[发明专利]一种纤维丝束自动铺放预浸料的拼接装置及拼接方法

说明书

本发明公开了一种纤维丝束自动铺放预浸料的拼接装置及拼接方法，属于自动铺丝预浸料生产技术领域。包括传送装置、切割刀片、砧板和预热装置，通过所述传送装置将两条纤维丝束自动铺放预浸送入拼接装置上适宜的位置，并通过切割刀片、砧板将纤维丝束自动铺放预浸料拼接头进行预先处理，利用传送装置将处理后的纤维丝束自动铺放预浸料拼接头送入到预热装置区，经预热的纤维丝束自动铺放预浸料拼接头的树脂具有粘性而拼接为一个整体。本发明所述装置及方法在纤维丝束自动铺放预浸料拼接前进行预处理，从而解决了纤维丝束自动铺放预浸料拼接头处偏厚的问题，以及因拼接头偏厚对后续铺层的影响问题。

技术领域

本发明涉及自动铺丝预浸料生产技术领域，具体涉及一种纤维丝束自动铺放预浸料的拼接装置及拼接方法。

背景技术

复合材料因具有高比强度、高比刚度、良好的抗疲劳性能、良好的耐腐蚀性及可设计性等优异的性能，使其在航空产品上的应用越来越广泛。随着复合材料制造工艺技术成熟度的不断提高，航空产品上的复合材料制件也由非承力件向承力件、主承力件发展，复合材料制件的结构尺寸也越来越大。传统的手工铺叠成型工艺方式，已无法适用于复合材料制件大尺寸结构、快速生产的模式，采用先进的自动化成型设备代替传统的手工铺叠成为复合材料大部件制造的发展趋势。自动铺丝机，是当前航空界内应用于复合材料制件最先进的自动化成型设备，通过铺放工艺参数的精确控制能够大大提高复合材料制件的质量稳定性和可靠性。

根据自动铺丝机铺放头的规格，使用的纤维丝束自动铺放预浸料标准宽度有3.2mm/6.4mm/12.7mm三种，最常用的纤维丝束自动铺放预浸料宽度为6.4mm。不同宽度的纤维丝束自动铺放预浸料均是采用分切法从宽幅为1米以上的预浸料母料上切割后收卷制成。由于，自动铺丝机高效的铺放速率，对纤维丝束自动铺放预浸料的收卷长度提出了较高的要求，目前预浸料母料的收卷长度一般为100 200米，因此，纤维丝束自动铺放预浸料从预浸料母料上分切后，需要将其进行拼接，延长单卷纤维丝束自动铺放预浸料的长度，保证自动铺丝机的铺放效率。

常规的纤维丝束自动铺放预浸料拼接方法是将上一段纤维丝束预浸料尾部和下一段纤维丝束预浸的头部搭接在一起，通过挤压的方式将两段纤维丝束自动铺放预浸料拼接为一个整体。该拼接方法虽然延长了纤维丝束自动铺放预浸料的收卷长度，但是使得复合材料制件铺层中局部（纤维丝束自动铺放预浸拼接处）出现偏厚。对于复材制件在装配区和长桁（筋条）胶接区等，厚度尺寸要求是很高的，因此，需要将复合材料大部件铺层中出现的众多纤维丝束自动铺放预浸料拼接头一一剔除。检查、剔除纤维丝束自动铺放预浸料拼接头的工作量大，降低了自动铺丝机的使用效率，同时，很容易遗漏部分纤维丝束自动铺放预浸料拼接头。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纤维丝束自动铺放预浸料接头的拼接装置及拼接方法，采用本发明所述装置及方法在纤维丝束自动铺放预浸料拼接前进行预处理，从而解决了纤维丝束自动铺放预浸料拼接头处偏厚的问题，以及因拼接头偏厚对后续铺层的影响问题。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种纤维丝束自动铺放预浸料的拼接装置，其特征在于，包括传送装置、切割刀片、砧板和预热装置；所述传送装置用于将两条纤维丝束自动铺放预浸料送入拼接装置上适宜的位置；所述切割刀片与砧板用于将纤维丝束自动铺放预浸料拼接头处的纤维丝束预先处理成可对接拼接的形状；所述预热装置用于将传送装置输送过来的预处理后的纤维丝束自动铺放预浸料拼接头进行预热，使纤维丝束自动铺放预浸料拼接头处的树脂具备可拼接的粘性。

进一步地，所述传送装置包括纤维丝束自动铺放预浸料固定装夹，所述的固定装夹用于固定住纤维丝束自动铺放预浸料，防止纤维丝束自动铺放预浸料拼接头预处理剔除时其产生滑移。

进一步地，所述传送装置还包括传送运动辊，所述的传送运动辊为金属制品，且表面设置有均匀的凹凸孔。