碳玻一步混编织造工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了碳玻一步混编织造工艺及装置，工艺包括碳纤经恒张力纱架放卷，由集纱架集纱后由展纤装置在线展纤，与同方向的铺纬装置输送的玻纤细纱、以及另一个方向输送的玻璃纤维同步进入多轴向经编机编织成碳玻混编织物，然后收卷。本发明专利技术提出了新的工艺路线，采用受控制的与编织同步的在线展纤，实现了一步混编，降低了生产成本和人工成本，降低了工人的劳动强度，减少浪费，极大地节约能源。

Carbon glass step mixed weaving process and device

The invention discloses a glassy carbon mixed weaving process and device, the constant tension process include carbon fiber yarn unwinding, set by the yarn frame set yarn fiber device online exhibition exhibition by fiber, weft laying device with the same direction of the conveying of glass fiber spinning, and conveying another direction of glass fiber into synchronization axial warp knitting machine woven carbon glass mixed fabric, and then rolling. The invention provides a new process route, the online exhibition of fiber controlled and braided synchronization, realize step mixed, reduce production cost and labor cost, reducing the labor intensity of workers, reduce waste, save energy.

【技术实现步骤摘要】
碳玻一步混编织造工艺及装置
本专利技术涉及一种碳玻一步混编织造工艺及装置。
技术介绍
碳玻混编织物集合了碳纤维和玻璃纤维的优点，因此在风电发电叶片等工业制造领域应用广泛。在织造碳纤维和玻璃纤维混编织物时候，一般要先对碳纤维进行展纤,使碳纤维束更平，更薄和更均匀的排布，这样织物的性能更好。现有的工艺是通过离线展纤并整经到盘头上，然后在多轴向经编机上通过特制的放卷装置把展纤好的碳纤维层与玻璃纤维编织在一起。但此工艺的缺点也很明显的，由于有收卷放卷的要求，拉长了生产工艺路线，增加了劳动工作量。其中最大的缺点是由于整经盘头的直径，门幅的限制和整经机的制作盘头对原料产生很大的浪费：1、受盘头的直径的限制，碳纤维整经米长受限制，碳玻混编布的米长也受到很大的限制。2、每更换一次盘头，都要把碳纤维铺层从放卷位置拉到多轴向经编机收卷轴上，并需要拼幅对边，这工序中至少要浪费从编织区到收卷之间的一段米长。同时计米系统误差的存在，每次整经盘头都要按需要的长度再加长2米。由于工艺的要求造成的浪费很大，增加了成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是改进现有技术存在的问题，提供一种能够降低成本，提高效率的碳玻一步混编织造工艺及装置。实现本专利技术目的的技术方案是碳玻一步混编织造工艺，碳纤经恒张力纱架放卷，由集纱架集纱后由展纤装置在线展纤，与同方向的铺纬装置输送的玻纤细纱、以及另一个方向输送的玻璃纤维同步进入多轴向经编机编织成碳玻混编织物，然后收卷。所述恒张力纱架和集纱架通过支撑平台设置在铺纬装置上方；所述展纤装置包括加热器、碾压辊和震动辊。所述在线展纤后的碳纤经过牵拉动力辊组牵引进入多轴向经编机。由PLC系统控制恒张力纱架放纱的张力、展纤装置的加热器的温度、碾压辊的碾压角度、震动辊的振动频率、牵拉动力辊组牵拉电机的转速。所述集纱架集纱时捻度为0。以碳玻混编织物输送方向为前后，碳纤和玻纤细纱从前往后、玻纤从后往前，三者同步输送到多轴向经编机编织区域。配合前述工艺，碳玻一步混编织造装置，包括恒张力纱架、集纱架、展纤装置、牵拉动力辊组、铺纬装置、多轴向经编机、PLC控制系统和收卷装置；所述恒张力纱架和集纱架通过支撑平台设置在铺纬装置上方；所述展纤装置包括加热器、碾压辊和震动辊；所述牵拉动力辊组设置在展纤装置与多轴向经编机之间；所述恒张力纱架放纱的张力、展纤装置的加热器的温度、碾压辊的碾压角度、震动辊的振动频率、牵拉动力辊组牵拉电机的转速均由PLC控制系统控制。所述牵拉动力辊组与多轴向经编机之间还设置至少一根张力调节辊。所述张力调节辊上设置张力传感器。采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的积极的效果：本专利技术提出了新的工艺路线，采用受控制的与编织同步的在线展纤，实现了一步混编，降低了生产成本和人工成本，降低了工人的劳动强度，减少浪费，极大地节约能源。本专利技术的装置与现有的铺纬装置经编机融为一体，使之可以连续高效的生产，并降低生产成本，提高劳动效率。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。附图中标号为：恒张力纱架1、集纱架2、展纤装置3、碾压辊31、震动辊32、牵拉动力辊组4、张力调节辊5、铺纬装置6、多轴向经编机编织7、收卷装置8、碳纤9、玻璃纤维10。具体实施方式(实施例1)本实施例针对现有技术的缺陷，提出一步法来进行混编织造，因此设计了如图1所示的装置系统，包括恒张力纱架1、集纱架2、展纤装置3、碾压辊31、震动辊32、牵拉动力辊组4、张力调节辊5和PLC控制系统，与原有的铺纬装置6和多轴向经编机编织7融为一体。恒张力纱架1和集纱架2通过支撑平台设置在铺纬装置6上方，本实施例采用钢架平台，这样的布置能优化设备布局，缩短纱线到到编织区的距离，减少影响纱线张力的外界因素，有利于控制纱线张力的均匀性。恒张力纱架1的放纱张力由PLC控制系统控制，通过PLC系统控制恒张力纱架1的放纱张力，同时集纱架2采用无捻集纱，实现每根纱线的输出张力大小一致，防止在频繁开停机引起纱线的松紧不一致，也防止纱线的转圈；展纤装置3包括加热器、碾压辊31和震动辊32，把碳纤维纱展纤到符合工艺要求，实际操作中根据工艺单的要求直接在PLC控制系统的操作屏上输入各项参数，由PLC控制系统自动的控制展纤需要的温度、碾压角度和震动频率，展纤出达到工艺要求的碳纤维展纤层。牵拉动力辊组4、张力调节辊5设置在展纤装置3与多轴向经编机7之间，张力调节辊上设置张力传感器，根据工艺的要求确定需要的碳纤维展纤层的张力值，PLC控制系统自动的根据张力传感器的反馈值不断的调整牵拉电机的转速，实现牵拉。在线展纤的碳纤与同方向的铺纬装置6输送的玻纤细纱、以及另一个方向输送的玻璃纤维10同步进入多轴向经编机7编织成碳玻混编织物，然后通过收卷装置8收卷。具体在进行控制时，多轴向经编机7在运行时给出一个实时的开关量的信号，运行时为通，停止时为断；此信号是用于实时知道整个多轴向经编机7的运行状态，通过此状态直接启停展纤装置3、牵拉动力辊组4和张力调节辊5，时间响应较快，可靠无干扰。多轴向经编机7在运行时给出同步的主电机(多轴向经编机编织牵拉主电机)运行脉冲，根据脉冲频率计算出多轴向经编机7的车速，展纤装置3根据此车速来运行。此脉冲频率用于跟踪多轴向经编机7的实时运行速度，不用此信号来判断是否开始运行，只是用来对进行经编速度的跟踪。下面详细举例说明：将碳纤9、玻璃纤维10、玻纤细纱均放置于各自的纱架上，玻璃纤维10为普通纱架，玻纤细纱采用铺纬装置，碳纤9采用恒张力纱架1，碳纤9通过集纱架2到达展纤装置3，通过加热辊，加热辊根据要求加热至100℃，恒温，通过调节加热辊与碾压辊31角度来调节整体纱线的张力，角度越大，张力越大，同时通过震动辊32的振动来使碳纤9均匀展开，达到均匀致密的效果，振动频率越大，展纤效果越好，但也并非越大越好，需要寻找适合的参数来调节，正常情况会调至100HZ，展纤完后与玻璃纤维10一起进入多轴向经编机7进行编织，展纤装置3速度与多轴向经编机7速度相同。以同样生产1000m、克重1350g/㎡(碳纤维克重100g/㎡)、幅宽0.6m×2的样布为例：单位两步法一步法设备台21人员个42时间(工时)小时128原料损耗(碳纤维)Kg129可见本专利技术的方法的优越性。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】
碳玻一步混编织造工艺，其特征在于：碳纤经恒张力纱架放卷，由集纱架集纱后由展纤装置在线展纤，与同方向的铺纬装置输送的玻纤细纱、以及另一个方向输送的玻璃纤维同步进入多轴向经编机编织成碳玻混编织物，然后收卷。

