一种塑性复合材料平板自动铺带设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种塑性复合材料平板自动铺带设备，其特征在于，包括：机架，横跨在基座上，其上设有铺装面；张力检测装置，设置在所述铺装面上，用于检测预浸带在铺放过程中的张力；压紧剪切装置，设置在所述铺装面上，位于所述张力检测装置的下方，用于对预浸带在压紧后进行剪切操作；加热装置，设置在所述铺装面上，位于所述压紧剪切装置的下方，用于对预浸带进行加热；辊压机构，设置在所述铺装面上，位于所述加热装置的下方，用于将预浸带压实到芯模或工件表面上。本实用新型专利技术能实现自动化生产，提高生产效率、运动执行精度、系统整体刚性。此外，还能减少废料，提高材料利用率。

A kind of plastic composite plate automatic strip laying equipment

The utility model provides a plastic composite plate with automatic equipment shop, is characterized by comprising a base across the pavement surface, which is provided with a tension; detection device is arranged on the pavement surface, for the detection of prepreg in the placement process in tension; pressing cutting device. Set on the pavement surface, is positioned below the tension detection device, used for prepreg cutting operation in compacted; heating device is arranged on the pavement surface, is positioned below the pressing cutting device, used for prepreg heating; rolling mechanism, set up in the the pavement surface and is positioned below the heating device, for prepreg compaction to the core mold or the workpiece surface. The utility model can realize automatic production, improve production efficiency, movement execution precision and system overall rigidity. In addition, the waste can be reduced and the utilization rate of materials is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种塑性复合材料平板自动铺带设备
本技术涉及热塑性复合材材料成型的
，尤其涉及一种塑性复合材料平板自动铺带设备。
技术介绍
先进复合材料构件具有高比强度、高比模量、耐疲劳性好、耐腐蚀性好、成型工艺好、减震性好等优点，现已被逐渐应用于航空、航天、舰船、交通、新能源(风力发电)等领域，且用量逐年递增(年增长率＞10％)。但其成型设备结构复杂、控制难度大、制造成本高，复合材料制品在民用领域鲜有涉足。因此复合材料低成本制造技术是目前复合材料领域的核心问题，复合材料自动铺带技术将是复合材料低成本制造技术的研究重点。铺放材料通常分为热固性和热塑性复合材料；其中，热塑性复合材料是指热塑性树脂为基体，用各种纤维做增强材料而制造成的复合材料。常用的增强材料有玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等。热塑性复合材料中的树脂分子链都是线性或者带支链的结构，各子链之间没有化学键产生，具有加热变软可流动，冷却固化变硬的特点，而且这个过程是物理变化，是可逆的，可以反复进行。在复合材料自动铺带技术中，如何提高热塑性复合材料铺层的质量是业内的重要课题之一。
