DE202017107260U1

DE202017107260U1 - Laying device for laying tapes

Info

Publication number: DE202017107260U1
Application number: DE202017107260.6U
Authority: DE
Original assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2019-03-01
Anticipated expiration: 2027-11-30

Abstract

Legevorrichtung (1) zum Legen von Tapes (2) mit einer Zuführungseinrichtung (20, 20a) zum Zuführen zumindest eines Tapes (2) oder Bandmaterial (3) zu einer nachgeordneten Legeeinrichtung (40), welche zum Aufnehmen von zugeführten Tapes (2) und Platzieren der Tapes (2) auf einem Legetisch (50) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder in der Legeeinrichtung (40) eine Überprüfungseinrichtung (30) zum Überprüfen auf Fehler (4) im und/oder am Tape (2) oder Bandmaterial (3) angeordnet ist.

Laying device (1) for laying tapes (2) with a feed device (20, 20a) for feeding at least one tape (2) or strip material (3) to a downstream laying device (40), which is used for receiving supplied tapes (2) and Placing the tapes (2) is arranged on a laying table (50), characterized in that before and / or in the laying device (40) a checking device (30) for checking for errors (4) in and / or on the tape (2) or strip material (3) is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Legevorrichtung zum Legen von Tapes nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.The present invention relates to a laying device for laying tapes according to the preamble of claim 1.

Die Anwendungen für Faserverbundwerkstoffe sind über die vergangenen Jahrzehnte immer weiter gestiegen, insbesondere wenn sie als preiswerte Alternative zu den metallischen Werkstoffen gesehen werden konnten, mit den Vorteilen der Gestaltungsfreiheit und anwendungsspezifischer Formulierungsmöglichkeiten. Speziell der Werkstoff CFK (Carbon-faserverstärkter Kunststoff) hat ein extrem hohes Leichtbaupotential, wobei er sich zugleich durch seine hohe Festigkeit und sehr hohe Struktursteifigkeit auszeichnet. Letzteres ist beispielsweise im Automobilbau ein wichtiges Kriterium.Fiber composite applications have continued to increase over the past decades, especially when viewed as a cost-effective alternative to metallic materials, with the benefits of design freedom and application-specific formulation capabilities. Specifically, the material CFK (carbon fiber reinforced plastic) has an extremely high potential for lightweight construction, while being characterized by its high strength and very high structural rigidity. The latter is an important criterion in automotive engineering, for example.

Die automatisierbare Herstellung der Preform stellt eine Schlüsseltechnologie im Herstellungsprozess von endlosfaserverstärkten Faserverbundbauteilen zur Realisierung einer effizienten Großserienfertigung mit reproduzierbarer stabiler Bauteilqualität dar. Aber auch bei sogenannten Hybridbauteilen, also formgepressten Blechen, die vornehmlich mit Carbonfaser-Halbzeugen verpresst werden um kritische Belastungszonen zusätzlich zu verstärken, müssen sich alle Produktions-Einheiten anlagen- und steuerungstechnisch integrieren lassen, wenn eine hinreichende Produktivität erreicht werden soll.The automatable production of the preform is a key technology in the production process of continuous fiber reinforced fiber composite components to realize an efficient mass production with reproducible stable component quality dar. But also in so-called hybrid components, ie compression molded sheets, which are mainly pressed with carbon fiber semi-finished to strengthen critical stress zones in addition must All production units can be integrated in plant and control technology if sufficient productivity is to be achieved.

Zur Herstellung von endlosfaserverstärkten Bauteilen werden heute überwiegend textile Faser-Halbzeuge wie Fasergewebe oder Fasergelege verwendet, welche mit einer Matrix teilweise oder vollständig imprägniert sind. Ferner können Fasergewebe auch mit pulverförmigen Kunststoff infiltriert werden oder aus einem Mischgarn mit einem Anteil an thermoplastischen Fasern hergestellt werden, deren thermoplastischer Anteil bei der weiteren Verarbeitung aufgeschmolzen wird und die Matrix bildet. Die Matrix von faserverstärkten Kunststoffen hat die Aufgabe, die hochbelastbaren Fasern einzubetten (Stützfunktion) und deren Zwischenraum vollständig auszufüllen (Sperrfunktion).For the production of continuous fiber reinforced components, predominantly textile fiber semi-finished products, such as fiber fabrics or fiber fabrics, which are partially or completely impregnated with a matrix, are used today. Furthermore, fiber webs can also be infiltrated with powdered plastic or produced from a blended yarn with a proportion of thermoplastic fibers whose thermoplastic fraction is melted during further processing and forms the matrix. The matrix of fiber-reinforced plastics has the task of embedding the heavy-duty fibers (supporting function) and completely filling their intermediate space (blocking function).

An Matrix-Werkstoffe können grundsätzlich Materialien aus den Gruppen der Thermoplaste und ggf. zusätzlicher elastifizierender Komponenten, wie Elastomere, eingesetzt werden, welche sich in der Festigkeit, der maximalen Dehnung, der Einsatztemperatur, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Chemikalienbeständigkeit unterscheiden.In principle, materials from the groups of thermoplastics and optionally additional elasticizing components, such as elastomers, which differ in strength, maximum elongation, operating temperature, processing speed and chemical resistance, can be used on matrix materials.

Aus diesen Halbzeugen, die als Rollen oder Plattenware in Standardformaten zur Verfügung stehen, werden beispielsweise in einem Schneidprozess Zuschnitte erzeugt, die in der Regel das umgeformte Bauteil vollflächig auskleiden.From these semi-finished products, which are available as rolls or sheets in standard formats, blanks are produced, for example, in a cutting process, which usually line the formed component over its entire surface.

Alternativ können endlosfaserverstärkte Bauteile auch über Faser- oder auch als Tape-Legeverfahren bekannt gewordene Verfahren wesentlich verschnittärmer bzw. verschnittfrei und damit ressourceneffizienter hergestellt werden. Speziell die Verwendung von Tapes aus thermoplastischen Endlosfasern erweist sich als eine sehr attraktive Prozessvariante. Mit einem „Tape“ ist im Zusammenhang vorzugsweise jegliche Art von bahnförmigem Material, insbesondere ein Prepregmaterial, das beispielsweise eine Breite zwischen 30 und 200 mm aufweist, gemeint, welches für ein Ablegen mittels einer Tapelegevorrichtung geeignet ist. Mit „Prepegmaterial“ sind vorliegend insbesondere Faser-Garne (Rovings), Faser-Gelege und/oder Faser-Gewebe gemeint, welche mit einer Matrix, beispielsweise einer Thermoplastmatrix, teilweise oder vollständig imprägniert, insbesondere vorimprägniert, sind. Bei den „Fasern“ handelt es sich insbesondere um Kohlenstofffasern, ist aber in gleicher Weise auch für Glasfasern oder andere, insbesondere künstlich hergestellte, Fasern oder auch Naturfasern anwendbar. Zur Verarbeitung von Tapes ist bekannt, diese mittels Tapelegevorrichtungen, insbesondere auch sogenannte Fibre-Placement-Vorrichtungen, von einer Spule oder Rolle abzuziehen, auf Länge zu schneiden und auf einen Legetisch bzw. einer bereits auf dem Legetisch abgelegten Tapestruktur abzulegen. Mit dem Ablegen eines Tapestreifens wird dieser über eine Anzahl an Ultraschall-Schweißköpfen punktweise mit der darunter liegende Tapeschicht verbunden. Beispielhafte Tapelegevorrichtungen sind beispielsweise aus den Dokumenten WO 2014/083196 A1 und US 8,048,253 bekannt.Alternatively, continuous fiber-reinforced components can also be produced using fiber or tape-laying methods that have become known with much less waste or without wastage and therefore more resource-efficient. In particular, the use of tapes made of thermoplastic continuous fibers proves to be a very attractive process variant. By "tape" in the context is preferably meant any type of sheet material, in particular a prepreg material having, for example, a width of between 30 and 200 mm, which is suitable for being deposited by means of a tape laying device. In the present case, "prepreg material" means, in particular, fiber yarns (rovings), fiber scrims and / or fiber webs which are partially or completely impregnated with a matrix, for example a thermoplastic matrix, in particular preimpregnated. The "fibers" are in particular carbon fibers, but in the same way also for glass fibers or other, especially man-made fibers or natural fibers applicable. For the processing of tapes is known to deduct them by tape laying devices, in particular so-called fiber placement devices from a spool or roll to cut to length and place on a laying table or already laid on the laying table tapestry. When a tape strip is deposited, it is connected pointwise to the underlying tape layer via a number of ultrasonic welding heads. Exemplary tape-laying devices are, for example, from the documents WO 2014/083196 A1 and US 8,048,253 known.

