CN207696840U - 一种热塑性预浸料在线自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热塑性预浸料在线自动控制装置，沿纤维走向，包括挤出机、成型装置、冷却板、厚度检测仪、牵引辊和收卷装置；所述的挤出机包括依次连通的熔融腔、挤出通道和挤出模头，所述的挤出模头由上模头和下模头组成，其中一个模头与挤出通道固定连接，另外一个模头通过伺服电机沿垂直方向与挤出通道下上滑动连接；所述的厚度检测仪的输出端与PLC控制器连接，PLC控制器的输出端与伺服电机连接。本实用新型通过设置厚度检测仪和PLC控制器进行控制，PLC控制器能在接收厚度检测仪反馈的信号后，对挤出机模口上的上/下模头间隙进行控制，从而达到调节树脂射出量的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及纤维预浸料生产设备技术领域，尤其涉及一种热塑性预浸料在线自动控制装置。
背景技术
热塑性预浸料因具有较快的成型速度，无贮存期，可减少乃至消除对环境的污染，适应了当今复合材料行业对预浸料的要求，受到国内外普遍重视，其生产设备和工艺的研究也成为了研究热点。
其中，挤出法作为热塑性预浸料的一种生产工艺，其又分为单模头挤出法和双模头挤出法，其中双模头挤出法生产流程为：将热塑性树脂放入2个模腔内加热熔融后从模头挤出，从两面浸渍增强材料，然后通过浸渍室加热辊压进行再次浸渍，然后通过定型模，冷却，收卷。生产开始时，需取样检测树脂含量，再根据树脂含量调节第一个挤出模头的树脂射出量，从而控制预浸料树脂含量。
这种生产方式，虽然也能生产出合格的热塑性预浸料，但是每次模***出量定型生产前，都需要取预浸料样品检测树脂含量，再根据测试值调节模头树脂挤出量，一直调至最终预浸料树脂含量满足要求，影响生产效率；而且在生产过程中，由于挤出机的温度会随着生产加料及物料减少而变化，模口的树脂挤出量会发生变化，造成预浸料树脂含量波动；其次由于原材料批次的不稳定性以及生产速度的调整，也都会导致预浸料克重的波动变化，不稳定因素高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种热塑性预浸料在线自动控制装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种热塑性预浸料在线自动控制装置，沿纤维走向，包括挤出机、成型装置、冷却板、厚度检测仪、牵引辊和收卷装置；所述的挤出机包括依次连通的熔融腔、挤出通道和挤出模头，所述的挤出模头由上模头和下模头组成，其中一个模头与挤出通道固定连接，另外一个模头通过伺服电机沿垂直方向与挤出通道下上滑动连接；所述的厚度检测仪的输出端与PLC控制器连接，PLC控制器的输出端与伺服电机连接。
进一步地，所述的自动控制装置还包括与PLC控制器连接的监控装置，所述的监控装置通过RS485通讯接口与PLC控制器通讯。
进一步地，所述的挤出模头上还设置有距离传感器，用于检测上模头和下模头之间的距离，所述的距离传感器的输出端与PLC控制器连接。
进一步地，所述的挤出机设置为两个，分别对纤维的两个表面进行预浸料挤出。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置厚度检测仪和PLC控制器进行控制，PLC控制器能在接收厚度检测仪反馈的信号后，对挤出机模口上的上/下模头间隙进行控制，从而达到调节树脂射出量的目的。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中，1-挤出机，101-熔融腔，102-挤出通道，103-挤出模头，10301-上模头，10302-下模头，2-成型装置，3-冷却板，4-厚度检测仪，5-牵引辊，6-收卷装置，7-伺服电机，8-PLC控制器，9-纤维，10-监控装置，11-距离传感器。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种热塑性预浸料在线自动控制装置，沿纤维9走向，包括挤出机1、成型装置2、冷却板3、厚度检测仪4、牵引辊5和收卷装置6；所述的挤出机1包括依次连通的熔融腔101、挤出通道102和挤出模头103，所述的挤出模头103由上模头10301和下模头10302组成，其中一个模头与挤出通道102固定连接，另外一个模头通过伺服电机7沿垂直方向与挤出通道102下上滑动连接；所述的厚度检测仪4的输出端与PLC控制器8连接，PLC控制器8的输出端与伺服电机7连接。
如图1所示，在本实施例中，所述的挤出机1设置为两个（第一挤出机和第二挤出机），分别对纤维9的两个表面进行预浸料挤出，对应地，所述的伺服电机7也为两个。并且在本实施例中，下模头10302为与挤出通道102固定连接的模头，而上模头10301为通过伺服电机7控制沿垂直方向与挤出通道102下上滑动连接的模头。
本实用新型的原理如下：首先第一挤出机1的熔融腔101将树脂加热后通过挤出通道102和挤出模头103将树脂涂覆至纤维9的其中一个面，之后按照同样的方式第二挤出机1将树脂涂覆至纤维9的另外一个面；在牵引辊5的牵引下，涂覆完成的纤维9依次经过成型装置2（在本实施例中，所述的成型装置2为含有定型模的浸渍室）、冷却板3和收卷装置6，得到纤维9预浸料；在整个牵引的过程中，设置于冷却板3和牵引辊5之间的厚度检测仪4对对纤维9厚度进行检测并将检测结果反馈至PLC控制器8，当检测的厚度大于/小于预设值时，PLC向伺服电机7发出对应指令，伺服电机7带动上模头10301垂直向下/向上移动，即使得挤出模头103之间的模口缩小/增大若干毫米，使得之后的预浸料厚度符合预设要求。（另外，上模头10301和下模头10302的左部和右部还分别设置有挡板，避免在模口增大后预浸料溢出，该挡板可以与下模头10302和挤出通道102出口焊接实现，同时也与上模头10301滑动连接）
