CN109051952A - 一种拉挤复合材料可调张力收卷装置及其使用方法 - Google Patents

一种拉挤复合材料可调张力收卷装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种拉挤复合材料可调张力收卷装置，包括：框架本体、称重传感器、旋转机构、张紧气缸，其中，称重传感器设置在框架本体的进料口，称重传感器用以测量拉挤复合材料的张力值，旋转机构能够自由转动，旋转机构用以对拉挤复合材料进行收卷，张紧气缸设置在旋转机构外侧，张紧气缸通过挤压拉挤复合材料对其提供张力。与现有技术相比，本发明提出的拉挤复合材料可调张力收卷装置通过设置称重传感器和张紧气缸，通过张紧气缸产生张力值，通过称重传感器实时监控拉挤复合材料的张力，通过可编程序控制器控制张力恒定，确保了拉挤复合材料在收卷时厚度均匀。

Description

一种拉挤复合材料可调张力收卷装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及复合材料成型技术领域，具体而言，涉及一种拉挤复合材料可调张力收卷装置及其使用方法。
背景技术
碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料从拉挤设备上生产出来后，由于体积较长，又不能切断放置，为了方便运输，复合材料在运输前需要收成卷状；运输到目的地之后，再通过放卷装置还原用于生产。
现有技术中，在通过气涨轴进行收卷时，由于碳纤维复合材料在收卷过程中直径逐渐增大，收卷过程中拉挤后的碳纤维复合材料容易发生厚度不均匀的技术问题。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种拉挤复合材料可调张力收卷装置及其使用方法，旨在解决现有技术中拉挤复合材料在收卷过程中由于直径逐渐变大容易造成收卷后的拉挤复合材料厚度不均匀的技术问题。
一个方面，本发明提出了一种拉挤复合材料可调张力收卷装置，包括：框架本体、称重传感器、旋转机构、张紧气缸；
所述称重传感器设置在所述框架本体的进料口，所述称重传感器用以测量拉挤复合材料的张力值；
所述旋转机构能够自由转动，所述旋转机构用以对拉挤复合材料进行收卷；
所述张紧气缸设置在所述旋转机构外侧，所述张紧气缸通过挤压拉挤复合材料对其提供张力。
进一步地，所述旋转机构包括伸缩气缸、固定架；
所述固定架的形状为正方体；
所述伸缩气缸设置四个，分别固定在所述固定架的四个侧面上，且所述伸缩气缸的活塞杆朝外设置。
进一步地，所述旋转机构连接有动力源，所述动力源包括收卷电机、减速机、变频器；
所述收卷电机用以带动减速机转动；
所述减速机的齿轮轴和固定架相固定，用以带动所述固定架转动；
所述变频器和可编程序控制器相连接，用以控制收卷电机的转速。
进一步地，所述伸缩气缸的活塞杆顶端设置有护板气缸，所述护板气缸的弧形面用以绕设拉挤复合材料。
进一步地，所述称重传感器通过固定支座固定在所述框架本体的进料口，所述固定支座包括支撑板、限位挡块、螺栓、限位导柱、挡板；
所述支撑板远离所述框架本体一侧设置有U型通槽，所述支撑板四个边角处设置有通孔；
所述限位导柱设置四个，所述限位导柱底端固定在所述框架本体上，所述限位导柱穿设在所述通孔内；
所述限位挡块设置两个，分别设置在所述U型通槽内，通过调整两个所述限位挡块的相对距离可以适用于不同宽度的拉挤复合材料；
所述挡板设置两个，分别竖直设置在所述支撑板两侧，所述挡板上方设置有螺栓孔；
所述螺栓设置在所述螺栓孔内，通过调节所述螺栓旋入所述螺栓孔内的深度可以适用于不同厚度的拉挤复合材料。
进一步地，所述伸缩气缸通过夹具固定在所述框架本体上，所述夹具用以使所述伸缩气缸的中心线穿过所述旋转机构的圆心。
进一步地，还包括光电传感器，所述光电传感器设置在旋转机构上，所述光电传感器的信号发射距离可调，当张紧气缸接收到所述光电传感器的信号时，所述张紧气缸顶出。
进一步地，所述旋转机构两侧设置有护板，所述护板用以对拉挤复合材料限位。
与现有技术相比，本发明提出的拉挤复合材料可调张力收卷装置通过设置称重传感器和张紧气缸，通过张紧气缸产生张力值，通过称重传感器实时监控拉挤复合材料的张力，通过可编程序控制器控制张力恒定，确保了拉挤复合材料在收卷时厚度均匀。
另一方面，本发明还提出了一种拉挤复合材料可调张力收卷装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤S1：在触摸屏上设置预设张力值；
步骤S2：将拉挤复合材料穿过称重传感器上面的压板，并通过夹子固定到旋转机构外侧壁上；
步骤S3：启动收卷电机，当张紧气缸接收到光电传感器的信号时，张紧气缸的活塞杆端部顶出;
