一种复合材料予浸机原料分离装置及分离方法

技术领域

本发明涉及予浸机原料分离设备技术领域，具体而言，涉及一种复合材料予浸机原料分离装置，同时本发明还提供一种复合材料予浸机原料分离的方法。

背景技术

予浸机是生产单向或织物碳纤玻纤预浸料的设备,予浸布原料都是成卷存放，为了保护基材表面，通常在基材的表面覆盖一层隔离膜，用到原料时需要把隔离膜与基材剥离开，对隔离膜进行回收利用，基材进入下道工序继续加工，目前剥离隔离膜的基材进入到下道工序后会产生位置偏差，导致基材运行不平稳，进而加工的产品质量差，为了解决上述问题目前多是对放料辊进行位置纠偏，但是仅对放料辊纠偏，当基材穿过导向辊和拉紧辊是也有发生位置偏移的风险，鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种放料辊导向辊、拉紧辊、收料辊设置成一个整体，进行整体纠偏的复合材料予浸机原料分离装置，旨在改善背景技术提到的问题。

本发明是这样实现的：本发明提供一种复合材料予浸机原料分离装置，包括支撑架，所述支撑架的上方设置有安装架，所述安装架上安装有放料辊和收料辊，所述收料辊的一侧设置有给收料辊旋转收料提供动力的动力机构，所述支撑架和安装架之间设置有能够调节予浸布原料分离后与下道工序之间产生的偏差的纠偏机构，在纠偏机构的作用下安装架相对于支撑架在放料辊的轴向方向能够来回移动，进而安装架带动放料辊和收料辊以及其上的予浸布原料来回移动，实现与下道工序间予浸布原料运行时的纠偏。

在本发明的一种实施例中，所述纠偏机构包括驱动器，所述驱动器固定安装于安装架的底端，所述驱动器的输出端固定连接有连接座，所述连接座固定安装于支撑架的一侧，所述安装架的底端两侧均固定有滑块，所述支撑架的上端开设有与滑块相匹配的滑槽，所述滑块容置于滑槽内并能够在滑槽内滑动。

在本发明的一种实施例中，所述动力机构包括第一安装板，所述第一安装板固定安装于安装架上，所述第一安装板上固定有电机，所述电机的输出轴端部固定有第一齿轮，所述第一齿轮的上方传动连接有第二齿轮，所述第二齿轮固定安装于收料辊的一端。

在本发明的一种实施例中，所述放料辊与收料辊之间依次设置有拉紧辊和第一导向辊，所述放料辊与下道工序之间设置有第二导向辊，所述拉紧辊、第一导向辊和第二导向辊均通过底座转动安装于安装架上。

在本发明的一种实施例中，所述放料辊和拉紧辊之间设置有用来调节原料拉紧张力的拉力调节机构，所述拉力调节机构包括压力传感器，所述压力传感器的下端固定安装于安装架上，压力传感器的上端固定安装于拉紧辊两端的底座下侧，所述压力传感器电性连接有制动器，所述制动器通过第二安装板固定安装于安装架上，所述制动器的输出轴固定有第三齿轮，所述第三齿轮的上方传动连接有第四齿轮，所述第四齿轮固定安装于放料辊的一端端部。

在本发明的一种实施例中，所述放料辊和收料辊的两端均设置有安装座，所述安装座固定安装于安装架的两端上方，所述安装座包括安装块，所述安装块的上部开设有上部开口的限位槽，所述放料辊和收料辊的两端均转动安装有轴承，所述轴承插接在限位槽内。

在本发明的一种实施例中，所述放料辊的两侧均固定有挡料板。

在本发明的一种实施例中，所述挡料板上开设有若干减重孔。

在本发明的一种实施例中，所述制动器为磁粉制动器。

本发明还提供一种复合材料予浸机原料分离方法，具体包括以下步骤：

S1、首先，把缠绕了予浸布原料的放料辊放入到安装架上的安装座上，然后把予浸布原料穿过拉紧辊，穿过拉紧辊后予浸布原料的隔离膜和基材分离，隔离膜穿过第一导向辊上方，然后从收料辊的下端缠绕在收料辊上；

