CN214294586U - 一种光固化式纤维缠绕装置 - Google Patents
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Abstract
本申请属于固化设备技术领域,尤其涉及一种光固化式纤维缠绕装置。包括缠绕机构、光照射机构和控制机构,缠绕机构将纤维按照预设程序缠绕于部件上;光照射机构提供光固化所需的照射光,并检测光照位置反馈值,将反馈值反馈给控制机构;控制机构设置纤维缠绕于部件上的预设程序,获取光照射机构的反馈值,并根据光照位置处的反馈值与预设的阈值相比较来确定光照位置处是否按照预设程序进行纤维缠绕;如果否,控制光照射机构调整照射光的光照参数和/或控制缠绕机构调整缠绕参数,并控制缠绕机构对部件继续进行纤维缠绕。由此,纤维的缠绕和固化同步进行,显著缩短了固化时间,适时调整光照参数和/或缠绕参数,提升了固化后纤维缠绕部件整体强度。
Description
技术领域
本申请属于固化设备技术领域,尤其涉及一种光固化式纤维缠绕装置。
背景技术
随着氢能源等新能源车辆载具的发展,其内的储气罐也面临着不断升高的技术要求。比如,用于储存氢气的储气罐需要较高的密封性、耐高温性、抗腐蚀性和耐高压性。
近年来,诸如氢气储罐等高压容器多采用在内胆外缠绕碳纤维带,并在缠绕后在高温炉内热固化而成。现有技术中,进行纤维缠绕时,会对碳纤维的缠绕方向预先设置程序。但实际卷绕时,若内胆的表面为不平整的形状(例如,球面状),纤维会出现缠绕位置偏移而不会按照程序设置的进行缠绕的情况,这样纤维在内胆上的缠绕不均匀,无法保证最终罐体达到设计时该有的强度,在高压下,罐体可能会破裂,危险性提高。另外,现有技术中存在通过光照进行固化的技术方案,但碳纤维带在不同的罐体部位的光照能量相同,会出现碳纤维带在不同的罐体部位上实际所获得的固化能量不同,导致碳纤维带的一部分过分固化而热劣化和/或一部分固化不完全,从而导致碳纤维带不能像设计的程序那样缠绕在内胆上,最终使罐体的强度降低。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种光固化式纤维缠绕装置,旨在解决现有技术中的高压容器等纤维缠绕部件因纤维缠绕位置偏移、固化不完全和/或过分固化而导致整体强度降低的技术问题。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案是:
第一方面:提供一种光固化式纤维缠绕装置,用于对部件的外表面进行纤维缠绕并在缠绕过程中实时对所述纤维光固化,所述纤维为预浸过树脂的纤维,其包括:
缠绕机构,将所述纤维按照预设程序缠绕于所述部件上;
光照射机构,提供光固化所需要的照射光,并检测光照位置处的反馈值,并将所述反馈值反馈给控制机构;
所述控制机构,设置纤维缠绕于所述部件上的预设程序,获取所述光照射机构的所述反馈值,并根据所述光照位置处的反馈值与预设的阈值相比较来确定所述光照位置处是否按照预设程序进行纤维缠绕;
如果确定所述光照位置处未按照预设程序进行纤维缠绕,控制所述光照射机构调整所述照射光的光照参数和/或控制所述缠绕机构调整所述缠绕参数,并控制所述缠绕机构对所述部件继续进行纤维缠绕。
可选地,所述控制机构确定所述光照位置处未按照预设程序进行纤维缠绕时,控制所述光照射机构增大所述照射光的光照强度。
可选地,所述控制机构如果确定所述光照位置处是按照预设程序进行纤维缠绕,控制所述光照射机构减小或保持所述照射光的光照强度。
可选地,所述光照射机构还包括检测单元,所述检测单元检测光照位置处的反馈值,并将所述反馈值反馈给控制机构。
可选地,所述检测单元所检测的光照位置处的反馈值包括所述光照射机构提供的照射光自出射至反射回来的时间间隔值、所述光照射机构提供的照射光自出射至反射回来的光强变化值、所述光照射机构提供的照射光自出射至反射回来的亮度变化值或所述光照射机构提供的照射光在光照表面的散射图像的像素变化值。
可选地,所述纤维的缠绕参数包括纤维所在位置参数、纤维相对于所述部件的轴向进给参数和/或纤维缠绕的张力。