Neben einem prozesssicheren Legeprozess ist jedoch auch die Thematik der Qualitätssicherung von Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf eine serielle Produktion von Bauteilen mittels Tapelegevorrichtungen. Aus der DE 10 2013 104 546 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung von Fehlstellen von, auf einer Oberfläche abgelegten Faserhalbzeugen bekannt, wobei ein Höhenprofil der Halbzeugoberfläche des abgelegten Halbzeuges ermittelt wird und Fehlstellen durch eine Bildauswerteeinheit ermittelt werden. Aus der EP 1 503 206 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung von Defekten oder Fremdkörpern auf einer gelegten Faserverbundstruktur bekannt, wobei die Faserverbundstruktur mittels Hell- und Dunkelfeldbeleuchtung beleuchtet und eine Kamera die Reflektionen an der Faserverbundstruktur aufnimmt und Fehler auf Grund unterschiedlicher Reflektionen an den Fehlstellen und/oder Fremdkörpern erkannt werden. Mit den bekannten Verfahren lassen sich Defekte und andere Fehler gut erkennen und die Qualitätssicherung sicherstellen.In addition to a process-reliable laying process, however, the topic of quality assurance is of importance, in particular with regard to a serial production of components by means of tape-laying devices. From the DE 10 2013 104 546 A1 is a method for detecting defects of, stored on a surface semi-finished fiber products known, wherein a height profile of the semi-finished surface of the deposited semi-finished product is determined and defects are determined by an image evaluation unit. From the EP 1 503 206 A1 a method for detecting defects or foreign bodies on a laid fiber composite structure is known, wherein the fiber composite structure illuminated by light and dark field illumination and a camera receives the reflections on the fiber composite structure and errors due to different reflections at the defects and / or foreign bodies are detected. With the known methods, defects and other defects can be easily recognized and ensure quality assurance.

Allerdings erfolgt bei den bekannten Verfahren die Erkennung von Fehlern, insbesondere Fehlern im abgelegten Faserstrang oder Tape, erst nachdem dieses auf der Form oder dem Tisch abgelegt wurde. Das fehlerbehaftete Tape kann nach dem Ablegen auf der Struktur meist nicht mehr entfernt oder einer Reparatur unterzogen werden, so dass die komplette, bereits gelegte Faserstruktur als Ausschuss aus dem Produktionsprozess ausgeschleust wird.However, in the known method, the detection of errors, especially errors in the stored fiber strand or tape, only after it has been placed on the mold or the table. The faulty tape can usually no longer be removed after removal on the structure or subjected to a repair, so that the complete, already laid fiber structure is discharged as broke from the production process.

Als Fehler in einem Tape oder Bandmaterial, welche zu Tapes verarbeitet wird, können beispielsweise Risse oder Fehlstellen wie Löcher im Material selbst oder Brüche des Materials, welche die Länge der bevorzugt unidirektionalen Fasern im Tape oder Bandmaterial begrenzen, gesehen werden. Weiter können aber auch Krümmungen der Kanten des Tapes oder Bandmaterials, Aufwölbungen oder Lagendoppelungen als Fehler im Tape oder Bandmaterial erachtet werden.For example, as defects in a tape or tape material being processed into tapes, cracks or imperfections such as holes in the material itself or breaks in the material which limit the length of the preferably unidirectional fibers in the tape or tape material can be seen. Further, however, curvatures of the edges of the tape or tape material, bulges or layer doubles may be considered as defects in the tape or tape material.

Daher ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Legevorrichtung anzugeben, mittels welcher Fehler in Tapes frühzeitig erkannt werden können.Therefore, the object of the present invention to provide a laying device by means of which errors in tapes can be detected early.

Es ist weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Legevorrichtung anzugeben, mittels welcher der Ausschuss an fehlerbehafteten Faserverbundstrukturen, insbesondere an halbfertigen Faserverbundstrukturen, reduziert wird.It is a further object of the present invention to provide a laying device by means of which the rejects of faulty fiber composite structures, in particular on semi-finished fiber composite structures, is reduced.

Diese und weitere Aufgaben der gelöst durch eine Legevorrichtung zum Legen von Tapes wie in dem unabhängigen Anspruch angegeben. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.These and other objects are achieved by a laying device for laying tapes as indicated in the independent claim. Further preferred embodiments are set forth in the dependent claims.

Als eine Lösung wird eine Legevorrichtung zum Legen von Tapes angeben, mit einer Zuführungseinrichtung zum Zuführen zumindest eines Tapes oder Bandmaterial zu einer nachgeordneten Legeeinrichtung , welche zum Aufnehmen von zugeführten Tapes und Platzieren der Tapes auf einem Legetisch angeordnet ist, wobei vor und/oder in der Legeeinrichtung eine Überprüfungseinrichtung zum Überprüfen auf Fehler im und/oder am Tape und/oder Bandmaterial angeordnet ist.As a solution, a laying device for laying tapes, with a feeding device for feeding at least one tape or tape material to a downstream laying device, which is arranged for receiving tapes supplied and placing the tapes on a laying table, wherein before and / or in the Laying a checking device for checking for errors in and / or on the tape and / or tape material is arranged.

Durch die Anordnung einer Überprüfungseinrichtung zum Überprüfen der Tapes oder des Bandmaterials vor und/oder in der Legeeinrichtung können fehlerbehaftete Tapes oder fehlerbehaftetes Bandmaterial frühzeitig vor dem Ablegen auf einer bereits existierenden Faserverbundstruktur erkannt werden. Der Ausschuss wird somit auf das einzelne fehlerbehaftete Tape oder Bandmaterial-Abschnitt begrenzt, eine bereits gelegte Faserverbundstruktur kann weiter verwendet und weitere fehlerfreie Tapes darauf abgelegt werden.By arranging a checking device for checking the tapes or the strip material in front of and / or in the laying device, faulty tapes or faulty strip material can be recognized early on before depositing on an already existing fiber composite structure. The rejects are thus limited to the single faulty tape or band material section, an already laid fiber composite structure can continue to be used and further faultless tapes can be deposited thereon.

Der Ausschuss an hochwertigem Tape-Material wird somit deutlich reduziert, da auf bereits gelegte Faserverbundstrukturen keine fehlerbehafteten Tapes abgelegt werden und die bereits gelegte Faserverbundstruktur aussortiert werden muss.The rejection of high-quality tape material is thus significantly reduced since no faulty tapes are deposited on already laid fiber composite structures and the already laid fiber composite structure has to be sorted out.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet aus, dass die Legevorrichtung weiter eine Materialzufuhreinheit sowie eine Schneideinrichtung umfasst, wobei mittels der Materialzufuhreinheit ein Bandmaterial der Zuführungseinrichtung zugeführt wird und in der Schneideinrichtung ein Ablängen des Bandmaterials zu Tapes erfolgt. Durch das Zuführen von Bandmaterial können die Tapes mittels der Schneideinrichtung auf das gewünschte Maß abgelängt werden. Zudem erlaubt diese Art der Zuführung auch das Ausschneiden von fehlerbehafteten Stellen direkt aus dem Bandmaterial, wodurch der Verschnitt und der Verlust an Tapematerial deutlich reduziert werden.A preferred embodiment is characterized in that the laying device further comprises a material supply unit and a cutting device, wherein by means of the material feed unit, a strip material is fed to the feed device and in the cutting device, a cutting of the strip material to tapes. By feeding strip material, the tapes can be cut to the desired level by means of the cutting device. In addition, this type of supply also allows the cutting of faulty areas directly from the strip material, whereby the waste and the loss of tape material are significantly reduced.

