一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备

文档序号:1883476 发布日期:2021-11-26 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备 (A equipment is collected to carbon fiber silk bundle for carbon fiber production ) 是由 杨建军 杨刚 于 2021-10-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备,涉及碳纤维生产制造设备技术领域,包括丝束收取盘、丝束限位件、驱动固定环件、旋转电机和固定底座,所述丝束收取盘的轴心处贯穿开设有轴心孔,且轴心孔的一侧贯穿开设有丝束偏转槽,所述丝束收取盘用于碳纤维丝束的缠绕基体,便于碳纤维丝束收取的上料操作。本发明,解决了在对碳纤维丝束进行收取时,初期需将碳纤维丝束的端头准确地固定在收取设备上,而碳纤维材料具有很强的脆性,尤其纤维的端头位置,并且碳纤维丝束直径较小,以上两点因素会导致在对碳纤维丝束进行固定时,难以保证其完整性和与收取设备之间连接的准确性,严重降低了碳纤维丝束收取工作效率的问题。(The invention provides a carbon fiber tow collecting device for carbon fiber production, which relates to the technical field of carbon fiber production and manufacturing equipment and comprises a tow collecting disc, a tow limiting part, a driving fixing ring piece, a rotating motor and a fixing base, wherein an axis hole penetrates through the axis of the tow collecting disc, a tow deflection groove penetrates through one side of the axis hole, and the tow collecting disc is used for winding a matrix of carbon fiber tows and is convenient for loading operation of collecting the carbon fiber tows. The invention solves the problems that when the carbon fiber tows are collected, the ends of the carbon fiber tows need to be accurately fixed on collecting equipment in the initial stage, the carbon fiber materials have strong brittleness, particularly the positions of the ends of the fibers, the diameters of the carbon fiber tows are small, the integrity of the carbon fiber tows and the accuracy of connection between the carbon fiber tows and the collecting equipment are difficult to ensure when the carbon fiber tows are fixed, and the working efficiency of collecting the carbon fiber tows is seriously reduced.)

一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备

技术领域

本发明涉及碳纤维生产制造设备技术领域,尤其涉及一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备。

背景技术

碳纤维是一种碳含量超过90%的纤维状炭材料,是以有机纤维—聚丙烯晴纤维、粘胶纤维、沥青纤维等原丝经过预氧化、碳化、石墨化等高温固相反应工艺过程制备而成,由有择优取向的石墨微晶构成,因而具有很高的强度和弹性模量,在碳纤维材料生产完成时,其常呈现为丝状,需要对其集中收纳后才可进行存储和运输。

现有技术中,如中国专利号为:CN112873912A的“一种用于碳纤维生产的丝束收取设备”,包括丝束收取设备本体、外框架、滑轨槽和过线槽,所述丝束收取设备本体包括外框架,所述外框架的外表面上固定连接有滑轨槽,所述外框架的内部设置有过线槽,所述外框架的外表面上固定连接有承托器,所述滑轨槽的内部活动连接有收取装置,所述过线槽包括加热筒。本发明通过滑动轮进行滑动,在滑动的时候通过活动杆二表面上的拉力弹簧进行拉扯,通过缓冲弹簧二对支柱进行固定,在移动的时候可以进行缓冲,具备了对移动中的支柱进行缓冲拉扯的特点,避免了在移动的时候由于惯性的问题会产生很强抖动,造成集线架表面上的模具掉落的问题,达到了集线架进行缓冲拉扯的效果。