【技术特征摘要】
1.碳玻一步混编织造工艺，其特征在于：碳纤经恒张力纱架放卷，由集纱架集纱后由展纤装置在线展纤，与同方向的铺纬装置输送的玻纤细纱、以及另一个方向输送的玻璃纤维同步进入多轴向经编机编织成碳玻混编织物，然后收卷。2.根据权利要求1所述的碳玻一步混编织造工艺，其特征在于：所述恒张力纱架和集纱架通过支撑平台设置在铺纬装置上方；所述展纤装置包括加热器、碾压辊和震动辊。3.根据权利要求2所述的碳玻一步混编织造工艺，其特征在于：所述在线展纤后的碳纤经过牵拉动力辊组牵引进入多轴向经编机。4.根据权利要求1至3之一所述的碳玻一步混编织造工艺，其特征在于：由PLC系统控制恒张力纱架放纱的张力、展纤装置的加热器的温度、碾压辊的碾压角度、震动辊的振动频率、牵拉动力辊组牵拉电机的转速。5.根据权利要求4所述的碳玻一步混编织造工艺，其特征在于：所述集纱架集纱时捻度为0。6.根据权利要求1至5...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢波，季小强，谈昆伦，刘时海，何梦瑶，王秀岗，谢磊，
申请(专利权)人：常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32