可选地,所述缠绕机构包括基座、设置于所述基座的旋转单元和纤维供给单元;
在所述旋转单元的驱动下放置于所述旋转单元上的所述部件进行旋转而完成后续的纤维缠绕动作,所述纤维供给单元根据来自所述控制机构的指令,沿所述部件的预定缠绕进给方向运动的同时并向所述部件输送所述纤维。
可选地,所述控制机构包括相互连接的比较单元、纤维调控单元和能量调控单元;
所述比较单元获取光照位置处的反馈值,并与预设的阈值进行比较,当所述反馈值不等于所述阈值时,反馈相应的调整信号给所述纤维调控单元和所述能量调控单元;
所述纤维调控单元与所述纤维供给单元连接,当接收到所述比较单元反馈的所述调整信号时,调整所述预设程序中的纤维的缠绕参数,所述纤维供给单元根据调整纤维的缠绕参数后的程序进行纤维输送;
所述能量调控单元与所述光照射机构连接,当接收到所述比较单元反馈的所述调整信号时,控制所述光照射机构增大或减小其所提供的照射光的光照强度。
可选地,所述光照射机构所提供的照射光包括激光、可见光、紫外光、红外光、中子射线或电子射线。
可选地,所述纤维包括碳纤维、碳纳米管纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的任一种或两种以上的混合纤维。
本申请实施例提供的光固化式纤维缠绕装置,其工作时,缠绕机构将预浸过树脂的纤维按照预设程序缠绕于部件上,在此过程中,光照射机构提供光固化所需要的照射光,以对缠绕于部件上的纤维进行光固化处理,在此过程中,光照射机构还会检测光照位置处的反馈值,并将反馈值反馈给控制机构,而控制机构则能够获取反馈值,并根据预设程序,将反馈值与预设的阈值相比较来确定光照位置处是否按照预设程序进行纤维缠绕,当确定光照位置处未按照预设程序进行纤维缠绕时,则可控制光照射机构调整所述照射光的光照参数和/或控制所述缠绕机构调整所述缠绕参数,并控制所述缠绕机构对所述部件继续进行纤维缠绕,在缠绕的过程中实时对纤维进行光固化,即一边缠绕一边光固化,固化的过程中,根据纤维的缠绕情况进行光照参数的调整,当发现纤维未按照程序进行缠绕,调整光固化所需要的照射光的光照参数来加强固化,来弥补位置偏移所造成的固化不完全的缺陷,或者,对纤维的位置偏移问题进行修正,即调整预设程序中的纤维的缠绕参数,并使纤维按照调整后的程序继续进行缠绕,或者,在调整光固化所需要的照射光的光照参数来加强固化的同时,对纤维的位置偏移问题进行修正,由此,使纤维的缠绕和固化的同步进行,显著缩短了固化时间,简化了固化工艺,进而提升了纤维缠绕的效率,同时,通过监控缠绕过程中的情况来适时调整光照参数和/或缠绕参数,提升了固化后纤维缠绕部件的整体强度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的光固化式纤维缠绕装置的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的光固化式纤维缠绕装置所缠绕获得的高压容器的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的光固化式纤维缠绕装置的工作流程图。
其中,图中各附图标记:
10—缠绕机构11—基座12—旋转单元
13—纤维供给单元14—旋转轴20—控制机构
30—光照射机构40—纤维50—部件
60—高压容器。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1~3描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1~3所示,本申请实施例还提供了一种光固化式纤维缠绕装置,用于对部件50的外表面进行纤维40缠绕并在缠绕过程中实时对纤维40光固化,纤维40为预浸过树脂的纤维40,其包括:
缠绕机构10,将纤维40按照预设程序缠绕于部件50上;
光照射机构30,提供光固化所需要的照射光,并检测光照位置处的反馈值,并将反馈值反馈给控制机构20;
控制机构20,设置纤维40缠绕于部件50上的预设程序,获取光照射机构30的反馈值,并根据光照位置处的反馈值与预设的阈值相比较来确定光照位置处是否按照预设程序进行纤维40缠绕;
