CN114523597A - 一种智能化单项预浸生产装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及复合材料加工领域，尤其涉及一种智能化单项预浸生产装置，其技术方案是，包括机体、沿机体长度方向依次设置的展纱组件、牵引组件、张力组件、加热固化辊和收卷组件，还包括设置在机体上且位于张力组件和加热固化辊之间的支撑架、设置在支撑架上的容纳槽和设置在容纳槽内的辊筒，所述容纳槽内设有涂胶组件，所述加热固化辊和收卷组件之间设有防粘接组件。本申请具有提高连续纤维增强复合材料的质量，便于纤维粘附树脂的效果。

Description

一种智能化单项预浸生产装置

技术领域

本申请涉及复合材料加工的领域，尤其是涉及一种智能化单项预浸生产装置。

背景技术

随着各种纤维面料的发展，对面料的要求也越来越高，类似防弹衣需要使用的连续纤维增强复合材料的强度和韧性就较高，连续纤维增强复合材料是通过在纤维表面涂覆热塑性树脂，让多根纤维粘合在一起形成高强度和高韧性的预浸料片材。现有连续纤维增强复合材料在生产过程中利用纤维放卷装置传送纤维，再将纤维上涂抹热塑性树脂，再利用烘干设备将纤维上的热塑性树脂烘干。但是现有纤维传送过程浸泡热塑性树脂，纤维粘附热塑性树脂不够完全，会影响连续纤维增强复合材料的质量。

发明内容

为了提高连续纤维增强复合材料的质量，便于纤维粘附热塑性树脂，本申请提供一种智能化单项预浸生产装置。

本申请提供的一种智能化单项预浸生产装置，采用如下的技术方案：

一种智能化单项预浸生产装置，包括机体、沿机体长度方向依次设置的展纱组件、牵引组件、张力组件、加热固化辊和收卷组件，还包括设置在机体上且位于张力组件和加热固化辊之间的支撑架、设置在支撑架上的容纳槽和设置在容纳槽内的辊筒，所述容纳槽内设有涂胶组件，所述加热固化辊和收卷组件之间设有防粘接组件。

通过采用上述技术方案，机体提高展纱组件、牵引组件、张力组件、加热固化辊和收卷组件的稳定性，展纱组件将若干纤维进行展平，提高纤维的均匀度，牵引组件对纤维进行引导，张力组件对纤维进行拉紧，便于后期纤维与热塑性树脂粘和，加热固化辊将粘附了热塑性树脂的纤维进行加热，让树脂凝固，提高连续纤维增强复合材料的稳定性，支撑架提高容纳槽在机体上的稳定性，容纳槽用于装载热塑性树脂，辊筒便于带动纤维进入容纳槽内，方便纤维粘附热塑性树脂，涂胶组件将热塑性树脂更加均匀的涂抹在纤维上，防粘接组件便于降低热塑性树脂粘附在加热固化辊上的可能性，提高连续纤维增强复合材料的质量。

优选的，所述涂胶组件包括沿容纳槽长度方向进行设置的若干喷嘴和设置在容纳槽内的挡板，所述挡板位于容纳槽远离张力组件的一侧，所述挡板朝向辊筒倾斜设置，所述喷嘴倾斜设置在容纳槽内且倾斜方向与挡板相反。

通过采用上述技术方案，喷嘴向纤维上喷洒热塑性树脂，挡板用于将纤维上多余的热塑性树脂刮落到容纳槽内，挡板倾斜设置在容纳槽内，便于多余的热塑性树脂落入容纳槽内，喷嘴倾斜方向与容纳槽相反便于喷嘴先喷热塑性树脂，挡板再对纤维上的多余的热塑性树脂进行刮落。

优选的，所述容纳槽内设有位于辊筒下方的辅助辊，所述辅助辊位于喷嘴和挡板之间，所述挡板靠近辊筒的一侧呈倾斜状。

通过采用上述技术方案，辅助辊便于喷嘴向纤维喷洒热塑性树脂后再对纤维进行挤压，让树脂与热塑性树脂接触的更加完全，挡板靠近辊筒的一侧呈倾斜状便于挡板对纤维上的热塑性树脂进行刮落。

