一种胶液喷淋机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及复合纤维材料制造领域，特别涉及一种胶液喷淋机构，包括：平台单元、胶液供料单元、喷淋单元及控制系统。胶液供料单元与喷淋单元连接，胶液供料单元为喷淋单元提供胶液。喷淋单元设置在平台单元上，喷淋单元向通过平台单元的纤维布喷淋胶液。控制系统与喷淋单元连接，控制系统控制喷淋单元运动。本发明提供的胶液喷淋机构，针对新型复合材料纤维布的特殊要求，胶液供料单元对胶液进行均匀混合，实现了纤维布中固体颗粒的均匀分布，使其适应纤维布网格稀疏、树脂胶液易沉淀等特性，提高了复合纤维材料的质量。
【专利说明】
一种胶液喷淋机构
技术领域
[0001 ]本发明涉及复合材料制造领域，特别涉及一种胶液喷淋机构。
【背景技术】
[0002]目前国内对纤维布的生产一般采用纤维布浸渍、挤压生产工艺，通过浸渍方式使纤维布挂胶，通过挤压辊挤压方式控制纤维布厚度。随着复合材料技术的发展，研制出某种新型纤维布，此纤维布经玮稀疏，呈10-15目的网眼结构，浸渍时挂胶量少，达不到复合材料的要求。新型胶液包含比重较大的固体颗粒，易沉降、析出，会造成纤维布中固体颗粒含量少或不均匀。目前，此种新型纤维布的生产都是采用人工刷胶方式，工作效率低，工作环境恶劣，产品质量无法保障。
【发明内容】
[0003]本发明通过提供一种胶液喷淋机构，解决了现有技术中纤维布难以达到质量要求，以及生产效率低的技术问题;通过喷淋单元对复合纤维材料进行自动化喷胶，提高了复合纤维材料的生产效率;使复合纤维材料中固体颗粒分布均匀，提高了复合纤维材料的质量。
[0004]本发明提供了一种胶液喷淋机构，包括:平台单元、胶液供料单元、喷淋单元及控制系统；
[0005]所述胶液供料单元与所述喷淋单元连接，所述胶液供料单元为所述喷淋单元提供胶液；
[0006]所述喷淋单元设置在所述平台单元上，所述喷淋单元向通过所述平台单元的复合纤维布喷淋胶液；
[0007]所述控制系统与所述喷淋单元连接，所述控制系统控制所述喷淋单元运动。
[0008]进一步地，所述平台单元包括:工作台、进料导向棍及出料导向棍；
[0009 ]所述喷淋单元设置在所述工作台上；
[0010]所述进料导向辊及所述出料导向辊相对设置在所述工作台的两侧，所述纤维布经所述进料导向辊引入所述工作台，经所述出料导向辊导出。
[0011]进一步地，所述工作台上开设有至少一个导流槽。
[0012]进一步地，所述平台单元还包括:纤维布支架；
[0013]所述纤维布支架固定在所述工作台上。
[0014]进一步地，所述胶液供料单元包括:搅拌Il反应器、计量器、液压缓冲罐、质量流量计及压力变送器；
[0015]所述搅拌釜反应器通过所述计量器与所述液压缓冲罐连通；
[0016]所述液压缓冲罐通过所述压力变送器与所述质量流量计连通，所述质量流量计与所述喷淋单元连通。
[0017]进一步地，所述液压缓冲罐通过开关阀与所述搅拌釜反应器连通。
[0018]进一步地，所述喷淋单元包括:喷嘴调节支架、喷嘴、横轴机器手及纵轴机器手；
[0019]所述喷嘴与所述质量流量计连通，所述喷嘴通过所述喷嘴调节支架与所述横轴机器手连接，所述喷嘴调节支架在高度方向上运动；
[0020]所述横轴机器手设置在所述纵轴机器手上，所述横轴机器手横向运动；
[0021]所述纵轴机器手设置在在所述工作台上，所述纵轴机器手纵向运动。
[0022 ]进一步地，所述横轴机器手包括:第一电机、横向滑块、横向导轨及横向导轨支座；
[0023]所述喷嘴通过所述喷嘴调节支架与所述横向滑块固定连接；
[0024]所述横向滑块设置在所述横向导轨上；
[0025]所述横向导轨固定在所述横向导轨支座上；
[0026]所述横向导轨支座固定在所述纵轴机器手上；
[0027]所述控制系统通过所述第一电机与所述横向滑块连接。