Vorzugsweise ist die Überprüfungseinrichtung in der Materialzufuhreinheit und/oder unmittelbar vor oder nach der Schneideinrichtung angeordnet. Eine Anordnung der Überprüfungseinrichtung in einem frühen Prozessschritt ermöglicht das schnelle Ausschleusen von fehlerbehaftetem Material, ohne dass dies beispielsweise durch die komplette Legevorrichtungen transportiert werden muss. In der Materialzufuhreinheit können bereits Fehler im Bandmaterial selbst erkannt werden. Fehler, wie beispielsweise Risse im Tape, können vereinzelt auch während der Verarbeitung und Transport der Tapes oder des Bandmaterials entstehen, so dass die Anordnung der Überprüfungseinrichtung unmittelbar vor oder nach der Schneideinrichtung mögliche, in der Verarbeitung erzeugte Fehler erkennen kann und die Fehlerquote weiter reduziert wird.Preferably, the checking device is arranged in the material supply unit and / or immediately before or after the cutting device. An arrangement of the checking device in an early process step allows the quick removal of faulty material, without this, for example, has to be transported through the complete laying devices. Errors in the strip material itself can already be detected in the material supply unit. Defects such as cracks in the tape may occasionally also occur during the processing and transport of the tapes or the strip material, so that the arrangement of the checking device immediately before or after the cutting device can detect possible errors generated in the processing and the error rate is further reduced ,

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Überprüfungseinrichtung einen optischen, akustischen oder strahlensensitiven Sensor sowie eine optische, akustische oder strahlungsgebende Quelle. Die Wahl der Quelle ist dabei abhängig auch vom verwendeten Bandmaterial und von der Auslösungsgenauigkeit. Vorzugsweise wird eine optische Quelle und ein entsprechender Sensor eingesetzt, da solche breit verfügbar und einfach einsetzbar sind. Bevorzugt ist die Quelle eine Lichtquelle und/oder der Sensor eine Kamera.In a preferred embodiment, the checking device comprises an optical, acoustic or radiation-sensitive sensor as well as an optical, acoustic or radiation-emitting source. The choice of source depends on the strip material used and on the accuracy of the triggering. Preferably, an optical source and a corresponding sensor are used, since such are widely available and easy to use. Preferably, the source is a light source and / or the sensor is a camera.

Alternativ oder ergänzend sind die Quelle und der Sensor der Überprüfungseinrichtung auf einer Seite des Tapes oder Bandmaterials oder auf gegenüberliegenden Seiten des Tapes oder Bandmaterials angeordnet. Bei einer Anordnung von Quelle und Sensor auf einer Seite des Tapes oder Bandmaterials werden die Fehler durch Auswertung der Reflektion, der von der Quelle ausgesendeten Strahlung, erkannt. Im Falle einer Anordnung von Quelle und Sensor auf gegenüberliegenden Seiten werden Fehler durch Veränderung des Absorptionsverhaltens detektiert. Auch eine Kombination aus Absorptions- und Reflektionverhalten des zu überprüfenden Tapes oder Bandmaterials ist denkbar. Als die Seite eines Tapes oder des Bandmaterials wird insbesondere deren Flächenseite gesehen.Alternatively or additionally, the source and the sensor of the inspection device are arranged on one side of the tape or tape material or on opposite sides of the tape or tape material. In an arrangement of source and sensor on one side of the tape or tape material, the errors are detected by evaluating the reflection, the radiation emitted by the source. In the case of an arrangement of source and sensor on opposite sides errors are detected by changing the absorption behavior. A combination of absorption and reflection behavior of the tapes or strip material to be checked is also conceivable. As the side of a tape or the tape material, in particular, its surface side is seen.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet aus, dass eine Steuervorrichtung angeordnet ist, welche die Legeeinrichtung und/oder Zuführungseinrichtung in Abhängigkeit von der Überprüfungseinrichtung derart steuert, dass fehlerbehaftete Tapes oder Teile davon aus der Legevorrichtung ausgeschleust werden. Mittels der Steuervorrichtung kann der aktuell geplante Ablegeprozess in Abhängigkeit von einem Signal der Überprüfungseinrichtung unterbrochen werden und fehlerbehaftete Tapes noch vor dem Ablegen ausgeschleust werden.A preferred embodiment is characterized in that a control device is arranged, which controls the laying device and / or feeding device in dependence on the checking device such that defective tapes or parts thereof are discharged from the laying device. By means of the control device, the currently planned deposition process can be interrupted as a function of a signal of the checking device, and faulty tapes can be ejected even before they are deposited.

Die Vorrichtung ist bevorzugt zur Durchführung eines Legeverfahrens zum Legen von Tapes geeignet, welches die folgenden Schritte umfasst: Zuführen zumindest eines Tapes mittels einer Zuführungseinrichtung zu einer Legeeinrichtung; Aufnehmen und Platzieren des zumindest einen Tapes auf einem Legetisch mittels einer Legeeinrichtung; wobei vor dem Platzieren des Tapes auf dem Legetisch das Tape oder Bandmaterial auf Fehler mittels einer Überprüfungseinrichtung überprüft wird.The device is preferably suitable for carrying out a laying method for laying tapes, comprising the following steps: feeding at least one tape to a laying device by means of a feed device; Picking up and placing the at least one tape on a laying table by means of a laying device; wherein before placing the tape on the laying table, the tape or tape material is checked for defects by means of a checking device.

Durch das Überprüfen des Tape oder Bandmaterial auf Fehler vor dem Ablegen mit der Legeeinrichtung können Fehler frühzeitig erkannt werden und das fehlerbehaftete Tape wird nicht auf der bereits gelegten Faserverbundstruktur abgelegt.By checking the tape or tape material for errors before depositing with the laying device errors can be detected early and the faulty tape is not stored on the already laid fiber composite structure.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei einer Feststellung eines Fehlers in dem Tape oder in dem Bandmaterial durch die Überprüfungseinrichtung eine Steuervorrichtung die Zuführeinrichtung und/oder Legeeinrichtung derart ansteuert, dass das fehlerbehaftete Tape aus der Legevorrichtung ausgeschleust wird. Das fehlerbehaftete Tape wird vor dem Ablegen auf der bereits gelegten Faserverbundstruktur aus dem System entfernt.It is preferably provided that when a fault is detected in the tape or in the strip material by the checking device, a control device controls the feeding device and / or laying device in such a way that the defective tape is ejected from the laying device. The faulty tape is removed from the system prior to depositing on the already laid fiber composite structure.

Vorzugsweise wird das Bandmaterial über eine Materialzufuhreinheit der Tapelegevorrichtung zugeführt und mittels einer Schneideinrichtung auf ein gewünschtes Maß zu einem Tape abgelängt. Die Zuführung von Bandmaterial ermöglicht das exakte Schneiden des Tapes auf ein bestimmtes, an der aktuellen Legeposition benötigtes Maß.Preferably, the strip material is fed via a material feed unit of the tape laying device and cut to a desired level by means of a cutting device to form a tape. The supply of strip material allows the exact cutting of the tape to a specific, required at the current laying position measure.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet aus, dass die Überprüfungseinrichtung nur dann ein Fehlersignal ausgibt, wenn der Fehler einen Grenzwert überschreitet. Kleine Fehler, wie beispielsweise Risse entlang der Faserrichtung mit einer Länge kleiner 10 mm, können zwar durch die Überprüfungseinheit detektiert werden, jedoch können diese Tapes trotzdem abgelegt werden, da der Fehler noch im Bereich einer Toleranz liegt, welche für das letztendlich herzustellende Bauteil akzeptabel ist und keine Auswirkungen auf dessen Eigenschaften hat.A preferred embodiment records that the checking device only outputs an error signal if the error exceeds a limit value. Although small defects, such as cracks along the fiber direction with a length of less than 10 mm, can be detected by the verification unit, but these tapes can still be stored because the error is still in the range of tolerance, which is acceptable for the final component to be manufactured and does not affect its properties.

Alternativ oder ergänzende ist der Grenzwert eine Mindestlänge eines Risses oder einer Summe von Rissen und/oder der Grenzwert der zulässigen Risslänge innerhalb eines Tapes eine Funktion der Länge und/oder Breite und/oder Dicke des Tapes. Bei der Betrachtung eines Grenzwertes können einzelne Fehler separat und/oder auch mehrere kleine Fehler betrachtet werden. Insbesondere bei Fehlern in Form von Rissen innerhalb des Tapes können die einzelnen Risslängen innerhalb eines Tapes addiert werden. Sofern diese Summe nicht den vorgeschriebenen Grenzwert überschreitet, kann dieses Tape auch auf der bereits gelegten Faserverbundstruktur abgelegt werden. Neben der Festlegung von bestimmten, absoluten Grenzwerten kann der Grenzwert auch in Abhängigkeit von Variablen, beispielsweise der Länge und/oder Breite und/oder Dicke des Tapes variieren.Alternatively or additionally, the limit value is a minimum length of a crack or a sum of cracks and / or the limit of the permissible crack length within a tape is a function of the length and / or width and / or thickness of the tape. When considering a limit, individual errors can be considered separately and / or several small errors. Particularly in the case of faults in the form of cracks within the tape, the individual crack lengths can be added within a tape. If this sum does not exceed the prescribed limit, this tape can also be stored on the already laid fiber composite structure. In addition to specifying certain absolute limits, the limit may also vary depending on variables such as the length and / or width and / or thickness of the tape.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen werden, dass bei Anordnung der Überprüfungseinrichtung vor der Schneideinrichtung nur der fehlerbehaftete Abschnitt des Tapes aus dem Bandmaterial ausgeschnitten wird. Hierdurch kann der Verlust an Tape-Material weiter reduziert werden.In a further preferred embodiment it can be provided that, when the checking device is arranged in front of the cutting device, only the defective section of the tape is cut out of the strip material. This can further reduce the loss of tape material.