如果确定光照位置处未按照预设程序进行纤维40缠绕,控制光照射机构调整照射光的光照参数和/或控制缠绕机构10调整缠绕参数,并控制所述缠绕机构10对部件50进行纤维缠绕。
以下对本申请实施例提供的光固化式纤维缠绕装置作进一步说明:本申请实施例提供的光固化式纤维缠绕装置,其工作时,缠绕机构10将预浸过树脂的纤维40按照预设程序缠绕于部件50上,在此过程中,光照射机构30提供光固化所需要的照射光,以对缠绕于部件50上的纤维40进行光固化处理,在此过程中,光照射机构30还会检测光照位置处的反馈值,并将反馈值反馈给控制机构20,而控制机构20则能够获取反馈值,并根据预设程序,将反馈值与预设的阈值相比较来确定光照位置处是否按照预设程序进行纤维40缠绕,当确定光照位置处未按照预设程序进行纤维40缠绕时,则可控制光照射机构30调整所述照射光的光照参数和/或控制所述缠绕机构10调整所述缠绕参数,并控制所述缠绕机构10对所述部件50继续进行纤维40缠绕,在缠绕的过程中实时对纤维40进行光固化,即一边缠绕一边光固化,固化的过程中,根据纤维40的缠绕情况进行光照参数的调整,当发现纤维40未按照程序进行缠绕,调整光固化所需要的照射光的光照参数来加强固化,来弥补位置偏移所造成的固化不完全的缺陷,或者,对纤维40的位置偏移问题进行修正,即调整预设程序中的纤维40的缠绕参数,并使纤维40按照调整后的程序继续进行缠绕,或者,在调整光固化所需要的照射光的光照参数来加强固化的同时,对纤维40的位置偏移问题进行修正,由此,使纤维40的缠绕和固化的同步进行,显著缩短了固化时间,简化了固化工艺,进而提升了纤维40缠绕的效率,同时,通过监控缠绕过程中的情况来适时调整光照参数和/或缠绕参数,提升了固化后纤维40缠绕部件50的整体强度。
在本申请的另一些实施例中,如图3所示,控制机构20确定光照位置处未按照预设程序进行纤维缠绕时,控制光照射机构30增大照射光的光照强度。具体地,当判断纤维40在光照位置处没有按照预设程序进行纤维缠绕时,此时即表明纤维40在部件50上的缠绕位置出现了偏离,有可能存在纤维40在部件50上缠绕的密度过稀的现象,如此会导致在该光照位置处,纤维40和部件50之间的连接强度下降。那么为避免上述现象发生,即可增大在此光照位置处的光照强度,从而使得纤维40上的树脂尽可能多地固化附着于部件50上,从而增强纤维40缠绕于部件50上的牢固度。
在本申请的另一些实施例中,如图3所示,控制机构20如果确定光照位置处是按照预设程序进行纤维40缠绕,控制所述光照射机构30减小或保持光固化所需要的照射光的光照强度。
具体地,当控制机构20根据光照射机构30反馈的信息确认纤维40按照预设程序对部件50进行缠绕时,此时控制机构20即可控制光照射机构 30减小或保持照射至纤维40的光照强度,从而在保证纤维40受到足够的光线照射的同时,也能够有效节省光照射机构30的能量消耗,起到节能降耗的作用。
此处,控制所述光照射机构30减小纤维40光固化过程中所需要的照射光的光照强度还有另外一个考量,在纤维40不断缠绕并固化过程中,前一段纤维40上的固化温度会传递到后一段纤维40上,使得后一段纤维40 上已经具有一定的温度,在后一段固化时,降低光固化所需要的照射光的光照强度,使纤维40避免过度固化。
如此,光照射机构30可实现对纤维40固化和位置检测的同时进行,并可根据纤维40的缠绕情况来调整照射至纤维40的光照强度,一方面防止光线照射强度不足而导致纤维40缠绕部件50形成的高压容器60整体强度不足,另一方面可防止光线照射强度过大而导致纤维40表面的树脂在固化时热劣化。
在本申请的另一些实施例中,光照射机构30还包括检测单元(图未示),检测单元检测光照位置处的反馈值,并将反馈值反馈给控制机构20。具体地,光照射机构30在对纤维40进行光固化处理时,其内设置的检测单元可同步对纤维40的光照位置进行检测,并将反馈值反馈至控制机构20。
