CN113086760A - 一种纤维复合材料环链缠绕设备及其使用方法 - Google Patents
一种纤维复合材料环链缠绕设备及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种纤维复合材料环链缠绕设备及其使用方法，属于纤维复合材料的专业生产设备领域。PLC的控制输出端与4路继电器的控制输入端连接，4路继电器的控制输出端与4路电磁阀的控制输入端连接，4路电磁阀的控制输出端与4路气缸的控制输入端连接，8位接近开关中，每2位接近开关分别限位1路气缸的原始位置和伸出位置，且10位接近开关的数据输出端均连接PLC的数据输入端，PLC的控制输出端还连接伺服驱动器的控制输入端，伺服驱动器的控制输出端还连接伺服电机的控制输入端，2位接近开关分别限位在主轴左侧和右侧。本发明采用纤维复合材料制备环链，且每个环都不存在断点，保证了对纤维缠绕张力的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维复合材料环链缠绕设备及其使用方法，属于纤维复合材料的专业生产设备领域。
背景技术
环链是军用舰船驻泊必不可少的关键零部件，军方对此有着明确的标准规定。目前，在我国舰船环链锁具还是采用钢质材料制作，其庞大的重量无形中带来了操作困难和能源的损耗，也多少影响了我们舰船的性能。
复合材料与钢质材料相比，有着比强度高的优势，即在等重量下复合材料的强度要比钢高很多。在世界及国内复合材料发展的今天，复合材料已被应用到很多领域，尤其是航空航天及军品。在这种背景下，我们也提出了用复合材料开发研制环链的新课题。
目前，复合材料环链成型方法有3D打印和铺放模压2种工艺方式。经过研究，我们认为：这2种工艺方式存在着张力缺陷，而纤维张力的有效性直接影响着环链的性能。
发明内容
本发明的目的是提出一种纤维复合材料环链缠绕设备及其使用方法，以解决现有技术中存在的问题。
一种纤维复合材料环链缠绕设备，包括主轴和模具，纤维复合材料环链缠绕设备还包括PLC、4路继电器、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机，其中，PLC的控制输出端与4路继电器的控制输入端连接，4路继电器的控制输出端与4路电磁阀的控制输入端连接，4路电磁阀的控制输出端与4路气缸的控制输入端连接，在10位接近开关中的8位接近开关中，每2位接近开关分别限位1路气缸的原始位置和伸出位置，且10位接近开关的数据输出端均连接PLC的数据输入端，PLC的控制输出端还连接伺服驱动器的控制输入端，伺服驱动器的控制输出端还连接伺服电机的控制输入端，伺服电机根据电控信号控制主轴，进而控制模具旋转，10位接近开关中的2位接近开关分别安装在主轴左侧和右侧，用于限位主轴的旋转角度为180°，2位接近开关的数据输出端连接PLC的数据输入端。
进一步的，PLC，用于储存控制纤维复合材料环链缠绕设备的程序，并根据程序接收10位接近开关的反馈，并根据反馈分别向4路继电器和伺服驱动器发送控制指令；
4路继电器，用于控制4路电磁阀的开启和关闭；
4路电磁阀，用于控制4路气缸的伸出和收回；
10位接近开关中，8位接近开关用于限位4路气缸的伸缩程度，2位接近快关用于限位主轴的旋转角度；
伺服驱动器，用于控制伺服电机转动；
伺服电机，用于带动主轴旋转，从而带动模具旋转。
进一步的，纤维复合材料环链缠绕设备还包括1路继电器和计数器，PLC的控制输出端连接1路继电器的控制输入端，1路继电器的控制输出端连接计数器的控制输入端，计数器的数据输出端连接PLC的数据输入端。
进一步的，1路继电器，用于在PLC自动控制模具完成一圈缠绕后，向计数器输出计数信号；
计数器，用于预设标准层数，并计数缠绕的层数，若计数层数到达预设的层数，则向PLC发送缠绕完毕信号。
进一步的，计数器设有面板，面板用于拨码调整预设的标准层数，并显示当前层数。
进一步的，纤维复合材料环链缠绕设备还包括工作指示灯、外部开关和外部按钮，PLC的控制输出端连接工作指示灯，外部开关和外部按钮的控制输出端连接PLC的控制输入端。
