CN104029399A - 多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置及方法，属于自动铺放成型技术领域。该装置包括若干组复绕及覆膜单元；每一组复绕单元均由以下结构组成：固定于墙板外侧的离型膜窄带放卷轴、导向装置，和安装于移动机架的复绕轴；还包括复绕轴周向旋转动力机构、轴向移动动力机构和预浸丝末端调节装置。该多丝束同步覆膜复绕机可用于多丝束预浸丝的复绕与同步覆膜，特别适用于热固性复合材料自动铺丝用预浸丝的制备。

Description

多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置及方法
技术领域
本发明属于自动铺放成型技术领域，尤其涉及一种多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置及方法。
背景技术
自动铺丝成型技术是近年来发展最快、最有效的复合材料自动化成型制造技术之一。自动铺丝成型技术采用的主要原料宽度为3.17mm或6.35mm宽预浸料丝束。目前制备自动铺丝用预浸料丝束主要采用的方法是分切法，即将宽幅为1000mm的预浸料通过分切装置分切成6.35mm或3.17mm的预浸料丝束后复绕成卷。
为提高分切效率，一次分切过程中会获得多根预浸料丝束。授权公告号为CN 201558880 U提出了一种多轴卷取机，可实现多丝束复绕。但是该多轴卷取机只能实现材料在料筒固定位置进行复绕。受自动铺丝设备空间限制，预浸丝束料卷直径有限。因此采用固定位置复绕方式必然限制了单筒料筒预浸料丝束的长度，大大降低了空间利用率，同时由于丝束长度有限，导致更换料卷的频率提高，使得铺丝工作效率大大降低。
同时由于预浸料丝束表面粘性大，如直接进行复卷，层与层之间的预浸料发生粘黏，无法退卷，在预浸料丝束复绕过程中要同步进行覆膜，起到隔离作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提出一种能满足使用需求的多丝束预浸料同步复卷与覆膜装置及方法。
一种多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置，其特征在于：包括若干组复绕及覆膜单元；每一组复绕及覆膜单元均由以下结构组成：包括安装于墙板外侧的离型膜窄带放卷轴、导向装置、复绕机构和控制器；其中复绕机构包括安装于墙板的轴向移动动力机构、安装于轴向移动动力机构上的移动机架、安装于移动机架上的复绕轴，安装于移动机架上与复绕轴相连的周向旋转动力机构；还包括预浸丝末端调节装置，该装置包括固定于墙板的定位轴、安装于定位轴上并可绕定位轴旋转的摆杆、安装于摆杆末端的导向轮组，其中导向轮组始终与复卷料筒表面接触。
一种多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置的复绕方法，其特征在于包括以下过程：步骤1、预浸丝分成若干单根预浸丝，每根预浸丝进入对应的一组复绕及覆膜单元；步骤2、每根预浸丝与离型膜窄带放卷轴所放出的离型膜窄带进入导向装置，再通过复绕轴复绕成卷；预浸丝末端调节装置根据复绕轴卷径变化自动调节导向轮组与复绕轴的距离；其中周向旋转动力机构和轴向移动动力机构为复绕轴同时提供周向旋转和轴向移动实现螺旋收卷。
具体的，预浸丝与离型膜窄带首先进入导向装置，导向装置将对离型膜出纱点位置的限定，防止离型膜螺旋放卷过程中，因离型膜在料筒上的出纱点发生变化而脱离导向装置。同时导向装置还将对预浸丝和离型膜窄带的相对位置进行限定，实现离型膜窄带对预浸丝的全覆盖，完成预浸丝的同步覆膜；
预浸丝末端调节装置包括一根定位轴，可绕定位轴自由旋转的摆杆以及安装于摆杆末端的导向轮组。工作状态下，导向轮组在自身重力的作用下，紧贴在复卷料筒表面，使得预浸料与其表面贴覆的离型膜与复卷料筒紧密接触，降低了气体的夹杂，提高复绕质量；另外，随着复绕长度的逐渐增加，复绕卷直径不断增加，由于摆杆可绕定位轴自由旋转，卷径增加，摆杆可自动摆动以调整导向轮组与复卷料筒表面的位置。
复绕过程中，复卷轴周向旋转动力机构和轴向移动动力机构同时工作，为复卷轴的周向旋转和轴向移动提供动力，复卷轴周向旋转的同时沿其轴向做往复运动，实现了同步贴覆离型膜窄带后的预浸丝的螺旋收卷，预浸丝的螺旋收卷大大提高了单个料筒可复绕预浸丝的长度。
所述的多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置的复绕方法，其特征在于：步骤2中所述的螺旋收卷的螺距为单根预浸丝宽度的1.8-2倍，确保了离型膜窄带对预浸丝的全覆盖，进而确保了预浸丝的退卷性；