更优地，在本实施例中，所述的自动控制装置还包括与PLC控制器8连接的监控装置10，所述的监控装置10通过RS485通讯接口与PLC控制器8通讯。该监控装置10用于监测/控制整个***，控制包括调整PLC控制器8的厚度预设值等。
在上述实施例中，所述的监控装置10为研华工程机，所述的PLC控制器8的型号为ST-300。
更优地，在本实施例中，所述的挤出模头103上还设置有距离传感器11，用于检测上模头10301和下模头10302之间的距离，所述的距离传感器11的输出端与PLC控制器8连接（图中未示出）。其中，距离传感器11的作用在于向PLC控制器8反馈经伺服电机7带动上模头10301上下移动后的上模头10301和下模头10302的实际距离，使得PLC控制器8的控制更加准确。具体地，本实施例的其中一种实现方式为在上模头10301和下模头10302的对应位置上分别设置一个气压高度传感器（即距离传感器11），将然后PLC控制器8将上模头10301的气压高度传感器检测得到的高度减去下模头10302的气压高度传感器检测得到的高度，即可得到两者之间的距离。
本实用新型是通过实施例来描述的，但并不对本实用新型构成限制，参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本实用新型权利要求限定的范围之内。
Claims (4)
1.一种热塑性预浸料在线自动控制装置，其特征在于：沿纤维走向，包括挤出机、成型装置、冷却板、厚度检测仪、牵引辊和收卷装置；所述的挤出机包括依次连通的熔融腔、挤出通道和挤出模头，所述的挤出模头由上模头和下模头组成，其中一个模头与挤出通道固定连接，另外一个模头通过伺服电机沿垂直方向与挤出通道下上滑动连接；所述的厚度检测仪的输出端与PLC控制器连接，PLC控制器的输出端与伺服电机连接。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性预浸料在线自动控制装置，其特征在于：所述的自动控制装置还包括与PLC控制器连接的监控装置，所述的监控装置通过RS485通讯接口与PLC控制器通讯。
3.根据权利要求1所述的一种热塑性预浸料在线自动控制装置，其特征在于：所述的挤出模头上还设置有距离传感器，用于检测上模头和下模头之间的距离，所述的距离传感器的输出端与PLC控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种热塑性预浸料在线自动控制装置，其特征在于：所述的挤出机设置为两个，分别对纤维的两个表面进行预浸料挤出。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110186346A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-30 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种大型挤压机框架间隙检测方法以及地面支架 |
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2017
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Denomination of utility model: Online automatic control device of thermoplasticity preimpregnation material Effective date of registration: 20181123 Granted publication date: 20180807 Pledgee: Jiajiang County Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: SICHUAN XIN WAN XING CARBON FIBER COMPOSITES Co.,Ltd. Registration number: 2018510000126 |
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Date of cancellation: 20220630 Granted publication date: 20180807 Pledgee: Jiajiang County Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: SICHUAN XIN WAN XING CARBON FIBER COMPOSITES Co.,Ltd. Registration number: 2018510000126 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: An on-line automatic control device for thermoplastic prepreg Effective date of registration: 20220708 Granted publication date: 20180807 Pledgee: Jiajiang County Branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: SICHUAN XIN WAN XING CARBON FIBER COMPOSITES Co.,Ltd. Registration number: Y2022980010104 |
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