CN116443639A - 热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，包括依次设置的放卷装置、防皱张力调控装置、切边装置、张力调节装置、清洗除尘装置、检测装置、缺陷贴标装置和牵引收卷装置。本发明实现了热塑性预浸料片材自动放卷、自动切边、自动张力调节、自动清洗除尘、自动检测、自动缺陷贴标、恒速度牵引收卷，可以完成检测装置的全自动调控，且结构简单、易于实现，能够快速、高效、大批量地进行热塑性预浸料片材表面缺陷的自动检测，具有广阔的应用前景。

Description

热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置

技术领域

本发明涉及连续碳纤维增强热塑性复合材料(CCFRTP)制备技术领域，具体涉及一种热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置。

背景技术

连续碳纤维增强热塑性复合材料(CCFRTP)，在航空航天、轨道交通、海洋工程和汽车制造等领域得到了日益广泛的应用，已成为国防军工、国民经济以及新型战略产业不可或缺的关键材料，国内外市场需求极为广阔。同时，高性能CCFRTP在现代产业集群规划的千亿级“新材料”产业中亦占据重要地位，对于打造国内极具影响力的高性能复合材料产业具有重要意义和促进作用。

热塑性碳纤维预浸料是指将连续碳纤维或织物预先浸渍热塑性树脂，经一定工艺加工后制成的带状/片状半成品，然后再经铺层/铺放、加热熔融、冷却固结得到CCFRTP构件。CCFRTP的可设计性主要是通过调整预浸料的厚度、取向、顺序、层数等参数实现。因此，预浸料的质量和加工物性等先天条件，直接影响构件的成型质量和服役性能。可见对预浸料的质量进行有效控制是制造高性能CCFRTP构件的关键。在热塑性碳纤维预浸料连续化生产过程中，其表面不可避免地产生裂纹、毛团、褶皱等缺陷，如不加以控制将导致成型构件内部出现孔隙、分层、富树脂等缺陷，严重影响构件的结构强度和服役寿命。因此对预浸料表面缺陷进行在线检测、识别与分类，是实现预浸料整体质量控制的关键技术之一。

为了进一步推动连续碳纤维增强热塑性复合材料(CCFRTP)在民品及军工领域的应用，对预浸料表面缺陷进行在线检测、识别与分类，实现微小尺度缺陷的非接触在线检测，从而大幅提高生产过程的柔性和自动化程度，研制一种热塑性预浸料片材表面缺陷检测装置，实现预浸料表面缺陷的在线识别与分类，这对于实现高性能CCFRTP预浸料的高质量稳定生产具有重要意义与较大的应用价值。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，可以有效降低生产成本，提高产品质量和工作效率，实现预浸料的连续自动化检测与生产。

一种热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，包括依次设置的放卷装置、防皱张力调控装置、切边装置、张力调节装置、清洗除尘装置、检测装置、缺陷贴标装置和牵引收卷装置。

优选的，放卷装置包括：

第一气涨轴，一端与磁粉阻尼器连接，用于恒张力放卷热塑性预浸料片材；第一气涨轴和磁粉阻尼器可滑动地设置在第一纠偏滑座导轨上；

第一纠偏控制器，与第一纠偏电缸连接；第一纠偏电缸可根据第一纠偏控制器检测到的纠偏信号实时驱动第一气涨轴和磁粉阻尼器沿第一纠偏滑座导轨来回移动，进行实时纠偏。

优选的，防皱张力调控装置包括：

沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的第一防皱固定辊组、浮动调节辊组和第二防皱固定辊组，其中第一防皱固定辊组和第二防皱固定辊组位于热塑性预浸料片材下面一侧，浮动调节辊组位于热塑性预浸料片材上面一侧；浮动调节辊组两端分别通过第一调心滑块轴承、第二调心滑块轴承与位于浮动调节辊组上方的第一调节伸缩气缸、第二调节伸缩气缸连接；

