碳纤维预浸料用收放卷装置的制作方法

本发明涉及纺织机械技术领域，具体涉及一种碳纤维预浸料用收放卷装置。

背景技术：

在对碳纤维预浸料进行挤压成型前，碳纤维预浸料如图1所示，为三层夹心状结构，上层薄膜、下层衬纸将碳纤维夹在中间，由于碳纤维预浸料在进入挤压模具前会根据实际宽度的需求进行裁剪，多余的废料回收利用，最终得到所需宽度的碳纤维预浸料，而碳纤维预浸料在进入挤压模具前需将上层薄膜及下层的衬纸剥除，使得中间层的碳纤维进入下一道挤压工序，而现有的收放卷装置无法实现三层结构式材料的分层的收放卷。

有鉴于上述现有的收放卷装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种碳纤维预浸料用收放卷装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于，克服现有的收放卷装置存在的缺陷，而提供一种碳纤维预浸料用收放卷装置，结构简单，且能够实现三层夹心结构的分层以及废料的回收再利用，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

碳纤维预浸料用收放卷装置，包括收卷装置和放卷装置，其中，

所述放卷装置包括放卷轴，且所述放卷轴位于第一水平面；

所述收卷装置包括用于收集废料的第一收卷轴、用于收集上层材料的第二收卷轴和用于收集下层材料的第三收卷轴，所述第二收卷轴与所述第三收卷轴分别位于所述第一水平面的上方和下方；

还包括动力装置，用于控制所述放卷装置和所述收卷装置的运转。

作为一种优选的技术方案，所述动力装置包括用于控制所述第一收卷轴的第一力矩电机、用于控制所述第二收卷轴的第二力矩电机、用于控制第三收卷轴的第三力矩电机和用于控制放卷轴的第四力矩电机，其中第四力矩电机为磁粉制动器。

作为一种优选的技术方案，所述第一收卷轴、所述第二收卷轴和所述第三收卷轴的两端部分别设置有挡板。

作为一种优选的技术方案，所述放卷轴与所述第一收卷轴、所述第二收卷轴和所述第三收卷轴之间分别设置有用于牵引的过渡辊，所述过渡辊与所述放卷轴同向转动。

作为一种优选的技术方案，每个所述过渡辊对应设置有一个张力传感器。

作为一种优选的技术方案，所述第一收卷轴、所述第二收卷轴和所述第三收卷轴为气胀轴。

作为一种优选的技术方案，还包括压辊，所述压辊设置在完成宽度切割初始端与分层收卷的初始端之间，用于防止分层收卷导致的材料分层影响前面的切割操作。

作为一种优选的技术方案，还包括控制系统，所述控制系统与所述张力传感器、所述动力装置连接，用于实现放卷与收卷同步进行。

作为一种优选的技术方案，还包括纠偏装置，设置在所述放卷装置和切割装置之间。

采用上述技术方案，能够实现以下技术效果：

1）、通过多个收卷轴的设置，可实现废料的回收以及多层材料的分层收卷，克服了现有技术中对于三层结构式材料的人工收放卷，方便快捷，节省人力成本，通用性强；

2）、由于放卷轴由于碳纤维预浸料的减少、收卷轴由于材料的收卷增多而造成收、放卷速率的变化，从而导致材料受到的张力过大导致断裂或张力过小导致的下垂缠绕，通过张力传感器与控制系统，实现收、放卷速率的一致性；

3）、收卷轴和放卷轴反转可实现多层材料的相间收卷，操作简单、方便。

附图说明

图1为三层夹心结构式碳纤维预浸料的结构示意图；

图2为本发明碳纤维预浸料用收放卷装置的结构示意图；

图3为本发明中收卷轴的结构示意图；

其中，1-碳纤维，2-放卷轴，3-第一收卷轴，4-第二收卷轴，5-第三收卷轴，6-挡板，7-过渡辊，8-压辊，9-纠偏装置，10-张力传感器，11-碳纤维预浸料，12-裁切装置，13-下一道工序。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效, 对依据本发明提出的收放卷装置其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

