[发明专利]一种基于变速控制的多针静电纺丝设备

权利要求书

1.一种基于变速控制的多针静电纺丝设备，其特征在于，包括静电发生器、针头呈阵列排布的喷射装置、储存有带电浆料的储液装置、接收装置，以及控制器；其中，

高压静电发生器的输出端与喷射装置的电极连接；储液装置的输出端与喷射装置的供液口连接；接收装置接地；

控制器，用于建立喷射装置的各针头进行横向往复运动获得的纺丝厚度分布模型；以及，将纺丝边缘厚度不均匀性最小作为上述分布模型的优化目标，求解得出各针头溶液推进速度的最优组合，进而实时控制下一时刻各针头进行变速滑动纺丝，得到均匀厚度的纤维膜。

2.根据权利要求1所述的基于变速控制的多针静电纺丝设备，其特征在于，所述喷射装置进一步包括喷丝阵列结构、滑动杆、固定杆；其中，

所述喷丝阵列结构的各针头相互平行，均处于倾斜状态或均处于竖直状态；并且，各针头的喷射端部均处于同一平面，该平面与接收装置所在平面平行；

所述喷丝阵列结构固定安装于所述滑动杆上；所述滑动杆套设于所述固定杆的外部，其控制端与控制器的输出端连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于变速控制的多针静电纺丝设备，其特征在于，所述控制器进一步包括依次连接的：

数据采集单元，用于采集当前时刻喷射装置的喷射端中心坐标、溶液推进速度，发送至数据处理与控制单元；

数据处理与控制单元，用于建立喷射装置的各针头进行横向往复运动获得的纺丝厚度分布模型；以及，将纺丝边缘厚度不均匀性最小作为上述分布模型的优化目标，根据当前时刻喷射装置的喷射端中心坐标、溶液推进速度优化求解获得各针头溶液推进速度的最优组合，进而根据该最优组合实时调整下一时刻各针头进行变速滑动纺丝，得到均匀厚度的纤维膜。

4.根据权利要求3所述的基于变速控制的多针静电纺丝设备，其特征在于，所述数据采集单元进一步包括：

坐标定位子单元，用于获取当前时刻喷射装置的喷射端中心三维坐标，以及接收面上该三维坐标对应的喷射点坐标；

速度定位子单元，用于获取当前时刻各针头的溶液推进速度。

5.根据权利要求4所述的基于变速控制的多针静电纺丝设备，其特征在于，所述数据处理与控制单元执行如下程序：

识别喷射装置的各针头是否堵塞，确定堵塞的针头的序号；

建立喷射装置的所有不堵塞的针头进行横向往复运动获得的纺丝厚度分布模型；

将纤维膜边缘厚度不均匀性最小作为上述分布模型的优化目标，结合当前时刻喷射装置的喷射端中心三维坐标，以及接收面上该三维坐标对应的喷射点坐标、溶液推进速度进行优化求解，获得不堵塞的各针头溶液推进速度的最优组合；

将下一时刻不堵塞的各针状态调整至上述最优组合，重复上述过程，直到纺丝结束，得到均匀厚度的纤维膜。