技术实现思路
本技术的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本技术而学习。为克服现有技术的问题，本技术提供一种塑性复合材料平板自动铺带设备，其特征在于，包括：机架，横跨在基座上，其上设有铺装面；张力检测装置，设置在所述铺装面上，用于检测预浸带在铺放过程中的张力；压紧剪切装置，设置在所述铺装面上，位于所述张力检测装置的下方，用于对预浸带在压紧后进行剪切操作；加热装置，设置在所述铺装面上，位于所述压紧剪切装置的下方，用于对预浸带进行加热；辊压机构，设置在所述铺装面上，位于所述加热装置的下方，用于将预浸带压实到芯模或工件表面上。在本技术的一个实施例中，还包括放带装置，设置在所述铺装面上，与所述张力检测装置相连，用于放置预浸带卷。在本技术的一个实施例中，所述放带装置包括放带轴、安装在所述放带轴上的放带轮以及用于控制所述放带轴的制动器系统。在本技术的一个实施例中，所述张力检测装置包括用于安装在所述铺装面上的检测安装支架、导向杆以及固定在检测安装支架上的张力检测传感器。在本技术的一个实施例中，所述压紧剪切装置包括：压紧气缸，包括压紧活塞杆，所述压紧活塞杆上设有压紧支架；压紧轮，通过销轴安装在所述压紧支架；剪切气缸，位于所述压紧气缸的下方，所述剪切气缸包括剪切活塞杆，所述剪切活塞杆上设有剪切刀架；剪切刀，固定在所述剪切刀架上。在本技术的一个实施例中，所述加热装置包括预加热机构与主加热机构。在本技术的一个实施例中，所述预加热机构与主加热机构包括灯罩和红外灯管。在本技术的一个实施例中，辊压机构包括：第一气缸，固定在铺装面上，所述第一气缸的活塞杆连接主压辊轴；主压辊，固定在主压辊轴上；第二气缸，固定在铺装面上，所述第二气缸的活塞杆连接辅压辊轴；辅压辊，固定在辅压辊轴上。在本技术的一个实施例中，还包括收衬纸装置，设置在所述铺装面上，与所述压紧剪切装置相邻，用于收取与预浸带分离的衬纸。在本技术的一个实施例中，所述收衬纸装置包括：电机座，其上设有电机支架；伺服电机，通过电机支架固定在所述电机座上；收衬纸轴，安装在所述伺服电机上；收衬纸轮,安装在所述收衬纸轴上。本技术提供一种塑性复合材料平板自动铺带设备，能实现自动化生产，提高生产效率，提升铺层质量。通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。附图说明下面通过参考附图并结合实例具体地描述本技术，本技术的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本技术的解释说明，而不构成对本技术的任何意义上的限制，在附图中：图1为本技术实施例塑性复合材料平板自动铺带设备的结构示意图。图2为图1所示的塑性复合材料平板自动铺带设备中的张力检测装置的结构示意图；图3为图1所示的塑性复合材料平板自动铺带设备中的压紧剪切装置的结构示意图；图4为图1所示的塑性复合材料平板自动铺带设备中的加热装置示意图；图5为图1所示的塑性复合材料平板自动铺带设备中的放带装置的结构示意图；图6为图1所示的塑性复合材料平板自动铺带设备中的收衬纸装置的结构示意图；图7为图1所示的塑性复合材料平板自动铺带设备中的辊压辊装置的结构示意图。具体实施方式如图1至图4所示，本技术提供一种塑性复合材料平板自动铺带设备，包括机架700、基座800、张力检测装置200、压紧剪切装置300、加热装置400、辊压机构500、收衬纸装置600，完成预浸带的张力检测、导向、夹紧剪切、加热的功能；其中：机架700横跨在基座800上，机架700上设有铺装面710；一般地，铺装面710可以在机架700的横梁上来回移动。张力检测装置200设置在铺装面710上，用于检测预浸带在铺放过程中的张力，以求达到较好的铺放质量；该张力检测装置200包括安装在铺装面710上的检测安装支架202、导向杆203以及固定在检测安装支架202上的张力检测传感器201。需要说明的是，导向杆203与检测安装支架202并没有特定位置关系，根据布局需要，合理安排即可。