所述的多丝束预浸料同步复绕与覆膜装置，其特征还在于：复绕及覆膜单元相互独立，工作时互补干扰，因此可根据预浸丝的数量方便的增减复绕及覆膜单元的数量。
附图说明
图1为任意一组复绕及覆膜单元的主视图；
图2为本发明中复卷轴的周向旋转动力机构与轴向移动动力机构示意图；
图中标号名称：
1、墙板；2、离型膜窄带放卷轴；3、导向装置；4、离型膜窄带；5、预浸丝；6、定位轴；7、摆杆；8、导向轮组；9、复绕轴；10、控制器；11、移动机架；12、周向旋转动力机构；13、轴向移动动力机构。
具体实施例
如图1、2，本发明涉及一种多丝束预浸丝同步复绕与覆膜方法及装置，包括若干组复绕及覆膜单元；每一组复绕及覆膜单元由以下结构组成：包括固定于墙板1外侧的离型膜窄带放卷轴2、导向装置3、安装于移动机架11的复绕轴9和安装于墙板正面的控制器10；还包括与上述复绕轴9相连的周向旋转动力机构12和连接于墙板1和移动机架11之间的轴向移动动力机构13；还包括预浸丝末端调节装置，该装置包括固定于墙板的定位轴6、可绕定位轴6旋转的摆杆7、安装于摆杆7末端的导向轮组8，其中导向轮组始终与复卷料筒表面接触。
在本实施例中，通过复绕轴周向旋转动力机构12实现复绕轴9的旋转，通过复绕轴轴向移动动力机构13实现了复绕轴9沿轴线方向的往复运动，通过以上两装置的共同运动实现了单丝束螺旋复绕、多丝束平行复绕。通过调整复绕轴9周向旋转速度和轴向移动速度的匹配关系，调整复绕轴9螺旋收卷的螺距，以适应不同宽度预浸丝的复绕。
在本实施例中，各复绕及覆膜单元相互独立，互不干涉，可根据预浸丝束的数量增减复绕及覆膜单元数量。
分切后的预浸丝5）与离型膜窄带4）经过导向装置3）。预浸丝与离型膜窄带首先进入导向装置，导向装置由第一导向轮、第二导向轮和离型膜导向柱组成，离型膜导向柱通过对离型膜位置的限定，使得离型膜的出纱点相对于第一导向轮的位置不变，防止离型膜螺旋放卷过程中，因离型膜在料筒上的出纱点发生变化而脱离第一导向轮。第一、二导向轮将对预浸丝和离型膜窄带的相对位置进行限定，实现离型膜窄带对预浸丝的全覆盖，完成预浸丝的同步覆膜；完成覆膜后的预浸丝，经过预浸丝末端调节装置固定在复绕轴9）上。复绕时，周向旋转动力机构12）与轴向移动动力机构13）同时启动，复绕轴9）进行旋转的同时沿其轴向往复运动，轴向移动和周向旋转的合成实现了单丝束的螺旋复绕。复绕速度和螺旋收卷的螺距可根据不同的分切情况，通过控制器10）进行设置。导向装置3）用于在复绕过程中对预浸料丝束进行限位。离型膜窄带放卷轴2）实现了预浸丝的同步覆膜。该多丝束同步覆膜复绕机可用于多丝束预浸丝的复绕与同步覆膜，特别适用于热固性复合材料自动铺丝用预浸丝的制备。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置，其特征在于：
包括若干组复绕及覆膜单元；每一组复绕及覆膜单元均由以下结构组成：
包括安装于墙板（1）外侧的离型膜窄带放卷轴（2）、导向装置（3）、复绕机构和控制器（10）；
其中复绕机构包括安装于墙板（10）的轴向移动动力机构（13）、安装于轴向移动动力机构（13）上的移动机架（11）、安装于移动机架（11）上的复绕轴（9），安装于移动机架（11）上与复绕轴（9）相连的周向旋转动力机构（12）；
还包括预浸丝末端调节装置，该装置包括固定于墙板的定位轴（6）、安装于定位轴（6）上并可绕定位轴（6）旋转的摆杆（7）、安装于摆杆（7）末端的导向轮组（8），其中导向轮组（8）始终与复卷料筒表面接触。
2. 根据权利要求1所述的多丝束预浸料同步复绕与覆膜装置，其特征在于：
每一组复绕及覆膜单元相互独立，互不干涉。
3. 根据权利要求1所述的多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置的复绕方法，其特征在于包括以下过程：
步骤1、预浸丝分成若干单根预浸丝，每根预浸丝进入对应的一组复绕及覆膜单元；
步骤2、每根预浸丝与离型膜窄带放卷轴（2）所放出的离型膜窄带进入导向装置（3），再通过复绕轴（9）复绕成卷；
其中预浸丝末端调节装置根据复绕轴卷径变化自动调节导向轮组（8）与复绕轴（9）的距离；
其中周向旋转动力机构和轴向移动动力机构为复绕轴（9）同时提供周向旋转和轴向移动实现螺旋收卷。
4.根据权利要求3所述的多丝束预浸窄带同步复绕与覆膜装置的复绕方法，其特征在于：
步骤2中所述的螺旋收卷的螺距为单根预浸丝宽度的1.8-2倍。
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