CN110370681A - 一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备及其应用 - Google Patents

一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带及其应用，该纵横向铺带设备包括：一的纵向放卷机组；以及沿该纵向放卷机组放卷的纵向片材从后向前的行进方向上依次分布的：一纵向储料架；至少一对纵向储料牵引辊；一堆放平台；至少一对加热装置以及至少一对加热牵引辊，以及一片材收卷机。本发明很好的把片材收放卷机和横向切割机结合在一起，提高设备生产效率，增加了无缝拼接的精度。很好的控制片材与片材的缝细，提高了板材的强度和外观。

Description

一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备及其应用
技术领域
本发明涉及一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备及其应用。
背景技术
连续纤维增强热塑性复合材料CFRTP(Continuous Fiber ReinforcedThermoplastic Composites Panels)该系列产品运用独特的工艺，生产出的产品具有高强度、高模量、高抗冲、耐疲劳、热稳定性好、耐腐蚀、低翘曲及环保可回收等优越性能。连续纤维增强热塑性复合板材具有优异的机械性能、较强的可加工性及稳定的化学性，如高的拉伸强度和弯曲强度、出色的高低温冲击性能；近年来在环保节能等政策理念的推动下，其开发与应用得到了巨大发展，相应的制造技术也不断的改进与提高。广泛应用于航空航天、集装箱、冷藏车、汽车轻量化的结构件。现阶段，由于设备和加工工艺的限制，连续纤维增强热塑性复合板材多数是宽度比较窄的，但是在很多应用领域需要产品宽幅比较宽。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，能提高设备生产效率，增加了无缝拼接的精度，控制片材与片材的缝细，提高了板材的强度和外观。。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备包括：
一由若干纵向放卷机组成的纵向放卷机组；以及沿从该纵向放卷机组的纵向片材的行进方向依次分布的：
一由若干储料辊构成的纵向储料架；
至少一对上下对峙设置且安装于纵向储料架上的纵向储料牵引辊；
一堆放平台；
至少一对上下对峙设置且分别用于对从堆放平台出料的复合片材的上下表面进行加热的加热装置，该加热装置的上游和/或下游设置有至少一对上下对压的加热牵引辊；以及
一片材收卷机；
其中，堆放平台的左侧或右侧对接有一横向放卷机构，其包括：
一横向放卷机以及沿从该横向放卷机的横向片材的行进方向依次分布的：
一由若干储料辊构成的横向储料架；
至少一对上下对峙设置的横向储料牵引辊；
一切割平台，其上方安装有一定长度传感器；
至少一对上下对峙设置的切割牵引辊；以及
一片材切割机构。
上述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备还包括一架设在堆放平台上方的预热装置，其包括：
一与堆放平台平行的预热装置框架；
用于支撑预热装置框架的若干支脚；
若干横向分布并垂直安装于预热装置框架上的第一驱动机构，其第一驱动杆穿过预热装置框架；
一安装于第一驱动杆的下端的安装板；
若干沿横向分布安装于安装板的下表面的第一辊轮；
若干与第一辊轮对峙设置在堆放平台上的第二辊轮；
若干设置于安装板下面面并位于第一辊轮上游的加热机构。
上述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备中安装板的上表面连接有若干根导向杆，该若干根导向杆分别穿过若干固定安装于预热装置框架上的导向件。
上述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备中纵向放卷机和/或横向放卷机和/或片材收卷机还包括导向辊。
上述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备中堆放平台的右侧或左侧设有一定位装置。
上述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备中纵向储料架和/或横向储料架包括五个呈W型分布的储料辊。
上述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备中片材切割机构包括一第二驱动机构和沿纵向安装于该第二驱动机构的第二驱动杆上的切割件。