优选的，所述防粘接组件包括设置在机体上的送料辊和收卷辊，所述送料辊上套设有薄膜卷，所述加热固化辊下方设有导向辊一，所述辊筒与加热固化辊之间设有导向辊二。

通过采用上述技术方案，送料辊用于安装薄膜卷，收卷辊用于后续将薄膜进行收卷，导向辊一将薄膜传送到粘附了热塑性树脂的纤维下方，薄膜与加热固化辊进行接触，降低热塑性树脂粘附在加热固化辊上影响连续纤维增强复合材料质量的可能性，导向辊二便于将两者进行挤压贴合，便于加热固化辊对纤维上的热塑性树脂进行加热固化。

优选的，所述导向辊一和导向辊二之间设有用于展平薄膜的展平辊，所述展平辊的外径由中心向两边逐渐缩小。

通过采用上述技术方案，展平辊将薄膜进行展平，便于纤维更好的与薄膜进行接触，展平辊的外径由中心向两边逐渐缩小呈纺锥状，便于张薄膜更好的展开。

优选的，所述机体上设有若干加热固化辊与收卷组件之间设有的牵引辊一，所述牵引辊一与收卷组件之间设有切边加热组件。

通过采用上述技术方案，牵引辊一便于将与热塑性树脂结合完全的纤维进行引导，便于收卷组件进行收卷，切边加热组件便于对纤维毛刺边角进行修整，同时便于薄膜进行脱落。

优选的，所述切边加热组件包括若干设置在机体上的加热辊和设置在加热辊两端的切刀一，所述收卷辊位于加热辊下方，所述机体上设有位于切刀一上方的切刀二。

通过采用上述技术方案，加热辊加热纤维和热塑性树脂，使两者结合的更加完全，切刀一将材料进行切割，提高整体材料的平整度，切刀二与切刀一进行配合，便于更好的裁切材料，收卷辊将薄膜进行收卷，便于后续收卷组件收卷连续纤维增强复合材料。

优选的，所述展纱组件包括若干设置在机体上的展纱辊一和设置在机体上且用于驱动展纱辊一进行转动的电机一，若干所述展纱辊一上下交错设置，所述牵引组件和张力组件之间设有若干展纱辊二。

通过采用上述技术方案，电机一驱动展纱辊一对若干纤维进行展平，将纤维均匀分布在展纱辊一上，若干展纱辊一上下交错设置，便于对纤维进行拉扯，便于提高纤维在展平过程中的稳定性。

优选的，所述牵引组件包括设置在机体上的若干牵引辊二和用于驱动牵引辊二进行转动的电机二，所述张力组件包括设置在机体上的抬升气缸和设置在抬升气缸活塞端的张力辊，所述机体上设有用于安装抬升气缸的安装架一，所述抬升气缸的活塞端设有用于安装张力辊的安装架二，所述安装架二上设有用于驱动张力辊进行转动的电机三。

通过采用上述技术方案，电机二驱动牵引辊二进行转动，牵引辊二将展纱组件展平好的纤维进行牵引，到达张力组件，张力组件便于将若干纤维进行张紧，便于纤维粘附树脂，安装架一提高抬升气缸在机体上的稳定性，抬升气缸便于调节张力辊的高度，便于拉紧纤维，提高纤维在传送过程中的稳定性，安装架二提高张力辊在抬升气缸上的稳定性，便于电机三驱动张力辊进行转动。

优选的，所述收卷组件包括设置在机体上的收料辊和设置在机体上且用于驱动收料辊进行转动的电机四，所述机体上设有位于收料辊进料端方向的浮动辊，所述机体沿高度方向开设有位于浮动辊两端的竖向槽，所述竖向槽内设有定位杆，所述浮动辊包括设置在机体上的定位部和套设在定位部上的滚动部，所述定位部的上开设有用于定位杆穿过的通孔，所述定位杆上套设有位于定位部上下两侧的弹簧。

通过采用上述技术方案，电机四驱动收料辊对连续纤维增强复合材料进行收卷，浮动辊便于对连续纤维增强复合材料进行调节，避免在连续纤维增强复合材料拉紧收卷产生问题，出现连续纤维增强复合材料断裂的可能性，定位杆提高定位部在机体上的稳定性，弹簧便于定位部进行定位，方便浮动辊进行上下移动。

综上所述，涂胶组件可以有效提高树脂对纤维的附着面积，提高连续纤维增强复合材料的质量，辅助辊在挤压纤维的同时将树脂与纤维进行结合，防粘接组件有效提高连续纤维增强复合材料的质量，降低加热固化辊上附着多余树脂的可能性。