第一手控换向阀，用于调节浮动调节辊组上下位置；

第一气源调压阀，用于控制第一调节伸缩气缸、第二调节伸缩气缸的顶推压力，进而控制浮动调节辊组对热塑性预浸料片材的向下压力。

优选的，切边装置包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的第一过辊轴和第二过辊轴，第一过辊轴和第二过辊轴之间设置相互对应的滚动刀座和滚动刀片，第一过辊轴、第二过辊轴和滚动刀座位于热塑性预浸料片材下面一侧，滚动刀片位于热塑性预浸料片材上面一侧；滚动刀座和滚动刀片靠近两端处分别设有相互对应的凹槽和刀片；滚动刀座一端连接伺服驱动电机，可在伺服驱动电机的驱动下进行自转；滚动刀片通过转板座与旋转杆连接，旋转杆一端连接旋压减速机，旋转杆可在旋压减速机的驱动下进行自转，进而通过转板座带动滚动刀片以旋转杆为轴心转动，从而远离或靠近滚动刀座。

优选的，张力调节装置包括：

沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的第一固定辊组、张力调节辊组和第二固定辊组，其中第一固定辊组和第二固定辊组位于热塑性预浸料片材下面一侧，张力调节辊组位于热塑性预浸料片材上面一侧；张力调节辊组两端分别通过第三调心滑块轴承、第四调心滑块轴承与位于张力调节辊组上方的第三调节伸缩气缸、第四调节伸缩气缸连接；

第二手控换向阀，用于调节张力调节辊组上下位置；

第二气源调压阀，用于控制第三调节伸缩气缸、第四调节伸缩气缸的顶推压力，进而控制张力调节辊组对热塑性预浸料片材的向下压力。

优选的，清洗除尘装置包括上下对应的除尘上罩和除尘下罩，热塑性预浸料片材从除尘上罩和除尘下罩之间穿过，除尘上罩内设有用于清洗热塑性预浸料片材上表面的上刷辊，除尘下罩内设有用于清洗热塑性预浸料片材下表面的下刷辊，上刷辊、下刷辊分别由上刷辊调速电机、下刷辊调速电机驱动旋转，除尘上罩顶端、除尘下罩底端均留有可连接除尘风机的风管抽吸孔位。

优选的，检测装置包括：

第一褶皱检测相机装置，包括固定连接在第一相机安装支架上的第一褶皱线扫相机，第一相机安装支架安装在第一调节滑台上，第一调节滑台固定安装在第一滑台支座上；第一褶皱线扫相机和第一相机安装支架可沿第一调节滑台竖直上下移动；

第二褶皱检测相机装置，包括固定连接在第二相机安装支架上的第二褶皱线扫相机，第二相机安装支架安装在第二调节滑台上，第二调节滑台固定安装在第二滑台支座上；第二褶皱线扫相机和第二相机安装支架可沿第二调节滑台竖直上下移动；第一褶皱检测相机装置和第二褶皱检测相机装置各自分别检测热塑性预浸料片材的左半部分和右半部分，且第一褶皱检测相机装置和第二褶皱检测相机装置前后布置，避免光源重叠而互相干扰；

裂缝检测相机装置，包括裂缝检测光源和固定连接在第三相机安装支架上的裂缝检测相机，第三相机安装支架安装在第三调节滑台上，第三调节滑台固定安装在第三滑台支座上；裂缝检测相机和第三相机安装支架可沿第三调节滑台竖直上下移动；裂缝检测相机和裂缝检测光源分别位于热塑性预浸料片材的上下两侧；

第一毛团检测相机装置，包括第一毛团检测光源和固定连接在第四相机安装支架上的第一毛团检测相机，第四相机安装支架安装在第四调节滑台上，第四调节滑台固定安装在第四滑台支座上；第一毛团检测相机和第四相机安装支架可沿第四调节滑台竖直上下移动；第一毛团检测相机和第一毛团检测光源均位于热塑性预浸料片材的上侧；

第二毛团检测相机装置，包括第二毛团检测光源和固定连接在第五相机安装支架上的第二毛团检测相机，第五相机安装支架安装在第五调节滑台上，第五调节滑台固定安装在第五滑台支座上；第二毛团检测相机和第五相机安装支架可沿第五调节滑台竖直上下移动；第二毛团检测相机和第二毛团检测光源均位于热塑性预浸料片材的下侧。

优选的，缺陷贴标装置的缺陷贴标间隔时间与热塑性预浸料片材任一点经过第一褶皱线扫相机、第二褶皱线扫相机、裂缝检测相机、第一毛团检测相机和第二毛团检测相机检测所用时间一致。缺陷贴标装置可按缺陷种类和数量生成相应代码进行贴标。

