基于MES平台智能制造碳纤维土工格栅的系统的制作方法

本实用新型涉及土工格栅技术领域，具体是指基于mes平台智能制造碳纤维土工格栅的系统。

背景技术：

碳纤维是有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。具有高比强度、高比模量、耐高温、抗化学腐、耐辐射、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等特点。由其编织成的土工格栅具有的耐酸、耐碱、耐腐蚀、抗老化、抗拉强度高、断裂延伸率低、抗蠕变性能好等优异特性。

随着碳纤维性能的不断发展，越来越多的行业和产品开始使用碳纤维。但在土工合成材料行业，碳纤维的使用还处于起步阶段。中国专利公开号cn2753792y于2006年1月25日授权了一种“碳纤维土工格栅”，其技术特征在于：具有涂层、网布，涂层涂覆在网布的外围，所述的网布采用碳纤维经精编机编织成的网格布。由于网布采用碳纤维为材料，经精编机编织而成，从而充分利用了碳纤维材料高抗拉强度的特性，使工程质量得到有效保证。

中国专利公开号cn110552113a于2019年12月10日公开了一种“一种碳纤维编织布的制造方法”，其技术特征在于：提供了一种碳纤维编织布的制造方法，包括碳纤维合并扩展、浸胶、分切收盘、编织、定型和包装，碳纤维合并扩展：利用超声波加电磁超效应，对多锭碳纤维进行展宽处理，且保证碳纤维丝束在规定范围内均匀摆列；对处理好的碳纤维收卷，该制造方法可以高速制造宽幅碳纤维编织布。

以上专利所述产品为网布、编织布，与碳纤维土工格栅（结构如图1所示）有明显差异，且在制造工艺上有很大差别。因为碳纤维易导电，碳纤维及其粉末会破坏电气系统，而且碳纤维弯曲性能差、易脆断，使用效果差，因此现有设备、工艺、制造方法难以实现低成本规模化生产。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种基于mes平台智能制造碳纤维土工格栅的系统，解决碳纤维导电破坏电气系统的难题，提高碳纤维土工格栅的使用性能，降低生产设备成本，降低生产管理成本，提高产品质量，实现碳纤维土工格栅大规模低成本规模化智能制造。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种基于mes平台智能制造碳纤维土工格栅的系统，包括负压车间，所述负压车间内依次设有经纱机、双轴向衬纬经编机、涂层机、放卷机、烘干机、宽幅拉幅机、自动收卷机以及打包机，所述负压车间内装有负压系统，所述负压系统包括排气管、设置在排气管上的吸风口以及安装在排气管上的排气风机，所述排气风机的出风口设置在负压车间外侧，所述负压车间上开有进风口，所述进风口上装有过滤网。

本方案中的负压车间通过负压设置，可以将空气中漂浮的碳纤维粉尘收集排出，解决了碳纤维破坏电气系统的问题，同时回收了碳纤维粉尘，进风口上装有过滤网，可以防止灰尘进入负压车间。

作为优化，所述双轴向衬纬经编机的电控柜设置在负压车间外侧。本方案中双轴向衬纬经编机的电控柜设置在负压车间外侧，消除了设备短路隐患，降低了生产设备成本。

作为优化，所述排气风机的出风口装有滤袋。本方案中的滤袋将排气风机抽出的碳纤维粉尘进行收集，并回收利用，防止碳纤维粉尘飘散在空中污染环境。

作为优化，所述负压车间内装有温度调节装置和湿度调节装置。本方案中的温度调节装置和湿度调节装置用来保证负压车间的恒温恒湿，从而降低静电的发生，解决了静电隐患。

作为优化，所述负压车间内设有配制涂覆溶液的自动混料系统。本方案中的自动混料系统根据工艺配方比例，精确配制涂覆溶液，并可以完成自动上料。

作为优化，所述负压车间的进出口装有风淋室。本方案中的风淋室可以防止进出口的灰尘进入负压车间。

作为优化，所述负压车间内装有压力传感器，所述排气风机的进气口装有风量调节阀。本方案中的压力传感器用来检测负压车间的负压值，并通过风量调节阀来调节负压车间的负压值。

