制备复合材料型材填充条的设备及制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了制备复合材料型材填充条的设备及制备工艺，设备包括按照位于机架上的收放卷系统、加热成型系统和牵引系统，以及控制收放卷系统、加热成型系统和牵引系统的控制系统；所述收放卷系统包括放卷装置；述加热成型系统包括加热装置、张力均衡器、预成型模口和定型器；所述张力均衡器的截面为正弦波形状，宽度朝向出口逐渐减小；所述牵引系统包括牵引装置。本发明专利技术的设备能够自动化生产复合材料填充条，加热成型系统中还设置张力均衡器，能够提高填充条的稳定性和确保生产的连续运行，解决了现有技术中生产不连续、尺寸和质量不稳定、耗时长的问题。

Equipment for preparing composite material section filling strip and preparation process thereof

The invention discloses a method for preparing composite materials filling equipment and preparation process, including the equipment in the frame and rolling system, heating forming system and traction system, control system and control system, and the coil heating forming system and traction system; the reeling system comprises a coiling device; the heating the molding system includes a heating device, tension equalizer, pre forming die and forming device; the cross section tension equalizer for sine wave shape, the width decreases gradually towards the outlet; the traction device comprises a traction system. The device of the invention can produce composite automatic filling, tension equalizer also set heating molding system, can improve the stability of filling and ensure the continuous operation of the production, solve the production of discontinuity, size and quality is not stable and time-consuming problem existing in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
制备复合材料型材填充条的设备及制备工艺
本专利技术涉及一种制备复合材料型材填充条的设备及制备工艺。
技术介绍
大型设备中对复合材料的应用越来越多，复合材料在各种设备构件中的应用日益增长。但由于复合材料型材为附模成型，型材与板材连接时在其拐角处会留有三角空隙，导致制件的力学性能下降。为了解决这一隐患，综合考虑成本、减重、增强效果等因素，制备复合材料型材填充条填充空隙是较为合理的选择。但目前国内均采用手工制作，生产效率低下，而且尺寸质量不稳定，耗时长，这导致了成本的提高，以及结构件尺寸和性能易出现缺陷。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种能连续自动化制备复合材料型材填充条的设备。实现本专利技术第一个目的的技术方案是制备复合材料型材填充条的设备，包括按照位于机架上的收放卷系统、加热成型系统和牵引系统，以及控制收放卷系统、加热成型系统和牵引系统的控制系统；所述收放卷系统包括放卷装置；述加热成型系统包括加热装置、张力均衡器、预成型模口和定型器；所述张力均衡器的截面为正弦波形状，宽度朝向出口逐渐减小；所述牵引系统包括牵引装置。所述定型器包含至少两个截面形状或者尺寸不同的定型模具。所述收放卷系统还包括衬纸收卷筒和隔离膜收卷筒和驱动放卷装置、衬纸收卷筒和隔离膜收卷筒的电机。所述收放卷系统还包括切边装置和余料收卷筒；所述切边装置包括切边电机和平行设置的两片切刀；所述余料收卷筒由电机控制。所述两片切刀之间的间距可调。所述电机为扭矩电机；所述切边电机为伺服电机。所述收放卷系统还包括过渡辊。所述牵引装置还包括切割装置、机械手和成品托盘。所述机械手为气动两爪机械手。本专利技术的第二个目的是提供一种复合材料型材填充条的制备工艺。实现本专利技术第二个目的的技术方案是采用本专利技术前述的设备，选择所需截面形状的定型模具放置于定型器上，复合材料以条带形式由放卷装置送出，经过渡辊后通过切边装置，切割后的余料由余料收卷筒收集，隔离膜和衬纸分别由隔离膜收卷筒和衬纸收卷筒剥离和收集；复合材料经过加热装置加热软化，依次经张力均衡器、预成型模口和定型器完成成型得到所需截面形状的填充条；填充条由牵引装置牵引到所需长度后，由切割装置切割，成品由机械手抓取后放入成品托料盘运走。采用了上述技术方案后，本专利技术具有积极的效果：(1)本专利技术的设备能够自动化生产复合材料填充条，加热成型系统中还设置张力均衡器，能够提高填充条的稳定性和确保生产的连续运行，解决了现有技术中生产不连续、尺寸和质量不稳定、耗时长的问题。(2)本专利技术的张力均衡器采用正弦波浪形形状，且向出口宽度逐渐变窄，这样能够很好的稳定加热后的复合材料的性能，收缩过程中也提高了复合材料的强度。(3)本专利技术的定型器有多个工位，可以放置多个截面形状不同的定型模具，这样可以实现不同截面形状的填充条的生产。(4)本专利技术的收放卷装置可以同时收集隔离膜和衬纸，因此对于复合有一面保护膜以及复合有两面保护膜的复合材料带都可以进行收卷，非常方便。(5)本专利技术的收卷装置还设置切刀间距可调的切边装置，并设置余料收卷筒，这样对复合材料带的宽度就没有限制了，而且余料还可以回收利用。(6)本专利技术的切边装置的电机为伺服电机，稳定高效，精度可控；控制放卷和收卷筒的电机为扭矩电机，能确保张力的稳定。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的控制框图。附图中标号为：机架1、收放卷系统2、放卷装置21、衬纸收卷筒22、隔离膜收卷筒23、电机24、切边装置25、余料收卷筒26、过渡辊27、加热成型系统3、加热装置31、张力均衡器32、预成型模口33、定型器34、牵引系统4、牵引装置41、切割装置42、机械手43、成品托盘44、控制系统5。具体实施方式(实施例1)见图1和图2，本实施例的制备复合材料型材填充条的设备，包括按照位于机架1上的收放卷系统2、加热成型系统3和牵引系统4，以及控制收放卷系统2、加热成型系统3和牵引系统4的控制系统5。控制系统5包括触控屏、操作面板和PLC操作系统，用于对前述系统的运动及工艺参数进行控制，使各系统按照填充条工艺流程有序连续运动，实现设备连续稳定运行。收放卷系统2包括放卷装置21、衬纸收卷筒22、隔离膜收卷筒23、电机24、切边装置25、余料收卷筒26和过渡辊27。电机24驱动放卷装置21、衬纸收卷筒22、隔离膜收卷筒23和余料收卷筒26。切边装置25包括切边电机和平行设置的两片切刀；两片切刀之间的间距可调。电机24为扭矩电机；切边电机为伺服电机。本系统用于提供复合材料预浸料，经切割装置切割成需要的宽度后，分别收集余料、隔离膜和衬纸，并通过过渡辊保证传输平直稳定，扭矩电机保证张力的稳定。加热成型系统3包括加热装置31、张力均衡器32、预成型模口33和定型器34；张力均衡器32的截面为正弦波形状，宽度朝向出口逐渐减小，实现张力的均衡，同时将复合材料带收窄。定型器34包含至少两个截面形状或者尺寸不同的定型模具，可根据需要自由切换。牵引系统4包括牵引装置41、切割装置42、机械手43和成品托盘44。机械手43为气动两爪机械手。选择所需截面形状的定型模具放置于定型器34上，复合材料以条带形式由放卷装置21送出，经过渡辊27后通过切边装置25，切割后的余料由余料收卷筒26收集，隔离膜和衬纸分别由隔离膜收卷筒23和衬纸收卷筒22剥离和收集；复合材料经过加热装置31加热软化，保证其具有一定的黏度和粘结性，依次经张力均衡器32、预成型模口33和定型器34完成成型得到所需截面形状的填充条；填充条由牵引装置41牵引到所需长度后，由切割装置42切割，成品由机械手43抓取后放入成品托料盘44运走。以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备复合材料型材填充条的设备，其特征在于：包括按照位于机架(1)上的收放卷系统(2)、加热成型系统(3)和牵引系统(4)，以及控制收放卷系统(2)、加热成型系统(3)和牵引系统(4)的控制系统(5)；所述收放卷系统(2)包括放卷装置(21)；所述加热成型系统(3)包括加热装置(31)、张力均衡器(32)、预成型模口(33)和定型器(34)；所述张力均衡器(32)的截面为正弦波形状，宽度朝向出口逐渐减小；所述牵引系统(4)包括牵引装置(41)。