Vorzugsweise wird das Tape oder Bandmaterial zur Überprüfung gespannt wird. Durch das Spannen können Fehler besser erkannt werden.Preferably, the tape or tape is tensioned for inspection. By clamping errors can be better detected.

Alternativ oder in Kombination erfasst die Überprüfungseinrichtung weitere Messdaten des überprüften Tapes oder Bandmaterials wie Länge, Breite, Position und Verlauf der Tapekanten, Winkel des Tape-Anfang und Tape-Ende und übergibt diese an die Steuervorrichtung. Mittels der weiteren Daten kann der Legeprozess im Gesamten optimiert werden, da etwa aus den Längen der einzelnen Tapes das Ende einer Rolle eines Bandmaterials errechnet werden oder die Ablage auf Grund der Schnittwinkel von Tape-Anfang und Tape-Ende optimiert werden kann.Alternatively or in combination, the checking device detects further measured data of the checked tape or strip material such as length, width, position and course of the tape edges, angle of the tape start and tape end and transfers them to the control device. By means of further data, the laying process can be optimized as a whole, since the end of a roll of a strip material can be calculated from the lengths of the individual tapes or the filing can be optimized on the basis of the cutting angle of the beginning of the tape and the end of the tape.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Überprüfungssystem die komplette Breite des Bandmaterials oder des Tapes erfasst und/oder das Überprüfungssystem einen schmalen Ausschnitt der Länge des zu schneidenden Bandmaterial oder des Tapes erfasst und die gesamte Länge des Tapes über den Vorschub des Bandmaterials bzw. des Tapes erfasst wird. Die Tapes haben typischerweise eine deutlich größere Länge als Breite, welche beispielsweise zwischen 50 mm und 250 mm liegt. Gerade bei sehr langen Tapes, welche bis zu 3000 mm lang sein können, kann es schwierig sein, diese in einem Vorgang komplett zu erfassen. So ist es vorteilhaft nur einen schmalen Bereich bevorzugt über die komplette Breite zu erfassen und die gesamte Länge über einen automatischen Durchlauf des Tapes über den schmalen Bereich zu erfassen, wodurch die Quelle und der Sensor entsprechend kleiner ausgelegt werden können.It is preferably provided that the checking system detects the complete width of the strip material or the tape and / or the inspection system detects a narrow section of the length of the strip material or tape to be cut and detects the entire length of the tape via the feed of the strip material or the tape becomes. The tapes typically have a significantly greater length than width, which is for example between 50 mm and 250 mm. Especially with a lot long tapes, which can be up to 3000 mm long, it can be difficult to completely grasp them in one operation. Thus, it is advantageous to capture only a narrow area preferably over the entire width and to detect the entire length over an automatic passage of the tape over the narrow area, whereby the source and the sensor can be designed correspondingly smaller.

In Kombination oder ergänzend können die Messdaten dem zugehörigen Tape zugeordnet werden, so dass beispielsweise bei einer Unterbrechung die Daten der bereits gelegten Faserverbundstruktur vorrätig sind, um nach Ausschleusen von fehlerbehafteten Tapes wieder korrekt fortfahren zu können.In combination or in addition, the measured data can be assigned to the associated tape, so that, for example, in the case of an interruption, the data of the already laid fiber composite structure is available in order to be able to proceed correctly again after the removal of faulty tapes.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird, abhängig von der Position des Fehlers innerhalb eines Tapes, ein auf unter Sollmaß geschnittenes Tape-Reststück, an einer Legeposition auf dem Legetisch platziert, an denen die reduzierte Länge für das zu produzierende Bauteil ausreichend lang ist. Somit können auch Tapes verarbeitet werden, deren Länge nach dem Entfernen des fehlerbehafteten Abschnitts eigentlich zu kurz für die angedachte Legeposition wären, an einer anderen Legeposition abgelegt werden, wodurch der Verlust an Tapematerial weiter reduziert wird.In a further preferred embodiment, depending on the position of the fault within a tape, a tape remaining cut to a nominal dimension is placed on a laying position on the laying table at which the reduced length for the component to be produced is sufficiently long. Thus, even tapes can be processed, the length of which would be too short for the proposed laying position after the removal of the faulty section, are placed on another laying position, whereby the loss of tape material is further reduced.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung mit den Zeichnungen hervor. Die Erfindung wird im Folgenden im Detail mit Bezug auf die Figuren beschrieben werden.Further advantageous measures and embodiments of the subject matter of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description with the drawings. The invention will be described below in detail with reference to the figures.

Es zeigen

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Legen von Tapes; und
2 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Legen von Tapes.

Show it

1 a schematic representation of a device according to the invention for laying tapes; and
2 a schematic representation of another device according to the invention for laying tapes.

In der 1 ist eine Tapelegevorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt. Wie in 1 dargestellt wird in der Tapelegevorrichtung 1 ein Bandmaterial 3, das beispielsweise auf einer Spule 12 aufgewickelt bereitgestellt wird, mittels einer Materialzufuhreinheit 10 von der Spule 12 abgewickelt und einer der Materialzufuhreinheit 10 nachgeordneten Zuführungseinrichtung 20 zugeführt. Zu diesem Zweck kann die Materialzufuhreinheit 10 ein Paar von Antriebswalzen 11 aufweisen, die einen Walzenantrieb, auch als Mangelantrieb bezeichnet, bilden, der für den Transport des Bandmaterials 3 sorgt. Die Antriebswalzen 11 werden dabei von einem oder von mehreren Motoren (nicht dargestellt) unter Steuerung einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) angetrieben, so dass das Bandmaterial 3 mit einer gewünschten Geschwindigkeit und/oder einer gewünschten Länge in die Zuführungseinrichtung 20 „geschoben“ und derart zugeführt wird. Die Spule 12 wird dabei durch ein oder mehrere Motoren (nicht dargestellt) eigenständig angetrieben und wickelt das Bandmaterial 3 kontinuierlich von der Spule 12 ab. Weiterhin sind in der Materialzufuhreinheit 10 ein oder mehrere Umlenkrollen 13 angeordnet sowie ein Tänzersystem 14, welches als Puffer für das Bandmaterial dient, beispielsweise wenn eine Spule 12 ausgewechselt werden muss. Das Tänzersystem 14 bewirkt mittels eines Federsystems oder ähnlichem einen Vorrat an Bandmaterial 3. Dies ermöglicht es auch, dass das Bandmaterial 3 kontinuierlich von der Spule 12 abgewickelt, jedoch im nachfolgenden Prozess schrittweise oder mit kleinen Unterbrechungen verarbeitet werden kann. Im weiteren Verlauf wird das Bandmaterial 3 in der Zuführungseinrichtung 20 von einer Schneidvorrichtung 24 zu einzelnen Tapes 2 geschnitten. Zum sauberen Schneiden von Tapes 2 ist es erforderlich, dass der Walzenantrieb 11 kurz stoppt und die Zuführung an Bandmaterial 3 zur Zuführungseinrichtung 20 kurz angehalten wird. Um trotzdem ein kontinuierliches Abwickeln der Spule 12 zu ermöglichen, kann das Tänzersystem 14 dieses kurze Abbremsen oder Abstoppen der Bandbewegung ausgleichen.In the 1 is a tape device 1 according to one embodiment shown in a schematic cross-sectional view. As in 1 is shown in the tape laying device 1 a band material 3 For example, on a spool 12 is provided wound by means of a material supply unit 10 from the coil 12 unwound and one of the material feed unit 10 downstream feeder 20 fed. For this purpose, the material supply unit 10 a pair of drive rollers 11 comprising a roller drive, also referred to as lack drive, form, for the transport of the strip material 3 provides. The drive rollers 11 are thereby driven by one or more motors (not shown) under the control of a control device (not shown), so that the strip material 3 at a desired speed and / or length into the feeder 20 "Pushed" and fed in such a way. The sink 12 is thereby independently driven by one or more motors (not shown) and winds the strip material 3 continuously from the coil 12 from. Furthermore, in the material supply unit 10 one or more pulleys 13 arranged as well as a dancer system 14 , which serves as a buffer for the strip material, for example when a coil 12 must be replaced. The dancer system 14 causes by means of a spring system or the like a supply of strip material 3 , This also allows that the strip material 3 continuously from the coil 12 but can be processed step by step or with small interruptions in the subsequent process. In the further course, the band material 3 in the feeder 20 from a cutting device 24 to individual tapes 2 cut. For clean cutting of tapes 2 It is necessary that the roller drive 11 short stops and the supply of tape material 3 to the feeder 20 is briefly stopped. Nevertheless, a continuous unwinding of the coil 12 To enable the dancer system 14 compensate for this short deceleration or stopping of the belt movement.