[0028]进一步地，所述纵轴机器手包括:第二电机、第一纵向支架、第二纵向支架、第一纵向导轨、第二纵向导轨、第一纵向滑块及第二纵向滑块；
[0029 ]所述第一纵向支架及所述第二纵向支架相对设置在所述工作台上；
[0030]所述第一纵向导轨固定在所述第一纵向支架上，所述第二纵向导轨固定在所述第二纵向导轨支架上；
[0031]所述第一纵向滑块设置在所述第一纵向导轨上，所述第二纵向滑块设置在所述第二纵向导轨上；
[0032]所述横向导轨支座固定在所述第一纵向滑块及所述第二纵向滑块上；
[0033]所述控制系统通过所述第二电机与所述第一纵向滑块连接。
[0034]进一步地，所述第一电机及所述第二电机为伺服电机。
[0035]本发明提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果:
[0036]本发明提供的胶液喷淋机构，针对新型复合材料纤维布的特殊要求，胶液供料单元对胶液进行均匀混合，实现了纤维布中固体颗粒的均匀分布，使其适应纤维布网格稀疏、树脂胶液易沉淀等特性，提高了复合材料的质量。本发明实施例提供的胶液喷淋机构使用范围广，通过参数调节，不仅适合低含量要求的纤维布生产，同样适合高含量的，能完全替代兼容浸渍挤压的工艺及设备。本发明实施例提供的胶液喷淋机构，通过控制系统控制喷淋单元自动化喷胶，易于自动化生产，可与加热、固化、放卷、收卷、牵引等设备一起组成自动化生产线，能显著改善工作环境，提高产品质量及生产效率。
【附图说明】
[0037]图1为本发明实施例提供的胶液喷淋机构结构示意图；
[0038]图2为图1所示胶液喷淋机构中的胶液供料单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]本发明实施例通过提供一种胶液喷淋机构，解决了现有技术中纤维布难以达到质量要求，以及生产效率低的技术问题;通过喷淋单元对复合纤维材料进行自动化喷胶，提高了复合纤维材料的生产效率，使复合纤维材料中固体颗粒分布均匀，提高了复合纤维材料的质量。
[0040]参见图1及图2，本发明实施例提供了一种胶液喷淋机构，包括:平台单元3、胶液供料单元1、喷淋单元2及控制系统4。胶液供料单元I与喷淋单元2连接，胶液供料单元I为喷淋单元2提供胶液。喷淋单元2设置在平台单元3上，喷淋单元2向通过平台单元3的复合纤维布喷淋胶液。控制系统4与喷淋单元2连接，控制系统控制喷淋单元2运动，使喷淋单元2找到合适的喷淋位置。
[0041 ] 参见图1及图2，平台单元3包括:工作台34、进料导向辊31、出料导向辊33及纤维布支架32。喷淋单元2设置在工作台34上，喷淋单元2在工作台34上横向、纵向以及在高度方向上运动，以调节合适的喷胶位置。进料导向辊31设置在工作台34的一侧，进料导向辊31用于将纤维布导入到工作台34上；出料导向辊33设置在工作台34的另一侧，出料导向辊33用于将纤维布从工作台34导出。纤维布支架32固定在工作台34上，纤维布支架32用于支撑纤维布。工作台34上开设有至少一个导流槽35，导流槽35用于收集从复合纤维布上落下的胶液。
[0042]参见图1及图2，胶液供料单元I包括:搅拌釜反应器11、计量器16、液压缓冲罐12、质量流量计14及压力变送器13。搅拌釜反应器11通过计量器16与液压缓冲罐12连通，搅拌釜用于搅拌胶液，使胶液混合均匀。液压缓冲罐12通过压力变送器13与质量流量计14连通，质量流量计与喷淋单元2连通，液压缓冲罐12对胶液具有缓冲作用，质量流量计14用于测量通过的胶液质量及流量，压力变送器13用于调节输送管道内的压力。液压缓冲罐12通过开关阀与搅拌釜反应器11连通，液压缓冲罐12中的胶液可排入搅拌釜反应器11中。