优选的，缺陷贴标装置包括丝杆调节滑台和贴标机，贴标机可沿丝杆调节滑台在热塑性预浸料片材宽度方向上来回移动。

优选的，牵引收卷装置包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的牵引装置、收卷过辊装置和收卷装置；

牵引装置包括长度计米控制装置以及相对设置且分别位于热塑性预浸料片材上下两侧的从动牵引辊和主牵引辊，主牵引辊一端连接驱动牵引电机，从动牵引辊两端分别连接下压气缸；

收卷过辊装置包括收卷过辊轴、第二气源调压阀和第二手控换向阀，第二气源调压阀用于控制下压气缸的顶推压力进而控制从动牵引辊对热塑性预浸料片材的向下压力，第二手控换向阀用于调节从动牵引辊上下位置；

收卷装置包括第二气涨轴和第二纠偏控制器；第二气涨轴一端通过同步传送带与力矩收卷电机连接，用于收卷热塑性预浸料片材；第二气涨轴、同步传送带和力矩收卷电机可滑动地设置在第二纠偏滑座导轨上；第二纠偏控制器与第二纠偏电缸连接；第二纠偏电缸可根据第二纠偏控制器检测到的纠偏信号实时驱动第二气涨轴、同步传送带和力矩收卷电机沿第二纠偏滑座导轨来回移动，进行实时纠偏。

本发明与现有技术相比，有益效果有：

1)本发明的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，实现了热塑性预浸料片材自动放卷、自动切边、自动张力调节、自动清洗除尘、自动检测、自动缺陷贴标、恒速度牵引收卷，可以完成检测装置的全自动调控，且结构简单、易于实现，能够快速、高效、大批量地进行热塑性预浸料片材表面缺陷的自动检测，具有广阔的应用前景。

2)在切边装置前、后分别设置防皱张力调控装置和张力调节装置。防皱张力调控装置使进入切边装置的热塑性预浸料片材平整无褶皱，保证裁切精度。热塑性预浸料片材经切边装置切边后，可能会有褶皱而导致不平整，此时如果直接进入后续的清洗除尘装置和检测装置，则可能会导致清洗效果差，检测错误等问题，例如原本是符合要求的但由于褶皱、不平整导致检测装置误以为是热塑性预浸料片材本身存在缺陷而进行误报，本发明通过设置张力调节装置，解决了这一问题，使进入清洗除尘装置和检测装置的热塑性预浸料片材仍然是平整的，保证后续清洗效果和检测准确率。

附图说明

图1为实施例的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置的总装示意图。

图2、图3为实施例的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置的机架示意图。

图4为放卷切边装置的总装示意图。

图5为检测收卷装置的总装示意图。

图6、图7、图8为放卷装置的结构示意图。

图9、图10为防皱张力调控装置的结构示意图。

图11、图12为切边装置的结构示意图。

图13、图14为张力调节装置的结构示意图。

图15、图16为清洗除尘装置的结构示意图。

图17为检测装置的总装示意图。

图18为第一褶皱检测相机装置的结构示意图。

图19为第二褶皱检测相机装置的结构示意图。

图20为裂缝检测相机装置的结构示意图。

图21为第一毛团检测相机装置的结构示意图。

图22为第二毛团检测相机装置的结构示意图。

图23、图24为缺陷贴标装置的结构示意图。

图25为牵引收卷装置的总装图。

图26为牵引装置的结构示意图。

图27为收卷过辊装置的结构示意图。

图28为收卷装置的结构示意图。

图29为电控箱体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。

一种热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，参见图1，包括机座1以及设置在机座1上的放卷切边装置2和检测收卷装置3。参见图2，机座1包括用于安装放卷切边装置2的放卷切边机架体101和用于安装放置检测收卷装置3的检测收卷机架体102，可实现单独安装方便搬运。

参见图4，放卷切边装置2包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的放卷装置201、防皱张力调控装置2013、切边装置202、张力调节装置203。

参见图5，检测收卷装置3包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的清洗除尘装置220、检测装置230、缺陷贴标装置240和牵引收卷装置250。检测收卷机架体102上还设有可控制各装置的电控箱体260。

