CN212242258U - 一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，主要包括依次设置的的放卷装置、含浸装置、烘干装置、裁切装置、热压装置；所述连续性的纤维基材缠绕在纱架且在动力驱动装置的作用下向前传送；所述含浸装置包括树脂膜涂覆装置、热源；所述树脂膜涂覆装置、热源共同作用能够将树脂膜涂覆在纤维基材的两侧；含浸后的纤维基材能够穿过烘干装置并向裁切装置传递；裁切装置包括切刀、平台；切刀将连续性纤维基材切割成块状；切割后的纤维基材在运输装置的作用下码垛并传递至热压装置；热压装置热压并自动出料；本实用新型不需人力的过多劳动，即可实现全自动化的生产，生产效率高，加工周期短，加工成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及纤维基材的自动化生产设备领域，尤其涉及一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置。
背景技术
热塑性连续纤维板材，多用于汽车领域的仪表台和车座，轨道交通领域的内壁板，3C电子产品、体育用品和生活用品等领域；随着经济发展，热塑性连续纤维板材的需求日益增长，但现在绝大多数的热塑性复合材料的制板工艺和设备非连续性，所以导致加工时间长且生产效率低。
实用新型内容
本实用新型要解决的主要技术问题是：提供一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，能够实现自动化生产从而提高生产效率。
为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：
一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，包括依次设置的的放卷装置、含浸装置、烘干装置、裁切装置、热压装置；其中，
所述放卷装置包括纱架；所述连续性的纤维基材缠绕在纱架且在动力驱动装置的作用下自放卷装置向前传送至裁切装置；
所述含浸装置包括树脂膜涂覆装置、热源；所述树脂膜涂覆装置能够将树脂膜涂覆在纤维基材的上、下两侧；所述热源使树脂熔渗进纤维基材；
所述烘干装置在传递的前后侧均有开口；所述含浸后的纤维基材能够穿过烘干装置并向裁切装置传递；
所述裁切装置包括切刀、平台；所述烘干后的纤维基材传递至平台；所述平台的上方设置有能够将纤维基材纵向切割的切刀；
所述切割后的纤维基材在运输装置的作用下码垛并传递至热压装置；所述热压装置包括热压机、自动出料装置。
优选地，所述树脂膜涂覆装置包括上树脂膜涂覆装置、下树脂膜涂覆装置、塑性膜涂覆装置；所述上树脂膜涂覆装置、塑性膜涂覆装置均位于纤维基材的上方；所述塑性膜涂覆装置位于上树脂膜涂覆装置的传送前侧；所述下树脂膜涂覆装置位于纤维基材的下方；所述热源位于下树脂膜的下方。
优选地，所述下树脂膜涂覆装置自上树脂膜的下方延伸至塑性膜涂覆装置的下方；所述热源的加热范围大于或者等于上树脂膜的分布长度。
优选地，所述动力驱动装置有两个且分别位于烘干装置的前后两侧；所述动力驱动装置包括沿纤维基材上下对称分布的两个传送带；所述传送带包括主动轮、从动轮、钢带、压紧辊组；所述钢带缠绕在主动轮和从动轮的外侧；所述钢带带动纤维基材向传送前方传送。
进一步地，所述传送带的外侧设置有能够升降的调节辊。
优选地，所述运输装置包括机械手和传动辊；所述机械手能够将平台上成块的纤维基材码垛在传动辊的传送起点；所述传动辊的传送终点是热压机的一侧。
优选地，所述自动出料装置包括出料传送带、向出料传送带伸缩的推动装置；所述推动装置和出料传动带分别位于热压机的相对两侧。
进一步地，所述出料传送带的正上方设置有红外自动测距装置。
与现有技术相比，本实用新型应用于连续纤维板材的制备具备下列优点：
纤维基材依次经过树脂膜涂覆、塑性材料涂覆，然后烘干、裁切、热压；在动力驱动装置、运输装置、自动出料装置的辅助作用下，不需人力的过多劳动，即可实现全自动化的生产，生产效率高，加工周期短，加工成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图做简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所提供的整体结构示意图。
图2为本实用新型实施例所提供的热压装置的俯视结构示意图。
图3为本实用新型实施例所提供的红外自动测距装置的位置左视结构示意图。
图中：1为放卷装置，11为纱架，2为含浸装置，21为树脂膜涂覆装置，22为热源，211为上树脂膜涂覆装置，212为下树脂膜涂覆装置，213为塑性膜涂覆装置，214为压紧辊组，3为烘干装置，31为开口，4为裁切装置，41为切刀，42为平台，5为热压装置，51为热压机，52为自动出料装置，521为出料传送带，522为推动装置，6为动力驱动装置，61为传送带，611为主动轮，612为从动轮，613为钢带，62为调节辊，7为运输装置，71为机械手，72为传动辊，8为红外自动测距装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