但现有技术中,在对碳纤维丝束进行收取时,初期需将碳纤维丝束的端头准确的固定在收取设备上,而碳纤维材料具有很强的脆性,尤其纤维的端头位置,并且碳纤维丝束直径较小,以上两点因素会导致在对碳纤维丝束进行固定时,难以保证其完整性和与收取设备之间连接的准确性,严重降低了碳纤维丝束收取工作的效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在在对碳纤维丝束进行收取时,初期需将碳纤维丝束的端头准确地固定在收取设备上,而碳纤维材料具有很强的脆性,尤其纤维的端头位置,并且碳纤维丝束直径较小,以上两点因素会导致在对碳纤维丝束进行固定时,难以保证其完整性和与收取设备之间连接的准确性,严重降低了碳纤维丝束收取工作效率的缺点,而提出的一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备,包括丝束收取盘、丝束限位件、驱动固定环件、旋转电机和固定底座,所述丝束收取盘的轴心处贯穿开设有轴心孔,且轴心孔的一侧贯穿开设有丝束偏转槽,所述丝束收取盘用于碳纤维丝束的缠绕基体,便于碳纤维丝束收取的上料操作;

所述丝束偏转槽的内侧活动安装有丝束翻转件,所述丝束翻转件用于卡接住碳纤维丝束后,将碳纤维丝束从轴心孔内部转移至丝束收取盘的外侧进行缠绕收纳;

所述丝束收取盘的轴心处底部与丝束限位件的顶部活动安装,所述丝束限位件用于将碳纤维丝束准确移动至轴心孔的轴心处,使得丝束翻转件的一端能牢固卡接住碳纤维丝束并进行翻转转移;

所述丝束收取盘的底部外侧与驱动固定环件的顶部活动安装,且驱动固定环件的底部轴心处插接有转轴,所述转轴的底端外侧与旋转电机的顶端轴心处活动安装,用于旋转电机通过转轴带动驱动固定环件,从而带动丝束收取盘发生匀速旋转运动,将碳纤维丝束能缠绕至丝束收取盘的外侧;

所述旋转电机的底部外侧与固定底座的顶部轴心处固定安装,用于对旋转电机的底部进行限位,并下移设备整体的重心,提升稳定性。

优选的,所述丝束偏转槽的外侧对称活动安装有两个磁吸卡件,用于限制碳纤维丝束初期时,在丝束收取盘外侧缠绕的偏转角度,两个所述磁吸卡件均包括壳件,所述壳件的一端与丝束偏转槽的一侧固定安装,且壳件的另一端固定安装有限位卡块,所述壳件的内侧开设有活动槽,且活动槽的内侧活动安装有磁铁,通过采用该优选方案,防止碳纤维丝束因受外力拉扯偏移而在丝束收取盘的顶端发生自身缠绕,导致的碳纤维丝束收取工作失败的情况,提升了碳纤维丝束收取工作的成功率。

优选的,所述丝束翻转件包括主杆,所述主杆的一端活动安装有偏移轴,且偏移轴的外侧与丝束偏转槽的内侧活动安装,所述主杆的另一端开设有丝束卡槽,通过采用该优选方案,主杆可沿偏移轴的轴心发生旋转,从而将主杆另一端的丝束卡槽内的碳纤维丝束偏转至丝束收取盘外侧。

优选的,所述丝束卡槽的一端对称固定安装有两个三角软垫,且两个三角软垫的直角端位于丝束卡槽的内侧,通过采用该优选方案,对碳纤维丝束进行限位,防止碳纤维丝束再次通过两个三角软垫之间偏移出丝束卡槽。

优选的,所述驱动固定环件包括外环件和驱动卡块,所述外环件的顶部均匀固定安装有四个连接卡件,四个所述连接卡件的顶端均与丝束收取盘的底部卡接,所述外环件的内侧均匀固定安装有多个支撑杆,且每个支撑杆的一端均与驱动卡块的外侧固定连接,通过采用该优选方案,旋转电机通过转轴带动驱动卡块,从而带动驱动固定环件及其顶部的丝束收取盘发生匀速旋转,进而对碳纤维丝束进行缠绕收取。

优选的,所述驱动卡块的底部轴心处与转轴的顶端活动安装,且驱动卡块的顶部与丝束限位件的底部活动连接,通过采用该优选方案,对丝束限位件的底部进行支撑,提升整体结构强度。