In der Schneideinrichtung 24 der Zuführungseinrichtung 20 wird das Bandmaterial 3 mittels eines Schneidmittels, das beispielsweise als ein Schneidmesser ausgeführt ist, geschnitten, um von dem Bandmaterial 3 einzelne Tapes 2 einer jeweils gewünschten Länge abzutrennen. Das Schneidmesser ist dabei winkelig verstellbar, so dass nicht nur Schnitte quer zur Bandrichtung oder zur Produktionsrichtung 70 des Bandmaterials 3 ausgeführt werden können, sondern mittels einer entsprechenden Verstellung des Schneidmessers um einen Winkel von beispielsweise ± 45° relativ zur Querrichtung des Bandmaterials 3, welche sich entlang deren Breite erstreckt, auch Tapes 2 abgeschnitten werden können, die in einem entsprechenden, gewünschten Winkel zugeschnitten sind.In the cutting device 24 the feeding device 20 becomes the band material 3 by means of a cutting means, which is designed for example as a cutting blade, cut to from the strip material 3 individual tapes 2 to separate a desired length. The cutting blade is angularly adjustable so that not only cuts across the tape direction or the production direction 70 of the band material 3 can be performed, but by means of a corresponding adjustment of the cutting blade by an angle of, for example, ± 45 ° relative to the transverse direction of the strip material 3 which extends along its width, also tapes 2 can be cut off, which are cut in a corresponding desired angle.

Nachdem die Tapes 2 derart in der Schneideinrichtung 24 von dem Bandmaterial 3 abgetrennt und vereinzelt wurden, werden die Tapes 2 zu einer Legeeinrichtung 40 zugeführt und an diese übergeben.After the tapes 2 such in the cutter 24 from the strip material 3 separated and singled, the tapes are 2 to a laying device 40 fed and handed over to this.

Die Legeeinrichtung 40 ist über einem Legetisch 50 angeordnet und kann in vertikaler Richtung relativ zum Legetisch 50 bewegt werden, so dass die Legeeinrichtung 40 jeweils ein einzelnes Tape 2 auf dem Legetisch 50 platzieren und ablegen kann. Beispielsweise kann eine Linearführung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, mittels der die Legeeinrichtung 40 in vertikaler Richtung auf den Legetisch 50 abgesenkt werden kann, um die Tapes 2 auf einer Arbeitsfläche des Legetischs 50, oder einer bereits zuvor auf der Arbeitsfläche des Legetisches 50 ausgebildeten Faserverbundstruktur, auch als Tapestruktur bezeichnet, abzulegen, und gegebenenfalls kurz und leicht anzudrücken. Nach dem Ablegen des Tapes 2 wird die Legeeinrichtung 40 wieder angehoben, um ein nächstes Tape 2 aufzunehmen. Es sei hierbei bemerkt, dass im Sinne dieses Dokuments sowohl das Platzieren und Ablegen eines Tapes 2 auf der Arbeitsfläche des Legetisches 50, als auch das Ablegen eines Tapes 2 auf bereits zuvor auf dem Legetisch 50 abgelegten Tapes 2, insbesondere auf einer zuvor ausgebildeten Tapelage oder Tapestruktur, als ein Platzieren und Ablegen des Tapes 2 auf dem Legetisch 50 verstanden werden soll.The laying device 40 is over a lay table 50 arranged and can be in the vertical direction relative to the laying table 50 be moved so that the laying device 40 one single tape each 2 on the laying table 50 can place and place. For example, a linear guide (not ) may be provided by means of which the laying device 40 in the vertical direction on the Legetisch 50 can be lowered to the tapes 2 on a working surface of the laying table 50 , or one previously on the work surface of the Legetisches 50 trained fiber composite structure, also referred to as tapestry, store, and if necessary, short and easy to press. After dropping the tape 2 becomes the laying device 40 raised again to a next tape 2 take. It should be noted here that for the purposes of this document, both placing and removing a tape 2 on the working surface of the laying table 50 , as well as the laying down of a tape 2 on already before on the Legetisch 50 discarded tapes 2 , in particular on a previously formed stacking or tape structure, as placing and depositing the tape 2 on the laying table 50 to be understood.

Um das Absenken der Legeeinrichtung 40 zu ermöglichen, kann bei der Ausführungsform der 1 vorgesehen sein, dass die Zuführungseinrichtung 20 ebenfalls und gemeinsam mit der Legeeinrichtung 40 vertikal abgesenkt und angehoben wird. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass die Zuführungseinrichtung 20 und die Legeeinrichtung 40 zu einer als Legekopf bezeichneten Einheit zusammengefasst werden.To lower the laying device 40 to allow in the embodiment of the 1 be provided that the feeding device 20 also and together with the laying device 40 vertically lowered and raised. This can be done in particular by the fact that the feed device 20 and the laying device 40 to a unit called a laying head.

Alternativ ist es auch denkbar, den Legekopf bzw. die Legeeinrichtung 40 feststehend auszubilden, und den Legetisch 50 hebbar auszugestalten, so dass zur Ablage des Tapes 2 der Legetisch 50 angehoben wird. Im Übrigen ist es bevorzugt, dass der Legetisch 50 unter Steuerung der Steuereinrichtung (nicht dargestellt) um eine vertikale Drehachse Z gedreht werden kann, und/oder in horizontaler Richtung in x- und/oder y-Richtung bewegt werden kann, um eine gewünschte relative Positionierung des Tapes 2 relativ zum Legetisch 50 zu ermöglichen.Alternatively, it is also conceivable, the laying head or the laying device 40 form stationary, and the laying table 50 liftable, so that the filing of the tape 2 the laying table 50 is raised. Incidentally, it is preferable that the laying table 50 under the control of the control device (not shown) about a vertical axis of rotation Z can be rotated, and / or in the horizontal direction in the x and / or y direction can be moved to a desired relative positioning of the tape 2 relative to the laying table 50 to enable.

Zur Erhöhung der Legerate ist es insbesondere vorgesehen, dass mehrere Tapes 2 simultan, das heißt, insbesondere zeitgleich und mehrspurig gehandhabt werden, wobei durch eine solche Parallelisierung vorteilhaft die Anzahl gelegter Tapes 2 pro Abfolge entsprechend multipliziert wird.To increase the laying rate, it is provided in particular that several tapes 2 be simultaneously, that is, in particular at the same time and multi-track handled, with such a parallelization advantageous the number of tapes laid 2 multiplied accordingly per sequence.

