一种碳纤维定宽展纤系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及展纤装置技术领域，尤其涉及一种碳纤维定宽展纤系统及方法，其中，展纤系统按照工序前后，依次设置有恒张力放卷机构、无捻定位机构、宽度检测探头一、展纤装置一、宽度检测探头二、牵拉辊组、位置探头和收绕机构，以及安装于机柜上的工业控制器，本发明专利技术区别于传统技术中采用恒定的展纤参数对纱线进行展纤的方式，采用振动电机和偏心轮驱动展纤装置内的振动辊进行展纤，通过改变振动电机的功率即可实现展纤振动频率的调节，展纤频率的动态调节，能够适应宽度值的偏差，使获得的扁平纱沿长度方向前后的宽度一致，提高碳纤维纱线的展纤质量。纤质量。纤质量。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维定宽展纤系统及方法


[0001]本专利技术涉及展纤装置
，尤其涉及一种碳纤维定宽展纤系统及方法。

技术介绍

[0002]碳纤维是一种兼具高强度(tensile strength)与高模数(tensile modulus)等特性的复合材料，且碳纤维相较于金属或合金材料具备重量轻的优势，故逐渐广为各产业所采用，例如：运动产业、医疗产业、航太产业、电子产业或民生产业等。
[0003]实际应用上，碳纤维纱线需要经过展纤处理来形成宽幅的碳纤维布，从而增加它的使用强度，碳纤维纱线为扁平纱，由于现阶段工艺水平，同一根扁平纱沿自身长度方向存在宽度不一致的问题，宽度上有偏差，且扁平纱的宽度越大，偏差也会越明显，而目前用于碳纤维纱线的展纤装置结构比较单一，采用恒定的参数对展纤装置控制，只会放大宽度值的偏差，使得展纤后的扁平纱沿自身长度方向仍然存在宽度不一致的问题，降低扁平纱的质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种碳纤维定宽展纤系统及方法，通过连续多次采集展纤前扁平纱的宽度值，来针对性的调整展纤参数，从而获得沿自身长度方向宽度一致的扁平纱，提高碳纤维纱线的展纤质量。本专利技术名称中提到的“定宽”的意思是根据使用需求，可以获得自身要求的扁平纱宽度，比如未展纤前6
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7mm宽度范围的12K纱线，本专利技术中可以通过动态调节展纤装置的使用参数，来获得8
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0.5mm的扁平纱，其中0.5mm误差是不可避免的，也是现阶段市场上允许的误差范围，同样的，也可以根据使用需求，将扁平纱展宽到9
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0.5mm的扁平纱，获得一个设计的纱线宽度值。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种碳纤维定宽展纤系统，按照工序前后，依次包括：恒张力放卷机构，对纱筒上的扁平纱进行恒张力退纱；无捻定位机构，对扁平纱的行进路径进行导向；宽度检测探头一，用于检测展纤前扁平纱的宽度；展纤装置一，包括下边框和位于所述下边框上方的上边框，所述上边框上横向等距布设有多个导辊，所述导辊之间设置有多个振动辊，所述导辊和所述振动辊均可绕自身轴线自由旋转，所述振动辊和所述导辊沿扁平纱传送方向交错设置，每个所述振动辊均单独安装于振动基座上，所述振动基座安装于所述下边框上，所述振动基座内部采用振动电机和偏心轮组作为振动发生源，所述振动辊沿扁平纱的宽度方向往复振动；宽度检测探头二，用于检测经过所述展纤装置一处理后扁平纱的宽度；牵拉辊组，用于牵拉扁平纱行进；位置探头，用于检测扁平纱经过的位置；收绕机构，采用收绕筒对扁平纱进行收绕，内部具有带动所述收绕筒沿扁平纱的
宽度方向移动的横向移动组件；其中，所述恒张力放卷机构、所述宽度检测探头一、所述振动电机、所述宽度检测探头二、所述牵拉辊组、所述位置探头和所述收绕机构均与工业控制器信号连接。
[0006]进一步地，所述上边框和所述下边框之间设置有高度调节机构，所述高度调节机构包括伺服电机和丝杆升降机。
[0007]进一步地，所述上边框和所述下边框之间还设置有导向机构，所述导向机构包括固定于所述上边框上的多个导向孔座和与所述导向孔座相配合的导向柱，所述导向柱的底部固定于所述下边框上。
[0008]进一步地，所述振动基座包括基板和滑动座，所述基板和所述滑动座之间设置有直线导轨。
[0009]进一步地，所述直线导轨的数量为4个，所述基板的中间开设有供所述振动电机输出轴穿过的第一圆孔，所述直线导轨布设于所述第一圆孔周围。
[0010]进一步地，所述导辊的数量为5个，所述振动辊的数量为4个。
[0011]进一步地，还包括依次设置的展纤装置二和宽度检测探头三，所述展纤装置二和所述宽度检测探头三安装于所述宽度检测探头二和所述牵拉辊组之间的工位处。