优选的,所述丝束限位件包括收紧环,所述收紧环的底部固定连接有非封闭圆环,所述非封闭圆环的内侧活动安装有内齿环件,且内齿环件的内侧啮合连接有多个传动齿轮,通过采用该优选方案,内齿环件旋转时将同步带动多个传动齿轮发生旋转。

优选的,所述内齿环件的外侧固定连接有扭转杆,且扭转杆的顶部与收紧环的底部活动连接,所述内齿环件的底部均匀开设有多个放置槽,通过采用该优选方案,扭转杆用于方便旋转内齿环件。

优选的,每个所述放置槽的内侧均活动安装有齿面杆,且齿面杆的齿牙与传动齿轮的顶部齿牙啮合连接,通过采用该优选方案,放置槽对齿面杆进行支撑和限位,避免齿面杆在位移时发生错位。

优选的,所述齿面杆的底部固定安装有收紧板件,且收紧板件的内侧活动安装有橡胶软环,通过采用该优选方案,橡胶软环表面较软,避免可橡胶软环挤压碳纤维丝束时,造成碳纤维丝束断裂的情况。

与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于,

1、本发明中,通过设置的丝束限位件,实现了扭动扭转杆,使得内齿环件带动多个传动齿轮在收紧环底部发生旋转,从而使得每个传动齿轮啮合连接的齿面杆携带其顶部的收紧板件,向收紧环的轴心处靠拢,进而挤压橡胶软环,碳纤维丝束会因橡胶软环的推动而逐渐向轴心孔的轴心处靠近,并最后被橡胶软环内侧夹持住,更加便于对碳纤维丝束与丝束翻转件的固定限位,完成了自动对碳纤维丝束端头限位工作,提升了碳纤维丝束端头在与收取设备之间连接的精确度,从而极大地提高了碳纤维丝束收取工作效率。

2、本发明中,通过设置的丝束限位件和丝束翻转件,实现了碳纤维丝束在收取过程中,极易因收取设备的振动等因素,而受到外力后发生断裂后,也可通过丝束翻转件和丝束限位件的配合,将碳纤维丝束定位至轴心孔的轴心处,并翻转至丝束收取盘的外侧,快速地将断裂的碳纤维丝束端头与前段碳纤维丝束共同缠绕在丝束收取盘的外侧,极大地节约了断裂碳纤维丝束的再收取工作。

3、本发明中,通过设置的丝束翻转件,实现了碳纤维丝束向丝束翻转件的丝束卡槽内侧偏移时,利用三角软垫的恢复弹性形变性能,对碳纤维丝束的外侧通道进行阻挡,避免碳纤维丝束再次偏移出,完成对碳纤维丝束和丝束翻转件之间的限位工作后,接着再将碳纤维丝束向丝束偏转槽一侧拽动进行翻转主杆,碳纤维丝束会经过丝束偏转槽偏移至丝束收取盘的外侧,以利用丝束收取盘旋转,即可将碳纤维丝束缠绕在其外侧进行收取,人工只需将碳纤维丝束放置于丝束收取盘的轴心孔内,避免了人工拿取碳纤维丝束端头进行固定限位而降低收取效率或损坏碳纤维端头的情况。

4、本发明中,通过设置的磁吸卡件,当碳纤维丝束通过丝束偏转槽后,两个磁吸卡件内部的磁铁会因磁吸力而相互靠近,关闭丝束偏转槽通道,防止碳纤维丝束与旋转的丝束收取盘初期缠绕收取时,碳纤维丝束因受外力拉扯偏移而在丝束收取盘的顶端发生自身缠绕,导致的碳纤维丝束收取工作失败的情况,极大地提升了碳纤维丝束收取工作的成功率。

附图说明

图1为本发明提出一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备的立体结构示意图;

图2为本发明提出一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备侧视的立体结构示意图;

图3为本发明提出一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备俯视的结构示意图;

图4为本发明提出一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备正视的结构示意图;

图5为本发明提出一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备磁吸卡件的结构示意图;

图6为本发明提出一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备丝束翻转件的结构示意图;

