[发明专利]单向预浸带材的自动布料设备及其工艺

说明书

单向预浸带材的自动布料设备及其工艺，其中设备包括加料装置，所述加料装置包括规整平台、送料机构、放料机构、检测机构以及控制器，于所述规整平台的上方分别设置所述送料机构和所述放料机构，所述规整平台包括输送机构和定位机构，于所述输送机构的末端设置所述定位机构，所述定位机构的下一个工位为所述检测机构，所述送料机构、输送机构、定位机构、放料机构以及检测机构分别同所述控制器电连接或信号连接。检测前一块Y料尾部边沿位置，作为后一块Y料与之相连接、铺放的基准，简化了检测系统，系统运行更为可靠，既减少系统运行精度对Y料铺放位置准确性的影响，又消除检测尺寸的累计误差或者Y料自身的实际尺寸误差对铺放精度的影响。

技术领域

本发明涉及材料复合技术领域，尤其涉及一种由连续纤维增强热塑材料制成单向预浸带材的自动布料设备及其工艺。

背景技术

将玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其他由有机或无机材料(如竹纤维、亚麻纤维等)制成的纤维，和一种热塑树脂(如PP、PE、PA6、PET、PEEK、PPS等)制成的单向增强的复合材料称为单向连续纤维增强热塑复合带材，简称单向预浸带材。此类单向预浸带材是生产、制造热塑复合板或以其为皮层的三明治复合板材的基本材料单元，其制成的复合板材或以其为增强皮层的各类三明治复合板材具有质量轻、较高的刚度/质量比和强度/质量比以及高的抗压强度等优点，被广泛应用于要求轻量化的领域，如用于飞机零部件的PEEK单向预浸带材、用于交通运输领域的各类由PP单向预浸带材为基本单元制成的复合板或三明治复合板、用于汽车塑料件结构增强的由单向预浸带材制成的复合板材等。

已知现有典型的复合板材常用结构为由X料(指摆放位置与设备运行方向平行的带材)和Y料(指摆放位置与设备运行方向垂直的带材)两层单向预浸带材上下叠加或由多层X料和Y料单向预浸带材上下叠加，经由传统的皮带式、钢带式或其它类型的连续热复合工艺设备通过加热、压合至冷却定型工序制备成相关的复合板材。在实际应用领域，为满足特定方向的力学性能要求，也有按照其它角度位置摆放的Y料，如与设备运行方向呈+/-45度方向铺层结构的复合板材。

其中，Y料铺料工序或是由人工操作完成，或是采用复杂的工艺设备完成。采用人工操作方式不仅需要较高的劳动力成本，而且由于长时间的重复性动作，极易造成操作员的厌烦情绪，进而影响产品质量；采用工艺装备是让X料进行周期性的停顿，在该段X料处于停止输送状态时完成Y料的布料工序。该运行系统复杂，除了必须的测长系统、夹持机构等外还需要以下装置得以实现自动布料操作：一方面，用于成卷的X料放卷装置需要有驱动机构，该驱动机构需按照布料周期启动和停止，但常用的卷材放卷设备并不配置类似的驱动机构；另一方面，为避免Y料在移动时造成对料误差，在完成Y料的布料时需采用在线焊接的办法，如超声波等热塑塑料焊接装置将Y料与X料进行物理连接。

因此，针对以上缺陷，需要对现有技术进行有效创新。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单向预浸带材的自动布料设备及其工艺，以满足加料位置精度要求，将重复单调的人工加料转变成简单、可靠的机器动作，能有效地降低人工成本，提高工艺质量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：