参见图6，放卷装置201用于对热塑性预浸料片材恒力矩自动纠偏放卷，包括放卷台板2011和安装在放卷台板2011上的磁力放卷纠偏装置2012。参见图7、图8，磁力放卷纠偏装置2012包括第一气涨轴20121和第一纠偏控制器20123。第一气涨轴20121一端与磁粉阻尼器20122连接，用于恒张力放卷热塑性预浸料片材。第一气涨轴20121和磁粉阻尼器20122可滑动地设置在第一纠偏滑座导轨20124上。第一纠偏控制器20123与第一纠偏电缸20125连接。第一纠偏电缸20125可根据第一纠偏控制器20123检测到的纠偏信号实时驱动第一气涨轴20121和磁粉阻尼器20122沿第一纠偏滑座导轨20124来回移动，进行实时纠偏。第一纠偏滑座导轨20124安装在放卷台板2011上。

参见图9、图10，防皱张力调控装置包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的第一防皱固定辊组20131、浮动调节辊组20132和第二防皱固定辊组20133。第一防皱固定辊组20131和第二防皱固定辊组20133位于热塑性预浸料片材下面一侧，浮动调节辊组20132位于热塑性预浸料片材上面一侧。浮动调节辊组20132两端分别通过第一调心滑块轴承201325、第二调心滑块轴承201326与位于浮动调节辊组20132上方的第一调节伸缩气缸201322、第二调节伸缩气缸201323连接。第一防皱固定辊组20131的支座上设有第一气源调压阀20134，第一气源调压阀20134用于控制第一调节伸缩气缸201322、第二调节伸缩气缸201323的顶推压力，进而控制浮动调节辊组20132对热塑性预浸料片材的向下压力，调控热塑性预浸料片材的张力。第二防皱固定辊组20133的支座上设有用于调节浮动调节辊组201324上下位置的第一手控换向阀20135。第一调心滑块轴承201325、第二调心滑块轴承201326可防止热塑性预浸料片材两侧松紧度不等而引起的起皱现象。

参见图11、图12，切边装置202用于实现对热塑性预浸料片材表面两侧边缘的切边处理，包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的第一过辊轴2029和第二过辊轴2028，第一过辊轴2029和第二过辊轴2028之间设置相互对应的滚动刀座2022和滚动刀片2027，第一过辊轴2029、第二过辊轴2028和滚动刀座2022位于热塑性预浸料片材下面一侧，滚动刀片2027位于热塑性预浸料片材上面一侧；滚动刀座2022和滚动刀片2027靠近两端处分别设有相互对应的凹槽和刀片；滚动刀座2022一端连接伺服驱动电机2021，可在伺服驱动电机2021的驱动下进行自转；滚动刀片2027通过转板座2025与旋转杆2024连接，旋转杆2024一端连接旋压减速机2023，旋转杆2024可在旋压减速机2023的驱动下进行自转，进而通过转板座2025带动滚动刀片2027以旋转杆2024为轴心转动，从而远离或靠近滚动刀座2022。滚动刀片2027靠近滚动刀座2022，实现刀片和凹槽相配合之后即可进行热塑性预浸料片材的切边，切除两端多余材料，保留中间所需宽度。

参见图13、图14，张力调节装置203包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的第一固定辊组2031、张力调节辊组2032和第二固定辊组2033。第一固定辊组2031和第二固定辊组2033位于热塑性预浸料片材下面一侧，张力调节辊组2032位于热塑性预浸料片材上面一侧。张力调节辊组2032两端分别通过第三调心滑块轴承20325、第四调心滑块轴承20326与位于张力调节辊组2032上方的第三调节伸缩气缸20323、第四调节伸缩气缸20322连接。第一固定辊组2031的支座上设有第二气源调压阀2034，第二气源调压阀2034用于控制第三调节伸缩气缸20323、第四调节伸缩气缸20322的顶推压力，进而控制张力调节辊组2032对热塑性预浸料片材的向下压力，实现对热塑性预浸料片材的张力调控。第二固定辊组2033的支座上设有用于调节张力调节辊组2032上下位置的第二手控换向阀2035。