附图说明

图1是本申请一种智能化单项预浸生产装置的结构示意图；

图2是本申请一种智能化单项预浸生产装置中涂胶组件和张力组件的结构示意图；

图3是本申请一种智能化单项预浸生产装置中切边加热组件的结构示意图；

图4是本申请一种智能化单项预浸生产装置中浮动辊的结构示意图。

附图标记说明：1、机体；2、展纱组件；21、展纱辊一；22、电机一；3、牵引组件；31、牵引辊二；32、电机二；4、张力组件；41、抬升气缸；42、张力辊；5、加热固化辊；6、收卷组件；61、收料辊；62、电机四；7、支撑架；8、容纳槽；9、辊筒；10、涂胶组件；101、喷嘴；102、挡板；11、防粘接组件；111、送料辊；112、收卷辊；12、辅助辊；13、导向辊一；14、导向辊二；15、展平辊；16、牵引辊一；17、展纱辊二；18、安装架一；19、安装架二；20、电机三；23、浮动辊；231、定位部；232、滚动部；24、竖向槽；25、定位杆；26、通孔；27、弹簧；28、切边加热组件；281、加热辊；282、切刀一；29、切刀二。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种智能化单项预浸生产装置。参照图1，包括机体1，沿机体1长度方向依次安装的展纱组件2、牵引组件3、张力组件4、涂胶组件10、加热固化辊5、切边加热组件28和收卷组件6。若干纤维通过展纱组件2均匀分布；再通过牵引组件3传送到张力组件4进行张紧，在张力组件4拉紧纤维后；涂胶组件10对纤维涂抹热塑性树脂，涂抹好热塑性树脂的纤维通过加热固化辊5进行加热，让热塑性树脂进行凝固，便于纤维和热塑性树脂进行更好的结合；然后再通过切边加热组件28将生产好的连续纤维增强复合材料进行切边处理，提高连续纤维增强复合材料边角的平整度；最后使用收卷组件6将连续纤维增强复合材料进行收卷，方便后期工作人员收取连续纤维增强复合材料。

参照图1，展纱组件2包括若干沿纤维移动方向进行上下交错安装的展纱辊一21和固定在机体1上的电机一22，电机一22的输出端与展纱辊一21进行固定连接，便于电机一22驱动展纱辊一21进行转动。纤维经过展纱处理后到达牵引组件3，牵引组件3包括安装在机体1上的若干牵引辊二31和固定在机体1上的电机二32，电机二32的输出端与牵引辊二31进行固定连接，电机二32启动带动牵引辊二31进行转动，牵引辊二31的外径比展纱辊的外径大，延长纤维在牵引辊上的传送路径，便于纤维后续进行张紧处理。

参照图1和图2，为了提高纤维在张紧处理时分布的均匀性，牵引组件3和张力组件4之间固定安装有若干展纱辊二17。牵引组件3将分布均匀的纤维进行张紧处理，张力组件4包括固定在机体1上的抬升气缸41和固定在抬升气缸41活塞端的张力辊42。为了提高抬升气缸41在机体1上的稳定性，机体1上固定有安装架一18，同时抬升气缸41的活塞端固定有用于安装张力辊42的安装架二19，安装架二19方便抬升气缸41统一升降张力辊42。安装架二19上固定有电机三20，电机三20的输出端与张力辊42的一端进行固定，方便电机三20驱动张力辊42进行转动。

参照图1和图2，若干纤维经过张力组件4张紧后，到达涂胶组件10处涂抹热塑性树脂，机体1上固定有支撑架7，支撑架7上固定安装有容纳槽8，容纳槽8内填充有热塑性树脂，在机体1上固定安装有辊筒9，辊筒9将纤维带动到容纳槽8内，方便涂胶组件10将容纳槽8内的热塑性树脂涂抹到纤维上。

参照图2，涂胶组件10包括固定在容纳槽8内的若干喷嘴101和固定在容纳槽8内的挡板102，若干喷嘴101沿容纳槽8长度方向倾斜设置且喷嘴101固定安装在容纳槽8靠近张力组件4的一侧，喷嘴101的喷洒口朝向辊筒9进行设置，便于喷嘴101对辊筒9上的纤维喷洒热塑性树脂。挡板102倾斜安装在容纳槽8的另一侧且与喷嘴101的倾斜方向相反，挡板102用于将纤维上多余的树脂挂落到容纳槽8内，挡板102挂落的一侧呈倾斜状，便于树脂滑移到容纳槽8内。

