CN104420072A - 用于制造织物的方法以及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造织物的方法以及装置，在其中，将多个带区段并排放置在至少暂时地在运输方向上运动的输送装置上，其中，运输方向与带方向包围有预定的角度，其中，每个带区段具有在带方向上伸延的前缘和在带方向上伸延的后缘，并且带区段如此放置使得第一带区段的后缘第二带区段的前缘相邻。希望尽可能精确地实现织物的预定结构。为此设置成确定第一带区段的后缘走向和第二带区段的前缘走向，并且根据在前缘走向与后缘走向之间的关系将第二带区段相对于第一带区段放置在输送装置上。

Description

用于制造织物的方法以及装置
技术领域
本发明涉及一种用于制造织物的方法，在其中，将多个带区段并排放置在至少暂时地在运输方向上运动的输送装置上，其中，该运输方向与带方向包围有预定的角度，其中，每个边缘区段具有在带方向上伸延的前缘和在带方向上伸延的后缘，并且带区段如此放置使得第一带区段的后缘与第二带区段的前缘相邻。
此外，本发明涉及一种用于制造织物的装置，其带有可在运输方向上运动的输送装置、带区段供给装置以及放置器(Leger)，该放置器从带区段供给装置中取出带区段、将其在带方向上引导到输送装置上并且将其在运输方向上并排放置在输送装置上，其中，带方向与运输方向包围有预定的角度。
背景技术
例如从文献EP 2 151 517 A1中已知这种类型的方法和这种类型的装置。在此已经发现带区段并非全都具有相同的宽度，即，在运输方向上不具有相同的延伸部。尽管如此，为了能够获得织物的期望的结构，因此已经设置成确定每个带区段的宽度并且如此控制放置器(其将带区段引导到输送装置上并将带区段放置在该输送装置上)的速度，即，连续运动的输送装置已经恰好如此程度地运输之前放置的带区段使得可将下一个带放置在所期望的位置处。相邻的两个带区段可边靠边地处在该所期望的位置处，或者该带区段可以预定的方式重叠或者彼此具有预定的间隙。
然而已经证实即使通过宽度的测量也不可始终以期望的程度获得织物的预定的结构。
发明内容
本发明的目的在于尽可能精确地实现织物的预定的结构。
对于开头提及的类型的方法，该目的由此实现，即，确定第一带区段的后缘走向和第二带区段的前缘走向，并且根据在前缘走向和后缘走向之间的关系将第二带区段相对于第一带区段放置在输送装置上。
在该解决方案中考虑到带区段自身不仅可总地在其宽度方面不同，而且可在其长度上具有变化的宽度。换句话说，带区段的宽度在其长度上不一定是恒定的。因此在很多情况下前缘和后缘同样不是构造为直线，而是具有波纹部、不均匀部或缺陷部位。如果确定前缘和后缘的边缘走向，可顾及与平行于带方向伸延的直线的偏差。
在本发明中，带区段包括基本上平行地取向的、在带方向上伸延的纤维或长丝。该纤维或长丝优选为实际上不具有延伸率的碳纤维。因此在边缘处的已经很小的应力差引起不均匀性，其表现为相应的边缘的走向与直线的偏差。如果现在确定边缘的走向，那么可确定且顾及到该不均匀性。
取决于织物的所期望的结构来考量前缘走向和后缘走向。因此例如可规定在第一带区段的后缘与第二带区段的前缘之间应丝毫不存在空隙。在这种情况下接受带区段的一定的区域重叠。另一可能性在于规定两个带区段不可具有任何重叠。在这种情况下接受在相邻的带区段之间得到空隙。在优选的第三处理方法中使在相邻的两个带区段之间的空隙和重叠区域最小化。这例如可由此来简化地描述，即在相邻的两个带区段之间使重叠区域的大小与空隙区域的大小相协调。
优选地，将前缘走向和/或后缘走向确定为与在带方向上伸延的线的差别。这相当显著地简化了确定方案。在带区段的边缘处的不均匀性或缺陷部位通常不太大。其通常处在毫米级的范围中并且甚至经常小于1mm。因此可如此设定在带方向上伸延的虚拟线，即，相对于该线始终得到仅仅相对很小的差。
优选地，相应以控制点(Stützstelle)的形式确定前缘走向和/或后缘走向。在此，利用这样的知识，即，在带区段的边缘处的不均匀性或缺陷部位通常不是作为突变部位出现，而是表现为光滑的过渡。因此，可通过点的顺序给出前缘和/或后缘的走向，从而将待处理的数据量保持得很小。
优选地，相应在横向于运输方向的方向上在相同的位置处确定在前缘处和在后缘处的控制点。这具有这样的优点：在之后评估前缘走向和后缘走向时提供相应涉及横向于运输方向的相同位置的测量值。因此不需要插值或换算，而是可直接使用测量值来计算出期望的放置。