参见图15、图16，清洗除尘装置220用于热塑性预浸料片材表面的清洗除尘，包括上下对应的除尘上罩2205和除尘下罩2206，热塑性预浸料片材从除尘上罩2205和除尘下罩2206之间穿过，除尘上罩2205内设有用于清洗热塑性预浸料片材上表面的上刷辊2207，除尘下罩2206内设有用于清洗热塑性预浸料片材下表面的下刷辊2208，上刷辊2207、下刷辊2208分别由上刷辊调速电机2203、下刷辊调速电机2204驱动旋转。除尘上罩2205顶端、除尘下罩2206底端均留有可连接除尘风机的风管抽吸孔位。

参见图17，检测装置230用于对热塑性预浸料片材表面褶皱、裂缝、毛团缺陷的检测，包括第一褶皱检测相机装置2301、第二褶皱检测相机装置2302、裂缝检测相机装置2303、第一毛团检测相机装置2304和第二毛团检测相机装置2305。

参见图18，第一褶皱检测相机装置2301用于对热塑性预浸料片材左半表面的褶皱检测，包括固定连接在第一相机安装支架23012上的第一褶皱线扫相机23011，第一相机安装支架23012安装在第一调节滑台23013上，第一调节滑台23013固定安装在第一滑台支座23014上；第一褶皱线扫相机23011和第一相机安装支架23012可沿第一调节滑台23013竖直上下移动。

参见图19，第二褶皱检测相机装置2302用于对热塑性预浸料片材右半表面的褶皱检测，包括固定连接在第二相机安装支架23022上的第二褶皱线扫相机23021，第二相机安装支架23022安装在第二调节滑台23023上，第二调节滑台23023固定安装在第二滑台支座23024上；第二褶皱线扫相机23021和第二相机安装支架23022可沿第二调节滑台23023竖直上下移动。

第一褶皱检测相机装置2301和第二褶皱检测相机装置2302各自分别检测热塑性预浸料片材2306的左半部分和右半部分，且第一褶皱检测相机装置2301和第二褶皱检测相机装置2302前后布置，避免光源重叠而互相干扰。

参见图20，裂缝检测相机装置2303用于对热塑性预浸料片材表面裂缝缺陷检测，包括裂缝检测光源23035和固定连接在第三相机安装支架23032上的裂缝检测相机23031，第三相机安装支架23032安装在第三调节滑台23033上，第三调节滑台23033固定安装在第三滑台支座23034上；裂缝检测相机23031和第三相机安装支架23032可沿第三调节滑台23033竖直上下移动；裂缝检测相机23031和裂缝检测光源23035分别位于热塑性预浸料片材2306的上下两侧。

参见图21，第一毛团检测相机装置2304用于对热塑性预浸料片材上表面毛团缺陷检测，包括第一毛团检测光源23045和固定连接在第四相机安装支架23042上的第一毛团检测相机23041，第四相机安装支架23042安装在第四调节滑台23043上，第四调节滑台23043固定安装在第四滑台支座23044上；第一毛团检测相机23041和第四相机安装支架23042可沿第四调节滑台23043竖直上下移动；第一毛团检测相机23041和第一毛团检测光源23045均位于热塑性预浸料片材2306的上侧。

参见图22，第二毛团检测相机装置2305用于对热塑性预浸料片材下表面毛团缺陷检测，包括第二毛团检测光源23055和固定连接在第五相机安装支架23052上的第二毛团检测相机23051，第五相机安装支架23052安装在第五调节滑台23053上，第五调节滑台23053固定安装在第五滑台支座23054上；第二毛团检测相机23051和第五相机安装支架23052可沿第五调节滑台23053竖直上下移动；第二毛团检测相机23051和第二毛团检测光源23055均位于热塑性预浸料片材2306的下侧。

参见图23、24，缺陷贴标装置240用于对热塑性预浸料片材表面缺陷检测结果的打印标示，包括贴标机架2401以及设置在贴标机架2401上的丝杆调节滑台2402和贴标机2403，贴标机2403可沿丝杆调节滑台2402在热塑性预浸料片材宽度方向上来回移动。缺陷贴标装置240的缺陷贴标间隔时间与热塑性预浸料片材任一点经过第一褶皱线扫相机23011、第二褶皱线扫相机23021、裂缝检测相机23031、第一毛团检测相机23041和第二毛团检测相机23051检测所用时间一致。缺陷贴标装置240可按缺陷种类和数量生成相应代码进行贴标。

