CN115091788B - 适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法，包括如下步骤：在牵引机工位后设有牵引力补偿机，步骤一、多层固化模具内的压力传感器将牵引机对模具内固化的连续纤维的拉力大小传送至控制器；步骤二、当控制器判定拉力值处于正常生产所需要的拉力范围内时，牵引机正常工作，牵引力补偿机不工作；当控制器判定拉力值处于正常生产所需要的拉力范围内时高于设定正常生产所需要的拉力时，启动牵引力补偿机，夹持连续纤维，与牵引机同步牵引连续纤维。在传统拉挤生产线的基础上，在牵引机工位后设置牵引力补偿机构，可快速有效的由牵引力补偿机构直接提供牵引力补偿，提高了生产过程的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及光伏纤维生产制造设备领域，特别是涉及一种适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法。
技术背景
拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等增强材料，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化，连续不断地生产长度不限的连续纤维复合材料。这种工艺最适合生产各种断面形状的玻璃钢型材，如棒、管、实体型材(工字型、槽型、方形型材)和空腹型材(门窗型材、叶片)等。
拉挤的典型工艺流程为：玻璃纤维粗纱排布—浸胶—预成型—挤压模塑及固化—牵引。
具体来说，如专利申请号为：CN201610406226.0，专利名称为：一种风力叶片用的热固性碳纤维板制造方法及生产线，公开了拉挤的具体工艺流程：首先，将碳纤维从张力纱架上引入密封浸胶盒中进行浸渍，该密封浸胶盒有全自动配供料装置根据检测到的密封浸胶盒内的压力、胶位自动注胶；然后，使浸渍后的碳纤维进入固化模进行加热固化定型得到碳纤维板，同时在固化模的出口端加装对中校正机构，使固化后的碳纤维板保持设定的直线度从固化模中牵引而出。
如专利申请号CN202111317424.7，专利名称为：纤维用的高粘性环氧树脂复合材料拉挤设备的专利申请中，公开了一种拉挤设备，包括安装座、预热机构、加热固化机构、牵引机构和切割机构，所述预热机构、加热固化机构、牵引机构和切割机构均与安装座的顶部固定连接；所述加热固定化机构包括固化箱，所述固化箱靠近预热机构的一端设有加热腔，所述固化箱远离加热腔的一端设有冷却腔，所述加热腔和冷却腔之间通过通口连通，所述加热腔的内底部固定连接有伸缩气缸，所述伸缩气缸的输出端固定连接有安装板，所述安装板的底部固定连接有多个滑杆。该发明通过安装调节机构的设置，可以对加热固化机构内的模具进行更换维护，同时同步传动机构的设置，使牵引机构和切割机构可以进行同步工作，从而提升了拉挤设备的使用效果。
在现有拉挤工艺中，牵引力一旦设定，在机器生产过程中便无法更改，因此无法实现生产的闭环控制。但是，在实际生产过程中，模具内腔对纤维板的阻力不是恒定不变的，因此单一的牵引装置无法实现对纤维板的恒力牵引。尤其在长期生产过程中，产品固化所导致的拉力不稳定，可能会因为多个产品中的一个产品生产拉挤的不稳定，造成整个生产过程中断。
在现有生产中，一旦模具内腔内的拉力传感器检测到阻力增大，便会报警，提醒人工解决。
同时，现有技术采用传统拉挤设备，一台设备最多生产一种或一个产品，生产效率低下，设备操作人员配备人数较多，整体管理成本较高，产品利润较少。产生这些问题的主要原因是相关设备制造厂商设计制造经验有限，生产工艺方式落后，市场相对产品需求量较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于长期，不间断生产，对纤维拉挤力稳定的适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法。
本发明公开了一种适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法，包括如下步骤：在牵引机工位后设有牵引力补偿机，