上述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备中一个纵向放卷机上的纵向片材宽度为650mm，厚度为0.2～0.3mm。
本发明还提供一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备在一种复合片材生产中的应用，其中
制备复合片材的树脂选自聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚酰胺PA中至少一种和/或，
制备复合片材的纤维单向带选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种和/或，
制备复合片材的编织布选自玻璃纤维、碳纤维中的一种和/或，
制备复合片材的的材料为GMT复合毡。
本发明很好的把片材收放卷机和横向切割机结合在一起，提高设备生产效率，增加了无缝拼接的精度。很好的控制片材与片材的缝细，提高了板材的强度和外观。
附图说明
图1是本发明的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备的结构示意图(不含除热吹风加热器之外的预热装置)；
图2是图1的右视图(不含横向放卷机构)；
图3是本发明的横向放卷机构、堆放平台和预热装置的安装状态图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步说明。
请参阅图1至图3，本发一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，包括：
一由三个纵向放卷机11以及与每一个纵向放卷机11一一对应设置的第一导向辊12组成的纵向放卷机组1；以及沿该纵向放卷机组1放卷的纵向片材行进方向依次分布的：
一由五个呈W型分布的储料辊构成的纵向储料架2；
一对上下对峙设置且安装于纵向储料架2上的纵向储料牵引辊3；
一堆放平台4，其表面左侧设有一定位装置41；
一对上下对峙设置且分别用于堆放平台4上出料的复合片材的上下表面加热的红外加热装置5，该红外加热装置5的上游和下游分别设置有一对上下对压的第一加热牵引辊51和一对上下对压的第二加热牵引辊52，；
一片材收卷机6，该片材收卷机6与第二加热牵引辊53之间设有一第二导辊61；
其中，堆放平台4上方架设有一预热装置7，其包括：
一与堆放平台4平行的预热装置框架71；
用于支撑安预热装置框架71的四个支脚72；
两个横向分布并垂直安装于预热装置框架71上的气缸73，该气缸73的气缸杆穿过预热装置框架71；
一安装于气缸73的气缸杆的下端的安装板74；
三个上端沿横向安装于安装板74的下表面的第一辊轮75；
三个分别与第一辊轮75垂直对峙的设置堆放平台4上的第二辊轮76；
三个设置在安装板74底面并位于第一辊轮75上游的热吹风加热器77；以及
四根安装在安装板74的上表面的导向杆78，该四根导向杆78并分别穿过固定安装于预热装置框架71上的导向件(图中未示出)；
堆放平台4右侧对接有一横向放卷机构8，其包括：
一横向放卷机81以及设置于该横向放卷机81的横向片材从右向左放卷方向上的：
一第三导向辊82；
一由五个呈W型分布的储料辊构成的横向储料架83；
一对上下对峙安装的横向储料牵引辊84；
一切割平台85，其上方安装有一定长度传感器86；
一对上下对峙安装的切割牵引辊87；
一片材切割机构88，其包括一垂直安装的切割液压缸88a和沿纵向安装于该切割液压缸88a的液压杆上的切割件88b，片材切割机构8切割后的横向片材置于堆放平台4上的纵向片材上。
本实施例中的连续纤维增强热塑性复合板材是由窄幅连续纤维增强热塑性复合片材制成的，每一窄幅连续纤维增强热塑性复合片材宽度为650mm,厚度为0.2-0.3mm，宽幅连续纤维增强热塑性复合板材纵纵向放卷机组1上的三个窄幅连续纤维增强热塑性复合片材无缝拼接而成。纵向放卷机11、纵向储料牵引辊3、第一加热牵引辊51、第二加热牵引辊52、横向放卷机81、横向储料牵引辊84和切割牵引辊87采用伺服电机驱动控制。
本实施例的使用：
将连续纤维增强热塑性复合片材吊到纵向放卷机组1上面，根据复合板材宽幅调整复合片材的卷数，把纵向片材绕在纵向储料架2的储料辊上，进入纵向储料牵引辊3，把复合片材拉到红外加热装置5中，打开热吹风加热器77、红外加热装置5，处于常开状态，方便复合片材进入。然后进入片材收卷机6，固定在收卷用的纸筒上；
横向放卷机构8中将连续纤维增强热塑性复合片材单卷吊到横向放卷机81上，把片材绕在横向储料架83的储料辊上，进入储料牵引辊84后把复合片材拉到切割牵引辊87，定好定长传感器86的切割长度。