参见图25，牵引收卷装置250用于对热塑性预浸料片材的牵引与收卷并进行实时长度计米控制，包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的牵引装置2501、收卷过辊装置2503和收卷装置2502。

参见图26，牵引装置2501包括长度计米控制装置25015以及相对设置且分别位于热塑性预浸料片材上下两侧的从动牵引辊25014和主牵引辊25013，主牵引辊25013一端连接驱动牵引电机25016，从动牵引辊25014两端分别连接下压气缸25012。

参见图27，收卷过辊装置2503包括收卷过辊轴25031，收卷过辊轴25031两端分别连接在左侧支座25032和右侧支座25033上。左侧支座25032上设有第二气源调压阀25034，第二气源调压25034用于控制下压气缸25012的顶推压力进而控制从动牵引辊25014对热塑性预浸料片材的向下压力。右侧支座25033上设有用于调节从动牵引辊25014上下位置的第二手控换向阀25035。

参见图28，收卷装置2502包括第二气涨轴25021和第二纠偏控制器25023。第二气涨轴25021一端通过同步传送带25027与力矩收卷电机25022连接，用于收卷热塑性预浸料片材。第二气涨轴25021、同步传送带25027和力矩收卷电机25022可滑动地设置在第二纠偏滑座导轨25026上。第二纠偏控制器25023与第二纠偏电缸25025连接。第二纠偏电缸25025可根据第二纠偏控制器25023检测到的纠偏信号实时驱动第二气涨轴25021、同步传送带25027和力矩收卷电机25022沿第二纠偏滑座导轨25026来回移动，进行实时纠偏。

参见图29，电控箱体260包括触摸屏操作箱体2601，触摸屏操作箱体2601通过旋转支座2602与检测收卷机架体102连接。

上述热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置在运行时，各装置工作如下：

1、磁力放卷纠偏装置，首先将卷筒状的热塑性预浸料片材安装在第一气涨轴上，然后设置磁粉阻尼器的输出力矩，这样实现了恒张力放卷，再打开第一纠偏控制器，第一纠偏电缸通过第一纠偏控制器检测到的纠偏信号进行实时纠偏。

2、防皱张力调控装置，通过浮动调节辊组将热塑性预浸料片材压紧，由于浮动调节辊组中辊筒与轴芯之间安装有调心滑块轴承，可以有效地纠正热塑性预浸料片材的两端松紧问题，避免起皱开裂。

3、切边装置，由于热塑性预浸料片材加工时宽幅尺寸有大小，所以为了达到恒定的宽度，必须进行左右两侧边切边处理。伺服驱动电机驱动滚动刀座旋转，旋压减速机通过旋转杆转动滚动刀片，将热塑性预浸料片材两侧端面在滚刀轮上进行分切处理。

4、张力调节装置，用于对热塑性预浸料片材两侧松紧度不等而引起的张力调控，原理类同于防皱张力调控装置。

5、清洗除尘装置，热塑性预浸料片材进行分切后、以及表面在加工过程中会留置一些粉尘物，所以采用上、下两对辊毛刷(上刷辊和下刷辊)进行清洗除尘并通过连接负压除尘风机吸尘处理。

6、检测装置，包括安装有2套褶皱检测相机，因为相机检测视野有限，所以并列布置了2套褶皱检测相机，又因为需要无死角检测，为了避免两套相机光源重叠而导致互相干扰误判，就前后错开布置。裂缝检测只需要安装一套相机，但需要背光检测，因此光源与相机布置上在热塑性预浸料片材的上下两侧上。热塑性预浸料片材表面的毛团，通常会在两个正反面上出现，所以在塑性预浸料片材上下2个面上各需布置1套检测相机，同时这里的光源需要用同轴光源，也就是相机与光源在检测面的同侧。

7、缺陷贴标装置，因为热塑性预浸料片材的牵引速度是恒定的，而本发明设置的4组缺陷检测相机沿热塑性预浸料片材前进方向布置的水平距离也是不变的，因此通过调整热塑性预浸料片材的牵引速度与4组缺陷检测相机沿热塑性预浸料片材前进方向布置的水平距离相匹配，使缺陷贴标间隔时间与热塑性预浸料片材任一点经过4组缺陷检测相机检测点的时间一致，这样就能使在4组相机的布置距离内如果有缺陷产生就只需打印贴标一次，并且每一种缺陷规定一种代码，如果有多个缺陷，上位机输出时自动叠加产生另一种代码，这样在一定的范围内，只要有缺陷产生，就有打印标贴粘在热塑性预浸料片材表面的边面上，这样也方便进行查看，整卷材料有多少个缺陷，分别在哪些区间范围，是否符合产品质量标准，可以快捷判别。