[0012]进一步地，所述展纤装置二内具有3个所述导辊和2个所述振动辊。
[0013]本专利技术还公开了一种碳纤维定宽展纤方法，包括以下步骤：S1：对退绕下来的扁平纱依次进行初始宽度检测、振动展纤操作和二次宽度检测后恒张力收纱；S2：采集若干组初始宽度值、展纤参数和二次宽度值的历史数据，其中展纤参数至少包括展纤振幅和振动频率，建立历史数据库；S3：利用历史数据库，建立展纤参数与扁平纱初始宽度的关系式，将关系式作为调节命令，输入到工业控制器内进行执行；S4：获取扁平纱当前的初始宽度值，自动匹配相应的展纤参数，对振动展纤操作进行控制，获得定宽展纤的扁平纱。
[0014]进一步地，所述历史数据库的建立，利用单一变量原则，通过改变展纤参数中每一个变量的数值，同时控制其余变量不变的方式，来获得不同的历史数据。
[0015]本专利技术的有益效果为：针对传统结构比较单一的展纤装置，采用恒定的展纤参数对纱线进行展纤，只会放大宽度值的偏差，本专利技术提供的展纤系统，采用多个振动辊和导辊交错设置的结构，纱线依次从振动辊和导辊中穿过，振动辊单独安装于振动基座上，振动基座内部采用振动电机和偏心轮组作为振动发生源，从而使振动辊能够沿扁平纱的宽度方向往复振动来将纱线进行展纤，其中振动电机的功率和偏心轮的偏心度均可改变，在振动电机实时运行过程中，通过改变振动电机的功率即可实现展纤振动频率的调节，而在振动电机未开启状态下，通过改变偏心轮的的偏心度即可实现展纤振幅的改变，展纤频率的动态调节，能够适应宽度值的偏差，使获得的扁平纱沿长度方向前后的宽度一致，展纤振幅的调节，可以得到不同展纤后纱线宽度，从而获得沿自身长度方向宽度一致的扁平纱，提高碳纤维纱线的展纤质量。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，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。
[0017]图1为本专利技术实施例中碳纤维定宽展纤系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例中碳纤维定宽展纤系统的主视图；图3为本专利技术实施例中展纤装置一的结构示意图；图4为本专利技术实施例中展纤装置一的主视图；图5为本专利技术实施例中展纤装置一的拆解示意图；图6为本专利技术实施例中振动基座和振动辊的装配图；图7为本专利技术实施例中展纤装置二的结构示意图。
[0018]附图标记：1、恒张力放卷机构；2、无捻定位机构；3、宽度检测探头一；4、展纤装置一；5、下边框；6、上边框；7、导辊；8、振动辊；9、振动基座；10、振动电机；11、偏心轮组；12、宽度检测探头二；13、牵拉辊组；14、位置探头；15、收绕筒；16、横向移动组件；17、工业控制器；18、伺服电机；19、丝杆升降机；20、导向孔座；21、导向柱；22、基板；23、滑动座；24、第一圆孔；25、展纤装置二；26、宽度检测探头三。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维定宽展纤系统，其特征在于，按照工序前后，依次包括：恒张力放卷机构，对纱筒上的扁平纱进行恒张力退纱；无捻定位机构，对扁平纱的行进路径进行导向；宽度检测探头一，用于检测展纤前扁平纱的宽度；展纤装置一，包括下边框和位于所述下边框上方的上边框，所述上边框上横向等距布设有多个导辊，所述导辊之间设置有多个振动辊，所述导辊和所述振动辊均可绕自身轴线自由旋转，所述振动辊和所述导辊沿扁平纱传送方向交错设置，每个所述振动辊均单独安装于振动基座上，所述振动基座安装于所述下边框上，所述振动基座内部采用振动电机和偏心轮组作为振动发生源，所述振动辊沿扁平纱的宽度方向往复振动；宽度检测探头二，用于检测经过所述展纤装置一处理后扁平纱的宽度；牵拉辊组，用于牵拉扁平纱行进；位置探头，用于检测扁平纱经过的位置；收绕机构，采用收绕筒对扁平纱进行收绕，内部具有带动所述收绕筒沿扁平纱的宽度方向移动的横向移动组件；其中，所述恒张力放卷机构、所述宽度检测探头一、所述振动电机、所述宽度检测探头二、所述牵拉辊组、所述位置探头和所述收绕机构均与工业控制器信号连接。2.根据权利要求1所述的碳纤维定宽展纤系统，其特征在于，所述上边框和所述下边框之间设置有高度调节机构，所述高度调节机构包括伺服电机和丝杆升降机。3.根据权利要求2所述的碳纤维定宽展纤系统，其特征在于，所述上边框和所述下边框之间还设置有导向机构，所述导向机构包括固定于所述上边框上的多个导向孔座和与所述导向孔座相配合的导向柱，所述导向柱的底部固定于所述下边框上。4.根据权利要求1所述的碳纤维定宽展纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈源，李春惠，钮青，汤健荣，
申请(专利权)人：常州市新创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：