Eine Überprüfungseinrichtung 30 zur Überprüfung des Bandmaterials 3 oder der Tapes 2 auf Fehler 4 kann an einem oder mehreren Orten entlang des Transportweges des Bandmaterials 3 oder des Tapes 2 in Produktionsrichtung angeordnet sein. So kann bereits in einem frühen Verarbeitungsstadium das Bandmaterial 3 in der Materialzufuhreinheit 10 mittels einer Überprüfungseinheit 30 überprüft werden. Auch eine Anordnung der Überprüfungseinheit 30 unmittelbar vor der Schneideinrichtung 24 ist möglich. Durch die frühzeitige Erkennung von Fehlern 4, wie beispielsweise Risse entlang der Produktionsrichtung oder in einem Winkel hierzu, Fehlstellen wie Löcher, Wölbungen oder Aufdoppelungen im Bandmaterial 3 können mittels der Schneideinrichtung 24 nur die fehlerbehafteten Abschnitte aus dem Bandmaterial 3 abgeschnitten werden. Gutes Bandmaterial 3 kann zu Tapes 2 verarbeitet werden und entsprechend auf dem Legetisch 50 platziert werden. Sollte die Länge des Tapes 2 durch das Heraustrennen eines fehlerbehafteten Abschnittes nicht mehr lang genug für die vorgesehene Platzierung auf dem Legetisch 50 sein, so kann dieses dann an einer Stelle platziert werden, an welcher die Restlänge des Tapes 2 ausreichend ist. Der Verlust an Tape-Material kann so weiter reduziert werden.A verification device 30 to check the band material 3 or the tapes 2 on error 4 can at one or more locations along the transport path of the strip material 3 or the tapes 2 be arranged in the direction of production. Thus, even at an early stage of processing, the strip material 3 in the material supply unit 10 by means of a verification unit 30 be checked. Also an arrangement of the verification unit 30 immediately before the cutting device 24 is possible. By the early detection of errors 4 such as cracks along the production direction or at an angle thereto, imperfections such as holes, bulges or doublings in the strip material 3 can by means of the cutting device 24 only the faulty sections of the strip material 3 be cut off. Good band material 3 can to tapes 2 be processed and appropriately on the Legetisch 50 to be placed. Should be the length of the tape 2 by cutting out a faulty section no longer long enough for the intended placement on the Legetisch 50 so this can then be placed in a place where the remaining length of the tape 2 is sufficient. The loss of tape material can be further reduced.

Weiterhin ist auch eine Anordnung der Überprüfungseinrichtung 30 in der Zuführungseinrichtung 20 oder der Legeeinrichtung 40 möglich, um dort bereits vom Bandmaterial 3 abgetrennte Tapes 2 einer Überprüfung auf Fehler 4 zu unterziehen. Eine Überprüfung der Tapes 2 nach der Schneideinrichtung 24 ermöglicht auch durch den Schneidprozess oder den Transport in der Zuführungseinrichtung 20 induzierte Fehler zu erkennen und fehlerbehaftete Tapes 2 entsprechend aus der Legevorrichtung 1 zu entfernen.Furthermore, an arrangement of the verification device 30 in the feeder 20 or the laying device 40 possible to get there already from the strip material 3 separated tapes 2 a check for errors 4 to undergo. A review of the tapes 2 after the cutting device 24 also allows by the cutting process or the transport in the feeder 20 to detect induced errors and bad tapes 2 accordingly from the laying device 1 to remove.

Die Überprüfungseinheit 30 in der Legeeinrichtung 40 sollte so angeordnet sein, dass die Überprüfung in der Legeeinrichtung 40 vor dem Ablegen des Tapes 2 auf dem Legetisch 50 erfolgt, so dass bei Feststellung eines Fehlers 4 im Tape 2, dieses aus der Legevorrichtung 40 ausgeschleust werden kann und einem gesonderten Behälter 60 für fehlerbehaftete Tapes 2 zugeführt werden kann. Fehlerbehaftete Tapes 2 oder Bandmaterial 3, welche an einer Überprüfungseinrichtung 30 detektiert werden, werden entsprechend durch die Legevorrichtung 1 transportiert und über die Legeeinrichtung 40 einem Behälter 60 zugeführt.The verification unit 30 in the laying facility 40 should be arranged so that the check in the laying device 40 before dropping the tape 2 on the laying table 50 done so that upon detection of an error 4 in the tape 2 , this from the laying device 40 can be discharged and a separate container 60 for faulty tapes 2 can be supplied. Erroneous tapes 2 or band material 3 which are connected to a checking device 30 be detected, are accordingly by the laying device 1 transported and on the laying device 40 a container 60 fed.

Die Überprüfungseinrichtung 30 umfasst eine Quelle 31 und einen Sensor 32, welcher das von der Quelle 31 gesendete Signal oder die Strahlung erfassen kann. Bei der Quelle 31 kann es sich um optische Quelle 31, wie beispielsweise eine Lichtquelle oder ein Lasersignal handeln. Als Sensor 32 kann in diesem Falle eine Kamera oder eine Photodiode in Betracht kommen. Neben oder alternativ zu optischen Quellen 31 kann die Quelle 31 auch ein akustisches Signal oder eine Strahlung aussenden, welche mit dem Tape 2 oder dem Bandmaterial 3 interagiert um Fehler 4 detektieren zu können. Je nach Ausführung der Quelle 31 handelt es sich um einen optischen, akustischen oder strahlungssensitiven Sensor 32.The checking device 30 includes a source 31 and a sensor 32 which is the one from the source 31 transmitted signal or the radiation can detect. At the source 31 it can be optical source 31 , such as a light source or a laser signal. As a sensor 32 In this case, a camera or a photodiode can be considered. Beside or as an alternative to optical sources 31 can the source 31 Also emit an acoustic signal or radiation, which with the tape 2 or the band material 3 interacts with errors 4 to be able to detect. Depending on the version of the source 31 it is an optical, acoustic or radiation-sensitive sensor 32 ,

Die Anordnung von Quelle 31 und Sensor 32 ist bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten, insbesondere die Flächenseiten des Tapes 2 oder Bandmaterials 3, wie in dies in 1 im Bereich der Materialzufuhreinheit 10 dargestellt ist. In diesem Falle wird vom Sensor 32 das Absorptionsverhalten des Tapes 2 oder Bandmaterials 3 detektiert. Fehler 4 im Tape 2 oder Bandmaterial 3 können beispielsweise durch einen Vergleich mit einem fehlerfreien Tape 2 oder Bandmaterial 3 als Referenz ermittelt werden. Quelle 31 und Sensor 32 können senkrecht auf oder in einem Winkel zum Tape 2 oder Bandmaterial 3 angeordnet sein. Weiterhin kann das Tape 2 oder Bandmaterial 3 während der Überprüfung in der Überprüfungseinrichtung 30 gespannt werden oder frei aufliegen.The arrangement of source 31 and sensor 32 is preferred on opposite sides, especially the surface sides of the tape 2 or strip material 3 as in this in 1 in the area of the material supply unit 10 is shown. In this case will from the sensor 32 the absorption behavior of the tape 2 or strip material 3 detected. error 4 in the tape 2 or band material 3 For example, by comparing it with a clean tape 2 or band material 3 be determined as a reference. source 31 and sensor 32 Can be perpendicular to or at an angle to the tape 2 or band material 3 be arranged. Furthermore, the tape 2 or band material 3 during verification in the verification device 30 be stretched or rest freely.

Alternativ können die Quelle 31 und der Sensor 32 der Überprüfungseinrichtung 30 auf einer Seite, insbesondere die Flächenseite des Tapes 2 oder Bandmaterials 3 angeordnet sein, wie dies beispielhaft im Bereich der Zuführungseinrichtung 20 und der Legeeinrichtung 40 in 1 dargestellt ist. Durch die Anordnung von Quelle 31 und Sensor 32 auf einer Seite können Fehler 4 beispielsweise über das ReflektionVerhalten des Tapes 2 oder Bandmaterials 3 erfasst werden. Quelle 31 und Sensor 32 stehen dabei bevorzugt in einem Winkel auf dem Tape 2 oder Bandmaterial 3. Je nach Anordnung können die Quelle 31 und der Sensor 32 der Überprüfungseinrichtung 30 in Produktionsrichtung 70 hintereinander angeordnet sein. Alternativ kann die Anordnung in Produktionsrichtung 70 nebeneinander erfolgen. Auch hier kann das Tape 2 oder Bandmaterial 3 während der Überprüfung gespannt sein oder frei aufliegen.Alternatively, the source 31 and the sensor 32 the checking device 30 on one side, especially the surface side of the tape 2 or strip material 3 be arranged, as exemplified in the supply device 20 and the laying device 40 in 1 is shown. By the arrangement of source 31 and sensor 32 on one side may be mistakes 4 for example about the reflection behavior of the tape 2 or strip material 3 be recorded. source 31 and sensor 32 stand preferably at an angle on the tape 2 or band material 3 , Depending on the arrangement, the source 31 and the sensor 32 the checking device 30 in production direction 70 be arranged one behind the other. Alternatively, the arrangement in the production direction 70 done side by side. Again, the tape 2 or band material 3 be curious or free during the review.