图7为本发明提出一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备丝束限位件仰视的结构示意图;

图8为本发明提出一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备丝束限位件仰视的部分结构示意图。

图例说明:1、丝束收取盘;10、轴心孔;11、丝束偏转槽;2、丝束翻转件;201、主杆;202、偏移轴;203、丝束卡槽;204、三角软垫;3、丝束限位件;301、收紧环;302、扭转杆;303、内齿环件;304、非封闭圆环;305、传动齿轮;306、橡胶软环;307、收紧板件;308、齿面杆;380、放置槽;4、驱动固定环件;401、外环件;402、连接卡件;403、支撑杆;404、驱动卡块;5、旋转电机;50、转轴;6、固定底座;7、磁吸卡件;701、壳件;702、活动槽;703、磁铁;704、限位卡块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1,如图1-8所示,本发明提供了一种用于碳纤维生产的碳纤维丝束收取设备,包括丝束收取盘1、丝束限位件3、驱动固定环件4、旋转电机5和固定底座6,丝束收取盘1的底部外侧与驱动固定环件4的顶部活动安装,且驱动固定环件4的底部轴心处插接有转轴50,转轴50的底端外侧与旋转电机5的顶端轴心处活动安装,用于旋转电机5通过转轴50带动驱动固定环件4,从而带动丝束收取盘1发生匀速旋转运动,将碳纤维丝束能缠绕至丝束收取盘1的外侧,旋转电机5的底部外侧与固定底座6的顶部轴心处固定安装,用于对旋转电机5的底部进行限位,并下移设备整体的重心,提升稳定性。

下面具体说一下其丝束翻转件2和丝束限位件3的具体设置和作用。

如图1、图2、图3、图4和图6所示,丝束收取盘1的轴心处贯穿开设有轴心孔10,且轴心孔10的一侧贯穿开设有丝束偏转槽11,丝束收取盘1用于碳纤维丝束的缠绕基体,便于碳纤维丝束收取的上料操作,丝束偏转槽11的内侧活动安装有丝束翻转件2,丝束翻转件2用于卡接住碳纤维丝束后,将碳纤维丝束从轴心孔10内部转移至丝束收取盘1的外侧进行缠绕收纳,丝束翻转件2包括主杆201,主杆201的一端活动安装有偏移轴202,且偏移轴202的外侧与丝束偏转槽11的内侧活动安装,主杆201的另一端开设有丝束卡槽203,丝束卡槽203的一端对称固定安装有两个三角软垫204,且两个三角软垫204的直角端位于丝束卡槽203的内侧。

其整个丝束翻转件2达到的效果为,将碳纤维丝束通过丝束收取盘1的轴心孔10放置下,通过丝束限位件3的收缩作用后,将碳纤维丝束在轴心孔10内逐渐向轴心处挤压,当碳纤维丝束位移至轴心孔10的轴心处时,将碳纤维丝束向丝束偏转槽11一侧轻微拽动,则碳纤维丝束会向丝束翻转件2的丝束卡槽203内侧偏移,碳纤维丝束挤压过两个三角软垫204之间时,三角软垫204因受挤压力而发生弹性形变,从而碳纤维丝束进入丝束卡槽203内侧,三角软垫204则恢复弹性形变,对碳纤维丝束的外侧通道进行阻挡,避免碳纤维丝束再次偏移出,完成对碳纤维丝束和丝束翻转件2之间的限位工作后,接着再将碳纤维丝束向丝束偏转槽11一侧拽动进行翻转主杆201,或在丝束翻转件2的偏移轴202一端安装偏转电机,利用偏转电机进行翻转主杆201,碳纤维丝束会经过丝束偏转槽11偏移至丝束收取盘1的外侧,以利用丝束收取盘1旋转时,将碳纤维丝束缠绕在其外侧,只需将碳纤维丝束放置于丝束收取盘1的轴心孔10内,即可完成对碳纤维丝束一端的限位固定,避免了人工拿取碳纤维丝束端头进行固定限位而降低收取效率。