一种纤维复合材料环链缠绕设备的使用方法，应用于上述的一种纤维复合材料环链缠绕设备，具体包括以下步骤：
S100、初始化中间变量、PLC中的存储器和定时器、计数器、1路继电器、4路继电器、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机；
S200、初始化完成后，在操作面板上选择手动缠绕或自动缠绕，若选择自动缠绕，则执行S300；
S300、PLC自动复位中间变量、PLC中的存储器和定时器、计数器、4路继电器、1路电机、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机；
S400、复位完成后，操作面板提示操作人员将模具装卡在待缠模具上，并在操作面板上选择启动PLC的自动缠绕程序；
S500、4路继电器通过4路电磁阀控制4路气缸和气缸连杆，推送模具进入缠绕侧；
S600、4路气缸、气缸连杆和伺服电机配合，带动模具完成缠绕，并回到初始侧，每完成一周缠绕，则计时器计数一次；
S700、判断是否需要终断作业，若是，则执行S800；否则，执行S900；
S800、终断纤维复合材料环链缠绕设备运作，并返回S300，完成整理并重新开始进行缠绕；
S900、判断是否需要暂停作业，若是，则执行S1000；否则，执行S1100；
S1000、调整想要调整的部件，执行S1100；
S1100、重复导向和缠绕动作，并继续计数；
S1200、计数到位后，程序停止；
S1300、缠绕作业结束。
进一步的，还包括以下步骤：
S200、初始化完成后，在操作面板上选择手动缠绕或自动缠绕，若选择手动缠绕，则执行S310；
S310、手动依次复位PLC中的中间变量、存储器和定时器、计数器、4路继电器、1路电机、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机；
S410、手动控制伺服电机和4路气缸，每完成一圈缠绕，则操作计数器计数一次；
S510、计数器计数到位，则缠绕流程结束。
进一步的，中间变量为输入量和输出量间的衔接变量；其中，输入量为输入PLC的变量，输出量为PLC输出的变量；中间变量存在与部分相对应的输入量和输出量间。
本发明的有以下优点：
(1)实现了套装环链的缠绕工艺，使得环链的各个环在制备器件就连环相套，每个环都不存在接缝。
(2)简化了套装环链的生产过程。
(3)精确地控制纤维复合材料的张力。
(4)大大缩短了成型时间。
(5)降低了工艺人员的劳动强度、提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的操作面板的示意图；
图2为主控回路的示意图；
图3为计数器的示意图；
图4为10路接近开关的示意图；
图5为4路气缸以及相关气缸组件的示意图；
图6为伺服驱动器的示意图；
图7为PLC的示意图；
图8为具体实施例中本发明所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备的第一状态示意图；
图9为具体实施例中本发明所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备的第一状态示意图；
图10为具体实施例中本发明所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备的第一状态示意图；
图11为本发明的一种纤维复合材料环链缠绕设备的结构框图；
图12为本发明的一种纤维复合材料环链缠绕设备的使用方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图11所示，本发明提出了一种纤维复合材料环链缠绕设备，包括主轴和模具，纤维复合材料环链缠绕设备还包括PLC、4路继电器、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机，其中，PLC的控制输出端与4路继电器的控制输入端连接，4路继电器的控制输出端与4路电磁阀的控制输入端连接，4路电磁阀的控制输出端与4路气缸的控制输入端连接，在10位接近开关中的8位接近开关中，每2位接近开关分别限位1路气缸的原始位置和伸出位置，且10位接近开关的数据输出端均连接PLC的数据输入端，PLC的控制输出端还连接伺服驱动器的控制输入端，伺服驱动器的控制输出端还连接伺服电机的控制输入端，伺服电机根据电控信号控制主轴，进而控制模具旋转，10位接近开关中的2位接近开关分别安装在主轴左侧和右侧，用于限位主轴的旋转角度为180°，2位接近开关的数据输出端连接PLC的数据输入端。
