一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置，包括胶膜传动装置、直流无刷电机、阻尼力矩装置、力传感器和视觉检测装置；胶膜传动装置用于带动胶膜行进，直流无刷电机与胶膜传动装置连接且用于驱动胶膜传动装置的传输带转动，力传感器依次与直流无刷电机、阻尼力矩装置连接且用于将测量到的胶膜传动装置中进纸下辊位置的水平方向力的变化信号经分析后传输至直流无刷电机、阻尼力矩装置，阻尼力矩装置用于对胶膜进行阻尼调节；视觉检测装置位于胶膜传动装置的出口端且用于监测胶膜的张力。该两步法预浸机胶膜张力形变控制装置的目的是解决现有两步法设备生产预浸料过程中由于张力形变导致的预浸料褶皱、起泡的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置


[0001]本专利技术涉及复合材料制备
，具体涉及一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置。

技术介绍

[0002]在两步法生产预浸料片材过程中，目前比较通用的设备上，预浸料大多由多个胶膜、织物放卷辊、多个压辊及多束纤维经复合工艺后收集在一个收卷辊上。其中收卷辊、放卷辊、压辊及设备上的多种辅助辊均能够提供牵引力矩和与其反方向的放辊力矩，除收卷辊外其他辊同时能够提供与预浸料行进反方向的摩擦力。牵引力、放辊力矩与摩擦力共同构成了施加在预浸料上的张力。由于预浸料产品大多由预浸料和其上下的离型纸及PE隔离膜组成，上文所述施加在预浸料上的张力会分解在多层材料上，在此有部分张力转移为预浸料中树脂及PE隔离膜的内能，该能量由其模量决定，由于树脂及PE隔离膜的弹性模量远小于纤维、织物及离型纸的模量，故本专利中对此部分能量简化，不予考虑。预浸料上的张力会拉伸织物与离型纸造成拉伸形变，其形变差会在预浸料切断收卷后恢复，离型纸与增强织物收缩量的不一致会造成预浸料纤维拱起或起泡的现象，导致预浸料缺陷，影响复合材料后续切丝、切带及自动铺贴等工序的质量水平。
[0003]目前随着两步法预浸机制造商技术的不断进步，厂商也逐渐发现生产过程中的张力控制对产品质量的重要性。因此目前设备上大多加装了不同辊的独立动力装置及张力检测装置。部分新型设备还加装了随生产检测的张力而调节的张力控制装置，但是在目前的预浸料生产张力下，由于碳纤维的高模量，其形变量一般小于1μm，在500N定张力下，T700级碳纤维的形变量一般在0.37μm左右。尽管新型设备上可以控制，但为保证预浸料质量，施加在胶膜载体的离型纸上的张力依然存在，离型纸形变也依然存在，在长程生产过程中依然会出现由于形变量差值产生的最终产品的起泡问题。同时老款两步法张力机难以改造，无法纠正该问题。
[0004]因此，专利技术人提供了一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置。