如图1、图2、图3、图4、图7和图8所示,丝束收取盘1的轴心处底部与丝束限位件3的顶部活动安装,丝束限位件3用于将碳纤维丝束准确移动至轴心孔10的轴心处,使得丝束翻转件2的一端能牢固卡接住碳纤维丝束并进行翻转转移,丝束限位件3包括收紧环301,收紧环301的底部固定连接有非封闭圆环304,非封闭圆环304的内侧活动安装有内齿环件303,且内齿环件303的内侧啮合连接有多个传动齿轮305,内齿环件303的外侧固定连接有扭转杆302,且扭转杆302的顶部与收紧环301的底部活动连接,内齿环件303的底部均匀开设有多个放置槽380,每个放置槽380的内侧均活动安装有齿面杆308,且齿面杆308的齿牙与传动齿轮305的顶部齿牙啮合连接,齿面杆308的底部固定安装有收紧板件307,且收紧板件307的内侧活动安装有橡胶软环306。

其整个丝束限位件3达到的效果为,当碳纤维丝束通过轴心孔10放置下后,可通过扭动扭转杆302,使得扭转杆302通过内齿环件303带动多个传动齿轮305在收紧环301底部发生旋转,从而使得每个传动齿轮305顶部啮合连接的齿面杆308携带其顶部的收紧板件307,向收紧环301的轴心处靠拢,进而挤压橡胶软环306,使得挤压缩小后的橡胶软环306夹持住位于轴心处的碳纤维丝束端头,碳纤维丝束在被逐渐缩小的橡胶软环306夹持住时,会逐渐向轴心孔10的轴心处靠近,更加便于对碳纤维丝束与丝束翻转件2的固定限位,完成了自动对碳纤维丝束端头限位工作,提升了碳纤维丝束端头在与收取设备之间连接的精确度,从而极大地提高了碳纤维丝束收取工作效率,同时,碳纤维丝束在收取过程中,极易因收取设备的振动等因素,而受到外力后发生断裂,当碳纤维丝束断裂后,也可通过丝束翻转件2和丝束限位件3的配合,再次快速地将断裂的碳纤维丝束端头与前段碳纤维丝束共同缠绕在丝束收取盘1的外侧。

实施例2,在实施例1的基础上,丝束偏转槽11的外侧对称活动安装有两个磁吸卡件7,用于限制碳纤维丝束初期时,在丝束收取盘1外侧缠绕的偏转角度,两个所述磁吸卡件7均包括壳件701,壳件701的一端与丝束偏转槽11的一侧固定安装,且壳件701的另一端固定安装有限位卡块704,壳件701的内侧开设有活动槽702,且活动槽702的内侧活动安装有磁铁703,驱动固定环件4包括外环件401和驱动卡块404,外环件401的顶部均匀固定安装有四个连接卡件402,四个连接卡件402的顶端均与丝束收取盘1的底部卡接,外环件401的内侧均匀固定安装有多个支撑杆403,且每个支撑杆403的一端均与驱动卡块404的外侧固定连接,驱动卡块404的底部轴心处与转轴50的顶端活动安装,且驱动卡块404的顶部与丝束限位件3的底部活动连接,当碳纤维丝束通过丝束偏转槽11向下端偏移时,经过两个磁吸卡件7之间时,会因挤压力而将两个磁吸卡件7内部的磁铁703向远离丝束偏转槽11一侧推动,当碳纤维丝束通过丝束偏转槽11后,两个磁吸卡件7内部的磁铁703会因磁吸力而再次伸出活动槽702内相互靠近,堵塞丝束偏转槽11,防止碳纤维丝束与旋转的丝束收取盘1初期缠绕收取时,碳纤维丝束因受外力拉扯偏移后,碳纤维丝束经过丝束偏转槽11而在其顶端发生自身缠绕,导致的碳纤维丝束收取工作失败的情况,提升了碳纤维丝束收取工作的成功率。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

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