具体的，在实机中，本设备的操作和计数显示等通过操作面板执行，所述操作面板参照图1所示，图中，1号按钮为电源启动按钮，按下后，设备上电；
2号指示灯为电源指示灯，显示供电状态，设备上电时，指示灯亮起，设备掉电时，指示灯熄灭；
3号按钮为电源停止按钮，按下后，设备掉电；
4号按钮为程序暂停/继续按钮，程序自动运行时，第一次按下暂停/继续按钮，程序中断，等待操作人员完成调整，第二次按下此按钮后，程序继续。暂停/继续按钮并不会改变变量、伺服电机、存储器、定时器、计数器、气缸动作等的状态；
参照图1、图8-图10所示，5号选择开关为1号气缸动作控制键，在手动模式下，选择开关拨至顶出，1号气缸顶出，开关拨至退回，1号气缸退回；
6号选择开关为2号气缸动作控制键，在手动模式下，选择开关拨至顶出，2号气缸顶出，开关拨至退回，2号气缸退回；
7号选择开关为3号气缸动作控制键，在手动模式下，选择开关拨至顶出，3号气缸顶出，开关拨至退回，3号气缸退回；
8号选择开关为4号气缸动作控制键，在手动模式下，选择开关拨至顶出，4号气缸顶出，开关拨至退回，4号气缸退回；
9号按钮为自动程序启动按钮，在自动模式下，按下后，开始自动缠绕；
10号按钮为复位按钮，在自动模式下，任何情况按下，可以将设备动作以安全的方式回到程序准备状态，并复位中间变量、存储器、定时器和计数器，进入程序准备状态后，装卡好模具即可开始进行缠绕。动作状态不清楚时可以通过复位按钮回到缠绕准备状态，缠绕进行时可以通过复位按钮终断缠绕；
11号按钮为伺服电机正转控制键，在手动模式下，按下11号按钮，伺服电机带动主轴正方向转动；
12号按钮为伺服电机反转控制键，在手动模式下，按下12号按钮，伺服电机带动主轴反方向转动；
13号选择开关为控制方式选择键，选择开关拨至自动，设备进入自动状态，此时，前文介绍的手动模式限制下的按键失效，自动模式限制下的按键生效。开关拨至手动，设备进入手动状态，此时，前文介绍的自动模式限制下的按键失效，手动模式限制下的按键生效，并且，复位程序中间变量、定时器、计数器、收回气缸，提供一个安全的手动操作环境；
14号仪表为缠绕外部计数仪表，程序自动运行过程中，计数器显示纤维缠绕层数。计数器可以设定缠绕工艺层数，自动程序运行到预设缠绕层数后，一个完整的缠绕工艺过程完成，并以安全的方式回到程序准备状态后动作停止，同时复位中间变量、存储器、定时器、计数器，等同于复位功能。此时可以拆下成品链、缠满的模具等转至下一工序，并准备下一组成品链、待缠模具等装卡继续缠绕。
进一步的，PLC，用于储存控制纤维复合材料环链缠绕设备的程序，并根据程序接收10位接近开关的反馈，并根据反馈分别向4路继电器和伺服驱动器发送控制指令；
4路继电器，用于控制4路电磁阀的开启和关闭；
4路电磁阀，用于控制4路气缸的伸出和收回；
10位接近开关中，8位接近开关用于限位4路气缸的伸缩程度，2位接近快关用于限位主轴的旋转角度；
伺服驱动器，用于控制伺服电机转动；
伺服电机，用于带动主轴旋转，从而带动模具旋转。
具体的，PLC使用单相220V供电，为可编程逻辑控制器，设备的主要程序均使用PLC来编辑和储存，4路电磁阀为单相供电，4路气缸为单向气缸。
参照图2所示，本设备使用单相供电，标识介绍基本遵循从上至下，从左至右的原则。本设备的上述元件构成了一个主控回路，其中，
A1和N分别为火线和零线，TX00～TX04为主控回路导线。
TFU1为保险，学名熔断体，有一定的电流规格，当超过规格的电流通过时，熔断体熔断，电路断开，保护电路中其他元器件不受意外大电流破坏。
EM为急停开关，在出现突发情况时方便操作人员快速为设备掉电。