步骤S4：称重传感器实时测量拉挤复合材料上的张力，并将张力数值传递给可编程序控制器,当张力数值大于预设张力值时, 可编程序控制器控制变频器减速, 当张力数值小于预设张力值时， 可编程序控制器控制变频器加速；
步骤S5：完成收卷。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的拉挤复合材料可调张力收卷装置的使用方法通过设置光电传感器，当张紧气缸检测到光电传感器信号时顶出，由于刚开始收卷时，旋转机构外侧没有拉挤复合材料，避免了张紧气缸抵触到旋转机构上，阻碍设备的运行。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的拉挤复合材料可调张力收卷装置的主视图；
图2为本发明实施例提供的拉挤复合材料可调张力收卷装置的左视图；
图3为本发明实施例提供的固定支座的主视图；
图4为本发明实施例提供的固定支座的立体示意图；
图5为本发明实施例提供的拉挤复合材料可调张力收卷装置使用方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1，由图可知，本发明实施例提出的拉挤复合材料可调张力收卷装置，包括：框架本体1、称重传感器2、旋转机构3、张紧气缸4，其中，称重传感器2设置在框架本体1的进料口，称重传感器2用以测量拉挤复合材料的张力值，旋转机构3能够自由转动，旋转机构3用以对拉挤复合材料进行收卷，张紧气缸4设置在旋转机构3外侧，张紧气缸4通过挤压拉挤复合材料对其提供张力。与现有技术相比，本发明实施例提出的拉挤复合材料可调张力收卷装置通过设置称重传感器2和张紧气缸4，通过张紧气缸4产生张力值，通过称重传感器2实时监控拉挤复合材料的张力，通过可编程序控制器控制张力恒定，确保了拉挤复合材料在收卷时厚度均匀。
参阅图1及图2，由图可知，旋转机构3包括伸缩气缸31、固定架32、动力源33，在本实施例中固定架32的形状为正方体，本领域技术人员可以理解的是，此处的固定架32还可以为其它形状，只需要有四个面，且这四个面相邻的两个面互相垂直、相对的两个面互相平行即可。伸缩气缸31设置四个，分别通过夹具6固定在固定架32的四个侧面上，且伸缩气缸31的活塞杆朝外设置，夹具6用以使伸缩气缸31的中心线穿过旋转机构3的圆心。伸缩气缸31的活塞杆顶端设置有护板气缸311，护板气缸311设置有用以绕设拉挤复合材料的弧形面。动力源33包括收卷电机331、减速机332、变频器，收卷电机331用以带动减速机332转动，减速机332的齿轮轴端部和固定架32相固定，用以带动固定架32转动，变频器和可编程序控制器、收卷电机331相连接，用以控制收卷电机331的转速。
作为一种优选实施例，旋转机构3两侧设置有护板34，护板34用以对拉挤复合材料限位，防止拉挤复合材料在收卷过程中从侧面滑落。
参阅图3及图4，称重传感器2通过固定支座21固定在框架本体1的进料口，固定支座21包括支撑板211、限位挡块212、螺栓213、限位导柱214、挡板215，支撑板211远离框架本体1一侧设置有U型通槽2111，支撑板211四个边角处设置有通孔2112，限位导柱214设置四个，限位导柱214底端固定在框架本体1上，限位导柱214穿设在通孔2112内，支撑板211能够在限位导柱214轴向滑动，限位挡块212设置两个，分别设置在U型通槽2111内，在本实施例中，限位挡块212为圆柱状，通过调整两个限位挡块212的相对距离可以适用于不同宽度的拉挤复合材料，具体实施时，可以将限位挡块212底部设置直径小于U型通槽2111宽度的圆柱，其上部设置成直径大于U型通槽2111宽度的圆柱，底部圆柱设置螺纹孔，通过螺栓将限位挡块212固定在支撑板211上，挡板215设置两个，分别竖直设置在支撑板211两侧，挡板215上方设置有螺栓孔2151，螺栓213设置在螺栓孔2151内，通过调节螺栓213旋入螺栓孔2151内的深度可以适用于不同厚度的拉挤复合材料，适用范围广，在进行不同宽度和不同厚度的拉挤复合材料收卷时，不需要更换固定支座。
在本实施例中，拉挤复合材料可调张力收卷装置还包括光电传感器5，光电传感器5设置在旋转机构3上，光电传感器5的信号发射距离可调，在本实施例中，光电传感器5设置四个，分别设置在四个护板气缸311上，使用前，调整光电传感器5信号发射的距离，避免产生干涉，当张紧气缸4接收到光电传感器5的信号时，张紧气缸4顶出，对拉挤复合材料产生摩擦力。需要理解的是，本处光电传感器5设置四个，但实际参与工作的是1个，当其中一个光电传感器5损坏时，可以使用另外的光电传感器5替代，确保了收卷过程的连续。
在本实施例中，拉挤复合材料可调张力收卷装置还设置有触摸屏，触摸屏和可编程序控制器相连接，用于对可编程序控制器进行参数设置。
参阅图5，由图可知，本发明还提出了一种拉挤复合材料可调张力收卷装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤S1：在触摸屏上设置预设张力值；