为了使纤维与热塑性树脂粘附的更加贴合，在容纳槽8内固定安装有位于辊筒9下方的辅助辊12，辅助辊12位于喷嘴101和挡板102之间，辅助辊12配合辊筒9对粘附了热塑性树脂的纤维进行挤压，便于热塑性树脂更好的贴合纤维。

参照图1和图2，纤维粘附好热塑性树脂后，需要加热固化辊5进行加热固化处理，为了避免树脂粘附在加热固化辊5上，机体1上安装有防粘接组件11，防粘接组件11包括固定安装在机体1上的送料辊111，送料辊111上套设有薄膜卷，机体1上固定有位于加热固化辊5和辊筒9之间的导向辊二14，导向辊二14用于将薄膜与纤维结合，让薄膜与加热固化辊5进行接触，为了提高导向辊二14对薄膜的引导效果，加热固化辊5下方还固定有导向辊一13。在薄膜与纤维接触时需要保障薄膜展平，所以机体1上固定有位于导向辊二14和导向辊一13之间的展平辊15，展平辊15的外径有中心向两边逐渐减小呈纺锥状，便于薄膜进行展平。通过薄膜的隔绝，粘附了热塑性树脂纤维可以更好的接受加热固化辊5的加热固化处理。

参照图1和图3，经过加热固化处理的纤维边角不平整，需要切边加热组件28对纤维的边角进行处理。机体1上固定有若干位于加热固化辊5和切边加热组件28之间的牵引辊一16，牵引辊一16将纤维引导到切边加热组件28上，切边加热组件28包括若干固定安装在机体1上的加热辊281和套设在加热辊281两端的切刀一282，在机体1上固定安装有与切刀一282配合的切刀二29，切刀一282和切刀二29交错贴合设置，可以更好的对纤维进行切割。防粘接组件11还包括固定安装在机体1上的收卷辊112，收卷辊112位于加热辊281下方，在纤维进行加热处理时，薄膜可以更好的与纤维分离，便于收卷辊112进行收卷。

参照图1和图4，由于纤维经过若干处理后，纤维的张紧力较高，机体1上固定有位于切边加热组件28和收卷组件6之间浮动辊23，机体1上开设有位于浮动辊23两端的竖向槽24，竖向槽24内固定有定位杆25，浮动辊23包括固定在机体1上的定位部231和套设在定位部231上的滚动部232，定位部231沿定位杆25长度方向开设有通孔26，定位杆25插接在浮动辊23的通孔26内，为了便于浮动辊23进行上下移动调节，定位杆25上套设有位于定位部231上下两侧的弹簧27。通过浮动辊23的调节后，便于收卷组件6更好的收卷加工好的连续纤维增强复合材料，收卷组件6包括固定安装在机体1上的收料辊61和固定在机体1上的电机四62，电机四62的输出端与收料辊61固定连接，便于收料辊61收卷连续纤维增强复合材料。

本申请实施例一种智能化单项预浸生产装置的实施原理为：启动电机一22，电机一22驱动展纱辊一21进行转动，通过若干展纱辊一21对限位进行均匀分布；纤维进行展纱处理后，通过牵引辊二31引导到张力组件4处进行张紧处理，在纤维较松时，启动抬升气缸41上升，便于张力辊42拉动纤维，对纤维进行张紧；纤维张紧后通过辊筒9传送到容纳槽8内浸泡热塑性树脂，喷嘴101在向纤维上喷洒热塑性树脂，辅助辊12与辊筒9配合将热塑性树脂与限位结合的更加充分，纤维粘附好热塑性树脂后，移动出容纳槽8时，刮板对纤维上多余的树脂再进行刮除。之后通过导向辊二14将薄膜传送到纤维与加热固化辊5接触的一侧，方便加热固化辊5对纤维进行加热固化处理；之后再利用切边加热组件28将纤维边角进行整平，收卷辊112将薄膜进行收卷；最后收卷装置进行收卷处理。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化单项预浸生产装置，包括机体(1)、沿机体(1)长度方向依次设置的展纱组件(2)、牵引组件(3)、张力组件(4)、加热固化辊(5)和收卷组件(6)，其特征在于：还包括设置在机体(1)上且位于张力组件(4)和加热固化辊(5)之间的支撑架(7)、设置在支撑架(7)上的容纳槽(8)和设置在容纳槽(8)内的辊筒(9)，所述容纳槽(8)内设有涂胶组件(10)，所述加热固化辊(5)和收卷组件(6)之间设有防粘接组件(11)。