在本申请的另一些实施例中,检测单元所检测的光照位置处的反馈值包括光照射机构30提供的照射光自出射至反射回来的时间间隔值、或光照射机构30提供的照射光自出射至反射回来的光强变化值、所述光照射机构提供的照射光自出射至反射回来的亮度变化值或光照射机构30提供的照射光在光照表面的散射图像的像素变化值。
示例性地,作为检测单元的一种检测方式,检测单元可集成于光照射机构30的光束发射端,并通过捕捉光束在纤维40表面发生反射或漫反射后返回至光束反射端的脉冲光束信号的返回时间间隔值、光强变化值、亮度变化值等信息,控制机构20将这些反馈值与对应的预设的阈值进行比较来判断纤维40是否按照预设程序进行缠绕。示例性地,作为检测单元的另一种检测方式,检测单元可集成于光照射机构30的光束发射端,通过捕捉光束在纤维40表面发生漫反射的散射图像,控制机构20根据散射图像的各个像素值与预设的散射图像的对应的各个像素值进行对比,通过判断像素变化值与对应的预设的阈值进行比较来判断纤维40是否按照预设程序进行缠绕。
具体地,对于检测单元所检测的反馈值为照射光自出射至反射回来的时间间隔值而言,即照射光照射到部件50上,又反射回去,通过照射光的出射与反射回来的时间间隔值(即时间差)作为判定的基础数据,控制机构20在接收到该时间差后,将该时间差与预设的阈值进行比较,当时间差等于预设的阈值时,代表在部件50上的光照所在的位置处的纤维按照预设程序进行缠绕,当该时间差不等于预设的阈值时,代表在部件50上的光照所在的位置处的纤维未按照预设程序进行缠绕,可能存在光照所在的位置处并未有纤维缠绕或纤维堆叠缠绕,当未有纤维40缠绕时,要增大光固化所需要的照射光的光照强度来弥补纤维缺失所造成的不能达到固化强度的缺陷。当纤维堆叠缠绕时,减小或保持光固化所需要的照射光的光照强度。
对于检测单元所检测的反馈值为照射光自出射至反射回来的光强变化值(或亮度变化值)而言,即照射光照射到部件50上,又反射回去,通过照射光的出射与反射回来的光强变化值(或亮度变化值)作为判定的基础数据,控制机构20在接收到该变化值后,将该变化值与预设的阈值进行比较,当该变化值不等于预设的阈值时,代表在部件50上的光照所在的位置处的纤维按照预设程序进行缠绕,当该变化值不等于预设的阈值时,代表在部件50上的光照所在的位置处的纤维未按照预设程序进行缠绕,可能存在光照所在的位置处并未有纤维缠绕或纤维堆叠缠绕,当未有纤维40缠绕时,要增大光固化所需要的照射光的光照强度来弥补纤维缺失所造成的不能达到固化强度的缺陷。当纤维堆叠缠绕时,减小或保持光固化所需要的照射光的光照强度。
具体地,通过检测单元所检测的反馈值为照射光在光照表面的散射图像的像素变化值。即照射光照射到部件50上,会在照射的表面上发生散射,获取散射图像,控制机构20在接到该散射图像后,该散射图像的各个像素的像素值与预设的散射图像的对应的各个像素值进行对比,如果对比后的像素变化值等于预设的阈值时,代表在部件50上的光照所在的位置处的纤维按照预设程序进行缠绕,当对比后的像素变化值不等于预设的阈值内时,代表在部件50上的光照所在的位置处的纤维未按照预设程序进行缠绕,可能存在光照所在的位置处并未有纤维缠绕或纤维堆叠缠绕,当未有纤维40 缠绕时,要增大光固化所需要的照射光的光照强度来弥补纤维缺失所造成的不能达到固化强度的缺陷。当纤维堆叠缠绕时,减小或保持光固化所需要的照射光的光照强度。
在本申请的另一些实施例中,纤维40的缠绕参数包括纤维40所在位置参数、纤维40相对于部件50的轴向进给参数和/或纤维40缠绕的张力。
当纤维未按照预设程序进行纤维缠绕时,可以单纯调整纤维所在位置参数,使纤维以重新调整后的位置参数进行缠绕。例如,当如前述通过光照的反馈值判定光照所在的位置处并未有纤维缠绕时,可以调整纤维的位置参数,该位置参数可以是相对某一原点(纤维缠绕的起始点)的X方向和Y方向(Y方向与X方向相垂直)的坐标值,也可以是相对于某一原点 (纤维缠绕的起始点)的X方向和Y方向(Y方向与X方向相垂直)的坐标位移值。
当纤维未按照预设程序进行纤维缠绕时,可以单纯调整纤维40相对于部件50的轴向进给参数,该进给参数可以是纤维40每一步的进给量,也可以是纤维40在轴向的进给速度或移动速度。