【技术特征摘要】
1.制备复合材料型材填充条的设备，其特征在于：包括按照位于机架(1)上的收放卷系统(2)、加热成型系统(3)和牵引系统(4)，以及控制收放卷系统(2)、加热成型系统(3)和牵引系统(4)的控制系统(5)；所述收放卷系统(2)包括放卷装置(21)；所述加热成型系统(3)包括加热装置(31)、张力均衡器(32)、预成型模口(33)和定型器(34)；所述张力均衡器(32)的截面为正弦波形状，宽度朝向出口逐渐减小；所述牵引系统(4)包括牵引装置(41)。2.根据权利要求1所述的制备复合材料型材填充条的设备，其特征在于：所述定型器(34)包含至少两个截面形状或者尺寸不同的定型模具。3.根据权利要求2所述的制备复合材料型材填充条的设备，其特征在于：所述收放卷系统(2)还包括衬纸收卷筒(22)和隔离膜收卷筒(23)和驱动放卷装置(21)、衬纸收卷筒(22)和隔离膜收卷筒(23)的电机(24)。4.根据权利要求3所述的制备复合材料型材填充条的设备，其特征在于：所述收放卷系统(2)还包括切边装置(25)和余料收卷筒(26)；所述切边装置(25)包括切边电机和平行设置的两片切刀；所述余料收卷筒(26)由电机(24)控制。5.根据权利要求4所述的制备复合材料型材填充条的设备，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天宇，段跃新，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，常州市新创复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11