2.根据权利要求1所述的一种智能化单项预浸生产装置，其特征在于：所述涂胶组件(10)包括沿容纳槽(8)长度方向进行设置的若干喷嘴(101)和设置在容纳槽(8)内的挡板(102)，所述挡板(102)位于容纳槽(8)远离张力组件(4)的一侧，所述挡板(102)朝向辊筒(9)倾斜设置，所述喷嘴(101)倾斜设置在容纳槽(8)内且倾斜方向与挡板(102)相反。

3.根据权利要求2所述的一种智能化单项预浸生产装置，其特征在于：所述容纳槽(8)内设有位于辊筒(9)下方的辅助辊(12)，所述辅助辊(12)位于喷嘴(101)和挡板(102)之间，所述挡板(102)靠近辊筒(9)的一侧呈倾斜状。

4.根据权利要求1所述的一种智能化单项预浸生产装置，其特征在于：所述防粘接组件(11)包括设置在机体(1)上的送料辊(111)和收卷辊(112)，所述送料辊(111)上套设有薄膜卷，所述加热固化辊(5)下方设有导向辊一(13)，所述辊筒(9)与加热固化辊(5)之间设有导向辊二(14)。

5.根据权利要求4所述的一种智能化单项预浸生产装置，其特征在于：所述导向辊一(13)和导向辊二(14)之间设有用于展平薄膜的展平辊(15)，所述展平辊(15)的外径由中心向两边逐渐缩小。

6.根据权利要求4所述的一种智能化单项预浸生产装置，其特征在于：所述机体(1)上设有若干加热固化辊(5)与收卷组件(6)之间设有的牵引辊一(16)，所述牵引辊一(16)与收卷组件(6)之间设有切边加热组件(28)。

7.根据权利要求6所述的一种智能化单项预浸生产装置，其特征在于：所述切边加热组件(28)包括若干设置在机体(1)上的加热辊(281)和设置在加热辊(281)两端的切刀一(282)，所述收卷辊(112)位于加热辊(281)下方，所述机体(1)上设有位于切刀一(282)上方的切刀二(29)。

8.根据权利要求1所述的一种智能化单项预浸生产装置，其特征在于：所述展纱组件(2)包括若干设置在机体(1)上的展纱辊一(21)和设置在机体(1)上且用于驱动展纱辊一(21)进行转动的电机一(22)，若干所述展纱辊一(21)上下交错设置，所述牵引组件(3)和张力组件(4)之间设有若干展纱辊二(17)。

9.根据权利要求1所述的一种智能化单项预浸生产装置，其特征在于：所述牵引组件(3)包括设置在机体(1)上的若干牵引辊二(31)和用于驱动牵引辊二(31)进行转动的电机二(32)，所述张力组件(4)包括设置在机体(1)上的抬升气缸(41)和设置在抬升气缸(41)活塞端的张力辊(42)，所述机体(1)上设有用于安装抬升气缸(41)的安装架一(18)，所述抬升气缸(41)的活塞端设有用于安装张力辊(42)的安装架二(19)，所述安装架二(19)上设有用于驱动张力辊(42)进行转动的电机三(20)。

10.根据权利要求1所述的一种智能化单项预浸生产装置，其特征在于：所述收卷组件(6)包括设置在机体(1)上的收料辊(61)和设置在机体(1)上且用于驱动收料辊(61)进行转动的电机四(62)，所述机体(1)上设有位于收料辊(61)进料端方向的浮动辊(23)，所述机体(1)沿高度方向开设有位于浮动辊(23)两端的竖向槽(24)，所述竖向槽(24)内设有定位杆(25)，所述浮动辊(23)包括设置在机体(1)上的定位部(231)和套设在定位部(231)上的滚动部(232)，所述定位部(231)的上开设有用于定位杆(25)穿过的通孔(26)，所述定位杆(25)上套设有位于定位部(231)上下两侧的弹簧(27)。

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