[0043]参见图1及图2，喷淋单元2包括:喷嘴调节支架、喷嘴15、横轴机器手21及纵轴机器手22。喷嘴15通过喷嘴调节支架与横轴机器手21连接，喷嘴调节支架在高度方向上运动。横轴机器手21设置在纵轴机器手22上，横轴机器手21横向运动。纵轴机器手22设置在在工作台34上，纵轴机器手22纵向运动。其中，横轴机器手21包括:第一电机、横向滑块、横向导轨及横向导轨支座。横向滑块设置在横向导轨上，横向导轨固定在横向导轨支座上，横向导轨支座固定在纵轴机器手22上，第一电机与横向滑块连接，驱动横向滑块运动。纵轴机器手22包括:第二电机、第一纵向支架、第二纵向支架、第一纵向导轨、第二纵向导轨、第一纵向滑块及第二纵向滑块。第一纵向支架及第二纵向支架相对设置在工作台34上，第一纵向导轨固定在第一纵向支架上，第二纵向导轨固定在第二纵向导轨支架上。第一纵向滑块设置在第一纵向导轨上，第二纵向滑块设置在第二纵向导轨上。横向导轨支座固定在第一纵向滑块及第二纵向滑块上。第二电机与第一纵向滑块连接，驱动第一纵向滑块运动。第一电机及第二电机与控制系统4连接，第一电机及第二电机为伺服电机。
[0044]下面结合具体的实施例对本发明提供的胶液喷淋机构进行说明:
[0045]参见图1及图2，本实施例中，平台单元3由工作台34、进料导向辊31、出料导向辊33及纤维布支架32构成;胶液供料单元I由搅拌釜反应器11、计量器16、液压缓冲罐12、质量流量计14、压力变送器13及喷嘴15构成。喷淋单元2由喷嘴调节支架、横轴机器手21及纵轴机器手22构成。其中，横轴机器手21包括:第一电机、横向滑块、横向导轨及横向导轨支座，纵轴机器手22包括:第二电机、第一纵向支架、第二纵向支架、第一纵向导轨、第二纵向导轨、第一纵向滑块及第二纵向滑块。
[0046]喷嘴15通过喷嘴调节支架与横向滑块固定连接，喷嘴15上设置有用于检测复合纤维布位置的牵引检测编码器，喷嘴15的喷射通过与之相连的喷嘴控制盒进行控制，喷嘴15的喷射区域为扇形区域。横向滑块设置在横向导轨上，横向导轨固定在横向导轨支座上，横向导轨支座固定在第一纵向滑块及第二纵向滑块上，第一电机与横向滑块连接，驱动横向滑块运动。第一纵向支架及第二纵向支架相对设置在工作台34上，第一纵向导轨固定在第一纵向支架上，第二纵向导轨固定在第二纵向导轨支架上。第一纵向滑块设置在第一纵向导轨上，第二纵向滑块设置在第二纵向导轨上。第二电机与第一纵向滑块连接，驱动第一纵向滑块运动。第一电机及第二电机通过变频器与PLC控制器连接，第一电机及第二电机为伺服电机。进料导向辊31设置在工作台34的一端，出料导向辊33设置在工作台34的另一端。纤维布支架32固定在工作台34上，工作台34上开设有两个导流槽35。搅拌釜反应器11通过计量器16与液压缓冲罐12连通，液压缓冲罐12与喷嘴15连通。液压缓冲罐12与喷嘴15之间设置有质量流量计14及压力变送器13。液压缓冲罐12通过开关阀与搅拌釜反应器11连通。胶液供料单元I的管路中设置有必要的阀门，根据实际需要使用。
[0047]本实施例提供的胶液喷淋机构的使用方法及工作原理为:参见图1及图2，首先按所需比例配置好胶液放入搅拌釜反应器11中，启动搅拌釜反应器11，控制搅拌釜反应器11的搅拌电机按照正-停-反-停-正的顺序循环运动，保证胶液混合均匀，防止沉淀。将复合纤维布穿过工作台34，复合纤维布经进料导向辊31引入、出料导向辊33引出，复合纤维布通过牵引机构以匀速运动进行牵引。启动控制系统4，按照要求设置系统压力、喷嘴15流量、喷嘴15运动轨迹等控制参数，控制系统4、变频器、计量栗及压力变送器13组成压力PID闭环系统，用来控制系统4压力大小及精度;控制系统4、质量流量计14、喷嘴15及喷嘴控制盒组成流量PID闭环系统，用来控制喷淋流量的大小及精度。启动喷嘴15，按照设定运动轨迹开始喷淋，横轴机器手21、纵轴机器手22、第一电机、第二电机、控制系统4组成两轴联动系统，实现喷嘴15运动，保证喷淋覆盖范围及均匀性。
[0048]本发明实施例提供的胶液喷淋机构至少具备以下有益效果:
