一种预浸带厚度检测机构、喷涂装置和预浸带流水线

1.本实用新型涉及一种预浸带厚度检测机构、喷涂装置和预浸带流水线。


背景技术：

2.碳纤维增强复合材料，也称为碳纤维预浸带，比聚合物基体材料强度更高，同时保持着轻质的优势，在电子产品、电动汽车、医疗机械、工业设备和体育休闲产品等领域逐渐替代了传统的金属材料制品。传统的预浸带制作方法包括溶剂法和熔融法，不过，这些方法容易造成尼龙、聚醚醚酮等高分子材料的浪费，目前，市面上出现了喷涂方法，能够减少材料的浪费：将热塑性的树脂粉末通过静电喷涂装置完成带电和喷出，树脂粉末通过静电作用覆盖在被拓展为带状的纤维丝束带上。
3.预浸带在制作时，尼龙、聚醚醚酮等高分子材料含量的多少，对纤维预浸带性能有直接影响作用，因此对预浸料高分子含量比检测研究具有重大意义。然而，目前对于预浸料高分子含量的检测，大多是在生产后进行抽样、分析，检测，无法对生产进行实时地反馈并指导，同时，市面上的预浸带流水线上没有关于预浸带厚度的实时检测机构，无法为后续的喷涂工艺及其喷粉量提供指导参数，造成后续的喷涂工艺的喷粉量不准确，要么造成预浸带中高分子材料含量少，成品不合格，要么造成含量多材料浪费。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决上述技术问题，提出一种能够实时且准确测量预浸带厚度的机构，通过获取预浸带厚度参数，从而推算出需要覆盖多少、多厚的高分子材料，进而控制后续喷涂工艺的喷粉量。
5.第一方面，提出一种预浸带厚度检测机构，包括升降支架、杠杆、浮动杆、浮动座、支撑板、预紧弹簧和位移传感器，其中，
6.所述升降支架包括固定支架和活动支架。所述固定支架的底部设有安装底座，顶部设有伸缩安装槽。所述活动支架的底部安装在所述伸缩安装槽内，可以根据实际需求调整所述活动支架的安装高度。
7.所述杠杆的中部铰接安装在所述活动支架的顶端。所述杠杆上距离活动支架较近的一端为浮动端，另一端为自由端。
8.所述浮动杆的顶端铰接在所述杠杆的浮动端，底端竖直向下。
9.所述浮动座包括浮动安装头、环形端盖和接触球。所述浮动安装头的顶端安装在所述浮动杆的底端，所述浮动安装头的底端设有圆形凹槽。所述环形端盖将所述接触球转动封盖在所述浮动安装头的圆形凹槽内，且所述接触球的底部从环形端盖的中间孔露出。
10.所述支撑板水平安装在所述升降支架上并朝向所述杠杆的自由端。
11.所述预紧弹簧设置在所述支撑板上，并顶住所述杠杆。
12.所述位移传感器安装在所述支撑板的端部并朝向所述杠杆自由端的底部。
13.使用时，将所述预浸带厚度检测机构安装在待检测的预浸带丝束带输送路径上，
将所述接触球的底端抵住丝束带的顶面。由于厚度的不均匀，输送中的丝束带与所述接触球的接触位置会出现高低起伏，从而导致所述接触球和浮动杆也会升降起伏，进而通过杠杆将该起伏放大后体现在杠杆的自由端。通过所述位移传感器采集所述杠杆自由端的上下起伏，换算成丝束带厚度参数的变化，再结合接触球与丝束带底部或者支撑丝束带位置的安装距离，即可实时获取丝束带经过接触球时所在段的厚度数据，后续的喷涂装置能够根据丝束带的厚度实时控制喷头的喷涂量。
14.优选的，所述安装底座包括平底座，所述平底座的顶部中间固定设置在所述固定支架的底部，两侧设有安装孔，通过螺钉和安装孔，即可将平底座安装在机架上。
15.优选的，为了应对不同的安装场景，所述安装底座还包括一对u形夹紧座，能够将所述升降支架通过装夹的方式安装，具体的，所述u形夹紧座包括u形框、螺杆和夹紧块。两所述u形夹紧座分别通过安装孔安装在所述平底座的两侧。所述u形夹紧座的底端设有螺孔。所述螺杆的底端竖直朝上拧入所述螺孔，延伸入所述u形夹紧座内，并连接所述夹紧块。
16.优选的，所述固定支架的周部设有顶住所述活动支架的紧定螺钉，能够限制所述活动支架的上下移动。所述固定支架和活动支架均为方形，能够限制所述活动支架转动。
17.优选的，所述支撑板呈l形，安装在所述固定支架的侧部。