请参阅图1-3所示，一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，包括依次设置的的放卷装置1、含浸装置2、烘干装置3、裁切装置4、热压装置5；其中，
所述放卷装置1包括纱架11；所述连续性的纤维基材缠绕在纱架11且在动力驱动装置6的作用下自放卷装置1向前传送至裁切装置5，纱架11缠绕的纤维基材被动力驱动装置6向前拉伸，为了使纤维基材能够水平的传送并保持一定的张力，往往在纤维基材的前方设置有两组辊筒，第一组辊筒的设置高度高于第二组辊筒，纤维基材从第一组辊筒的上方，缠绕至第二组辊筒的底部，并水平的向前传递；
所述含浸装置2包括树脂膜涂覆装置21、热源22；所述树脂膜涂覆装置2能够将树脂膜涂覆在纤维基材的上、下两侧；所述热源22使树脂熔渗进纤维基材，从而封闭纤维基材的孔隙；
所述烘干装置3在传递的前后侧均有开口31；所述含浸后的纤维基材能够穿过烘干装置3并向前传递，烘干装置3是上下分离的，前后两侧的开口31相对，使纤维基材能够在通过的时候进行必要的烘干；
所述裁切装置4包括切刀41、平台42；所述烘干后的纤维基材在动力驱动装置6的作用下传递至平台42；所述平台42位于纤维基材的下方，纤维基材的上方设置有能够将纤维基材纵向切割的切刀41，切刀41采用现有技术的切刀41，切刀42能够将连续的纤维基材切割成分隔的块状；
所述切割后的纤维基材在运输装置7的作用下码垛并传递至热压装置5；所述热压装置5包括热压机51、自动出料装置52，运输装置7将多块纤维基材重叠码垛，然后送至热压机51，进行热压操作是多块纤维基材变成一个整体的纤维板材，而后在自动出料装置52的作用下，纤维板材被送至下一工位；本实用新型包含了含浸、烘干、裁切、热压等装置使得热塑性连续纤维板材能够自动化的完成制备生产，明显地缩短了加工周期，提高了生产效率。
进一步地，在含浸装置2前可根据实际需求进行消除静电，涂布等工艺。
进一步地，所述树脂膜涂覆装置21包括上树脂膜涂覆装置211、下树脂膜涂覆装置212、塑性膜涂覆装置213；树脂膜涂覆装置21是缠绕树脂膜的滚筒，在压紧辊组214的作用下将树脂膜覆盖在纤维基材的表面，当然还设置有树脂膜的回收滚筒，压紧辊组214有两组，一组位于上树脂膜的上方，另一组位于下树脂膜的下方；所述上树脂膜涂覆装置211、塑性膜涂覆装置213均位于纤维基材的上方；所述塑性膜涂覆装置213位于上树脂膜涂覆装置211的前侧，即纤维基材先进行上树脂膜的涂覆，然后进行塑性膜涂覆装置，塑性膜采用PE材质，当然其他热塑性塑料，如PP、PA、PC也能达到本发明的效果，但其含浸效果差，整体力学性能不及；所述下树脂膜涂覆装置213位于纤维基材的下方，从而使纤维基材的上下两个表面均预浸；所述热源22位于下树脂膜的下方，同时加热纤维基材的上下两个表面，当然也可以根据需要设置上下两个热源进行加热。
进一步地，所述下树脂膜涂覆装置212自上树脂膜的下方延伸至塑性膜涂覆装置213的下方，下树脂膜的涂覆长度是从上树脂膜的起始端至塑性膜的终止端，从而保证下表面的涂覆效果；所述热源22的加热范围大于或者等于上树脂膜的分布长度，热源22的加热长度长，使纤维基材有预热，但容易造成资源浪费，可根据实际需求进行调整。
进一步地，所述动力驱动装置6有两个且分别位于烘干装置3的前后两侧，即限位基材经过含浸装置2后有一个动力驱动，从而保证纤维基材的向前传送，另一个动力驱动位于裁切装置4前，能够使烘干后的纤维基材能够被平整的传递给裁切装置4，当然动力驱动装置6可以只有一个，且位于烘干装置3的传递前侧或者后侧；所述动力驱动装置6包括沿纤维基材上下对称分布的两个传送带61；所述传送带61包括主动轮611、从动轮612、钢带613；所述钢带613缠绕在主动轮611和从动轮612的外侧；所述钢带613与纤维基材接触并将纤维基材向传送前方输送。
进一步地，所述传送带61的外侧设置有能够升降的调节辊61，调节辊62能够上下移动，从而控制钢带613的张力。
进一步地，所述运输装置7包括机械手71和传动辊72；所述机械手71能够将平台42上成块的纤维基材码垛在传动辊72的传送起点；当纤维基材被码垛至指定高度后，传动辊72启动传动，所述传动辊72的传送终点是热压机51的一侧，传动辊72的作用是将成垛的纤维基材送至热压机51内进行多层的热压。
进一步地，热压后的纤维板材在自动出料装置52的作用下，自动离开热压机51，进入下一工位；所述自动出料装置52包括出料传送带521、向出料传送带521伸缩的推动装置522，出料传送带521可以是传动钢带或者出料传送辊，推动装置522是气缸；所述推动装置522和出料传动带521分别位于热压机51的相对两侧，推动装置522将纤维板材的靠近出料传送带521的一侧推至出料传送带521，出料传送带521将纤维板材送至下一工位。
