专利名称：纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的卷绕装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种球拍的制造装置，特别是一种利用罗拉组配合一个铁心卷绕可塑性预浸材成积层材的纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的卷绕装置。
纤维复合材料已渐取代合金金属材质，而成为运动器材的主要基础原料，主要是因纤维树脂复合材料密度小、比强度及比刚性大，避震性佳且可塑性大，可有较大的设计空间可以创造出最理想的运动器具，象各类球拍就是最明显的例子。纤维树脂复合材料所成型的球拍种类多，且每一种纤维树脂复合材料具有不同的特性，而能针对各种运动器具的主要特性需求来选择纤维树脂复合材料的种类。
以往的纤维树脂复合材料的成型方法有射出成型法、编织带法、缠绕法及单方向预浸材等，其中所述射出成型法适用的纤维树脂复合材料属于热可塑性树脂类，而所述编织带法、缠绕法及单方向预浸材所成型的纤维树脂复合材料则包括热可固性及热可塑性类的树脂。热可固性是指树脂复合材料加热至其硬化剂所需反应温度后就硬化定型的性质，而热可塑性纤维树脂材料于加热超过其熔点后就熔化，而冷却至低于熔点适当温度后就硬化，热可塑性树脂材料虽有可再利用的特性，但因成型时材料硬，致使加工困难度高，所以很少会使用热可塑性材料来制造球拍。而上述各成型方法所成型的纤维树脂复合材料的特性叙述如下射出成型法的加工速度快，而其特性因拘限于使用短纤维，所以整体的组织较差，强度刚性很难表现，且通常仅适用于热可塑性树脂。
编织带法的加工速度属中等，其特性虽可使用于长纤，但由于纤维编织具有格状的网目，使树脂在纤维上及网目内的分布情形不均匀，尤其对粘度较高的热可塑性树脂而言更为严重，使其物理性很难表现出高比强度及高比刚性。
缠绕法的加工速度也属中等，而其特性与编织带法相似，只比编织带法稍微好一些。
单方向预浸材的加工速度较慢，其特性为具有良好的纤维分布及树脂分布，所以其产品能发挥高比强度及高比刚性的特性，广泛用于运动器材及航太复合材料中，但是热可塑性浸材因材料硬，致使加工比较困难。
在现今大部份使用纤维补强热可固性树脂复合材料来制造球拍，而其中又以单方向预浸材所成型的热固性树脂复合材料为最多。利用热可塑性树脂复合材料成型球拍的有射出成型法、编织带法及缠绕法三种所成型的树脂复合材料为基材；至于单方向预浸材所成型的热可塑性树脂复合材料为基材制造球拍者则还没有实现，因为其加工困难度高，但这一类热可塑性树脂复合材料的特性佳，所以还是有发展的前途。
本实用新型的主要目的在于提供一种纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的卷绕装置，以克服预浸材在积层时的技术瓶颈，而成型有高比强度，高比刚性的球拍积层材，且设计自由度更高。
基于上述的目的，本实用新型的特征在于使用热可塑性预浸材所成型的热可塑性树脂复合材料，并将所述预浸材叠层置于一个输送带上，利用一个加热板加热，使预浸材熔化，再借助输送带的输送将加热后的预浸材送入罗拉组中，罗拉组中间接有一个铁心，再将所述铁心及卷绕的预浸材由罗拉组间取出，再将所述铁心抽出，就可制成热可塑性预浸材的积层材。
本实用新型的纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的装置包括有输送带、传动杆、罗拉组、铁心、调整杆及加热板，所述输送带套接于所述传动杆、罗拉组、铁心及调整杆间，成为一个循环带，所述传动杆锁接于一个支架上，并串接一个马达，透过所述马达带动所述传动杆转动及输送带移动。所述罗拉组则由上罗拉杆、下罗位杆及后罗拉杆所组成，三者的轴线相互平行且在空间上呈三角形布置，所述铁心则穿接于所述三角空间内，所述调整杆则位于所述主动杆及罗拉组的下方，锁接于一个张力控制装置上，借助调整所述张力控制装置而带动所述调整杆上下活动，并调整所述输送带具适当的张力，所述加热板则位于所述输送带的顶面，并可上下移动。
上述的构造组合后，可取热可塑性预浸材为材料，依球拍的特性需求，将所述预浸材裁剪后叠置于所述输送带上，再将所述加热板下压，借助加热板的加热装置将所述叠层的预浸材加热至材料的熔点；接着启动所述马达，使传动杆带动输送带移动，并将熔化的预浸材送入所述罗拉组中，而卷绕于所述铁心上；继续将所述铁心及卷绕的预浸材取出，待冷却后将所述铁心抽出，就完成热可塑性复合材料的卷绕积层材。
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型进行详细说明，附图中
图1所示是本实用新型较佳实施例卷绕装置的组合立体图。
图2所示是本实用新型较佳实施例卷绕装置的组合侧视图。
图3所示是本实用新型较佳实施例输送带的张力调整动作示意图。
图4所示是本实用新型较佳实施例卷绕装置的卷绕动作示意图。
本实用新型是一种纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的卷绕装置，其较佳实施例请参阅