[0049]本发明实施例提供的胶液喷淋机构，针对新型复合材料纤维布的特殊要求，对胶液供料单元进行了优化，实现了纤维布中固体颗粒的均匀分布，使其适应纤维布网格稀疏、树脂胶液易沉淀等特性，提高了复合材料的质量。本发明实施例提供的胶液喷淋机构使用范围广，通过参数调节，不仅适合低含量要求的纤维布生产，同样适合高含量的，能完全替代兼容浸渍挤压的工艺及设备。本发明实施例提供的胶液喷淋机构，通过控制系统控制喷淋单元的运动轨迹，易于自动化生产，可与加热、固化、放卷、收卷、牵引等设备一起组成自动化生产线，能显著改善工作环境，提高产品质量及生产效率。
[0050]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种胶液喷淋机构，其特征在于，包括:平台单元、胶液供料单元、喷淋单元及控制系统；所述胶液供料单元与所述喷淋单元连接，所述胶液供料单元为所述喷淋单元提供胶液； 所述喷淋单元设置在所述平台单元上，所述喷淋单元向通过所述平台单元的复合纤维布喷淋胶液； 所述控制系统与所述喷淋单元连接，所述控制系统控制所述喷淋单元运动。2.如权利要求1所述的胶液喷淋机构，其特征在于，所述平台单元包括:工作台、进料导向棍及出料导向车昆； 所述喷淋单元设置在所述工作台上； 所述进料导向辊及所述出料导向辊相对设置在所述工作台的两侧，所述纤维布经所述进料导向辊引入所述工作台，经所述出料导向辊导出。3.如权利要求2所述的胶液喷淋机构，其特征在于，所述工作台上开设有至少一个导流槽。4.如权利要求2或3所述的胶液喷淋机构，其特征在于，所述平台单元还包括:纤维布支架； 所述纤维布支架固定在所述工作台上。5.如权利要求2或3所述的胶液喷淋机构，其特征在于，所述胶液供料单元包括:搅拌釜反应器、计量器、液压缓冲罐、质量流量计及压力变送器； 所述搅拌釜反应器通过所述计量器与所述液压缓冲罐连通； 所述液压缓冲罐通过所述压力变送器与所述质量流量计连通； 所述质量流量计与所述喷淋单元连通。6.如权利要求5所述的胶液喷淋机构，其特征在于，所述液压缓冲罐通过开关阀与所述搅拌釜反应器连通。7.如权利要求6所述的胶液喷淋机构，其特征在于，所述喷淋单元包括:喷嘴调节支架、喷嘴、横轴机器手及纵轴机器手； 所述喷嘴与所述质量流量计连通，所述喷嘴通过所述喷嘴调节支架与所述横轴机器手连接，所述喷嘴调节支架在高度方向上运动； 所述横轴机器手设置在所述纵轴机器手上，所述横轴机器手横向运动； 所述纵轴机器手设置在在所述工作台上，所述纵轴机器手纵向运动。8.如权利要求7所述的胶液喷淋机构，其特征在于，所述横轴机器手包括:第一电机、横向滑块、横向导轨及横向导轨支座； 所述喷嘴通过所述喷嘴调节支架与所述横向滑块固定连接； 所述横向滑块设置在所述横向导轨上； 所述横向导轨固定在所述横向导轨支座上； 所述横向导轨支座固定在所述纵轴机器手上； 所述控制系统通过所述第一电机与所述横向滑块连接。9.如权利要求8所述的胶液喷淋机构，其特征在于，所述纵轴机器手包括:第二电机、第一纵向支架、第二纵向支架、第一纵向导轨、第二纵向导轨、第一纵向滑块及第二纵向滑块； 所述第一纵向支架及所述第二纵向支架相对设置在所述工作台上； 所述第一纵向导轨固定在所述第一纵向支架上，所述第二纵向导轨固定在所述第二纵向导轨支架上； 所述第一纵向滑块设置在所述第一纵向导轨上，所述第二纵向滑块设置在所述第二纵向导轨上； 所述横向导轨支座固定在所述第一纵向滑块及所述第二纵向滑块上； 所述控制系统通过所述第二电机与所述第一纵向滑块连接。10.如权利要求9所述的胶液喷淋机构，其特征在于，所述第一电机及所述第二电机为伺服电机。
【文档编号】B29B15/12GK106042216SQ201610559601
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】罗宏毅, 刘新明, 徐锦军
【申请人】湖北三江航天红阳机电有限公司