S2、电机带动第一齿轮旋转，进而第一齿轮带动第二齿轮旋转，进而第二齿轮带动收料辊旋转，进而收料辊旋转实现对隔离膜的收料；

S3、予浸布原料分离隔离膜后的基材从第二导向辊的上方穿过，然后向下延伸进入到下道工序，在下道工序的拉动下，基材向前运动，进而实现对予浸布原料隔离膜和基材的分离；

S4、当基材在安装架与下道工序时间产生偏差时，驱动器接收到信号，然后推动连接座，进而连接座反作用力推动安装架沿放料辊的轴向在支撑架上平移运动，进而安装架带动放料辊、拉紧辊、第一导向辊、收料辊和第二导向辊随其一块运动，进而安装架上的基材随安装架一块平移，从而与下道工序产生的相对位移，进而实现了纠偏；

S5、当基材受到的拉力过大时，基材给拉紧辊向上的推力就变大，拉紧辊两侧的底座对压力传感器向下的压力就变小，进而当压力传感器检测到向下的压力超出规定的数值后就给制动器发射信号；

S6、制动器接收到信号后，改变转速，进而第三齿轮转速改变，从而与第三齿轮传动连接的第四齿轮转速也发生改变，进而放料辊转速发生改变，放料辊旋转方向与基材前进的方向相同，所以放料辊的转速变快，基材受到的拉紧力就降低，反之，放料辊的转速变慢，基材受到的拉紧力就增大，从而实现对基材所受拉紧力的调节。

本发明的有益效果是：

1、基材需要纠偏时，驱动器推动安装架在支撑架上平移，安装架上安装有放料辊、拉紧辊、导向辊和收料辊，它们随安装架一同移动，进而带动其上的基材一块移动，从而实现对基材位置的调整，进而实现纠偏，实现对原料隔离膜分离过程中基材的整体纠偏，纠偏效果好，调节方便；

2、放料辊、拉紧辊、导向辊和收料辊均安装在安装架上，它们构成一个整体，结构紧凑，大大节约安装空间，操作方便；

3、在拉紧辊的下方设置有压力传感器，通过压力传感器实时监测拉紧辊所受基材的拉紧张力，当拉紧张力超出预定值后给制动器发射信号，进而制动器工作对放料辊进行制动，从而改变了放料辊的转速，从而基材所受的拉紧力改变，实现对拉紧力的调节；

4、放料辊两端安装有轴承，当放料辊往安装架上安装时，直接把轴承插入到安装座上的限位槽内，这样轴承水平方向被限位槽卡在不能移动，因为限位槽上方开设有入口，所述轴承在竖直方向只能向上运动不能向下，由于原料对放料辊施加的力是斜下方的，所以放料辊工作时没有向上的力，进而放料辊也不会向限位槽上方运动，进而无需在上方设置阻挡部件，这样放料辊可以直接安装，拆卸，非常的方便，工作效率大大提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的整体结构示意图一；

图2为本发明实施方式提供的整体结构示意图二；

图3为本发明实施方式提供的安装架上安装部件结构示意图；

图4为本发明实施方式提供的安装架底端结构示意图；

图5为本发明实施方式提供的纠偏机构爆炸结构示意图一；

图6为本发明实施方式提供的纠偏机构爆炸结构示意图二；

图7为本发明实施方式提供的安装架安装部件的主视图；

图8为本发明实施方式提供的放料辊、拉紧辊、第一导向辊、收料辊、第二导向辊的安装位置关系示意图；

图9为本发明实施方式提供的拉力调节机构结构示意图；

图10为本发明实施方式提供的动力机构结构示意图；

图11为本发明实施方式提供的放料辊与安装座分离状态示意图；

图12为本发明实施方式提供的安装座结构示意图。

图中：100、支撑架；110、滑槽；200、安装架；210、放料辊；211、挡料板；2111、减重孔；220、拉紧辊；230、第一导向辊；240、收料辊；250、第二导向辊；260、电器柜；300、动力机构；310、第一安装板；320、电机；330、第一齿轮；340、第二齿轮；400、纠偏机构；410、驱动器；420、连接座；430、滑块；500、拉力调节机构；510、压力传感器；520、制动器；530、第二安装板；540、第三齿轮；550、第四齿轮；600、安装座；610、安装块；620、限位槽。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