TB2和TB1分别为电源启动和电源停止按钮，TL1为电源指示灯，TKM为交流接触器，TKM-1，2分别为交流接触器的第1和第2个触点。
TB2、TB1、TKM和TKM-1共同构成上电自保电路。按下TB2电源启动按钮后，电路接通，交流接触器通电，设备上电，触点TKM-1闭合，而TKM-1和启动按钮TB2并联在电路中，这样，即使松开TB2，设备依然保持通电状态。按下TB1电源停止按钮后，由于TB1和TB2、TKM-1串联在电路中，电路断开，接触器断电，设备掉电。同时，并联在TKM两端的TL1随时显示电源状态。
开关电源、PLC和计数器均使用单相220V供电。
开关电源将单相交流电转换成24V直流低压电，开关电源输出端为+24V和GND。
PLC为可编程逻辑控制器，设备的主要程序均使用PLC来编辑和储存。
计数器负责自动程序中纤维缠绕层数的记录，按需求修改了一定参数并配合PLC编写的程序后，计数器不但可以显示已经缠绕的层数，还可以记录工艺需求缠绕的层数并在需求位置停止并复位设备。
进一步的，参照图11所示，纤维复合材料环链缠绕设备还包括1路继电器和计数器，PLC的控制输出端连接1路继电器的控制输入端，1路继电器的控制输出端连接计数器的控制输入端，计数器的数据输出端连接PLC的数据输入端。
进一步的，1路继电器，用于在PLC自动控制模具完成一圈缠绕后，向计数器输出计数信号；
计数器，用于预设标准层数，并计数缠绕的层数，若计数层数到达预设的层数，则向PLC发送缠绕完毕信号。
进一步的，计数器设有面板，面板用于拨码调整预设的标准层数，并显示当前层数。
具体的，参照图2所示，设备使用单相供电。
A1和N分别为火线和零线，TX00～TX04为主控回路导线。
TFU1为保险，学名熔断体，有一定的电流规格，当超过规格的电流通过时，熔断体熔断，电路断开，保护电路中其他元器件不受意外大电流破坏。
EM为急停开关，在出现突发情况时方便操作人员快速为设备掉电。
TB2和TB1分别为电源启动和电源停止按钮，TL1为电源指示灯，TKM为交流接触器，TKM-1，2分别为交流接触器的第1和第2个触点。
TB2、TB1、TKM和TKM-1共同构成上电自保电路。按下TB2电源启动按钮后，电路接通，交流接触器通电，设备上电，触点TKM-1闭合，而TKM-1和启动按钮TB2并联在电路中，这样，即使松开TB2，设备依然保持通电状态。按下TB1电源停止按钮后，由于TB1和TB2、TKM-1串联在电路中，电路断开，接触器断电，设备掉电。同时，并联在TKM两端的TL1随时显示电源状态。
开关电源、PLC和计数器均使用单相220V供电。
开关电源将单相交流电转换成24V直流低压电，开关电源输出端为+24V和GND。
PLC为可编程逻辑控制器，设备的主要程序均使用PLC来编辑和储存。
计数器负责自动程序中纤维缠绕层数的记录，按需求修改了一定参数并配合PLC编写的程序后，计数器不但可以显示已经缠绕的层数，还可以记录工艺需求缠绕的层数并在需求位置停止并复位设备。
3和4为计数输出端，当6和9计数累计达到预设的数值，也就是自动缠绕达到计数预设的层数时，计数器输出信号至PLC，PLC收到信号停止缠绕动作并完成复位。3和4连接至PLC的输入端X11和公共端GND。
参照图3所示，本实施例的计数器采用H7CX-A，在设备中使用到1、2、3、4、6、9几个点位。
1和2为计数的供电端，连接主控电路的TX04/N，也就是220V单相电。
6和9分别为JS1和JS2，它们是计数器的计数输入端，连接至TCK5-1，也就是5号继电器(即1路继电器)的第1个触点，5号继电器连接至PLC的输出端，当自动程序控制的缠绕完成一周后，PLC输出一个计数信号至5号继电器的线圈，其触点TCK5-1闭合，6和9接受到信号，计数1次。
3和4为计数输出端，当6和9计数累计达到预设的数值，也就是自动缠绕达到计数预设的层数时，计数器输出信号至PLC，PLC收到信号停止缠绕动作并完成复位。3和4连接至PLC的输入端X11和公共端GND。
参照图4所示，如图从上至下，从左至右分别为10路接近开关中的1～10号。