Die Überprüfungseinrichtung 30 und insbesondere die Quelle 31 und/oder der Sensor 32 können so ausgebildet sein, dass diese die komplette Breite des Tapes 2 oder Bandmaterials 3 erfassen. Die Erfassung der kompletten Länge eines Tapes 2 mit der Überprüfungseinrichtung kann sich je nach Länge des Tapes 2, welche bis zu 3000 mm betragen, schwierig gestalten. Zur Vereinfachung der Erfassung der kompletten Länge des Tapes 2 kann immer nur ein schmaler Bereich, welcher vorzugsweise zwischen 5 mm und 500 mm liegt, erfasst werden und die komplette Länge durch den Vorschub des Tapes 2 oder Bandmaterials 3 durch die Überprüfungseinrichtung 30 erfasst werden. Das Tape 2 oder Bandmaterial 3 durchläuft somit die Überprüfungseinrichtung 30. Die Daten der einzelnen Abschnitte werden erfasst und es wird beispielsweise ein komplettes Abbild des Tapes 2 zur Erkennung von Fehlern 4 erstellt. Damit kann auch der Platzbedarf für die Überprüfungseinrichtung 30 deutlich reduziert werden.The checking device 30 and especially the source 31 and / or the sensor 32 can be designed so that they cover the entire width of the tape 2 or strip material 3 to capture. Capturing the full length of a tap 2 with the verification device can vary depending on the length of the tape 2 , which are up to 3000 mm, make difficult. To simplify the detection of the complete length of the tape 2 Only a narrow area, which is preferably between 5 mm and 500 mm, can be detected, and the entire length can be detected by the advance of the tape 2 or strip material 3 through the verification device 30 be recorded. The tape 2 or band material 3 thus goes through the verification device 30 , The data of the individual sections are recorded and it becomes, for example, a complete image of the tape 2 for detecting errors 4 created. Thus, the space required for the verification device 30 be significantly reduced.

In Bezug auf 2 ist eine weitere erfindungsgemäße Tapelegevorrichtung 1 dargestellt. Die Materialzufuhreinheit 10 ist dabei identisch wie zuvor beschrieben aufgebaut. Neben einer Zuführungseinrichtung 20 ist nun eine zweite Zuführungseinrichtung 20a in der Tapelegevorrichtung 1 angeordnet, wobei die zweite Zuführungseinrichtung 20a in Transportrichtung 70 nach der ersten Zuführungseinrichtung 20 angeordnet ist. Zwischen den beiden Zuführungseinrichtungen 20 und 20a besteht nun die Möglichkeit fehlerbehaftete Tapes 2 oder auch Verschnittmaterial vor der Legeeinrichtung 40 aus der Tapelegevorrichtung 1 in einen Behälter 60 auszuschleusen.In relation to 2 is another tape device according to the invention 1 shown. The material feed unit 10 is identical to the structure described above. In addition to a feeder 20 is now a second feeder 20a in the tape device 1 arranged, wherein the second feed device 20a in the transport direction 70 after the first feeding device 20 is arranged. Between the two feeders 20 and 20a There is now the possibility of faulty tapes 2 or also waste material in front of the laying device 40 from the Tapelegevorrichtung 1 in a container 60 auszuschleusen.

Gerade in Bezug auf eine Überprüfungseinrichtung 30, welche vor der Zuführungseinrichtung 20a angeordnet ist, bietet die Anordnung gemäß der 2 den Vorteil, dass fehlerbehaftete Tapes 2 oder Bandmaterial 3 nicht durch die komplette Legevorrichtung 1 transportiert werden, sondern frühzeitig aus dem Legeverfahren in einen Behälter 60 ausgeschleust werden. Insbesondere kann davon ausgegangen werden, dass nahezu alle Fehler 4 bereits im Tape-Material selbst vorhanden sind, so dass ein Transport von fehlerbehafteten Tapes 2 oder Bandmaterial 3 durch die Legevorrichtung 1 die Taktzeit in nicht notwendigerweise erhöhen würde.Especially in terms of a verification device 30 located in front of the feeder 20a is arranged, the arrangement according to the 2 the advantage of having flawed tapes 2 or band material 3 not by the complete laying device 1 be transported, but early from the laying process in a container 60 be discharged. In particular, it can be assumed that almost all errors 4 already present in the tape material itself, allowing a transport of flawed tapes 2 or band material 3 through the laying device 1 the tact time would not necessarily increase in.

Die Anordnung von zwei oder mehr Zuführungseinrichtungen 20, 20a hat auch weitere Vorteile. So kann die erste Zuführungseinrichtung 20 als ein Schneidband mit der Schneideinrichtung 24 ausgebildet sein, auf welcher das Bandmaterial 3 zu Tapes 2 vereinzelt wird. Die zweite Materialzuführungseinheit 20a kann als Beschleunigungseinrichtung beispielsweise mit einem Beschleunigungsband 21a ausgebildet sein, so, dass die zuvor geschnittenen Tapes 2 einerseits zügig von der ersten Zuführungseinrichtung 20 abgezogen werden können. Andererseits können durch die Ausbildung der zweiten Zuführungseinrichtung 20a als Beschleunigungseinrichtung die Tapes 2 auf einen bestimmten Abstand zueinander gebracht werden und somit vereinzelt werden. Durch die Vereinzelung können die einzelnen Tapes 2 schließlich besser und jeweils eigenständig von der Legeeinrichtung 40 übernommen werden.The arrangement of two or more feeders 20 . 20a also has other benefits. Thus, the first supply device 20 as a cutting band with the cutter 24 be formed, on which the strip material 3 to tapes 2 is isolated. The second material feed unit 20a can be used as an acceleration device, for example, with an acceleration belt 21a be formed so that the previously cut tapes 2 on the one hand quickly from the first feeder 20 can be deducted. On the other hand, by the formation of the second feed device 20a as acceleration device the tapes 2 be brought to a certain distance from each other and thus isolated. By separating the individual tapes 2 finally better and each independently from the laying device 40 be taken over.

Der Prozess des Legens der einzelnen Tapes 2 läuft letztendlich wieder wie in 1 bereits beschrieben ab.The process of laying single tapes 2 finally runs like in 1 already described.

Wie in den 1 und 2 dargestellt, sind die Legeeinrichtung 40, die Zuführungseinrichtung 20, 20a bevorzugt mit Transportbändern 21, 21a, 41 als flächiges Transportelement ausgeführt, die um jeweilige Umlenkrollen 22, 22a, 42 endlos umlaufen. In der Zuführungseinrichtung 20, 20a werden dabei die Tapes 2 aufliegend, das heißt, auf einer Oberseite der Zuführungseinrichtung 20, 20a auf dem Transportband 21, 21a aufliegend transportiert. Hingegen werden die einzelnen Tapes 2 in der Legeeinrichtung 40 jeweils „hängend“ transportiert. Hierzu ist die Legeeinrichtung 40 vorzugsweise mit einer Vakuumeinrichtung versehen, welche so mit dem Transportband 41 der Legeeinrichtung 40 verbunden ist, dass durch das Transportband 41 hindurch Luft angesaugt und so ein Unterdruck aufgebaut werden kann, beispielsweise indem eine Vielzahl von Öffnungen in dem Transportband 41 vorgesehen sind, durch welche die Luft angesaugt werden kann. Durch den so entstehenden Unterdruck kann ein auf dem Transportband 21, 21a der Zuführungseinrichtung 20, 20a aufliegendes, der Legeeinrichtung 40, zugeführtes Tapes 2 angesaugt werden, so dass er auf der Unterseite der Legeeinrichtung 40 an dem Transportband 41 anliegend gehalten wird. Die Vakuumeinrichtung kann abgeschaltet werden, nachdem das Tape 2 auf dem Legetisch 50 platziert wurde. Neben der Legeeinrichtung 40 kann auch die Zuführungseinrichtung 20, 20a mit einer Vakuumeinrichtung ausgestattet sein, so dass trotz des liegenden Transports von Tapes 2 diese in ihrer Lage zueinander sich nicht verschieben können.As in the 1 and 2 shown are the laying device 40 , the feeder 20 . 20a preferred with conveyor belts 21 . 21a . 41 designed as a flat transport element, the respective pulleys 22 . 22a . 42 circulating endlessly. In the feeder 20 . 20a while doing the tapes 2 lying, that is, on an upper side of the feeding device 20 . 20a on the conveyor belt 21 . 21a transported overhead. On the other hand, the individual tapes 2 in the laying facility 40 each transported "hanging". For this purpose, the laying device 40 preferably provided with a vacuum device, which with the conveyor belt 41 the laying device 40 connected to that by the conveyor belt 41 air can be sucked in through it and so a negative pressure can be built up, for example, by having a plurality of openings in the conveyor belt 41 are provided, through which the air can be sucked. Due to the resulting negative pressure can be on the conveyor belt 21 . 21a the feeding device 20 . 20a lying, the laying device 40 , supplied tapes 2 be sucked so that it is on the bottom of the laying device 40 on the conveyor belt 41 is held contiguous. The vacuum device can be switched off after the tape 2 on the laying table 50 was placed. In addition to the laying device 40 can also be the feeder 20 . 20a be equipped with a vacuum device, so that despite the horizontal transport of tapes 2 they can not move in relation to each other.