当纤维未按照预设程序进行纤维缠绕时,可以单纯调整纤维40缠绕的张力,当如前述通过光照的反馈值判定光照所在的位置处并未有纤维缠绕时,可以加大纤维40缠绕的张力,使纤维40的缠绕紧一些。
当纤维未按照预设程序进行纤维缠绕时,可以将纤维40所在位置参数、纤维40相对于部件50的轴向进给参数和纤维40缠绕的张力三个缠绕参数组合使用,例如,当如前述通过光照的反馈值判定光照所在的位置处并未有纤维缠绕时,可以同时调整纤维40所在位置参数和纤维40相对于部件 50的轴向进给参数,也可以同时调整纤维40所在位置参数和纤维40缠绕的张力,也可以同时调整纤维40相对于部件50的轴向进给参数和纤维40 缠绕的张力,也可以同时调整纤维40所在位置参数、纤维40相对于部件 50的轴向进给参数和纤维40缠绕的张力。
在本申请的另一些实施例中,如图1所示,缠绕机构10包括基座11、设置于基座11的旋转单元12和纤维供给单元13;
在旋转单元12的驱动下放置于旋转单元12上的部件50进行旋转而完成后续的纤维40缠绕动作,纤维供给单元13根据来自控制机构20的指令,沿部件50的预定缠绕进给方向运动的同时并向部件50输送纤维40。
具体地,缠绕机构10工作时,设置于基座11上的旋转单元12带动部件50旋转,纤维供给单元13则在部件50旋转过程中,沿所述部件50的预定缠绕进给方向运动的同时并向所述部件50输送所述纤维40,进而纤维 40便随着部件50的转动而沿部件50的预定缠绕进给方向(例如,部件50 的长度方向或轴线方向)缠绕于部件50的外周壁面,进而实现纤维40和部件50的缠绕结合,再经同步进行的固化处理即可简单高效地实现高压容器60等碳纤维40缠绕部件50的制备。
可选地,旋转单元12包括旋转轴14和驱动电机;旋转轴14转动架设于基座11上;部件50设置于旋转轴14上;驱动电机设置于基座11上,并和旋转轴14转动连接。具体地,旋转单元12具体工作时,驱动电机可驱动转动架设于基座11上的旋转轴14转动,旋转轴14在转动过程中可带动套设于其上的部件50转动。
在本申请的另一些实施例中,控制机构20包括相互连接的比较单元、纤维调控单元和能量调控单元;
比较单元获取光照位置处的反馈值,并与预设的阈值进行比较,当反馈值不等于阈值时,反馈相应的调整信号给纤维调控单元和能量调控单元;
纤维调控单元与纤维供给单元13连接,当接收到比较单元的调整信号时,调整预设程序中的纤维40的缠绕参数,纤维供给单元13根据调整纤维40的缠绕参数后的程序进行纤维40输送;
能量调控单元与光照射机构30连接,当接收到比较单元的调整信号时,控制光照射机构30增大或减小其所提供的照射光的光照强度。
具体地,控制机构20在具体工作时,其比较单元首先可获取光照位置处的反馈值,并与预设的阈值进行比较,当反馈值不等于阈值时,向纤维供给单元13和能量调控单元反馈调整信号,而后纤维40调控单元则根据接收到的调整信号来调整纤维40的缠绕参数后的程序进行纤维40输送,同时能量调控单元在接收到调整信号时,则可控制光照射机构30增大或减小其所提供的照射光的光照强度。如此便简单高效地实现了根据纤维40的实时缠绕情况来调整照射其上的光照强度。
在本申请的另一些实施例中,光照射机构30所提供的照射光包括激光、可见光、紫外光、红外光、中子射线或电子射线。其中,由于激光线的光源能量高而集中,能够瞬间固化各种复杂和深层表面,故光照射机构30发出的能量束优选为激光线。
在本申请的另一些实施例中,纤维40包括碳纤维、碳纳米管纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的任一种或两种以上的混合纤维。具体地,由于碳纳米管纤维具有较佳地强度,且相较于其他纤维材料具有良好的轻量化性能,故纤维40优选为碳纳米管纤维,或者是碳纳米管纤维与碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维三者中的任意一种的复合纤维。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光固化式纤维缠绕装置,用于对部件的外表面进行纤维缠绕并在缠绕过程中实时对所述纤维光固化,所述纤维为预浸过树脂的纤维,其特征在于,包括:
