一种碳纤维预浸布制备装置的制作方法

本发明涉及纺织机械领域，具体的说是一种可有效防止经线翻转、自动化程度高、经线张力均匀的碳纤维预浸布制备装置。

背景技术：

现有技术中，碳纤维预浸布制备过程中经纱行走方向一般包括纱架、整经机构、展纱机构、覆纸或覆膜机构，即使纱架和整经机构之间设有托纱架，托纱架上的托纱辊均为被动旋转，使经纱与托纱辊之间的摩擦力过大，容易使经纱翻转；此外，整经是指将一定根数的经纱按规定的长度和宽度平行卷绕在经轴或织轴上的工艺过程，整经过程中需要进行分纱，以便根据布幅宽度对经纱进行调整。目前通常采用由梳子状的单体分纱梳板进行分纱，经线从分纱梳板的空隙中穿过。这种分纱方式在布幅宽度、布的疏密发生变化时只能通过更换分纱梳板来进行调整，生产升本高、生产效率低，此外，不同的纺织产品的对具体整经要求也不相同，比如比较透气类的纱布，其纱线之间的间距较大，在整经时要调整纱线距离不能保持很近，而现在的整经装置中的分纱设备都要一般都是固定式的，较为先进的采用可以更换分纱设备，单调节或者更换任然比较麻烦，影响实际工作效率。

中国专利专利名称“一种高性能纤维整经机”，专利号“cn201520861400.1”，公开了一种高性能纤维整经机，包括依次设置的纱架、第一导纱架、第二导纱架、展纱铺纱机构、牵拉机构、上胶机构、加热机构、冷却机构和收卷机构；第一导纱架改变纱架上的高性能纤维束的排列角度，使之垂直排列；第二导纱架将垂直排列的高性能纤维束调整为水平排列，并分为上下两层；展纱铺纱机构通过高频震荡将高性能纤维束散开铺平，不但能使单丝高性能纤维排列均匀，还能够消除单丝高性能纤维之间的排列缝隙；牵拉机构将排列好的高性能纤维向后输送；上胶机构、加热机构和冷却机构将整经后的高性能纤维制成预定型织物再收卷，解决了碳纤维整经后张力控制的难题，破解了后续环节碳纤维预定型织物及混编预定型织物制备的技术难题。但仍然无法克服容易使经纱翻转、整经机构调节或更换麻烦、影响实际工作效率等缺点。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的不足，本发明旨在提供一种可防止经线翻转、自动化程度高、经线张力均匀、方便调节的整经装置。

为了实现上述功能，本发明将采用以下技术方案：

一种碳纤维预浸布制备装置，包括设有纱架，纱架上设有纱筒和导纱机构，其特征在于碳纤维预浸布制备装置沿经纱行走方向依次设有纱筒、托纱机构、整经机构、展纱机构、双面覆纸机构、加热压辊单元、冷却部、上纸收卷机构、加热部、覆膜机构、牵引机构及收布机构，所述托纱机构包括托纱架，托纱架沿竖直方向间隔设有个数、高度与纱架上纱筒的横向行数相对应的水平托纱辊，水平托纱辊前、后两端与托纱架转动连接并经电机驱动，既可以起到托纱作用，防止因为经纱从纱筒到整经机构距离过远而导致经纱下垂，影响后续整经效果，且由于托纱辊主动转动，可减少摩擦力；所述整经机构设有整经机架，整经机架沿经纱行走方向依次设有导纱调整单元和托辊单元，所述导纱调整单元设有导纱部、布幅调整单元，布幅调整单元包括铰剪式伸缩架和转动部，伸缩架上均匀间隔设有相互平行的导纱部，导纱部包括导纱杆和导纱杆座，导纱杆座上间隔设有导纱杆，导纱杆座与伸缩架滑动相连，转动部包括经联轴器相连的前螺杆和后螺杆，伸缩架前、后两端分别经螺母与前螺杆和后螺杆固定连接。

本发明所述转动部设有把手，把手位于前螺杆或后螺杆端部。

本发明所述导纱机构包括底座，底座上设有主导纱辊，主导纱辊两侧分别设有第一限位辊和第二限位辊。

本发明所述托辊单元包括第一托辊和第二托辊，第一托辊两端和第二托辊两端分别经轴承、轴承座与机架相连，第二托辊上设有张力传感器。

本发明所述设有纱筒张力调节单元，纱筒张力调节单元包括气缸、张力传感器、plc控制器、气泵、气动比例阀、相配合的摩擦片和摩擦轮，其中，每一个纱筒对应设有张力调节部，张力调节部包括气缸，气缸触头上设有摩擦片，纱筒固定轴上设有与摩擦片相配合的摩擦轮，气泵经导气管与气缸相连，气泵输出端设有气动比例阀，以控制气缸气压，以控制调整砂轮出纱速度，进而调节张力，第二托辊上设有张力传感器，张力传感器经输入电路与plc控制器相连，plc控制器经输出电路与气动比例阀相连接。