进一步地，所述出料传送带521的正上方设置有红外自动测距装置8，红外自动测距装置8即是红外测距仪，红外测距仪的发射端点正对传动带的外表面，当有纤维板材通过时，红外测距仪的发射端点正对纤维板，控制系统根据距离的差值测算出纤维板材的厚度。
工作原理：在动力驱动装置6的作用下，纱架11的纤维基材向前传送至上树脂膜涂覆装置211、下树脂膜涂覆装置212之间，在热源22的作用下完成树脂膜的涂覆，而后经过塑性膜涂覆装置213完成塑性涂覆，并进入烘干装置3进行烘干；烘干后的纤维基材，被传送至裁切装置4的平台42，切刀41将连续性的纤维基材切割成相同形状的块状，机械手71将块状的纤维基材码垛并放置在传动辊72的起点，而后启动传动辊72，传动辊72将多块纤维基材送至热压机51进行热压，热压完成后，形成纤维板材并被推动装置522推至出料传送带521的起点，最后在出料传送带521的作用下到达下一工位。
需要说明的是，本实用新型中的“上、下、左、右”是以图中零部件的相对位置为基准定义的，只是为了描述技术方案的清楚及方便，应当理解，此方位词的应用对本申请的保护范围不构成限制。
以上所述的实施方式为优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特性进行等同替换，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，其特征在于：包括依次设置的放卷装置、含浸装置、烘干装置、裁切装置、热压装置；其中，
所述放卷装置包括纱架；连续性的纤维基材缠绕在纱架且在动力驱动装置的作用下自放卷装置向前传送至裁切装置；
所述含浸装置包括树脂膜涂覆装置、热源；所述树脂膜涂覆装置能够将树脂膜涂覆在纤维基材的上、下两侧；所述热源使树脂熔渗进纤维基材；
所述烘干装置在传递的前后侧均有开口；所述含浸后的纤维基材能够穿过烘干装置并向裁切装置传递；
所述裁切装置包括切刀、平台；所述烘干后的纤维基材传递至平台；所述平台的上方设置有能够将纤维基材纵向切割的切刀；
所述切割后的纤维基材在运输装置的作用下码垛并传递至热压装置；所述热压装置包括热压机、自动出料装置。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，其特征在于：所述树脂膜涂覆装置包括上树脂膜涂覆装置、下树脂膜涂覆装置、塑性膜涂覆装置；所述上树脂膜涂覆装置、塑性膜涂覆装置均位于纤维基材的上方；所述塑性膜涂覆装置位于上树脂膜涂覆装置的传送前侧；所述下树脂膜涂覆装置位于纤维基材的下方；所述热源位于下树脂膜的下方。
3.根据权利要求2所述的一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，其特征在于：所述下树脂膜涂覆装置自上树脂膜的下方延伸至塑性膜涂覆装置的下方；所述热源的加热范围大于或者等于上树脂膜的分布长度。
4.根据权利要求1所述的一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，其特征在于：所述动力驱动装置有两个且分别位于烘干装置的前后两侧；所述动力驱动装置包括沿纤维基材上下对称分布的两个传送带；所述传送带包括主动轮、从动轮、钢带、压紧辊组；所述钢带缠绕在主动轮和从动轮的外侧；所述钢带带动纤维基材向传送前方传送。
5.根据权利要求4所述的一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，其特征在于：所述传送带的外侧设置有能够升降的调节辊。
6.根据权利要求1所述的一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，其特征在于：所述运输装置包括机械手和传动辊；所述机械手能够将平台上成块的纤维基材码垛在传动辊的传送起点；所述传动辊的传送终点是热压机的一侧。
7.根据权利要求1所述的一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，其特征在于：所述自动出料装置包括出料传送带、向出料传送带伸缩的推动装置；所述推动装置和出料传动带分别位于热压机的相对两侧。
8.根据权利要求7所述的一种热塑性连续纤维板材的自动化生产装置，其特征在于：所述出料传送带的正上方设置有红外自动测距装置。
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Cited By (2)
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| WO2022221521A1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | The University Of South Alabama | Novel liquid matrix impregnation method and apparatus for composite prepreg production |
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