Die Überprüfungseinrichtung 30 gibt im Falle eines Fehlers 4 im Tape 2 oder Bandmaterial 3 eine entsprechende Meldung an eine nicht dargestellte Steuervorrichtung, welche die Materialzufuhreinheit 10, die Schneideinrichtung 24, die Zuführungseinrichtung 20, 20a, die Legeeinrichtung 40 und/oder den Legetisch 50 derart regelt oder steuert, dass der fehlerbehaftete Bandabschnitt aus der Legevorrichtung 1 ausgeschleust und einem Behälter 60 zugeführt wird. Dabei ist es möglich, jedoch nicht zwingend, dass jeder Fehler im Tape 2 oder Bandmaterial 3 an die Steuervorrichtung entsprechend weitergegeben wird. So ist es beispielsweise möglich, dass die Überprüfungseinrichtung 30 nur dann ein Fehlersignal ausgibt, wenn der Fehler 4 einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Der Grenzwert kann dabei eine bestimmte Länge eines Risses im Tape 2 oder Bandmaterial 3, beispielsweise 10 mm oder 20 mm sein. Im Falle einer Fehlstelle innerhalb des Tapes 2 oder Bandmaterial 3, welche beispielsweise ein Loch im Tape 2 sein kann, kann der Grenzwert durch den Durchmesser oder die Fläche der Fehlstelle bestimmt sein. Alternativ oder ergänzend können nicht nur einzelne Fehler 4 in einem abzulegenden Tape 2 betrachtet werden. So kann es möglich sein, dass in einem Tape 2 mehrere „kleine“ Fehler vorhanden sind, welche einzeln für sich betrachtet noch keine Ausschleusung aus der Legevorrichtung 1 rechtfertigen würden. Jedoch können auch eine Vielzahl an kleinen Fehler 4 die Eigenschaften des Tapes 2 und letztendlich die gesamten Eigenschaften des zu legenden Bauteils beeinträchtigen. Daher kann der Grenzwert für ein Fehlersignal auch durch eine Summe von Fehlern 4 innerhalb eines Tapes 2 bestimmt sein. Bei Betrachtungen von Rissen innerhalb des Tapes 2 kann der Grenzwert für die Summe der Risse betrachtet werden, welche beispielsweise 30 mm oder 50 mm nicht überschreiten darf. Neben der Festlegung von absoluten Werten, können gerade bei der Betrachtung von Rissen oder Fehlstellen als Fehler 4 in Tape 2 die Grenzwerte auch variieren in Abhängigkeit von der Länge des Tapes 2 oder dessen Breite. So kann beispielsweise ein Fehler 4 vorliegen, wenn ein Riss oder die Summe der Risse im Tape 2 die Größe von 10% - 20% der Gesamtlänge des Tapes 2 überschreitet.The checking device 30 gives in case of a mistake 4 in the tape 2 or band material 3 a corresponding message to a control device, not shown, which the material supply unit 10 , the cutting device 24 , the feeder 20 . 20a , the laying device 40 and / or the laying table 50 such controls or controls that the faulty band section from the laying device 1 discharged and a container 60 is supplied. It is possible, but not mandatory, that every error in the tape 2 or band material 3 is passed on to the control device accordingly. For example, it is possible for the verification device 30 only outputs an error signal if the error 4 exceeds a certain limit. The limit can be a certain length of a crack in the tape 2 or band material 3 For example, be 10 mm or 20 mm. In case of a defect within the tape 2 or band material 3 which, for example, a hole in the tape 2 can be the limit value determined by the diameter or area of the defect. Alternatively or in addition, not only individual errors 4 in a tape to be deposited 2 to be viewed as. So it may be possible that in a tape 2 Several "small" errors are present, which individually considered still no discharge from the laying device 1 would justify. However, a lot of small mistakes can also be made 4 the properties of the tape 2 and ultimately affect the overall properties of the component to be placed. Therefore, the limit for an error signal may also be a sum of errors 4 within a tapes 2 be determined. When considering cracks within the tape 2 the limit value for the sum of the cracks can be considered which, for example, must not exceed 30 mm or 50 mm. In addition to the determination of absolute values, just when looking at cracks or flaws as a mistake 4 in tape 2 The limits also vary depending on the length of the tape 2 or its width. For example, an error 4 present if a crack or the sum of cracks in the tape 2 the size of 10% - 20% of the total length of the tape 2 exceeds.

Mit der Überprüfungseinrichtung 30 können neben Fehlern 4 im Tape 2 oder Bandmaterial 3 auch weitere Messdaten zum Tape 2 oder Bandmaterial 3 erfasst werden, wie beispielsweise Länge, Breite, Position und Verlauf der Kanten des Tapes 2 oder Bandmaterials 3. Weiterhin können auch die Geometrie des Tape-Anfangs und Tape-Ende erfasst werden, welche einen Einfluss auf die Ablegeposition des Tapes 2 haben können. Die Daten können an die Steuervorrichtung übergeben und/oder entsprechend für weitere Prozessschritte gespeichert werden. Die einzelnen Messdaten können somit den Tape 2 direkt zugeordnet werden.With the verification device 30 besides errors 4 in the tape 2 or band material 3 also further measurement data to the tape 2 or band material 3 such as length, width, position and course of the edges of the tape 2 or strip material 3 , Furthermore, the geometry of the tape start and tape end can be detected, which has an influence on the depositing position of the tape 2 can have. The data can be transferred to the control device and / or stored accordingly for further process steps. The individual measurement data can thus be the tape 2 be assigned directly.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Legevorrichtungpositioning device
22: TapeTape
33: Bandmaterialband material
44: Fehlererror
1010: MaterialzufuhreinheitMaterial feed unit
1111: Antriebswalzendrive rollers
1212: SpuleKitchen sink
1313: Umlenkrollenguide rollers
1414: Tänzersystemdancer system
20, 20a20, 20a: Zuführungseinrichtungfeeder
21, 21a21, 21a: Transportbandconveyor belt
22, 22a22, 22a: Umlenkrollenguide rollers
2424: Schneideinrichtungcutter
3030: ÜberprüfungseinrichtungChecking device
3131: Quellesource
3232: Sensorsensor
4040: Legeeinrichtungsecuring device
4141: Transportbandconveyor belt
4242: Umlenkrollenguide rollers
5050: LegetischLegetisch
6060: Behältercontainer
7070: Produktionsrichtungproduction direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2014/083196 A1 [0007]
US8048253 [0007]
DE 102013104546 A1 [0008]
EP 1503206 A1 [0008]

Claims

Laying device (1) for laying tapes (2) with a feed device (20, 20a) for feeding at least one tape (2) or strip material (3) to a downstream laying device (40), which is used for receiving supplied tapes (2) and Placing the tapes (2) is arranged on a laying table (50), characterized in that before and / or in the laying device (40) a checking device (30) for checking for errors (4) in and / or on the tape (2) or strip material (3) is arranged.

Laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the tape laying device (1) further comprises a material feed unit (10) and a cutting device (24), wherein by means of the material feed unit (10) a strip material (3) of the feed device (20, 20a) is supplied and in the cutting device (24) is a cutting of the strip material (3) to tapes (2).

Laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the checking device (30) is arranged in the material supply unit (10) and / or immediately before or after the cutting device (24).

Laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the checking device (30) comprises an optical, acoustic or radiation-sensitive sensor (32) and an optical, acoustic or radiation-emitting source (31).

Laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the source (31) and the sensor (32) of the checking device (30) on one side of the tape (2) or tape material (3) or on opposite sides of the tape ( 2) or strip material (3) are arranged.

Laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the source (31) is a light source and / or the sensor (32) is a camera.

Laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a control device is arranged, which controls the laying device (40) and / or feeding device (20, 20a) in response to the checking device (30) such that defective tapes (2 ) or parts thereof are discharged from the laying device (1).