步骤S2：将拉挤复合材料穿过称重传感器2上面的压板，并通过夹子固定到旋转机构3外侧壁上；
步骤S3：启动收卷电机331，当张紧气缸4接收到光电传感器5的信号时，张紧气缸4的活塞杆端部顶出;
步骤S4：称重传感器2实时测量拉挤复合材料上的张力，并将张力数值传递给可编程序控制器,当张力数值大于预设张力值时, 可编程序控制器控制变频器减速, 当张力数值小于预设张力值时，可编程序控制器控制变频器加速；
步骤S5：重复上述步骤S4直至完成收卷。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种拉挤复合材料可调张力收卷装置，其特征在于，包括：框架本体（1）、称重传感器（2）、旋转机构（3）、张紧气缸（4）；
所述称重传感器（2）设置在所述框架本体（1）的进料口，所述称重传感器（2）用以测量拉挤复合材料的张力值；
所述旋转机构（3）能够自由转动，所述旋转机构（3）用以对拉挤复合材料进行收卷；
所述张紧气缸（4）设置在所述旋转机构（3）外侧，所述张紧气缸（4）通过挤压拉挤复合材料对其提供张力。
2.根据权利要求1所述的拉挤复合材料可调张力收卷装置，其特征在于，所述旋转机构（3）包括伸缩气缸（31）、固定架（32）；
所述固定架（32）的形状为正方体；
所述伸缩气缸（31）设置四个，分别固定在所述固定架（32）的四个侧面上，且所述伸缩气缸（31）的活塞杆朝外设置。
3.根据权利要求2所述的拉挤复合材料可调张力收卷装置，其特征在于，所述旋转机构（3）连接有动力源（33），所述动力源（33）包括收卷电机（331）、减速机（332）、变频器；
所述收卷电机（331）用以带动减速机（332）转动；
所述减速机（332）的齿轮轴和固定架（32）相固定，用以带动所述固定架（32）转动；
所述变频器和可编程序控制器相连接，用以控制收卷电机（331）的转速。
4.根据权利要求2所述的拉挤复合材料可调张力收卷装置，其特征在于，所述伸缩气缸（31）的活塞杆顶端设置有护板气缸（311），所述护板气缸（311）的弧形面用以绕设拉挤复合材料。
5.根据权利要求1所述的拉挤复合材料可调张力收卷装置，其特征在于，所述称重传感器（2）通过固定支座（21）固定在所述框架本体（1）的进料口，所述固定支座（21）包括支撑板（211）、限位挡块（212）、螺栓（213）、限位导柱（214）、挡板（215）；
所述支撑板（211）远离所述框架本体（1）一侧设置有U型通槽（2111），所述支撑板（211）四个边角处设置有通孔（2112）；
所述限位导柱（214）设置四个，所述限位导柱（214）底端固定在所述框架本体（1）上，所述限位导柱（214）穿设在所述通孔（2112）内；
所述限位挡块（212）设置两个，分别设置在所述U型通槽（2111）内，通过调整两个所述限位挡块（212）的相对距离可以适用于不同宽度的拉挤复合材料；
所述挡板（215）设置两个，分别竖直设置在所述支撑板（211）两侧，所述挡板（215）上方设置有螺栓孔（2151）；
所述螺栓（213）设置在所述螺栓孔（2151）内，通过调节所述螺栓（213）旋入所述螺栓孔（2151）内的深度可以适用于不同厚度的拉挤复合材料。
6.根据权利要求2所述的拉挤复合材料可调张力收卷装置，其特征在于，所述伸缩气缸（31）通过夹具（6）固定在所述框架本体（1）上，所述夹具（6）用以使所述伸缩气缸（31）的中心线穿过所述旋转机构（3）的圆心。
7.根据权利要求1所述的拉挤复合材料可调张力收卷装置，其特征在于，还包括光电传感器（5），所述光电传感器（5）设置在旋转机构（3）上，所述光电传感器（5）的信号发射距离可调，当张紧气缸（4）接收到所述光电传感器（5）的信号时，所述张紧气缸（4）顶出。
8.根据权利要求1所述的拉挤复合材料可调张力收卷装置，其特征在于，所述旋转机构（3）两侧设置有护板（34），所述护板（34）用以对拉挤复合材料限位。
9.一种拉挤复合材料可调张力收卷装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：在触摸屏上设置预设张力值；
步骤S2：将拉挤复合材料穿过称重传感器（2）上面的压板，并通过夹子固定到旋转机构（3）外侧壁上；
步骤S3：启动收卷电机（331），当张紧气缸（4）接收到光电传感器（5）的信号时，张紧气缸（4）的活塞杆端部顶出;
步骤S4：称重传感器（2）实时测量拉挤复合材料上的张力，并将张力数值传递给可编程序控制器,当张力数值大于预设张力值时, 可编程序控制器控制变频器减速, 当张力数值小于预设张力值时，可编程序控制器控制变频器加速；
步骤S5：完成收卷。
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