步骤一、多层固化模具内的压力传感器将牵引机对模具内固化的连续纤维的拉力大小传送至控制器；
步骤二、当控制器判定拉力值处于正常生产所需要的拉力范围内时，牵引机正常工作，牵引力补偿机不工作；
当控制器判定拉力值处于正常生产所需要的拉力范围内时高于设定正常生产所需要的拉力时，启动牵引力补偿机，夹持连续纤维，与所述牵引机同步牵引连续纤维。
进一步的，所述牵引机包括主牵引机和循环牵引机；
当所述主牵引机牵引连续纤维从主牵引机的行程装置起始位到达行程装置截止位时，主牵引机停止牵引，松开夹持端，向行程装置起始位回退；
所述循环牵引机工作，带动连续纤维从循环牵引机的行程装置起始位到达循环牵引装置截止位后，循环牵引机松开夹持端，向循环牵引机装置起始位回退，所述循环牵引机闭合夹持端，循环往复。
进一步的，在所述步骤二中，启动所述牵引力补偿机，夹持连续纤维，与所述牵引机同步牵引连续纤维，具体包括如下步骤，牵引力补偿机立即工作，夹持连续纤维，从牵引力补偿机的行程装置起始位到达行程装置截止位。
进一步的，所述连续纤维经穿过成型板上的丝束成型孔，经多层多腔注胶盒注胶后，进入多层固化模具，固化成型。
进一步的，沿所述纤维前进方向，依次设有若干组所述成型板，成型板上的丝束成型孔从开始的分散状逐步缩小，从若干孔过度到长槽，直至最后形成框架形状。
进一步的，沿所述纤维前进方向，依次设有第一成型板、过渡成型板和定型成型板；
所述第一成型板包括第一丝束成型孔和芯棒孔；所述第一丝束成型孔包括左下框预成型孔、上边框预成型孔、右边框预成型孔和设置在所述第一成型板中心位置的芯棒孔；
所述过渡成型板包括过度丝束成型孔和芯棒孔；所述过度丝束成型孔包括左下框过渡成型孔、上边框过渡成型孔、右边框过渡成型孔和设置在所述第一成型板中心位置的芯棒孔；
所述定型成型板包括定型丝束成型孔和芯棒孔；所述左下框定型孔、上边框定型孔、右边框定型孔和设置在所述第一成型板中心位置的芯棒孔；
在所述过渡成型板上，所述过度丝束成型孔到所述芯棒孔的距离，相较所述第一成型板上第一丝束成型孔到所述芯棒孔的距离有缩小；
在所述定型成型板上，所述定型丝束成型孔到所述芯棒孔的距离，相较所述过渡成型板上，所述过度丝束成型孔到所述芯棒孔的距离有缩小；
所述左下框预成型孔、上边框预成型孔、右边框预成型孔、所述左下框过渡成型孔、上边框过渡成型孔、右边框过渡成型孔由若干均匀分布的孔云矩阵组合而成；
所述定型丝束成型孔与所述光伏纤维增强复合边框截面相同。
本发明有益效果在于：
1. 在传统拉挤生产线的基础上，在牵引机工位后设置牵引力补偿机构，相较现有模具内腔内的拉力传感器检测到阻力增大，仅报警提醒人工解决方法上，可快速有效的由牵引力补偿机构直接提供牵引力补偿，提高了生产过程的稳定性；直接由拉力传感器检测检测阻力变化，并传递至控制器，控制牵引力补偿机工作的方式，也实现了现实生产的闭环控制。
2. 设有可进行多层拉挤的牵引机，可匹配多层注胶槽、多层固化模具，实现在一条生产线的空间内，完成多条生产任务，减少了占地面积，提高了产能。
附图说明
图1为本发明的整体流程示意图；
图2为本发明的牵引机及牵引力补偿机的工位示意图；
图3为本发明中成型板的具体结构示意图
图4为本发明中复合材料边框的截面图；
图5为图3中A-A的剖面视图；
图6为本发明中第一成型板的截面示意图；
图7为本发明中过渡成型板的截面示意图；
图8为本发明中定型成型板的截面示意图；
图9为本发明中第二过渡成型板的截面示意图
图10为本发明中采用牵引机的具体结构示意图；
图11为本发明中牵引机及牵引机位移驱动机构的整体结构示意图；
图12为本发明适用于复合边框生产线的整体结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图9所示，在牵引机工位后设有牵引力补偿机79，牵引机包括主牵引机71和循环牵引机72；
步骤一、连续纤维经穿过成型板上的丝束成型孔，经多层多腔注胶盒5注胶后，进入多层固化模具6，固化成型。沿纤维前进方向，依次设有若干组成型板，成型板上的丝束成型孔从开始的分散状逐步缩小，从若干孔过度到长槽，直至最后形成框架形状。具体来说，沿纤维前进方向，依次设有第一成型板801、过渡成型板802和定型成型板804；