图1所示，包括有输送带10、传动杆20、罗拉组30、铁心40、调整杆50及加热板60，其相关位置及构造特征分述如下所述输送带10套接于所述传动杆20、罗拉组30、铁心40及调整杆50间，具适当的张力而成为一个循环带。
所述传动杆20锁接于一个支架21上，并以皮带22串接有一个动力机23(本实施例是使用马达)，透过所述动力机23带动所述传动杆20转动及输送带10移动。
所述罗拉组30位于所述传动杆20适当距离处，与所述传动杆20平行，是由上罗拉杆31、下罗拉杆32及后罗拉杆33所组成，三者各以支架定位，其轴线互相平行，由侧面看，在空间上形成一个三角形布置空间34。
所述铁心40则为一个适当长度的圆棒体，穿接于所述罗拉组30的三角形布置空间34内，并以所述输送带10顶持定位。
所述调整杆50则位于所述传动杆20及罗拉组30间的下方，锁接于张力控制装置70的活动板上，借助调整所述活动板71而带动所述调整杆50上下活动，并调整所述输送带10具适当的张力。
所述加热板60则位于所述输送带10的顶面，由多条组装于方形板体62中的紫外线加热管61所组成，而可上下移动与输送带10接近及分离。
请参阅图2所示，所述输送带10保持于所述传动杆20、罗拉组30及调整杆50的外周，而于所述罗拉组30间先穿过下罗拉杆32的顶面，再绕接所述铁心40的背面及所述上罗拉杆31的顶面，最后再绕过所述后罗拉杆33而往调整杆50方向延伸，使所述铁心40位于所述上罗拉杆31及下罗拉杆32间，而所述上罗拉杆31与下罗拉杆32间的距离小于所述铁心40的直径，所以所述铁心40会受所述输送带10的拉引而抵止于所述上罗拉杆31与下罗拉杆32。请再配合图3所示，所述输送带10套接定位后，为使其张力适当，确保顺畅地输送及卷绕，可以调整所述调整杆50随所述张力调整装置70的活动板71上下移动，使所述输送带10具有最适当的张力。
经由上述的构件组合后，本实用新型较佳实施例的卷绕流程是先取热可塑性预浸材为材料，依球拍的特性需求，将所述预浸材裁剪后叠置于所述输送带10上。请配合参阅图2所示，再将所述加热板60下压，借助加热板60的加热管61将所述叠层的预浸材加热至材料的熔点，使所述预浸材熔化。
请配合参阅图4所示，启动所述动力机23后，传动杆20带动输送带10移动，并将熔化的预浸材送入所述罗拉组30中，而卷绕于所述铁心40上；再将所述铁心40及卷绕的预浸材取出，待冷却后将所述铁心40抽出，就完成热可塑性复合材料积层材的卷绕。
在上述的卷绕过程中，本实施例是采用尼龙6类的热可塑性树脂材料。因所述类预浸材为所有商业级热可塑性树脂材料中特性最好的，而本实用新型的制造装置配合流程克服了其加工性，所以能生产出高特性的球拍。
所述热可塑性预浸材于加热超过预浸材熔点后就熔化，而冷却至低于熔点约摄氏二十度后就硬化，而上述的制造方法利用加热板持续加热，以克服所述预浸材于成型后硬化的加工困难度，利用积层材发展各基材的不同积层的特性，使预浸材的高特性发挥于成型的球拍，所以所制造的球拍具有高比强度及高比刚性，且将预浸材依不同的纤维方向叠成不同的积层材，就具有不同的特性，而制造出最理想的球拍。
综上所述，本实用新型的纤维强化热可塑性复合材料球拍的制造方法是利用单方向预浸材制成的热可塑性复合材料，再以预浸材的熔点作为加热的条件，配合一贯化的卷绕装置，使预浸材叠层、加热卷绕等流程连续动作，而制成具高比强度、高比刚性的积层材，可使预浸材的特性得以完全发挥于所制造成的球拍中，使球拍的特性更加理想，且设计自由度更是远超越其他材料。
权利要求1.一种纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的卷绕装置，其特征在于所述卷绕装置是由输送带、传动杆、罗拉组、铁心、调整杆及加热板所组成，其中所述输送带套接于所述传动杆、罗拉组、铁心及调整杆间，具有张力而且成为一个循环带，而一个动力机转动所述传动杆，带动所述输送带移动；所述罗拉组则由上罗拉杆、下罗拉杆及后罗拉所组成，三者的轴线相互平行且在空间上呈一个三角形布置，所述铁心则穿接于所述三角形空间内，并且以所述输送带顶持定位；所述调整杆则位于所述主动杆及罗拉组的下方，并且锁接于一张力控制装置上，所述张力控制装置带动所述调整杆上下活动，调整所述输送带的张力。
2.依据权利要求1所述的纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的卷绕装置，其特征在于所述加热板设有紫外线加热管。
专利摘要本实用新型是一种纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的卷绕装置，包括一个循环状的输送带，依序套接于传动杆、罗拉组、铁心及调整杆上，所述罗拉组是由上罗拉杆、后摆拉杆以及下罗拉杆所组成，三者的轴线相互平行并在空间上呈三角形布置，所述铁心枢接于罗拉组中间的空间。
文档编号B29C41/14GK2203216SQ94210679
公开日1995年7月12日 申请日期1994年4月27日 优先权日1994年4月27日
发明者罗光男 申请人:罗光男