8、牵引装置用来对热塑性预浸料片材的匀带牵引，并带有长度计数控制装置。

9、收卷装置，用于对热塑性预浸料片材恒张力自动收卷，并设置自动纠偏功能，实现自动、连续化生产收卷。

此外应理解，在阅读了本发明的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，包括依次设置的放卷装置、防皱张力调控装置、切边装置、张力调节装置、清洗除尘装置、检测装置、缺陷贴标装置和牵引收卷装置。

2.根据权利要求1所述的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，放卷装置包括：

第一气涨轴，一端与磁粉阻尼器连接，用于恒张力放卷热塑性预浸料片材；第一气涨轴和磁粉阻尼器可滑动地设置在第一纠偏滑座导轨上；

第一纠偏控制器，与第一纠偏电缸连接；第一纠偏电缸可根据第一纠偏控制器检测到的纠偏信号实时驱动第一气涨轴和磁粉阻尼器沿第一纠偏滑座导轨来回移动，进行实时纠偏。

3.根据权利要求1所述的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，防皱张力调控装置包括：

沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的第一防皱固定辊组、浮动调节辊组和第二防皱固定辊组，其中第一防皱固定辊组和第二防皱固定辊组位于热塑性预浸料片材下面一侧，浮动调节辊组位于热塑性预浸料片材上面一侧；浮动调节辊组两端分别通过第一调心滑块轴承、第二调心滑块轴承与位于浮动调节辊组上方的第一调节伸缩气缸、第二调节伸缩气缸连接；

第一手控换向阀，用于调节浮动调节辊组上下位置；

第一气源调压阀，用于控制第一调节伸缩气缸、第二调节伸缩气缸的顶推压力，进而控制浮动调节辊组对热塑性预浸料片材的向下压力。

4.根据权利要求1所述的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，切边装置包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的第一过辊轴和第二过辊轴，第一过辊轴和第二过辊轴之间设置相互对应的滚动刀座和滚动刀片，第一过辊轴、第二过辊轴和滚动刀座位于热塑性预浸料片材下面一侧，滚动刀片位于热塑性预浸料片材上面一侧；滚动刀座和滚动刀片靠近两端处分别设有相互对应的凹槽和刀片；滚动刀座一端连接伺服驱动电机，可在伺服驱动电机的驱动下进行自转；滚动刀片通过转板座与旋转杆连接，旋转杆一端连接旋压减速机，旋转杆可在旋压减速机的驱动下进行自转，进而通过转板座带动滚动刀片以旋转杆为轴心转动，从而远离或靠近滚动刀座。

5.根据权利要求1所述的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，张力调节装置包括：

沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的第一固定辊组、张力调节辊组和第二固定辊组，其中第一固定辊组和第二固定辊组位于热塑性预浸料片材下面一侧，张力调节辊组位于热塑性预浸料片材上面一侧；张力调节辊组两端分别通过第三调心滑块轴承、第四调心滑块轴承与位于张力调节辊组上方的第三调节伸缩气缸、第四调节伸缩气缸连接；

第二手控换向阀，用于调节张力调节辊组上下位置；

第二气源调压阀，用于控制第三调节伸缩气缸、第四调节伸缩气缸的顶推压力，进而控制张力调节辊组对热塑性预浸料片材的向下压力。

6.根据权利要求1所述的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，清洗除尘装置包括上下对应的除尘上罩和除尘下罩，热塑性预浸料片材从除尘上罩和除尘下罩之间穿过，除尘上罩内设有用于清洗热塑性预浸料片材上表面的上刷辊，除尘下罩内设有用于清洗热塑性预浸料片材下表面的下刷辊，上刷辊、下刷辊分别由上刷辊调速电机、下刷辊调速电机驱动旋转，除尘上罩顶端、除尘下罩底端均留有可连接除尘风机的风管抽吸孔位。