第一成型板801包括第一丝束成型孔和芯棒孔82；第一丝束成型孔包括左下框预成型孔81、上边框预成型孔83、右边框预成型孔84和设置在第一成型板801中心位置的芯棒孔82；
过渡成型板802包括过度丝束成型孔和芯棒孔82；过度丝束成型孔包括左下框过渡成型孔81-1、上边框过渡成型孔83-1、右边框过渡成型孔84-1和设置在第一成型板802中心位置的芯棒孔82；
定型成型板804包括定型丝束成型孔和芯棒孔82；左下框定型孔81-3、上边框定型孔83-3、右边框定型孔84-3和设置在第一成型板804中心位置的芯棒孔82；
在过渡成型板802上，过度丝束成型孔到芯棒孔82的距离，相较第一成型板801上第一丝束成型孔到芯棒孔82的距离有缩小；
在定型成型板804上，定型丝束成型孔到芯棒孔82的距离，相较过渡成型板802上，过度丝束成型孔到芯棒孔82的距离有缩小；
左下框预成型孔81、上边框预成型孔83、右边框预成型孔84、左下框过渡成型孔81-1、上边框过渡成型孔83-1、右边框过渡成型孔84-1由若干均匀分布的孔云矩阵组合而成；
定型丝束成型孔与光伏纤维增强复合边框截面相同。
具体实施例
由图10-12可知，包括多层纱架40、纤维分配板41、多层多腔注胶盒5、多层固化模具6和牵引机和牵引力补偿机构；牵引力补偿机构包括控制器、设置在多层固化模具6内，用于检测牵引机对多层固化模具6牵引力变化的压力传感器以及接收控制器控制指令的牵引力补偿机79；牵引力补偿机79设置在多层固化模具6的工位后；牵引机包括结构相同，生产工位顺次排布的主牵引机71和循环牵引机72。
其中，主牵引机71包括支架9和设置在支架9上的夹持组件和承压组件，夹持组件包括第一夹持板11和第二夹持板12；承压组件包括第一承压板21和第二承压板22；
第一夹持板11与第二夹持板12通过连接轴13固定连接，可在驱动机构作用下同步运动；同步运动方向为垂直承压组件的往复运动。
支架9上设有夹持气缸固定板91；夹持气缸固定板91上设有用于驱动夹持组件运动的驱动器99；驱动器99的驱动杆连接第一夹持板11；夹持气缸固定板91和第一夹持板11间设有导柱92；导柱92一端固定在第一夹持板11上，可相对夹持气缸固定板91往复运动。驱动器99的驱动杆与连接轴13轴线重合；导柱92设置在连接轴13外侧。
第一承压板21和第二承压板22两端设置在支架9的侧板93上，第一承压板21和第二承压板22间设有加固支撑柱94；加固支撑柱94两端设有用于增大加固支撑柱与承压组件接触面积的垫片。
多层多腔注胶盒5与多层固化模具6间设有边框成型组件；边框成型组件设置预成型架800上，预成型架800设置在纤维分配板41与多层多腔注胶盒5之间。芯棒73一侧设置在芯棒支座730上；芯棒支座730包括芯棒固定槽734和竖直芯棒固定槽734槽深方向设置的芯棒底板733；芯棒固定槽734上设有用于固定芯棒73的圆周定位螺栓731；芯棒底板733上设有可带动芯棒73沿芯棒固定槽734往复运动的调节螺栓732。
边框成型组件包括若干组沿纤维运动方向分布的成型板和贯穿成型板及多层固化模具6的芯棒73；若干组成型板上均设有芯棒孔82和环绕芯棒孔82分布的丝束成型孔；如图4-12所示，边框成型组件，包括第一成型板801、过渡成型板802、第二过渡成型板803和定型成型板804；
第一成型板801包括第一丝束成型孔和芯棒孔82；第一丝束成型孔包括左下框预成型孔81、上边框预成型孔83、右边框预成型孔84和设置在第一成型板801中心位置的芯棒孔82；
过渡成型板802包括过度丝束成型孔和芯棒孔82；过度丝束成型孔包括左下框过渡成型孔81-1、上边框过渡成型孔83-1、右边框过渡成型孔84-1和设置在过渡成型板802中心位置的芯棒孔82；
第二过渡成型板803包括第二过度丝束成型孔和芯棒孔82；第二过度丝束成型孔包括第二左下框过渡成型孔81-2、第二上边框过渡成型孔83-2、第二右边框过渡成型孔84-2和设置在第二过渡成型板803中心位置的芯棒孔82；
定型成型板804包括定型丝束成型孔和芯棒孔82；定型丝束成型孔包括左下框定型孔81-3、上边框定型孔83-3、右边框定型孔84-3和设置在第一成型板804中心位置的芯棒孔82；