18.优选的，为了提高杠杆的稳定性，且避免所述预紧弹簧在工作时弯曲歪扭，所述杠杆在位于自由端的一侧设有条形孔，所述条形孔长度方向平行于所述杠杆。所述支撑板的中部设有导杆，所述导杆竖直向上并贯穿所述杠杆的条形孔，所述导杆的顶端设有限位件，所述限位件的底部压紧所述杠杆的顶端。所述预紧弹簧套设在所述导杆位于杠杆和支撑板之间的一段。
19.优选的，所述位移传感器采用激光位移传感器。
20.优选的，杠杆的自由端和支撑板的端部均设有可伸缩延长的结构，可以通过延长杠杆和支撑板长度，提高接触球上下起伏放大的倍数。
21.第二方面，提出一种喷涂装置，包括喷涂机构、进料支撑输送带和预浸带厚度检测机构。所述进料支撑输送带靠近所述喷涂机构的丝束带进料口安装，能够为即将进入所述喷涂机构的预浸料丝束带提供支撑，且为测量厚度提供基准。所述预浸带厚度检测机构采用第一方面所述的预浸带厚度检测机构。
22.所述预浸带厚度检测机构的升降支架通过安装底座安装在所述进料支撑输送带的侧部。所述浮动座位于所述进料支撑输送带的顶部，且所述接触球的底部抵住所述进料支撑输送带上的丝束带顶面，从而测量出即将进入喷涂机构的预浸料丝束带的厚度。
23.优选的，还包括出料支撑输送带。所述出料支撑输送带靠近所述喷涂机构的丝束带出料口安装。所述预浸带厚度检测机构有两组，分别设置在所述进料支撑输送带和出料支撑输送带的侧部。通过在所述喷涂机构的两端均安装所述预浸带厚度检测机构，通过预浸带前进速度，可以推算出丝束带每一个点的喷涂厚度，从而判断喷涂厚度是否达标，从而调整喷涂机构的喷涂量和喷涂速度。
24.第三方面，提出一种预浸带流水线，包括第一方面所述的预浸带厚度检测机构，或者，包括第二方面所述的喷涂装置。
25.由上述对本实用新型的描述可知，本实用新型具有以下有益效果：
26.1、能够实时采集经过接触球的预浸料丝束带的厚度，从而控制后续的喷涂机构根
据丝束带厚度的控制喷粉的速度，提高后续喷粉机构的喷粉精度；
27.2、利用杠杆原理，放大预浸料厚度变化的起伏，从而提高位移传感器的数据采集准确度；
28.3、设置可调整高度的升降支架，能够根据实际安装场景，调整浮动座的安装高度；
29.4、设置可切换的安装底座，让该机构的灵活度更高，实用性强。
附图说明
30.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
31.其中：
32.图1是一种预浸带厚度检测机构的轴侧视图一；
33.图2是一种预浸带厚度检测机构的轴侧视图二；
34.图3是一种预浸带厚度检测机构的正视图；
35.图4是一种预浸带厚度检测机构的侧视图一；
36.图5是一种预浸带厚度检测机构的侧视图二；
37.图6是一种预浸带厚度检测机构的俯视图；
38.图7是一种预浸带厚度检测机构的剖视图；
39.图1到图7中的标识分别是：升降支架1、固定支架11、活动支架12、平底座13、u形夹紧座14、杠杆2、浮动端21、自由端22、条形孔23、浮动杆3、浮动座4、浮动安装头41、环形端盖42、接触球43、支撑板5、预紧弹簧6和位移传感器7。
具体实施方式
40.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
41.实施例一：
42.请参阅图1到图7，一种预浸带厚度检测机构，包括升降支架1、杠杆2、浮动杆3、浮动座4、支撑板5、预紧弹簧6和位移传感器7，其中，
43.所述升降支架1包括固定支架11和活动支架12。所述固定支架11的底部设有安装底座，本实施例中，所述安装底座包括平底座13，所述平底座13的顶部中间固定设置在所述固定支架11的底部，两侧设有安装孔，通过螺钉和安装孔，即可将平底座13安装在机架上。在其它实施例中，为了应对不同的安装场景，所述安装底座还包括一对u形夹紧座14，能够将所述升降支架1通过装夹的方式安装，具体的，所述u形夹紧座14包括u形框、螺杆和夹紧块。两所述u形夹紧座14分别通过安装孔安装在所述平底座13的两侧。所述u形夹紧座14的底端设有螺孔。所述螺杆的底端竖直朝上拧入所述螺孔，延伸入所述u形加紧座内，并连接所述夹紧块。