优选地，作为关联使用将在前缘走向与后缘走向之间的最小面积差。这例如可由此实现，即，如此设定第一带区段的虚拟后缘使得在实际后缘与虚拟后缘之间的面积等于零，其中，在虚拟后缘的一侧上的面区域为负，而在另一侧上为正。对于第二带区段的前缘使用相同的处理方法。在此如此设定虚拟前缘使得与真实前缘得到面积差为零。于是如此定位两个带区段使得虚拟后缘与虚拟前缘相协调。
优选地，在将带区段引导到输送装置上时确定前缘走向和/或后缘走向。因此，为了确定前缘的走向且为了确定后缘的走向可使用相对很小的、不需要很大结构空间的传感器。然后将前缘和后缘引导通过可在此确定走向的传感器。因此甚至不需要附加的时间来确定边缘走向。
优选地，同时确定带区段的前缘走向和后缘走向并且暂时地存储带区段的至少一个走向。如果带区段朝输送装置运动，则可同时确定前缘走向和后缘走向。然而，为了定位带区段，在此仅仅需要前缘走向，因为必须使其与已经存储的带区段的后缘走向相关联。因此存储并且在放置下一带区段时使用该后缘走向。即不同时评估单个带区段的前缘走向和后缘走向。
对于开头所提及的类型的装置，该目的由此实现，即，前缘走向测量装置(其确定带区段的前缘走向)和后缘走向测量装置(其确定带区段的后缘走向)以及驱动控制部相连接，该驱动控制部根据在前缘走向与后缘走向之间的关系控制输送装置的运动和/或放置器的运动。
如以上结合方法阐述的那样，可以这种方式顾及到带区段的宽度完全可在该带区段的长度上波动。出于该原因，确定该带区段或者事先放置的带区段的宽度并不足以如此引起待放置的带区段的定位使得形成织物的所期望的结构。然而如果使已放置的带区段的后缘的走向与待新放置的带区段的前缘的走向相互关联，那么可以很高程度使织物的结构与所期望的或预定的结构相匹配。
优选地，前缘走向测量装置和/或后缘走向测量装置布置在带区段供给装置与输送装置之间。在此通常提供有足够的结构空间。于是带区段的两个边缘可在将带区段从带区段供给装置引导至输送装置时被引导通过两个测量装置，从而可在将带区段从带区段供给装置引导或输送至输送装置时自动确定前缘走向和/或后缘走向。
优选地，前缘走向测量装置和/或后缘走向测量装置构造为以无接触的方式工作的测量装置。由此避免附加地干扰前缘和/或后缘的走向。前缘和后缘不受到机械影响。作为以无接触的方式工作的测量装置，可使用光学测量装置，例如行扫描摄影机(Zeilenkamera)、电测量装置或类似的装置。
优选地，前缘走向测量装置和/或后缘走向测量装置与存储装置相连接。存储装置可至少暂时地存储前缘和/或后缘的走向，从而即使当在时间上交错地确定这两个走向时，仍同时提供第一带区段的后缘走向和第二带区段的前缘的走向。因此不必同时评估带区段的前缘和后缘的走向。
优选地，可在运输方向上调整前缘走向测量装置和/或后缘走向测量装置。由此可以简单的方式进行与带区段的不同标称宽度的匹配。通常可以此为出发点，即，所输送的带区段具有一定的标称尺寸，可将一个或两个测量装置调节到该标称尺寸上。如果该标称尺寸发生改变，那么可如此调整一个或两个走向测量装置使得其可如之前那样确定边缘走向。相应地可使用相对很小的边缘走向测量装置，其此外是成本有利的。
附图说明
下面根据优选的实施例结合附图来说明本发明。其中：
图1显示了用于制造织物的装置的极其示意性的图示，以及
图2显示了前缘的走向和后缘的走向的极其示意性的图示。
具体实施方式
图1以极其示意性的方式显示了用于制造织物－在该情况下单轴向织物(Monoaxial－Gelege)－的装置1。
单轴织物为面式组织(Flächengebilde)，在其中，多个纤维或长丝基本上彼此平行地(即朝相同的方向上)取向并且彼此并排布置。织物在纤维或长丝的方向上具有相对很高的抵抗拉力的负荷能力。如果也期望在其他方向上的负荷能力，则相叠地放置多个这种类型的织物，其中，于是纤维或长丝的方向彼此不同。在本实施例中，利用朝一个方向上取向的纤维(尤其碳纤维)制造仅仅单层的织物。
装置1具有带区段供给装置2，可从该带区段供给装置2中取出带区段3a,3b。仅仅示出了两个带区段3a,3b。然而对于本领域技术人员来说毫无疑问明显的是可从带区段供给装置中取出多个带区段3a,3b。
可以不同的方式实现带区段供给装置2的构造。那么可使带区段3a,3b从滚轮(在该滚轮上缠绕有由相应取向的纤维制成的带材料)上脱下和与之分离。还可行的是通过以下方式在线制造带，即，例如将纤维束铺开成细带并且并排引导多个细带直至产生期望宽度的带。还可将带区段3a,3b已经预制好地保存在料斗中。
带区段3a,3b具有带方向4。带区段3a,3b的纤维在带方向4上取向。此外，带区段3a,3b相应具有前缘5a,5b和后缘6a,6b。