缠绕机构,将所述纤维按照预设程序缠绕于所述部件上;
光照射机构,提供光固化所需要的照射光,并检测光照位置处的反馈值,并将所述反馈值反馈给控制机构;
所述控制机构,设置纤维缠绕于所述部件上的预设程序,获取所述光照射机构的所述反馈值,并根据所述光照位置处的反馈值与预设的阈值相比较来确定所述光照位置处是否按照预设程序进行纤维缠绕;
如果确定所述光照位置处未按照预设程序进行纤维缠绕,控制所述光照射机构调整所述照射光的光照参数和/或控制所述缠绕机构调整缠绕参数,并控制所述缠绕机构对所述部件继续进行纤维缠绕。
2.根据权利要求1所述的光固化式纤维缠绕装置,其特征在于,所述控制机构确定所述光照位置处未按照预设程序进行纤维缠绕时,控制所述光照射机构增大所述照射光的光照强度。
3.根据权利要求1所述的光固化式纤维缠绕装置,其特征在于,所述控制机构如果确定所述光照位置处是按照预设程序进行纤维缠绕,控制所述光照射机构减小或保持所述照射光的光照强度。
4.根据权利要求1所述的光固化式纤维缠绕装置,其特征在于,所述光照射机构还包括检测单元,所述检测单元检测光照位置处的反馈值,并将所述反馈值反馈给控制机构。
5.根据权利要求4所述的光固化式纤维缠绕装置,其特征在于,所述检测单元所检测的光照位置处的反馈值包括所述光照射机构提供的照射光自出射至反射回来的时间间隔值、所述光照射机构提供的照射光自出射至反射回来的光强变化值、所述光照射机构提供的照射光自出射至反射回来的亮度变化值或所述光照射机构提供的照射光在光照表面的散射图像的像素变化值。
6.根据权利要求1所述的光固化式纤维缠绕装置,其特征在于,所述纤维的缠绕参数包括纤维所在位置参数、纤维相对于所述部件的轴向进给参数和/或纤维缠绕的张力。
7.根据权利要求1所述的光固化式纤维缠绕装置,其特征在于,所述缠绕机构包括基座、设置于所述基座的旋转单元和纤维供给单元;
在所述旋转单元的驱动下放置于所述旋转单元上的所述部件进行旋转而完成后续的纤维缠绕动作,所述纤维供给单元根据来自所述控制机构的指令,沿所述部件的预定缠绕进给方向运动的同时并向所述部件输送所述纤维。
8.根据权利要求7所述的光固化式纤维缠绕装置,其特征在于,所述控制机构包括相互连接的比较单元、纤维调控单元和能量调控单元;
所述比较单元获取光照位置处的反馈值,并与预设的阈值进行比较,当所述反馈值不等于所述阈值时,反馈相应的调整信号给所述纤维调控单元和所述能量调控单元;
所述纤维调控单元与所述纤维供给单元连接,当接收到所述比较单元反馈的所述调整信号时,调整所述预设程序中的纤维的缠绕参数,所述纤维供给单元根据调整所述纤维的缠绕参数后的程序进行纤维输送;
所述能量调控单元与所述光照射机构连接,当接收到所述比较单元反馈的所述调整信号时,控制所述光照射机构增大或减小其所提供的照射光的光照强度。
9.根据权利要求1~8任一项所述的光固化式纤维缠绕装置,其特征在于,所述光照射机构所提供的照射光包括激光、可见光、紫外光、红外光、中子射线或电子射线。
10.根据权利要求1~8任一项所述的光固化式纤维缠绕装置,其特征在于,所述纤维包括碳纤维、碳纳米管纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的任一种。
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CN202022222561.XU CN214294586U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种光固化式纤维缠绕装置 |
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GR01 | Patent grant | ||
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