44.所述固定支架11的顶部设有伸缩安装槽。所述活动支架12的底部安装在所述伸缩安装槽内，可以根据实际需求调整所述活动支架12的安装高度。优选的，所述固定支架11的
周部设有顶住所述活动支架12的紧定螺钉，能够限制所述活动支架12的上下移动。所述固定支架11和活动支架12均为方形，能够限制所述活动支架12转动。
45.所述杠杆2的中部交接安装在所述活动支架12的顶端。所述杠杆2上距离活动支架12较近的一端为浮动端21，另一端为自由端22。
46.所述浮动杆3的顶端铰接在所述杠杆2的浮动端21，底端竖直向下。
47.所述浮动座4包括浮动安装头41、环形端盖42和接触球43。所述浮动安装头41的顶端安装在所述浮动杆3的底端，所述浮动安装头41的底端设有圆形凹槽。所述环形端盖42将所述接触球43转动封盖在所述浮动安装头41的圆形凹槽内，且所述接触球43的底部从环形端盖42的中间孔露出。
48.所述支撑板5水平安装在所述升降支架1上并朝向所述杠杆2的自由端22。所述预紧弹簧6设置在所述支撑板5上，并顶住所述杠杆2。优选的，所述支撑板5呈l形，安装在所述固定支架11的侧部。在一实施例中，为了提高杠杆2的稳定性，且避免所述预紧弹簧6在工作时弯曲歪扭，所述杠杆2在位于自由端22的一侧设有条形孔23，所述条形孔23长度方向平行于所述杠杆2。所述支撑板5的中部设有导杆，所述导杆竖直向上并贯穿所述杠杆2的条形孔23，所述导杆的顶端设有限位件，所述限位件的底部压紧所述杠杆2的顶端。所述预紧弹簧6套设在所述导杆位于杠杆2和支撑板5之间的一段。
49.在一实施例中，所述杠杆2的自由端22和支撑板5的端部均设有可伸缩延长的结构，例如，所述杠杆2的自由端22为插入杠杆2端部的伸缩板，所述支撑板5的端部为通过条形孔23安装的连接板，可以通过拉出伸缩板和连接板，延长杠杆2和支撑板5长度，提高接触球43上下起伏放大的倍数。
50.所述位移传感器7安装在所述支撑板5的端部并朝向所述杠杆2自由端22的底部。本实施例中，所述位移传感器7采用激光位移传感器7。
51.使用时，将所述预浸带厚度检测机构安装在待检测的预浸带丝束带输送路径上，将所述接触球43的底端抵住丝束带的顶面。由于厚度的不均匀，输送中的丝束带与所述接触球43的接触位置会出现高低起伏，从而导致所述接触球43和浮动杆3也会升降起伏，进而通过杠杆2将该起伏放大后体现在杠杆2的自由端22。通过所述位移传感器7采集所述杠杆2自由端22的上下起伏，换算成丝束带厚度参数的变化，再结合接触球43与丝束带底部或者支撑丝束带位置的安装距离，即可实时获取丝束带经过接触球43时所在段的厚度数据，后续的喷涂装置能够根据丝束带的厚度实时控制喷头的喷涂量。
52.实施例二：
53.一种喷涂装置，包括喷涂机构、进料支撑输送带和预浸带厚度检测机构。所述进料支撑输送带靠近所述喷涂机构的丝束带进料口安装，能够为即将进入所述喷涂机构的预浸料丝束带提供支撑，且为测量厚度提供基准。所述预浸带厚度检测机构采用第一方面所述的预浸带厚度检测机构。
54.所述预浸带厚度检测机构的升降支架1通过安装底座安装在所述进料支撑输送带的侧部。所述浮动座4位于所述进料支撑输送带的顶部，且所述接触球43的底部抵住所述进料支撑输送带上的丝束带顶面，从而测量出即将进入喷涂机构的预浸料丝束带的厚度，并将预浸料丝束带的厚度传送给喷涂机构中控制喷头喷粉速度和喷粉量的控制器，控制喷涂机构根据预浸料丝束带的厚度选择对应的喷粉量
55.实施例三：
56.在实施例二的基础上，还包括出料支撑输送带，所述出料支撑输送带靠近所述喷涂机构的丝束带出料口安装。所述预浸带厚度检测机构有两组，分别设置在所述进料支撑输送带和出料支撑输送带的侧部。通过在所述喷涂机构的两端均安装所述预浸带厚度检测机构，通过预浸带前进速度，可以推算出丝束带每一个点的喷涂厚度，从而判断喷涂厚度是否达标，从而调整喷涂机构的喷涂量和喷涂速度。
57.实施例四：
58.一种预浸带流水线，包括实施例一所述的预浸带厚度检测机构，或者，包括实施例二或三所述的喷涂装置。
59.上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。