在过渡成型板802上，过度丝束成型孔到芯棒孔82的距离，相较第一成型板801上第一丝束成型孔到芯棒孔82的距离有缩小；
在定型成型板804上，定型丝束成型孔到芯棒孔82的距离，相较过渡成型板802上，过度丝束成型孔到芯棒孔82的距离有缩小；
左下框预成型孔81、上边框预成型孔83、右边框预成型孔84、左下框过渡成型孔81-1、上边框过渡成型孔83-1、右边框过渡成型孔84-1由若干均匀分布的孔云矩阵组合而成；
定型丝束成型孔与光伏纤维增强复合边框截面相同。
沿纤维运动方向，成型板上成型孔距芯棒孔82的距离逐步缩小，直至丝束成型孔与边框形状相同。在丝束成型孔周边设有贴近丝束成型孔的覆膜孔，可包裹丝束进入多层固化模具6。
本发明公开了一种适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法，包括如下步骤：
步骤一、
牵引机将连续纤维从多层纱架引出，当主牵引机71牵引连续纤维从主牵引机71的行程装置起始位到达行程装置截止位时，主牵引机71停止牵引，松开夹持端，向行程装置起始位回退；
循环牵引机72工作，带动连续纤维从循环牵引机72的行程装置起始位到达循环牵引装置截止位后，循环牵引机72松开夹持端，向循环牵引机72装置起始位回退，循环牵引机闭合夹持端，循环往复。
汇集到纤维分配板41；
步骤二、纤维分配板41内按一定纤维量将牵引机引入多层多腔注胶盒5；
步骤三、连续纤维经多层多腔注胶盒5注胶后，穿过成型板上的丝束成型孔，进入多层固化模具6，固化成型，并由多层固化模具6内的压力传感器将牵引机对模具内固化的连续纤维的拉力大小传送至控制器；
其中，沿纤维前进方向，依次设有若干组成型板，成型板上的丝束成型孔从开始的分散状逐步缩小，从若干孔过度到长槽，直至最后形成框架形状，具体来说，沿纤维前进方向，依次设有第一成型板801、过渡成型板802和定型成型板804；
第一成型板801包括第一丝束成型孔和芯棒孔82；第一丝束成型孔包括左下框预成型孔81、上边框预成型孔83、右边框预成型孔84和设置在第一成型板801中心位置的芯棒孔82；
过渡成型板802包括过度丝束成型孔和芯棒孔82；过度丝束成型孔包括左下框过渡成型孔81-1、上边框过渡成型孔83-1、右边框过渡成型孔84-1和设置在第一成型板802中心位置的芯棒孔82；
定型成型板804包括定型丝束成型孔和芯棒孔82；左下框定型孔81-3、上边框定型孔83-3、右边框定型孔84-3和设置在第一成型板804中心位置的芯棒孔82；
在过渡成型板802上，过度丝束成型孔到芯棒孔82的距离，相较第一成型板801上第一丝束成型孔到芯棒孔82的距离有缩小；
在定型成型板804上，定型丝束成型孔到芯棒孔82的距离，相较过渡成型板802上，过度丝束成型孔到芯棒孔82的距离有缩小；
左下框预成型孔81、上边框预成型孔83、右边框预成型孔84、左下框过渡成型孔81-1、上边框过渡成型孔83-1、右边框过渡成型孔84-1由若干均匀分布的孔云矩阵组合而成；
定型丝束成型孔与光伏纤维增强复合边框截面相同。
步骤四、牵引力补偿机79设置在牵引机后工位处。当控制器判定拉力值处于正常生产所需要的拉力范围内时，牵引机正常工作，牵引力补偿机79不工作；
当控制器判定拉力值处于正常生产所需要的拉力范围内时高于设定正常生产所需要的拉力时，启动牵引力补偿机79，夹持连续纤维，与牵引机同步牵引连续纤维，具体为牵引力补偿机79立即工作，夹持连续纤维，从牵引力补偿机79的行程装置起始位到达行程装置截止位。
其中，牵引机夹持包括如下步骤：
步骤一：驱动器99的驱动杆下移，带动第一夹持板11向第一承压板21方向运动；同时，第一夹持板11通过连接轴13带动第二夹持板12同步朝向第二承压板22；当第一夹持板11与第一承压板21贴合时，牵引机位移驱动机构驱动牵引机与连续纤维运行速度相同，使牵引机与连续纤维相对静止；
步骤二、牵引机位移驱动机构3驱动夹持连续纤维的牵引机由行程装置起始位向行程装置截止位运动，到达行程装置截止位后，驱动杆上移，带动第一夹持板11及第二夹持板12同步上移，脱离承压板，牵引机位移驱动机构3带动牵引机回退至行程装置起始位，循环往复。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发眀范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