技术实现思路

[0005](1)要解决的技术问题
[0006]本专利技术实施例提供了一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置，解决了现有两步法设备生产预浸料过程中由于张力形变导致的预浸料褶皱、起泡的技术问题。
[0007](2)技术方案
[0008]本专利技术提供了一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置，包括胶膜传动装置、直流无刷电机、阻尼力矩装置、力传感器和视觉检测装置；其中，
[0009]所述胶膜传动装置用于带动胶膜行进，所述直流无刷电机与所述胶膜传动装置连接且用于驱动所述胶膜传动装置的传输带转动，所述力传感器依次与所述直流无刷电机、所述阻尼力矩装置连接且用于将测量到的所述胶膜传动装置中进纸下辊位置的水平方向
力的变化信号经分析后传输至所述直流无刷电机、所述阻尼力矩装置，所述阻尼力矩装置用于对所述胶膜进行阻尼调节；
[0010]所述视觉检测装置位于所述胶膜传动装置的出口端且用于监测所述胶膜的张力。
[0011]进一步地，所述胶膜传动装置包括宽于预浸机产品最大宽度的下层传输带以及放置于所述下层传输带两侧上方的上层传输带，两个所述上层传输带的间距小于所述预浸机产品最大宽度。
[0012]进一步地，所述上层传输带上设有不规则的凹凸部。
[0013]进一步地，所述上层传输带和/或所述下层传输带的外表面为具有高摩擦系数的橡胶面。
[0014]进一步地，所述阻尼力矩装置为可调节的线性弹力弹簧或电磁弹簧。
[0015]进一步地，所述视觉检测装置包括料台以及设于所述料台上的多个点光源，所述料台的末端与预浸料生产平面连接。
[0016]进一步地，所述料台的上端面为多个依次连接的平滑曲面，所述平滑曲面的延伸方向与预浸料的行进方向平行。
[0017]进一步地，所述平滑曲面为正弦波形面。
[0018]进一步地，所述正弦波形面的波形频率沿预浸料的行进方向依次缩小。
[0019]进一步地，所述直流无刷电机为直流无刷伺服电机，且由单片机控制。
[0020](3)有益效果
[0021]综上，本专利技术通过工作时，首先在预浸料生产时将胶膜在进入复合工序前穿过本装置的胶膜传动装置中，调整胶膜传动装置使其夹紧胶膜的两侧，之后开启设备直流无刷电机，开启预浸机，将直流无刷电机调节为预浸料生产的固定线速度，并根据力传感器的示数变化频率调节阻尼力矩装置，在力传感器示数振幅下降至预设值以下后，根据力传感器的示数调节直流无刷电机的车速。设备调节结束后，观测视觉检测装置上胶膜是否向前移动。通过以上过程，在胶膜送纸到复合过程中由于张力产生的胶膜径向形变便全部收缩完毕，实现了胶膜和增强材料间的形变量差归零，解决了预浸料产品编码起皱或起泡的问题，为后续复合材料生产工艺提升了原材料的质量水平。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例提供的一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置的结构示意图。
[0024]图中：
[0025]1‑
胶膜；2
‑
胶膜传动装置；201
‑
上层传输带；202
‑
下层传输带；3
‑
直流无刷电机；4
‑
阻尼力矩装置；5
‑
力传感器；6
‑
视觉检测装置；601
‑
料台；602
‑
点光源。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例，在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0028]图1是本专利技术实施例提供的一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置的结构示意图，该控制装置可以包括胶膜传动装置2、直流无刷电机3、阻尼力矩装置4、力传感器5和视觉检测装置6；其中，胶膜传动装置2用于带动胶膜1行进，直流无刷电机3与胶膜传动装置2连接且用于驱动胶膜传动装置2的传输带转动，力传感器5依次与直流无刷电机3、阻尼力矩装置4连接且用于将测量到的胶膜传动装置2中进纸下辊位置的水平方向力的变化信号经分析后传输至直流无刷电机3、阻尼力矩装置4，阻尼力矩装置4用于对胶膜1进行阻尼调节；视觉检测装置6位于胶膜传动装置2的出口端且用于监测胶膜1的张力。
[0029]在上述实施方式中，直流无刷电机3可以对胶膜传动装置2进行定速控制，同时尽可能减小交流电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两步法预浸机胶膜张力形变控制装置，其特征在于，包括胶膜传动装置(2)、直流无刷电机(3)、阻尼力矩装置(4)、力传感器(5)和视觉检测装置(6)；其中，所述胶膜传动装置(2)用于带动胶膜(1)行进，所述直流无刷电机(3)与所述胶膜传动装置(2)连接且用于驱动所述胶膜传动装置(2)的传输带转动，所述力传感器(5)依次与所述直流无刷电机(3)、所述阻尼力矩装置(4)连接且用于将测量到的所述胶膜传动装置(2)中进纸下辊位置的水平方向力的变化信号经分析后传输至所述直流无刷电机(3)、所述阻尼力矩装置(4)，所述阻尼力矩装置(4)用于对所述胶膜(1)进行阻尼调节；所述视觉检测装置(6)位于所述胶膜传动装置(2)的出口端且用于监测所述胶膜(1)的张力。2.根据权利要求1所述的两步法预浸机胶膜张力形变控制装置，其特征在于，所述胶膜传动装置(2)包括宽于预浸机产品最大宽度的下层传输带(202)以及放置于所述下层传输带(202)两侧上方的上层传输带(201)，两个所述上层传输带(201)的间距小于所述预浸机产品最大宽度。3.根据权利要求2所述的两步法预浸机胶膜张力形变控制装置，其特征在于，所述上层传输带(201)上设有不...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一川，王峰，张扬，郑洪亮，
申请(专利权)人：中航复合材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：