压紧剪切装置300，设置在铺装面710上，位于张力检测装置200的下方，用于对预浸带在压紧后进行剪切操作；更具体地，当预浸带即将铺放到芯模边界或者轨迹终点时，压紧剪切装置300夹紧并切断预浸带；本实施例中，压紧剪切装置300包括：压紧气缸301，包括压紧活塞杆，压紧活塞杆上设有压紧支架310；压紧轮308，通过销轴309安装在压紧支架310；剪切气缸302，位于压紧气缸301的下方，剪切气缸302包括剪切活塞杆，剪切活塞杆上设有剪切刀架303；剪切刀304，固定在剪切刀架303上。在需要剪切预浸带305时，控制系统发出指令，首先压紧气缸301动作，压紧活塞杆伸出，预浸带305被压紧轮308压紧在固定轮307上，然后剪切气缸302动作，剪切活塞杆伸出，剪切刀304通过与剪切贴板306之间的剪切作用将预浸带305切断。加热装置400，设置在铺装面710上，位于压紧剪切装置300的下方，用于对预浸带进行加热；目的是使预浸带上的预浸料融化，使其具有一定的流动性与黏弹性，为后面铺层之间具有良好的粘合性提供前期条件。本实施例中，加热装置400包括预加热机构与主加热机构；最高温度可到350℃。加热温度的选择：预加热时需保持基体材料原来的物理化学性质，因此预加热温度通常选取略低于基体材料转化温度的值；主加热的目的是使基体材料融化，使其具有一定的流动性和较低的黏弹性，在压辊压力的总用下，预浸带基体材料与铺层基层材料发生良好的融合。加热温度要高于基体熔化温度，而且还要低于基体的退化温度，这样既可以保证基体材料完全融化，又可以使基体材料不发生化学反应，避免影响铺层质量。预加热机构与主加热机构可以包括灯罩401和红外灯管402；优选地，加热灯辐射强度还可以根据铺放速度调节，使其具有随铺放速度变化自适应性和快速响应能力。在加热装置400的下方还设有辊压机构500，用于将预浸带压实到芯模或工件表面上。如图7所示，辊压机构500包括第一气缸501，固定在铺装面710上，该第一气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑性复合材料平板自动铺带设备，其特征在于，包括：机架(700)，横跨在基座(800)上，其上设有铺装面(710)；张力检测装置(200)，设置在所述铺装面(710)上，用于检测预浸带在铺放过程中的张力；压紧剪切装置(300)，设置在所述铺装面(710)上，位于所述张力检测装置(200)的下方，用于对预浸带在压紧后进行剪切操作；加热装置(400)，设置在所述铺装面(710)上，位于所述压紧剪切装置(300)的下方，用于对预浸带进行加热；辊压机构(500)，设置在所述铺装面(710)上，位于所述加热装置(400)的下方，用于将预浸带压实到芯模或工件表面上。

【技术特征摘要】
1.一种塑性复合材料平板自动铺带设备，其特征在于，包括：机架(700)，横跨在基座(800)上，其上设有铺装面(710)；张力检测装置(200)，设置在所述铺装面(710)上，用于检测预浸带在铺放过程中的张力；压紧剪切装置(300)，设置在所述铺装面(710)上，位于所述张力检测装置(200)的下方，用于对预浸带在压紧后进行剪切操作；加热装置(400)，设置在所述铺装面(710)上，位于所述压紧剪切装置(300)的下方，用于对预浸带进行加热；辊压机构(500)，设置在所述铺装面(710)上，位于所述加热装置(400)的下方，用于将预浸带压实到芯模或工件表面上。2.根据权利要求1所述塑性复合材料平板自动铺带设备，其特征在于，还包括放带装置(100)，设置在所述铺装面(710)上，与所述张力检测装置(200)相连，用于放置预浸带卷。3.根据权利要求2所述塑性复合材料平板自动铺带设备，其特征在于，所述放带装置(100)包括放带轴(103)、安装在所述放带轴(103)上的放带轮(102)以及用于控制所述放带轴(103)的制动器系统(101)。4.根据权利要求1所述塑性复合材料平板自动铺带设备，其特征在于，所述张力检测装置(200)包括用于安装在所述铺装面(710)上的检测安装支架(202)、导向杆(203)以及固定在检测安装支架(202)上的张力检测传感器(201)。5.根据权利要求1所述塑性复合材料平板自动铺带设备，其特征在于，所述压紧剪切装置(300)包括：压紧气缸(301)，包括压紧活塞杆，所述压紧活塞杆上设有压紧支架(310)；压紧轮(308)，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云博，
申请(专利权)人：北京盛华瑞科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11