首先，以红外加热装置5中第二加热牵引辊52为基准旋转，第一加热牵引辊51、纵向储料牵引辊3也跟着旋转，纵向片材移动，根据片材宽度设定点动长度，以650mm宽度为基准，第二加热牵引辊52旋转速度650mm长度停止，第二加热牵引辊52、第一加热牵引辊51、纵向储料牵引辊3压紧。
然后，切割牵引辊87启动旋转，根据定长度传感器86切割长度设定，切割牵引辊87旋转速度1950mm长度停止，切割液压缸88a启动，向下切割。切割好后的片材一边移动并固定住在定位装置41。
预热装置7上面的气缸73启动向下辊压，同时热吹风加热器77。气缸73把第一辊轮75在切割好的横向片材上面同时，热吹风加热器77的温度达到温度启动加热。
第二加热牵引辊52、第一加热牵引辊51和纵向储料牵引辊3同时旋转，红外加热装置5上下启动加热，片材收卷机6启动收卷。然后重复进行下一个移动切割复合流程。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (9)

1.一种热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，其特征在于，其包括：
一由若干纵向放卷机组成的纵向放卷机组；以及沿从该纵向放卷机组的纵向片材的行进方向依次分布的：
一由若干储料辊构成的纵向储料架；
至少一对上下对峙设置且安装于所述纵向储料架上的纵向储料牵引辊；
一堆放平台；
至少一对上下对峙设置且分别用于对从所述堆放平台出料的复合片材的上下表面进行加热的加热装置，该加热装置的上游和/或下游设置有至少一对上下对压的加热牵引辊；以及
一片材收卷机；
其中，所述堆放平台的左侧或右侧对接有一横向放卷机构，其包括：
一横向放卷机以及沿从该横向放卷机的横向片材的行进方向依次分布的：
一由若干储料辊构成的横向储料架；
至少一对上下对峙设置的横向储料牵引辊；
一切割平台，其上方安装有一定长度传感器；
至少一对上下对峙设置的切割牵引辊；以及
一片材切割机构。
2.如权利要求1所述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，其特征在于，还包括一架设在所述堆放平台上方的预热装置，其包括：
一与所述堆放平台平行的预热装置框架；
用于支撑所述预热装置框架的若干支脚；
若干横向分布并垂直安装于所述预热装置框架上的第一驱动机构，其第一驱动杆穿过所述预热装置框架；
一安装于所述第一驱动杆的下端的安装板；
若干沿横向分布安装于所述安装板的下表面的第一辊轮；
若干与所述第一辊轮对峙设置在所述堆放平台上的第二辊轮；
若干设置于所述安装板下面面并位于所述第一辊轮上游的加热机构。
3.如权利要求2所述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，其特征在于，所述安装板的上表面连接有若干根导向杆，该若干根导向杆分别穿过若干固定安装于所述预热装置框架上的导向件。
4.如权利要求1所述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，其特征在于，所述纵向放卷机和/或所述横向放卷机和/或所述片材收卷机还包括导向辊。
5.如权利要求1所述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，其特征在于，所述堆放平台的右侧或左侧设有一定位装置。
6.如权利要求1所述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，其特征在于，所述纵向储料架和/或所述横向储料架包括五个呈W型分布的储料辊。
7.如权利要求1所述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，其特征在于，所述片材切割机构包括一第二驱动机构和沿纵向安装于该第二驱动机构的第二驱动杆上的切割件。
8.如权利要求1所述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备，其特征在于，一个所述纵向放卷机上的纵向片材宽度为650mm，厚度为0.2～0.3mm。
9.一种如权利要求1所述的热塑性连续纤维宽幅单向带用纵横向铺带设备在一种复合片材生产中的应用，
制备所述复合片材的树脂选自聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚酰胺PA中至少一种和/或，
制备所述复合片材的纤维单向带选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种和/或，
制备所述复合片材的编织布选自玻璃纤维、碳纤维中的一种和/或，
制备所述复合片材的的材料为GMT复合毡。
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