7.根据权利要求1所述的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，检测装置包括：

第一褶皱检测相机装置，包括固定连接在第一相机安装支架上的第一褶皱线扫相机，第一相机安装支架安装在第一调节滑台上，第一调节滑台固定安装在第一滑台支座上；第一褶皱线扫相机和第一相机安装支架可沿第一调节滑台竖直上下移动；

第二褶皱检测相机装置，包括固定连接在第二相机安装支架上的第二褶皱线扫相机，第二相机安装支架安装在第二调节滑台上，第二调节滑台固定安装在第二滑台支座上；第二褶皱线扫相机和第二相机安装支架可沿第二调节滑台竖直上下移动；第一褶皱检测相机装置和第二褶皱检测相机装置各自分别检测热塑性预浸料片材的左半部分和右半部分，且第一褶皱检测相机装置和第二褶皱检测相机装置前后布置，避免光源重叠而互相干扰；

裂缝检测相机装置，包括裂缝检测光源和固定连接在第三相机安装支架上的裂缝检测相机，第三相机安装支架安装在第三调节滑台上，第三调节滑台固定安装在第三滑台支座上；裂缝检测相机和第三相机安装支架可沿第三调节滑台竖直上下移动；裂缝检测相机和裂缝检测光源分别位于热塑性预浸料片材的上下两侧；

第一毛团检测相机装置，包括第一毛团检测光源和固定连接在第四相机安装支架上的第一毛团检测相机，第四相机安装支架安装在第四调节滑台上，第四调节滑台固定安装在第四滑台支座上；第一毛团检测相机和第四相机安装支架可沿第四调节滑台竖直上下移动；第一毛团检测相机和第一毛团检测光源均位于热塑性预浸料片材的上侧；

第二毛团检测相机装置，包括第二毛团检测光源和固定连接在第五相机安装支架上的第二毛团检测相机，第五相机安装支架安装在第五调节滑台上，第五调节滑台固定安装在第五滑台支座上；第二毛团检测相机和第五相机安装支架可沿第五调节滑台竖直上下移动；第二毛团检测相机和第二毛团检测光源均位于热塑性预浸料片材的下侧；

第一褶皱线扫相机、第二褶皱线扫相机、裂缝检测相机、第一毛团检测相机和第二毛团检测相机在检测时，各自的检测位置在沿热塑性预浸料片材前进方向上的间距始终不变。

8.根据权利要求7所述的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，缺陷贴标装置的缺陷贴标间隔时间与热塑性预浸料片材任一点经过第一褶皱线扫相机、第二褶皱线扫相机、裂缝检测相机、第一毛团检测相机和第二毛团检测相机检测所用时间一致；缺陷贴标装置按缺陷种类和数量生成相应代码进行贴标。

9.根据权利要求1或8所述的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，缺陷贴标装置包括丝杆调节滑台和贴标机，贴标机可沿丝杆调节滑台在热塑性预浸料片材宽度方向上来回移动。

10.根据权利要求1所述的热塑性预浸料片材切边和表面缺陷检测及贴标装置，其特征在于，牵引收卷装置包括沿热塑性预浸料片材前进方向依次设置的牵引装置、收卷过辊装置和收卷装置；

牵引装置包括长度计米控制装置以及相对设置且分别位于热塑性预浸料片材上下两侧的从动牵引辊和主牵引辊，主牵引辊一端连接驱动牵引电机，从动牵引辊两端分别连接下压气缸；

收卷过辊装置包括收卷过辊轴、第二气源调压阀和第二手控换向阀，第二气源调压阀用于控制下压气缸的顶推压力进而控制从动牵引辊对热塑性预浸料片材的向下压力，第二手控换向阀用于调节从动牵引辊上下位置；

收卷装置包括第二气涨轴和第二纠偏控制器；第二气涨轴一端通过同步传送带与力矩收卷电机连接，用于收卷热塑性预浸料片材；第二气涨轴、同步传送带和力矩收卷电机可滑动地设置在第二纠偏滑座导轨上；第二纠偏控制器与第二纠偏电缸连接；第二纠偏电缸可根据第二纠偏控制器检测到的纠偏信号实时驱动第二气涨轴、同步传送带和力矩收卷电机沿第二纠偏滑座导轨来回移动，进行实时纠偏。