接近开关是一种传感器，无需与运动部件进行机械直接接触而可以操做的位置开关，
当物体接近开关的感应面到动作距离时，接近开关即可给PLC装置提供信号指令。在设备中可以给出衔接动作或计数的信号。
接近开关为三线制，三线分别为供电+24V和GND，以及信号输出端。1～10号接近开关的供电端并联接至开关电源提供的+24V和GND，输出端接至PLC的输入端，以提供限位到达信号。由于PLC的输入端为每8点1组，所以PLC的输入点分别定为X12～X17和X20～X23。
举例说明：
参照图8-图10所示，在自动程序中，1号气缸推动卡具进入模具，这时1号气缸连接的撞铁接近2号接近开关，2号接近开关发出信号给PLC，PLC接收信号后控制4号气缸退回。
参照图5所示，气缸组件同样使用单相供电，标识介绍基本遵循从上至下，从左至右的原则。
A1和N分别为火线和零线，A10～A14为气缸电磁阀连接导线，TFU3为保险，保护电路不受意外大电流破坏。
TCK1，2，3，4-1分别为1～4号继电器TCK1～4的第1个触点，1～4号继电器连接至PLC的输出端Y0、Y1、Y2、Y3，当程序需要气缸动作时，PLC给到对应的输出点信号，继电器通电，其触点闭合。
电磁阀为单相供电，气缸为单向气缸，当A11～A14导通，对应的电磁阀通电，电磁阀带动对应的气缸动作。
举例说明：
在手动模式下，参照图1、图5所示，当5号选择开关拨至顶出，PLC收到信号，根据程序语句，控制Y0输出ON，然后继电器TCK1通电，触点TCK1-1闭合，气缸1电磁阀通电，气缸1顶出；当5号选择开关拨至退回，PLC收到信号，根据程序语句，控制Y0输出OFF，然后继电器TCK1断电，触点TCK1-1断开，气缸1电磁阀断电，气缸1退回。
参照图6所示，标识介绍基本遵循从上至下，从左至右的原则。
A1和N分别为火线和零线，A2、A3为回路导线，TFU2为保险，保护电路不受意外大电流破坏。TKM-3为交流接触器的第3个触点。
XA为电源输入连接器，伺服驱动器可以三相供电，也可以单相供电，由于设备其他组件均为单相供电即可，为了线路简洁，伺服驱动器也使用单相供电。L1、L3、r、t为伺服驱动器单相供电端，其中L1、L3为主电源输入端子，r、t为控制电源输入端子。为L1和r并联、L3和t并联后分别接至A3和N。当交流接触器TKM通电时，TKM-3闭合，伺服驱动器上电。
XB为电机连接器，驱动器侧的U、V、W和FG(接地)也分别连接电机侧的U(1)、V(2)、W(3)和FG(4)。良好的接地既可以保证操作人员的安全，又可以保证信号不受到干扰。
X6为编码器连接器，用来连接驱动器和电机的编码器。编码器反馈电机的实时位置，使电机的控制形成闭环。编码器需要供电端+5V和0，驱动器侧和电机侧对应连接，编码器反馈位置信号PS和PS/，驱动器侧和电机侧对应连接，另需屏蔽线FG，连接至X6连接器的外壳。所有配线均使用双绞屏蔽线。
X4为接口连接器，用来提供伺服驱动器的输入和输出信号。其中7和41为信号的正负公共端，连接至外部的+24V和GND。29为伺服开启输入信号，设备需要伺服上电即使能，故29连接至GND，保持闭合状态。33和30为内部指令速度选择输入1、2，当设备不需要复杂的速度变化时，可以使用这样的内部速度指令，这样可以简单的通过PLC来实现对伺服的速度控制，33和30分别设定对应设备的正转和反转速度。26为零速度嵌位输入，设备除了正转、反转，还需要停止信号，当设备停止时，不可以受到外部信号干扰而产生不受控制的动作，需要零速嵌位信号来抱死电机。
举例说明：
当PLC给到伺服驱动器信号33，而不给30和26时，电机正转；当PLC给到伺服驱动器信号30，而不给33和26时，电机反转；当PLC给到伺服驱动器信号26，而不给33和30时，电机停止。
参照图7所示，标识介绍基本遵循从上至下，从左至右的原则。
PLC，可编程逻辑控制器，是设备的主要控制单元。
TX04和N为单相220V交流电，主控回路中已经做了介绍，接至PLC的供电端L和N，TX04和N导通时，PLC上电。
