回答：&11173
您好，很高兴为您回答问题！ &&
电热丝切割泡沫：用幼小的电热丝，让它固定在一个铁架上（这铁架为你想要的形状），再根据你想要的形状在铁架上建几个点，用电热丝把几个点连起来，当然，不能直接连起来，铁架不能和电热丝接触，所以可以用陶瓷来绝缘，陶瓷是首选，耐高温，绝缘！
希望我的答案可以帮助到您，谢谢！
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