本发明所述导纱调整单元设有导纱部调整座，导纱杆座经导纱部调整座与伸缩架滑动相连，导纱部调整座为由横板和竖板组成的l型滑动连接件，竖板和导纱杆座上分别设有相配合的滑道和螺纹孔，竖板和导纱杆座经与滑道、螺纹孔相配合的螺栓固定连接，横板与组成伸缩架平行四边形的一个侧边固定连接，导纱杆座经l型滑动连接件与伸缩架相连。

本发明所述双面覆纸机构包括上纸放卷单元、下纸放卷单元、和加热压辊组，上纸放卷单元和下纸放卷单元分别位于经线上、下两端，上纸放卷单元和下纸放卷单元均设有设有支架，支架上经套筒或轴承连接有放纸辊，上放纸辊和下放纸辊上均设有离型纸，加热压辊组将离型纸覆在经线上下两侧，成布。

本发明所述覆膜机构包括覆膜单元和加热压辊组，覆膜单元设有支架，支架上经套筒或轴承连接有放膜辊，放膜辊的支轴上设有线纱微调节手柄，保护膜经加热压辊组覆在布的上表面。

本发明所述上纸收卷机构包括上纸收卷单元和压辊组，上纸收卷单元设有支架，支架上经套筒或轴承连接有收纸辊，收纸辊的支轴上设有线纱微调节手柄。

本发明所述上纸放卷单元、下纸放卷单元、覆膜单元、上纸收卷单元均设有伺服电机和张力传感器，伺服电机和张力传感器与支轴相连接，伺服电机和张力传感器经数据线与控制器相连接，控制器根据传感器闭环返回的精确数据对伺服电机进行动态实时调整，使生产有产品平整，厚度均匀。

本发明所述牵引机构包括上牵引辊和下牵引辊，上牵引辊和下牵引辊经电机驱动。

本发明所述收布机构包括收布架，收布架上设有收布辊，收布辊经收布驱动电机驱动。

本发明所述展纱机构包括展纱架，展纱架上间隔设有固定展纱辊，相邻固定展纱辊之间设有活动展纱辊，固定展纱辊与展纱架固定连接，活动展纱架前、后两端分别经滑动部于展纱架上、下滑动连接，以调整张力。

使用时，纱线经纱经托纱机构至整经机构整经，展纱机构展纱后至双面覆纸机构在布上、下两面覆纸，上、下两面覆纸的经线经第一加热压辊部加热压平成布，经第一冷却部冷却后，由上纸收卷机构将布上表面所覆盖上纸收卷，上纸收卷后布经加热板加热后由上层覆膜机构对布的上层进行覆膜，覆膜后经牵引辊牵引由收布机构进行收布。由于采用上述结构，本发明具有可有效防止经线翻转、自动化程度高、经线张力均匀、使用方便等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的的左视图。

图3为整经机构的结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为图3的俯视图。

图6为导纱部和导纱部调整座连接的结构示意图。

图7为导纱部、伸缩架和导纱部调整座连接的结构示意图。

图8为展纱机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明：

一种碳纤维预浸布制备装置，包括设有纱架28，纱架28上设有纱筒29和导纱机构，其特征在于碳纤维预浸布制备装置沿经纱行走方向依次设有纱筒29、托纱机构、整经机构、展纱机构、双面覆纸机构、加热压辊单元、冷却部、上纸收卷机构、加热部、覆膜机构、牵引机构及收布机构，

所述导纱机构包括底座，底座上设有主导纱辊，主导纱辊两侧分别设有第一限位辊和第二限位辊；

所述托纱机构包括托纱架14，托纱架14沿竖直方向间隔设有个数、高度与纱架上纱筒的横向行数相对应的水平托纱辊15，水平托纱辊15前、后两端与托纱架转动连接并经电机驱动，既可以起到托纱作用，防止因为经纱从纱筒到整经机构距离过远而导致经纱下垂，影响后续整经效果，且由于托纱辊主动转动，可减少摩擦力；