设置有放置器7，以便抓住带区段3b并且将其从带区段供给装置2运输至输送装置8。在该情况下输送装置8具有平行伸延的两个运输链9a,9b，其可在运输方向10上运动。运动可持续以恒定的速度或者以变化的速度进行。运输链9a,9b也可间歇地运动。但无论如何应注意两个运输链9a,9b的同步。
运输链9a,9b由驱动装置11驱动。驱动装置11与控制装置12相连接，该控制装置具有存储器13。
放置器7的运动由放置器驱动装置14控制，该放置器驱动装置14可使放置器7在轨道15上在带方向4上往复运动。在很多情况下设置有多于一个轨道15。但出于清楚明了的原因未示出其他轨道。放置器驱动装置14也与控制装置12相连接。
通过箭头象征性地示出的分离装置16使带区段3a,3b与从带区段供给装置2输出的带17分开。如果带区段3a,3b已经分开地存在，那么带区段供给装置2也可构造为料斗。
此外，控制装置与前缘走向测量装置18且与后缘走向测量装置19相连接。前缘走向测量装置18确定带区段3a,3b的前缘5a,5b的走向。后缘走向测量装置19确定带区段3a,3b的后缘6a,6b的走向。
前缘走向测量装置18和后缘走向测量装置19可在一定的范围中平行于运输方向10调整，从而可使其与带区段3a,3b的不同的标称宽度相匹配。带区段3a,3b的宽度为平行于运输方向10的延伸部。
此外，前缘走向测量装置18和后缘走向测量装置19布置成固定的。在放置器7使带区段3a,3b从带区段供给装置2运动至输送装置8期间，前缘走向测量装置18和后缘走向测量装置19相应确定前缘5a,5b的走向或后缘6a,6b的走向。在此，前缘5a,5b掠过前缘走向测量装置18，而后缘6a,6b掠过后缘走向测量装置19。
后缘走向测量装置19与在控制装置12中的存储器13相连接，从而例如在存储器13中提供已经存储的第一带区段3a的后缘6a的走向，亦即直至最终还在之后的时刻确定第二带区段3b的前缘5b的走向。以这种方式使得能够以期望的方式使第一带区段3a的后缘6a的走向与第二带区段3b的前缘5b的走向相协调。
图2示意性地且以极其夸大的形式显示了第一带区段3a的后缘6a的走向和第二带区段3b的前缘5b的走向。在此，阴影区域意图表示两个带区段3a,3b的重叠。在后缘6a与前缘5b之间的空出区域意图表示间隙。
示出了多个控制点20。适宜地，不是连续地确定前缘5b的走向和后缘6a的走向，而是以多个控制点20的形式确定走向。控制点20的数量尤其根据所使用的材料与前缘5b和后缘6a的可预期的不均匀性而定。在很多情况下，沿着前缘5b或后缘6a以几厘米的数量级(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10厘米)选择处成一定间距的控制点20便已足够。
虽然这是适宜的，但不一定需要以均匀的间距布置控制点20。
然而有利地，横向于运输方向10始终在相同的部位处确定在后缘6a处和在前缘5b处的控制点20，即在前缘5b处和在后缘6a处的彼此关联的控制点20在运输方向上处成彼此相继。这使得前缘5b的走向和后缘6a的走向的紧接着的评估变得容易。可限制使单个控制点20彼此建立联系。
对于该联系存在可预定的不同可能性。
一种可能性在于在没有任何重叠的情况下布置两个带区段3a,3b。在这种情况下接受在两个带区段3a,3b之间产生空隙。
另一可能性在于在没有任何空隙的情况下并排放置两个带区段3a,3b。在这种情况下接受在两个带区段3a,3b之间产生一定的重叠。
第三可能性在于使空隙的面积和重叠的面积变得几乎同样大，如在图2中示意性地示出的那样。用于实现这种情况的简单的可能性是使用虚拟前缘且使用虚拟后缘。虚拟前缘如此设定，即，真实的前缘5b在虚拟前缘两侧伸延，亦即使得在虚拟前缘的两侧上在虚拟前缘与真实的前缘5b之间的面积同样大。可对于后缘6a以相同的方式来处理。在此还如此设定虚拟后缘，即，在虚拟后缘的两侧上在虚拟后缘与实际的后缘6a之间的面积同样大。然后将带区段3b如此放置在运输链9a,9b上使得带区段3b的虚拟前缘和带区段3a的虚拟后缘相协调。如果使用控制点20，则可如此设定虚拟前缘或虚拟后缘，即，控制点20与相应的边缘的间距的和等于零，其中，该间距在一方向上为正而在另一方向上为负。
为了实现在虚拟前缘与虚拟后缘之间的协调性，可选择不同的处理方法。
一种可能性在于如此驱动运输链9a,9b，即，在放置器7为了引进第二带区段3b而运动的情况下，第一带区段3a已经刚好回移这样的路段，即，该路段对于定位带区段3b是所必需的。另一可能性在于如此控制放置器7的速度，即，可在输送装置以恒定的速度工作时位置正确地放置第二带区段3b。还可使这两种处理方法相互结合。
最后，还可行的是使第二带区段3b运动到输送装置8上，并且然后如此控制输送装置8使得第一带区段3a向前行驶足够远以便可以期望的方式放置第二带区段3b。