如图2所示，本发明公开了一种碳纤维预浸料11用收放卷装置，包括收卷装置和放卷装置，其中，

放卷装置包括放卷轴2，且放卷轴2位于第一水平面；

收卷装置为收卷轴，包括用于收集废料的第一收卷轴3、用于收集上层材料的第二收卷轴4和用于收集下层材料的第三收卷轴5，第二收卷轴4与第三收卷轴5分别位于第一水平面的上方和下方，碳纤维预浸料11通过放卷轴2放出，根据实际需求经过裁切装置12裁切后，废料经过第一收卷轴3回收再利用，裁切后得到的碳纤维预浸料11的上层薄膜经过第二收卷轴4收卷回收、下层衬纸经过第三收卷轴5回收，中间的碳纤维1进入下一道工序13，且下一道工序13具有给中间层的碳纤维1拉力的装置；

还包括动力装置，用于控制放卷装置和收卷装置的运转。

作为一种优选的技术方案，动力装置包括用于控制第一收卷轴3的第一力矩电机、用于控制第二收卷轴4的第二力矩电机、用于控制第三收卷轴5的第三力矩电机和用于控制放卷轴2的第四力矩电机，其中，第四力矩电机为磁粉制动器。

如图3所示，作为一种优选的技术方案，第一收卷轴3、第二收卷轴4和第三收卷轴5的两端部分别设置有挡板6，挡板6的设置能够使得收卷的材料整齐、美观，便于二次回收利用。

作为一种优选的技术方案，放卷轴2与第一收卷轴3、第二收卷轴4和第三收卷轴5之间分别设置有用于牵引的过渡辊7，过渡辊7与放卷轴2同向转动，过渡辊7的设置能够给运送中的材料以一定的支撑力，防止其在张力过小时下垂导致缠绕到机器上，且起到限位、导向作用。

作为一种优选的技术方案，每个过渡辊7对应设置有一个张力传感器10，张力传感器10用于实时监测放卷轴2与第一收卷轴3、第二收卷轴4和第三收卷轴5之间的材料的张力，从而根据张力情况调节动力装置，使得收卷和放卷的速率一致。

作为一种优选的技术方案，第一收卷轴3、第二收卷轴4和第三收卷轴5为气胀轴，气胀轴的设置便于收卷后材料从收卷轴上取下。

作为一种优选的技术方案，还包括压辊8，压辊8设置在完成宽度切割初始端与分层收卷的初始端之间，用于防止分层收卷导致的材料分层影响前面的切割操作。裁切装置12设置在收卷轴与放卷轴2之间，根据实际宽度需求对碳纤维预浸料11进行裁切后，废料回收，余料继续下一道收卷操作，而在收卷时由于材料分层收卷导致其影响前道裁切装置12的操作，因此在分层收卷前采用压辊8将碳纤维预浸料11固定，使得碳纤维预浸料11的裁切不受后道分层收卷的影响。

作为一种优选的技术方案，还包括控制系统，控制系统与张力传感器10、动力装置连接，用于实现放卷与收卷同步进行。张力传感器10将监测到的张力数据传输给控制系统，控制系统通过调节与其连接的第一力矩电机、第二力矩电机、第三力矩电机、第四力矩电机，从而实现材料收放卷速度的一致性，以免出现张力过大拉断材料或张力过小，材料易发生下垂而缠绕。

作为一种优选的技术方案，还包括纠偏装置9，设置在放卷装置和切割装置之间。纠偏装置9的设置能够保证碳纤维预浸料11在放卷后进入裁切装置12前处于预设位置，以增加裁切的准确性。

根据实际需求，可设置多个收卷轴，实现多层材料的分别收卷，如对四层材料的分别收卷，可上下各设置两个平行设置的收卷轴。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。