所述整经机构设有整经机架1，整经机架1沿经纱行走方向依次设有导纱调整单元和托辊单元，所述导纱调整单元设有导纱部、布幅调整单元，布幅调整单元包括铰剪式伸缩架4和转动部，伸缩架上均匀间隔设有相互平行的导纱部，导纱部包括导纱杆2和导纱杆座3，导纱杆座上间隔设有导纱杆，导纱杆座与伸缩架滑动相连，转动部包括经联轴器12相连的前螺杆5和后螺杆6，伸缩架前、后两端分别经螺母与前螺杆和后螺杆固定连接，转动部还设有把手7，把手7位于前螺杆或后螺杆端部。所述导纱调整单元还设有导纱部调整座，导纱杆座经导纱部调整座与伸缩架滑动相连，导纱部调整座为由横板9和竖板10组成的l型滑动连接件，竖板和导纱杆座上分别设有相配合的滑道11和螺纹孔12，竖板和导纱杆座经与滑道、螺纹孔相配合的螺栓固定连接，横板与组成伸缩架平行四边形的一个侧边固定连接，导纱杆座经l型滑动连接件与伸缩架相连；所述托辊单元包括第一托辊13和第二托辊14，第一托辊两端和第二托辊两端分别经轴承、轴承座与机架相连，第二托辊上设有张力传感器8；

所述展纱机构包括展纱架16，展纱架上间隔设有固定展纱辊18，相邻固定展纱辊之间设有活动展纱辊19，固定展纱辊与展纱架固定连接，活动展纱架前、后两端分别经滑动部于展纱架上、下滑动连接，以调整张力；

所述双面覆纸机构包括上纸放卷单元、下纸放卷单元、和加热压辊组，上纸放卷单元和下纸放卷单元分别位于经线上、下两端，上纸放卷单元和下纸放卷单元均设有设有支架，支架上经套筒或轴承连接有放纸辊，上放纸辊20和下放纸辊21上均设有离型纸，加热压辊组将离型纸覆在经线上下两侧，成布；

所述加热压辊单元至少包括加热板22和两个加热压辊组23，所述冷却部为冷却板24，冷却板24的冷却温度一般在5度至15度之间；

所述上纸收卷机构包括上纸收卷单元和压辊组，上纸收卷单元设有支架，支架上经套筒或轴承连接有收纸辊25，收纸辊的支轴上设有线纱微调节手柄；

所述加热部为加热板26，加热板的温度在70-100度之间；

所述覆膜机构包括覆膜单元和加热压辊组23，覆膜单元设有支架，支架上经套筒或轴承连接有放膜辊27，放膜辊27的支轴上设有线纱微调节手柄，保护膜经加热压辊组覆在布的上表面；

所述上纸放卷单元、下纸放卷单元、覆膜单元、上纸收卷单元均设有伺服电机和张力传感器，伺服电机和张力传感器与支轴相连接，伺服电机和张力传感器经数据线与控制器相连接，控制器根据传感器闭环返回的精确数据对伺服电机进行动态实时调整，使生产有产品平整，厚度均匀；

所述牵引机构包括上牵引辊30和下牵引辊31，上牵引辊和下牵引辊经电机驱动。

所述收布机构包括收布架32，收布架上设有收布辊33，收布辊经收布驱动电机驱动。本发明所述加热压辊组包括上加热压辊和下加热压辊，上加热压辊和下加热压辊经电机驱动；所述压辊组包括上压辊和下压辊，上压辊和下压辊经电机驱动。

本发明所述加热压辊组包括上加热压辊和下加热压辊，上加热压辊和下加热压辊经电机驱动；所述压辊组包括上压辊和下压辊，上压辊和下压辊经电机驱动。

本发明设有纱筒张力调节单元，纱筒张力调节单元包括气缸、张力传感器、plc控制器、气泵、气动比例阀、相配合的摩擦片和摩擦轮，其中，每一个纱筒对应设有张力调节部，张力调节部包括气缸，气缸触头上设有摩擦片，纱筒固定轴上设有与摩擦片相配合的摩擦轮，气泵经导气管与气缸相连，气泵输出端设有气动比例阀，以控制气缸气压，以控制调整砂轮出纱速度，进而调节张力，第二托辊上设有张力传感器，张力传感器经输入电路与plc控制器相连，plc控制器经输出电路与气动比例阀相连接。

使用时，纱线经纱经托纱机构至整经机构整经，展纱机构展纱后至双面覆纸机构在布上、下两面覆纸，上、下两面覆纸的经线经第一加热压辊部加热压平成布，经第一冷却部冷却后，由上纸收卷机构将布上表面所覆盖上纸收卷，上纸收卷后布经加热板加热后由上层覆膜机构对布的上层进行覆膜，覆膜后经牵引辊牵引由收布机构进行收布，由于经纱从纱辊出来至展纱过程中距离很远，由于张力不均匀很容易使经纱翻转，影响纤维布的质量，为了克服这个缺点，本发明在经纱从纱辊出来之间设置了托纱机构、整经机构，且整经机构设有托辊单元，可有效防止翻转，此外，纱筒张力调节单元也可以为经纱的张力进行自动调节，有效防止翻转。由于采用上述结构，本发明具有可有效防止经线翻转、自动化程度高、经线张力均匀、使用方便等优点。