请参阅图1、图2和图11，本发明提供一种复合材料予浸机原料分离装置，包括支撑架100，支撑架100的上方设置有安装架200，支撑架100和安装架200均由方钢钢管焊接组成，安装架200的一侧固定有电器柜260，电器柜260用来控制整个装置的电器部分，安装架200的两侧分别安装有缠绕原料的放料辊210和用来收集分离下来隔离膜的收料辊240，优选的，在放料辊210的两侧均固定有挡料板211，挡料板211用来阻挡其上的原料，避免原料左右滑动，挡料板211上开设有若干减重孔2111，减轻整个放料辊210的重量，减少用料，降低成本。

请参阅图5、图7和图8，放料辊210与收料辊240之间依次设置有拉紧辊220和第一导向辊230，第一导向辊230用来改变从原料分离下来隔离膜的运行方向，同时提升拉紧辊220和收料辊240之间隔离膜的张力，便于隔离膜的顺利收料，放料辊210与下道工序之间设置有第二导向辊250，第二导向辊250的设置用来改变基材向前运动的方向，用来提升拉紧辊220与下道工序之间基材的张力，便于基材的顺畅运动，拉紧辊220、第一导向辊230和第二导向辊250均通过底座转动安装于安装架200上。

请参阅图3、图4、图7和图9，放料辊210和拉紧辊220之间设置有用来调节原料拉紧张力的拉力调节机构500，拉力调节机构500包括压力传感器510，压力传感器510的下端通过螺栓固定安装于安装架200上，压力传感器510的上端通过螺栓固定安装于拉紧辊220两端的底座下侧，压力传感器510通过电器柜260与制动器520电性连接，制动器520为磁粉制动器，制动器520通过第二安装板530固定安装于安装架200上，制动器520的输出轴固定有第三齿轮540，第三齿轮540的上方啮合传动连接有第四齿轮550，第四齿轮550通过键固定安装于放料辊210的一端端部。当基材受到的拉力过大时，基材给拉紧辊220向上的推力就变大，拉紧辊220两侧的底座对压力传感器510向下的压力就变小，进而当压力传感器510检测到向下的压力超出规定的数值后就给制动器520发射信号；制动器520接收到信号后，改变转速，进而第三齿轮540转速改变，从而与第三齿轮540传动连接的第四齿轮550转速也发生改变，进而放料辊210转速发生改变，放料辊210旋转方向与基材前进的方向相同，所以放料辊210的转速变快，基材受到的拉紧力就降低，反之，放料辊210的转速变慢，基材受到的拉紧力就增大，从而实现对基材所受拉紧张力的调节。

需要说明的是，压力传感器510与电器柜260内的全自动张力控制器(图中未示出)电性连接，全自动张力控制器与制动器520电性连接，拉紧辊220受到原料向上的拉力，进而拉紧辊220自身的部分重力被上述拉力抵消，原料对拉紧辊220向上的拉力发生变化导致拉紧辊220自身重力向下的压力发生变化，进而拉紧辊220对下侧的压力传感器510的压力也发生变化，压力传感器510检测出压力大小，然后传输给全自动张力控制器，通过控制器的分析计算实时调节输料速度，从而实现基材的恒张力，保证基材受力均匀，大小相同；

全自动张力控制器是一种由单片机或者一些嵌入式器件及外围电路开发而成的系统，是一种控制仪表，它可以直接设定要求控制的张力值，然后直接输入张力传感器的信号(一般为毫伏级别)作为张力反馈值，通过比较得出偏差后，输入到PID等控制器进行处理，输出给外围执行机构去控制，最终达到偏差最小，系统响应最快的目的。一套典型的张力控制系统主要由张力控制器，张力检测器(即本申请中的压力传感器)，磁粉制动器和磁粉离合器构成，根据环路可分为开环，闭环或自由环张力控制系统，磁粉制动器的励磁电流或伺服电机的转矩来实现卷料的恒张力，可广泛用于各种需对张力进行精密测控的场合，本申请可选用瑞安市国信电子设备有限公司生产的国信牌GXZD-B型号的全自动张力控制器，该技术为本领域技术人员公知常识，故在此对其具体机构、连接关系不再详细描述。