PLC的输入点和输出点均需要连接公共端。在输入端，公共端为S/S，连接至+24V，输入点经由外部按键等信号发生装置回到GND，形成回路。在输出端，公共端为C0，连接至GND，输出点经由继电器线圈回到+24V，形成回路。
在输出端，Y0～Y3连接至TCK1～4，分别控制4个气缸的动作，Y4连接至TCK5，控制计数器计数，Y5～Y7控制伺服驱动器的转动动作，前文已经做过一定的描述。当程序通过PLC给到输出点信号时，对应的继电器通电，触点闭合，触发动作。
TD为二极管，具有单向导电性并联在继电器的两端，可以起到保护电路和抗干扰的作用。
在输入端，X0～X10、X24为人机交互面板上的按钮、开关等，X11为计数器到达预设值给出的信号，X12～X23为接近开关的信号输出，前文都已经做过一定的描述。当这些装置给出信号时，PLC对应的输入点接受到信号，触发动作。
进一步的，纤维复合材料环链缠绕设备还包括工作指示灯、外部开关和外部按钮，PLC的控制输出端连接工作指示灯，外部开关和外部按钮的控制输出端连接PLC的控制输入端。
参照图12所示，一种纤维复合材料环链缠绕设备的使用方法，应用于上述的一种纤维复合材料环链缠绕设备，具体包括以下步骤：
S100、初始化中间变量、PLC中的存储器和定时器、计数器、1路继电器、4路继电器、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机；
S200、初始化完成后，在操作面板上选择手动缠绕或自动缠绕，若选择自动缠绕，则执行S300；
S300、PLC自动复位中间变量、PLC中的存储器和定时器、计数器、4路继电器、1路电机、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机；
S400、复位完成后，操作面板提示操作人员将模具装卡在待缠模具上，并在操作面板上选择启动PLC的自动缠绕程序；
S500、4路继电器通过4路电磁阀控制4路气缸和气缸连杆，推送模具进入缠绕侧；
S600、4路气缸、气缸连杆和伺服电机配合，带动模具完成缠绕，并回到初始侧，每完成一周缠绕，则计时器计数一次；
S700、判断是否需要终断作业，若是，则执行S800；否则，执行S900；
S800、终断纤维复合材料环链缠绕设备运作，并返回S300，完成整理并重新开始进行缠绕；
S900、判断是否需要暂停作业，若是，则执行S1000；否则，执行S1100；
S1000、调整想要调整的部件，执行S1100；
S1100、重复导向和缠绕动作，并继续计数；
S1200、计数到位后，程序停止；
S1300、缠绕作业结束。
进一步的，还包括以下步骤：
S200、初始化完成后，在操作面板上选择手动缠绕或自动缠绕，若选择手动缠绕，则执行S310；
S310、手动依次复位PLC中的中间变量、存储器和定时器、计数器、4路继电器、1路电机、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机；
S410、手动控制伺服电机和4路气缸，每完成一圈缠绕，则操作计数器计数一次；
S510、计数器计数到位，则缠绕流程结束。
进一步的，中间变量为输入量和输出量间的衔接变量；其中，输入量为输入PLC的变量，输出量为PLC输出的变量；中间变量存在与部分相对应的输入量和输出量间。
以下为一具体实施例：
伺服驱动器调整至速度控制模式，并设定好两段内部指令速度对应正、反转。在电机不抖动的情况下，把加减速时间调至最小，把位置环增益调至最大，使电机运行速度快，位置精准。
计数器调至可以接受外部指令计数，并可在到达预设值时输出信号。预设值设定为可以通过面板拨码调整。
PLC上电，初始化中间变量、伺服驱动器、存储器、定时器、计数器等。
当控制模式拨至自动/手动时，对应转换标志为位的状态。
切至手动控制状态时，复位中间变量、定时器、计数器、收回气缸，提供一个安全的调整设备的状态。可以通过主轴正、反转和气缸动作等按钮控制主轴和气缸的手动动作。
切至自动控制状态时，动作过程大致如下：