在任何情况下都不需要或不期望对带区段进行宽度测量。仅仅限于使用前缘5a,5b和后缘6a,6b的走向。在此，不同时使用单个带区段的前缘的走向和后缘的走向。
前缘走向测量装置18和后缘走向测量装置19构造为以无接触的方式工作的测量器械或传感器。其优选以光学的方式(例如以行扫描摄影机或扫描仪的方式)来工作。
如果应代替所示出的单轴式织物制造多轴式织物(Multiaxial－Gelege)，则使用其他放置器7，其运动方向与输送装置10包围有不同的角度。

Claims (12)

1. 一种用于制造织物的方法，在其中，将多个带区段(3a,3b)并排放置在至少暂时地在运输方向(10)上运动的输送装置(8)上，其中，所述运输方向(10)与带方向(4)包围有预定的角度，其中，每个带区段(3a,3b)具有在带方向(4)上伸延的前缘(5a,5b)和在带方向(4)上伸延的后缘(6a,6b)，并且所述带区段(3a,3b)如此放置使得第一带区段(3a)的后缘(6a)与第二带区段(3b)的前缘(5b)相邻，其特征在于，确定所述第一带区段(3a)的后缘走向和所述第二带区段(3b)的前缘走向，并且根据在所述前缘走向与所述后缘走向之间的关系将所述第二带区段(3b)相对于所述第一带区段(3a)放置在所述输送装置(8)上。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述前缘走向和/或所述后缘走向确定为与在带方向上伸延的线的差别。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，相应以控制点(20)的形式来确定所述前缘走向和/或所述后缘走向。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，相应在横向于所述运输方向(10)的方向上在相同的位置处确定在所述前缘(5b)处和在所述后缘(6a)处的控制点(20)。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，作为关联使用在所述前缘走向与所述后缘走向之间的最小面积差。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述带区段(3a,3b)引导至所述输送装置或者引导到所述输送装置上时确定所述前缘走向和/或所述后缘走向。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，同时确定并且至少暂时地存储带区段的前缘走向和后缘走向。
8. 一种用于制造织物的装置，其带有可在运输方向(10)上运动的输送装置(8)、带区段供给装置(2)以及放置器(7)，该放置器(7)从所述带区段供给装置(2)中取出带区段(3a,3b)、将其在带方向(4)上引导到所述输送装置(8)上并且将其在运输方向(10)上并排放置在所述输送装置(8)上，其中，该带方向(4)与所述运输方向(10)包围有预定的角度，其特征在于，前缘走向测量装置(18)和后缘走向测量装置(19)与驱动控制部(12)相连接，其中，该前缘走向测量装置(18)确定所述带区段(3a,3b)的前缘走向，该后缘走向测量装置(19)确定所述带区段(3a,3b)的后缘走向，该驱动控制部(12)根据在所述前缘走向与所述后缘走向之间的关系控制所述输送装置(8)的运动和/或所述放置器(7)的运动。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述前缘走向测量装置(18)和/或所述后缘走向测量装置(19)布置在所述带区段供给装置(2)与所述输送装置(8)之间。
10. 根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述前缘走向测量装置(18)和/或所述后缘走向测量装置(19)构造为以无接触的方式工作的测量装置。
11. 根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述前缘走向测量装置(18)和/或所述后缘走向测量装置(19)与存储装置(13)相连接。
12. 根据权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，可在运输方向(10)上调整所述前缘走向测量装置(18)和/或所述后缘走向测量装置(19)。
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