[发明专利]碳纤维自动连续卷绕收丝装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种收丝装置，尤其涉及一种碳纤维自动连续卷绕并自动换卷切断碳纤维的碳纤维自动连续卷绕收丝装置。

背景技术

碳纤维是一种新型材料，具有质量轻，强度高，耐高温，耐腐蚀等优点。已广泛应用于航天航空、船舶、汽车等领域，在国防工业上更是非常重要。收丝装置是生产碳纤维过程中的关键设备之一，目前的收丝装置存在着许多缺点。有些装置采用机械卷绕，容易出现碳纤维卷绕分布不均匀、重叠、落丝、退丝困难等问题；有些装置上仅设有一个卷筒，卷绕效率不高，当卷筒卷满后，需要停机卸料，再装空卷筒，耽误连续生产，浪费碳纤维。有些装置上设置了两个卷筒，两个卷筒位置固定不变，通过人工操作剪断碳纤维，再人工将碳纤维引到空的卷筒上进行收丝。自动化程度不高，影响收丝效率。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种碳纤维自动连续卷绕收丝装置，采用自动控制系统（如PLC、伺服及步进控制技术）控制导丝机构、换卷驱动机构和卷绕收丝驱动机构自动动作，通过收丝更换座自动更换卷筒座，并通过切丝机构自动切丝，实现全自动高效连续收丝的目的。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：碳纤维自动连续卷绕收丝装置，其特征在于包括基座，设置在基座上的导丝机构、设有卷筒座的收丝更换座、驱动收丝更换座更换卷筒座使其轮番与所述的导丝机构对应设置的换卷驱动机构，驱动卷筒座转动的卷绕收丝驱动机构；所述收丝更换座上固定连接至少两副所述的卷筒座、及与每副所述卷筒座对应设置的切丝机构，所述的导丝机构、换卷驱动机构和卷绕收丝驱动机构都与一自动控制系统信号连接。采用自动控制系统控制导丝机构、换卷驱动机构和卷绕收丝驱动机构自动动作，通过收丝更换座自动更换卷筒座，切换满卷和空卷，使空卷换位到收丝卷绕的位置，并使碳纤维自动的卷绕到空卷上，卷绕到空卷上的同时通过切丝机构自动切丝，切丝后即可取下满卷卷筒，再放入空卷，等待下次的更换。本专利申请的技术方案能实现全自动高效连续收丝及换卷的目的。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施： 所述的收丝更换座为圆盘形，其与所述的基座枢接，每一所述卷筒座分别连接一所述的卷绕收丝驱动机构，所述的卷筒座包括卷筒本体、设于所述卷筒本体内端的一卷筒限位件、设于所述卷筒本体外端并与所述卷筒本体同轴同直径的一钩丝圈，设于钩丝圈外侧的钩丝承接件，所述钩丝承接件的直径小于所述卷筒本体的直径，且所述钩丝承接件在所述钩丝圈的外缘具有延伸段，所述卷筒限位件的直径大于所述卷筒本体的直径，所述钩丝圈的外沿设有至少一个上下贯通的钩丝槽，所述钩丝槽从所述钩丝圈的边沿向内倾斜设置。卷筒限位件设置的主要目的：定位不同规格的空卷芯（其实空卷芯就是纸筒，不同规格的纸筒长度不一致）。钩丝圈的设置用于将碳纤维钩住进而顺利缠绕在空卷上进行卷绕，在空卷卷绕的同时拉紧空卷和满卷之间的碳纤维，从而能够使切丝机构自动切丝。

所述钩丝圈包括设有所述钩丝槽的圆柱形钩丝壁和立于圆柱形钩丝壁内端的连接壁，所述钩丝承接件包括圆柱形承接壁和立于圆柱形承接壁内端的安装壁，所述连接壁和安装壁之间通过连接件连接，所述圆柱形钩丝壁和圆柱形承接壁之间间隙配合形成钩丝过渡槽，所述钩丝过渡槽近底部位置与所述钩丝槽近底部位置之间设有一钩丝卡圈。钩丝过渡槽和钩丝卡圈的设置目的在于使碳纤维能够顺利卡入钩丝槽，并防止碳纤维脱槽，为后续的空卷卷绕及切丝工作顺利进行提供依托。

为了使钩丝卡圈能够稳定的设置在钩丝过渡槽近底部位置与所述钩丝槽近底部位置之间，所述钩丝过渡槽近底部位置还设有一钩丝卡圈限位槽。

为了使空卷能够与卷筒本体紧配合顺利进行卷绕收丝、使满卷卷筒能够轻松取下：每一所述卷筒本体与钩丝圈之间还设有一卷筒张紧机构。

所述的卷筒张紧机构包括张紧圈、弹性圈及设置在张紧圈和卷筒本体之间的复位键，所述张紧圈外端与钩丝圈连接、内端与弹性圈的外端连接，所述弹性圈的内端与所述卷筒本体的外端连接，所述卷筒本体和张紧圈之间间隙配合，所述卷绕收丝驱动机构中设有一驱动轴，所述驱动轴依次贯穿所述卷筒限位件、所述卷筒本体、所述弹性圈、并进入所述张紧圈内腔，所述驱动轴设有进气通道，所述进气通道的出口与张紧圈的内腔连通，所述张紧圈与驱动轴之间设置至少一个密封圈。使用时，所述进气通道的进气口连接一汽缸。

所述复位键包括一螺栓、一套置在螺栓上的复位簧，所述螺栓贯穿所述张紧圈并螺接在所述卷筒本体上，所述螺栓的螺头抵触在张紧圈外端侧壁上，所述复位簧一端抵触在螺头上、另一端抵触在设置在所述张紧圈中的复位簧容纳腔的内壁上。