步骤一、参照图8所示，将与成品环套装好的待缠模具装卡到定位装置上，并气缸4顶出将模具夹持在夹紧块间。示意图11为供气且不按任何控制按钮的状态。此时，气缸1的顶套触发接近开关1、主轴上的撞铁触发接近开关3、气缸2的拉套触发接近开关5、气缸3的撞铁触发接近开关7、气缸4的撞铁触发接近开关9；
步骤二、参照图9所示，启动缠绕开始按钮，气缸1顶出，将卡具推入到模具中后退回。此时，气缸1的顶套触发接近开关2，气缸4退回，它的撞铁触发接近开关10；
步骤三、参照图10所示，主轴带动模具逆时针转动180°。此时，主轴撞铁触发接近开关6、气缸3顶出夹紧模具。
步骤四、气缸2缩回，将卡具拉出模具，气缸2拉套触发开关4后再伸出回到原位触发开关5，气缸4顶出推动模具向左移动，气缸4撞铁触发开关9、气缸3缩回，撞铁触发开关7。这样，模具又回到起始位置完成半圈的缠绕。重复以上步骤就会连续地完成产品的缠绕工作。
每两个半圈完成后，通过3、6号接近开关给计数器信号，实现缠绕层数的计数。
每一个自动程序语句中串联着暂停的状态变量，当需要暂停时，程序动作可以停止，待调整结束后，再次点击暂停键可以继续缠绕动作。
当需要终止程序动作并回到待缠状态时，点击复位按键。复位可以在任何工况下进行，考虑到复位时，设备上还装卡着模具，所以主轴电机和气缸会将模具移动至安全并方便拆卸的位置，同时，气缸在完成移动模具的动作后，全部收回，以保证操作人员可以方便拆卸模具。整个复位动作会兼顾各个装置的安全性。
当计数到达预设层数时，计数器给到PLC信号，也会执行复位动作。
本环链缠绕设备，是在目前还没有的套装环链连续缠绕设备的情况下开发研制出来的，属于首次发明。填补了相应产品缠绕设备的空白。
本专利所描述的具体实施事例仅仅是其中一种参数设计情况而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可参考上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案，做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此凡是为脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属本发明技术方案保护的范围内。
Claims (9)
1.一种纤维复合材料环链缠绕设备，包括主轴和模具，其特征在于，所述纤维复合材料环链缠绕设备还包括PLC、4路继电器、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机，其中，所述PLC的控制输出端与4路继电器的控制输入端连接，所述4路继电器的控制输出端与4路电磁阀的控制输入端连接，所述4路电磁阀的控制输出端与4路气缸的控制输入端连接，在所述10位接近开关中的8位接近开关中，每2位接近开关分别限位1路气缸的原始位置和伸出位置，且所述10位接近开关的数据输出端均连接所述PLC的数据输入端，所述PLC的控制输出端还连接所述伺服驱动器的控制输入端，所述伺服驱动器的控制输出端还连接所述伺服电机的控制输入端，所述伺服电机根据电控信号控制所述主轴，进而控制所述模具旋转，所述10位接近开关中的2位接近开关分别安装在所述主轴左侧和右侧，用于限位所述主轴的旋转角度为180°，所述2位接近开关的数据输出端连接所述PLC的数据输入端。
2.根据权利要求1所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备，其特征在于，
所述PLC，用于储存控制纤维复合材料环链缠绕设备的程序，并根据所述程序接收所述10位接近开关的反馈，并根据反馈分别向所述4路继电器和伺服驱动器发送控制指令；
所述4路继电器，用于控制所述4路电磁阀的开启和关闭；
所述4路电磁阀，用于控制所述4路气缸的伸出和收回；
所述10位接近开关中，8位接近开关用于限位所述4路气缸的伸缩程度，2位接近快关用于限位所述主轴的旋转角度；
所述伺服驱动器，用于控制所述伺服电机转动；
所述伺服电机，用于带动所述主轴旋转，从而带动所述模具旋转。