请参阅图2、图4和图10，收料辊240的一侧设置有给收料辊240旋转收料提供动力的动力机构300，具体的，动力机构300包括第一安装板310，第一安装板310为L型设置，第一安装板310下端通过螺栓固定安装于安装架200一侧下端，第一安装板310的上端通过螺栓固定有电机320，电机320优选伺服电机，可以通过PLC编程精确控制电机的转速，进而控制收料辊240的转速，从而实现控制收料辊240的收料速度，以便使隔离膜的运行速度和基材的运行速度保持基本一致，从而实现隔离膜从基材上顺利分离下来，电机320的输出轴端部通过键固定有第一齿轮330，第一齿轮330的上方啮合传动连接有第二齿轮340，第二齿轮340通过键固定安装于收料辊240的一端，电机320工作带动第一齿轮330旋转，进而第一齿轮330带动第二齿轮340旋转，进而第二齿轮340带动收料辊240旋转，进而收料辊240实现对隔离膜的自动收集。

请参阅图4、图5和图6，支撑架100和安装架200之间设置有能够调节予浸布原料分离后与下道工序之间产生的偏差的纠偏机构400，在纠偏机构400的作用下安装架200相对于支撑架100在放料辊210的轴向方向能够来回移动，进而安装架200带动放料辊210和收料辊240以及其上的予浸布原料来回移动，实现与下道工序间予浸布原料运行时的纠偏。

请参阅图4、图5和图6，需要说明的是，纠偏机构400包括驱动器410，驱动器410优选伺服电动推杆，可以通过PLC编程精确控制电动推杆的行程，进而控制安装架200的移动距离，进而精确实现对安装架200上基材的位置纠偏，驱动器410通过螺栓固定安装于安装架200的底端中间位置，驱动器410的活塞杆端部固定连接有连接座420，连接座420通过螺栓固定安装于支撑架100的一侧，安装架200的底端两侧均固定有滑块430，支撑架100的上端开设有与滑块430相匹配的滑槽110，滑块430容置于滑槽110内并能够在滑槽110内滑动，安装架200上的基材与下道工序产生位置偏差后，电器柜260给驱动器410发射信号，进而驱动器410的活塞杆向外伸出或向里缩进，驱动器410的活塞杆与连接座420固定连接，但是连接座420固定在支撑架100上，因此连接座420是固定不动的，所以连接座420通过驱动器410的活塞杆给驱动器410反作用力，进而驱动器410带动安装架200在支撑架100上水平移动，进而安装架200带动其上的基材水平移动，进而实现安装架200上基材的位置调节，直至安装架200上的基材与下道工序上的基材位置处于预定范围内，实现对基材工作状态下实时纠偏，自动化程度高，纠偏效果好，加工的产品质量高。

请参阅图3、图11和图12，在本发明的一种实施例中，放料辊210和收料辊240的两端均设置有安装座600，安装座600固定安装于安装架200的两端上方，安装座600包括安装块610，安装块610的上部开设有上部开口的限位槽620，放料辊210和收料辊240的两端均转动安装有轴承，轴承的外环插接在限位槽620内，放料辊210和收料辊240安装时，把二者两侧的轴承插入到安装块610上的限位槽620内，实现了二者的安装，拆卸时直接向上拔出便可，这样放料辊210和收料辊240可以直接安装，拆卸，非常的方便，工作效率大大提升。

本发明还提供一种复合材料予浸机原料分离方法，具体包括以下步骤：

S1、首先，把缠绕了予浸布原料的放料辊210放入到安装架200上的安装座600上，然后把予浸布原料穿过拉紧辊220，穿过拉紧辊220后予浸布原料的隔离膜和基材分离，隔离膜穿过第一导向辊230上方，然后从收料辊240的下端缠绕在收料辊240上；