Claims (5)
1.一种适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法，其特征在于：包括如下步骤：在牵引机工位后设有牵引力补偿机（79），
步骤一、多层固化模具（6）内的压力传感器将牵引机对模具内固化的连续纤维的拉力大小传送至控制器；
步骤二、当控制器判定拉力值处于正常生产所需要的拉力范围内时，牵引机正常工作，牵引力补偿机（79）不工作；
当控制器判定拉力值处于正常生产所需要的拉力范围内时高于设定正常生产所需要的拉力时，启动牵引力补偿机（79），夹持连续纤维，与所述牵引机同步牵引连续纤维；
所述牵引机包括主牵引机（71）和循环牵引机（72）；
当所述主牵引机（71）牵引连续纤维从主牵引机（71）的行程装置起始位到达行程装置截止位时，主牵引机（71）停止牵引，松开夹持端，向行程装置起始位回退；
所述循环牵引机（72）工作，带动连续纤维从循环牵引机（72）的行程装置起始位到达循环牵引装置截止位后，循环牵引机（72）松开夹持端，向循环牵引机（72）装置起始位回退，所述循环牵引机（72）循环牵引机闭合夹持端，循环往复。
2.根据权利要求1所述的适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法，其特征在于：在所述步骤二中，启动所述牵引力补偿机（79），夹持连续纤维，与所述牵引机同步牵引连续纤维，具体包括如下步骤，牵引力补偿机（79）立即工作，夹持连续纤维，从牵引力补偿机（79）的行程装置起始位到达行程装置截止位。
3.根据权利要求1所述的适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法，其特征在于：所述连续纤维经穿过成型板上的丝束成型孔，经多层多腔注胶盒（5）注胶后，进入多层固化模具（6），固化成型。
4.根据权利要求3所述的适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法，其特征在于：沿所述纤维前进方向，依次设有若干组所述成型板，成型板上的丝束成型孔从开始的分散状逐步缩小，从若干孔过度到长槽，直至最后形成框架形状。
5.根据权利要求4所述的适于光伏纤维增强复合边框的拉挤过程补偿方法，其特征在于：沿所述纤维前进方向，依次设有第一成型板（801）、过渡成型板（802）和定型成型板（804）；
所述第一成型板（801）包括第一丝束成型孔和芯棒孔（82）；所述第一丝束成型孔包括左下框预成型孔（81）、上边框预成型孔（83）、右边框预成型孔（84）和设置在所述第一成型板（801）中心位置的芯棒孔（82）；
所述过渡成型板（802）包括过度丝束成型孔和芯棒孔（82）；所述过度丝束成型孔包括左下框过渡成型孔（81-1）、上边框过渡成型孔（83-1）、右边框过渡成型孔（84-1）和设置在所述第一成型板（802）中心位置的芯棒孔（82）；
所述定型成型板（804）包括定型丝束成型孔和芯棒孔（82）；所述定型丝束成型孔包括左下框定型孔（81-3）、上边框定型孔（83-3）、右边框定型孔（84-3）和设置在所述第一成型板（804）中心位置的芯棒孔（82）；
在所述过渡成型板（802）上，所述过度丝束成型孔到所述芯棒孔（82）的距离，相较所述第一成型板（801）上第一丝束成型孔到所述芯棒孔（82）的距离有缩小；
在所述定型成型板（804）上，所述定型丝束成型孔到所述芯棒孔（82）的距离，相较所述过渡成型板（802）上，所述过度丝束成型孔到所述芯棒孔（82）的距离有缩小；
所述左下框预成型孔（81）、上边框预成型孔（83）、右边框预成型孔（84）、所述左下框过渡成型孔（81-1）、上边框过渡成型孔（83-1）、右边框过渡成型孔（84-1）由若干均匀分布的孔云矩阵组合而成；
所述定型丝束成型孔与所述光伏纤维增强复合边框截面相同。
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