紫外光固化CIPP软管注胶生产线控制系统设计
随着中国城镇化进程的发展，城镇地下管道已经成为城镇发展中必不可少的基础设施，然而随着使用年限的不断增加，地下管道的损坏、老化、破碎等问题越来越严重，急需修复。采用紫外光固化复合材料软管进行管道非开挖修复可大大缩短工期，降低修复成本，有效解决修复过程中管道挖掘带来的交通堵塞问题。然而目前紫外光固化CIPP软管的生产存在自动化程度低、产品一致性差、树脂注胶不均匀、内衬软管质量不稳定等问题。因此，本文研究了紫外光固化CIPP软管自动注胶生产工艺，设计了基于定长步进输送和一体化在线真空注胶技术的CIPP软管自动注胶生产线及其控制系统，实现了紫外光固化软管高效、高质量自动化注胶生产。 本文设计了基于定长步进式多段软管输送及注胶平台实现软管自动注胶及注胶后的软管连续输送。为解决多段输送时输送带运动同步性差导致软管外部防紫外线薄膜出现拉伸、褶皱甚至撕裂等问题采用改进偏差耦合法控制多段传送带驱动电机的同步。在偏差耦合控制法基础上加入模糊PID控制器，传送带驱动电机的同步精度得到进一步提高，并运用MATLAB进行仿真验证。结果表明改进偏差耦合控制法在传送带驱动电机的同步控制中具有良好的控制效果，从而保证注胶软管的生产质量。 为实现树脂及增稠剂快速混合及对玻璃纤维布的高效浸渍，研究了紫外光固化CIPP软管真空注胶工艺，并设计了具备在线混胶、温度控制、脱泡及真空注胶等功能的一体化真空注胶系统。注胶系统采用静态混合器实现树脂及增稠剂高效混合，采用在线脱泡及树脂温度控制技术提高注胶软管产品质量一致性，采用输送泵闭环控制实现原材料混合比例高精度控制。基于PLC和触摸屏设计了CIPP软管一体化真空注胶控制系统，实现了高精度树脂混合、输送及软管在线注胶控制。 根据本文设计的紫外光固化CIPP软管自动化注胶工艺要求，开展了树脂浸润纤维布真空注胶实验、软管注胶及紫外光固化实验，验证了本文设计生产工艺的可行性，并为生产工艺设计及优化提供了依据。生产线运行效果表明，本文设计的软管注胶自动化生产线可以实现软管高效、高质量注胶生产，提高了紫外光固化CIPP软管注胶生产线自动化程度，保证了产品的一致性、均匀性与稳定性。
树脂浸渍软管;紫外光固化;注胶生产线;控制系统
哈尔滨理工大学
硕士
控制工程
许家忠
2022
中文
TQ320.724;TP273
2022-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）