S2、电机带动第一齿轮330旋转，进而第一齿轮330带动第二齿轮340旋转，进而第二齿轮340带动收料辊240旋转，进而收料辊240旋转实现对隔离膜的收料；

S3、予浸布原料分离隔离膜后的基材从第二导向辊250的上方穿过，然后向下延伸进入到下道工序，在下道工序的拉动下，基材向前运动，进而实现对予浸布原料隔离膜和基材的分离；

S4、当基材在安装架200与下道工序时间产生偏差时，驱动器410接收到信号，然后推动连接座420，进而连接座420反作用力推动安装架200沿放料辊210的轴向在支撑架100上平移运动，进而安装架200带动放料辊210、拉紧辊220、第一导向辊230、收料辊240和第二导向辊250随其一块运动，进而安装架200上的基材随安装架200一块平移，从而与下道工序产生的相对位移，进而实现了纠偏；

S5、当基材受到的拉力过大时，基材给拉紧辊220向上的推力就变大，拉紧辊220两侧的底座对压力传感器510向下的压力就变小，进而当压力传感器510检测到向下的压力超出规定的数值后就给制动器520发射信号；

S6、制动器520接收到信号后，改变转速，进而第三齿轮540转速改变，从而与第三齿轮540传动连接的第四齿轮550转速也发生改变，进而放料辊210转速发生改变，放料辊210旋转方向与基材前进的方向相同，所以放料辊210的转速变快，基材受到的拉紧力就降低，反之，放料辊210的转速变慢，基材受到的拉紧力就增大，从而实现对基材所受拉紧力的调节。

工作原理：首先，把缠绕了予浸布原料的放料辊210放入到安装架200上的安装座600上，然后把予浸布原料穿过拉紧辊220，穿过拉紧辊220后予浸布原料的隔离膜和基材分离，隔离膜穿过第一导向辊230上方，然后从收料辊240的下端缠绕在收料辊240上；

电机带动第一齿轮330旋转，进而第一齿轮330带动第二齿轮340旋转，进而第二齿轮340带动收料辊240旋转，进而收料辊240旋转实现对隔离膜的收料；

予浸布原料分离隔离膜后的基材从第二导向辊250的上方穿过，然后向下延伸进入到下道工序，在下道工序的拉动下，基材向前运动，进而实现对予浸布原料隔离膜和基材的分离；

当基材在安装架200与下道工序时间产生偏差时，驱动器410接收到信号，然后推动连接座420，进而连接座420反作用力推动安装架200沿放料辊210的轴向在支撑架100上平移运动，进而安装架200带动放料辊210、拉紧辊220、第一导向辊230、收料辊240和第二导向辊250随其一块运动，进而安装架200上的基材随安装架200一块平移，从而与下道工序产生的相对位移，进而实现了纠偏；

当基材受到的拉力过大时，基材给拉紧辊220向上的推力就变大，拉紧辊220两侧的底座对压力传感器510向下的压力就变小，进而当压力传感器510检测到向下的压力超出规定的数值后就给制动器520发射信号；

制动器520接收到信号后，改变转速，进而第三齿轮540转速改变，从而与第三齿轮540传动连接的第四齿轮550转速也发生改变，进而放料辊210转速发生改变，放料辊210旋转方向与基材前进的方向相同，所以放料辊210的转速变快，基材受到的拉紧力就降低，反之，放料辊210的转速变慢，基材受到的拉紧力就增大，从而实现对基材所受拉紧力的调节。

需要说明的是：本装置各个机构的运动状态，运动轨迹等均可通过数控程序或者PLC编程等进行自动化控制，配合位置开关等实现自动启停和自动运行，上述程序和编程为本领域技术人员公知常识，故在此不再详细描述；

电器柜260、电机320、驱动器410、压力传感器510和制动器520具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

电器柜260、电机320、驱动器410、压力传感器510和制动器520的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。