作为优化，所述宽幅拉幅机上装有加热装置。本方案中设置的加热装置用来对宽幅拉幅机中的格栅进行加热，从而便于碳纤维土工格栅伸展平挺。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的基于mes平台智能制造碳纤维土工格栅的系统，通过生产车间负压系统的设计，解决了碳纤维破坏电气系统的问题，同时回收了碳纤维粉尘；恒温恒湿的控制解决了静电隐患同时提高了产品品质；通过将双轴向衬纬经编机的电控柜设置在负压车间外侧，消除了设备短路隐患，降低了生产设备成本，实现了碳纤维的规模生产；通过对格栅的涂覆处理，保护了碳纤维的同时增强了使用性能；通过mes平台，全面整合资源、全方位管理生产质量、进度、设备等，降低了生产管理成本，保证了产品质量。总之通过以上措施大幅提高了碳纤维土工格栅的使用性能，实现低成本规模化智能生产。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的方法流程图；

图3为本实用新型的碳纤维土工格栅的结构示意图；

图中所示：

1、负压车间，2、负压系统，3、进风口，4、滤袋，5、风淋室，6、纬纱，7、经纱，8、捆绑纱。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1~3所示，碳纤维土工格栅包括纬纱6、经纱7以及连接纬纱6和经纱7的捆绑纱8，纬纱6和经纱7均包括纤维制成，纬纱6或经纱7上设有碳纤维，碳纤维土工格栅上涂覆有涂覆层，通设置涂覆层，可进一步提高碳纤维发热线阻燃性、绝缘性、抗静电性、耐磨性、以及与混凝土的适应性。

如图1~3所示，本实用新型的基于mes平台智能制造碳纤维土工格栅的系统，包括负压车间1，所述负压车间1内装有负压系统2，所述负压系统2包括排气管、设置在排气管上的吸风口以及安装在排气管上的排气风机，吸风口设置有多个，多个吸风口分布在负压车间中碳纤维粉尘较多的位置。

所述排气风机的出风口设置在负压车间1外侧，所述负压车间内装有压力传感器，所述排气风机的进气口装有风量调节阀，通过调节风量调节阀的开关大小，可以调节排气风机的吸风量，从而调节负压车间内的负压值。

所述负压车间1上开有进风口3，所述进风口上装有过滤网。所述排气风机的出风口装有滤袋4，用来收集碳纤维粉尘。

所述负压车间1内依次设有经纱机、双轴向衬纬经编机、涂层机、放卷机、烘干机、宽幅拉幅机、自动收卷机以及打包机。

所述双轴向衬纬经编机的电控柜设置在负压车间1外侧，由于现有经编机普遍防护等级达不到碳纤维生产等级，将电控柜设置在负压车间1外侧，可以降低采购设备成本。

负压车间1室内电器设备做防尘处理，电线接头连接处打胶密封。

所述负压车间1内装有温度调节装置和湿度调节装置，用来保证负压车间内部恒温恒湿。

所述负压车间1内设有配制涂覆溶液的自动混料系统，自动混料系统可以精确配制涂覆溶液，完成自动上料。

所述负压车间1的进出口装有风淋室5，所述风淋室设置在进出口的外侧，风淋室内装有喷淋系统，用来对进出口位置进行喷淋除尘。

所述宽幅拉幅机上装有加热装置。

本实用新型的使用方法，所述方法包括如下步骤：

erp系统将库存、成本、订单信息等发送给mes系统，排单人员编制编码信息，通过mes平台发布排产任务；同时mes平台引导工艺人员发布工艺单，仓储人员备料、上料，生产人员调试设备、打印条码、准备生产。

根据条码信息在立体仓库完成碳纤维和其他基体纤维的出库取料，通过agv小车自动导航送至负压车间1。

相应作业人员扫描条码信息并核对工艺单与物料信息是否一致，根据工艺要求将碳纤维和其他基体纤维装入带有张力控制的经纱机。

通过双轴向衬纬经编机将碳纤维和其他基体纤维编织成双轴向经编格栅，同时将生产信息、质量信息、设备信息等反馈到mes平台。

将编织成的双轴向经编格栅粘贴条码，并转至涂覆工段。

自动混料系统根据mes平台发布的工艺配方比例，精确配制涂覆溶液，并将涂覆溶液注入涂层机。

放卷机根据生产速度，产品规格，张力控制要求自动放卷，涂层机上对碳纤维土工格栅进行涂覆处理，从而形成一层涂覆层。

涂覆后的碳纤维土工格栅通过烘干机进行一次烘干，mes系统根据工艺校核设备信息，保证烘干效果。

半烘干的碳纤维土工格栅通过夹口进入宽幅拉幅机，通过加热装置和向两边绷紧张力的作用，将碳纤维土工格栅伸展平挺、并使其纬向的门幅尺寸宽窄一致。

自动收卷机将加工好的成品碳纤维土工格栅整齐收卷，并通过打包机进行包装，并将产品信息录入erp。

包装完成的产品，放入立体仓库成品库指定位置，等待发货。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。