3.根据权利要求1所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备，其特征在于，所述纤维复合材料环链缠绕设备还包括1路继电器和计数器，所述PLC的控制输出端连接所述1路继电器的控制输入端，所述1路继电器的控制输出端连接所述计数器的控制输入端，所述计数器的数据输出端连接所述PLC的数据输入端。
4.根据权利要求3所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备，其特征在于，
所述1路继电器，用于在PLC自动控制所述模具完成一圈缠绕后，向所述计数器输出计数信号；
所述计数器，用于预设标准层数，并计数缠绕的层数，若计数层数到达预设的层数，则向所述PLC发送缠绕完毕信号。
5.根据权利要求4所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备，其特征在于，所述计数器设有面板，所述面板用于拨码调整预设的标准层数，并显示当前层数。
6.根据权利要求1所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备，其特征在于，所述纤维复合材料环链缠绕设备还包括工作指示灯、外部开关和外部按钮，所述PLC的控制输出端连接所述工作指示灯，所述外部开关和外部按钮的控制输出端连接所述PLC的控制输入端。
7.一种纤维复合材料环链缠绕设备的使用方法，应用于权利要求1-6任一项所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备，其特征在于，具体包括以下步骤：
S100、初始化中间变量、PLC中的存储器和定时器、计数器、1路继电器、4路继电器、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机；
S200、初始化完成后，在操作面板上选择手动缠绕或自动缠绕，若选择自动缠绕，则执行S300；
S300、PLC自动复位中间变量、PLC中的存储器和定时器、计数器、4路继电器、1路电机、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机；
S400、复位完成后，操作面板提示操作人员将模具装卡在待缠模具上，并在操作面板上选择启动PLC的自动缠绕程序；
S500、4路继电器通过4路电磁阀控制4路气缸和气缸连杆，推送模具进入缠绕侧；
S600、4路气缸、气缸连杆和伺服电机配合，带动模具完成缠绕，并回到初始侧，每完成一周缠绕，则计时器计数一次；
S700、判断是否需要终断作业，若是，则执行S800；否则，执行S900；
S800、终断纤维复合材料环链缠绕设备运作，并返回S300，完成整理并重新开始进行缠绕；
S900、判断是否需要暂停作业，若是，则执行S1000；否则，执行S1100；
S1000、调整想要调整的部件，执行S1100；
S1100、重复导向和缠绕动作，并继续计数；
S1200、计数到位后，程序停止；
S1300、缠绕作业结束。
8.根据权利要求7所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备的使用方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S200、初始化完成后，在操作面板上选择手动缠绕或自动缠绕，若选择手动缠绕，则执行S310；
S310、手动依次复位PLC中的中间变量、存储器和定时器、计数器、4路继电器、1路电机、4路电磁阀、4路气缸、10位接近开关、伺服驱动器和伺服电机；
S410、手动控制伺服电机和4路气缸，每完成一圈缠绕，则操作计数器计数一次；
S510、计数器计数到位，则缠绕流程结束。
9.根据权利要求8所述的一种纤维复合材料环链缠绕设备的使用方法，其特征在于，所述中间变量为输入量和输出量间的衔接变量；其中，所述输入量为输入所述PLC的变量，所述输出量为所述PLC输出的变量；所述中间变量存在与部分相对应的输入量和输出量间。
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