[发明专利]用于制造热塑性复合材料预成型坯件的单元和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造热塑性复合材料预成型坯件的单元。

特别设想的一个应用领域(但不是唯一)是制造能够易于回收的、用于机动车辆的复合材料的领域。

背景技术

已知的设施允许由热塑性复合材料带制造复合材料预成型坯件。所述带包括热塑性聚合物材料基体且包括埋在聚合物材料中的增强纤维。这些带在移动支撑件附近作为卷储存，在该移动支撑件上，多个带部分以不同取向相继地施加并焊接在一起。例如使用缠绕在相应卷轴上的不同类型的两种带。在每次施加带之后，移动支撑件可被驱动旋转，以便能够沿另一方向施加下一个带。

由此，通过叠置多个带，制造出具有预限定增强区域的二维预成型坯件。这些预成型坯件然后可在为此目的设置的压机中热成型。

参考文献WO2013/016487，其描述这种类型的设施。

将看到，每个预成型坯件的制造要求使用大数量的带，且因此相对较长。此外，该设施不能同时制造多于一个预成型坯件。并且，生产率低。

并且，所产生的且本发明要解决的问题是提供用于制造热塑性复合材料预成型坯件的更高产设施。

发明内容

为此，提出一种用于制造热塑性复合材料预成型坯件的设施，该预成型坯件意图被热成型，所述设施一方面包括移动支撑件和多个储存区域，所述储存区域位于所述移动支撑件附近以能够储存相应多个热塑性复合材料结构元件，且另一方面包括转移和连接装置，用于将所述结构元件从所述多个储存区域的相应储存区域转移到所述移动支撑件，且以能够将所述移动支撑件上的所述结构元件连接在一起，以便制造预成型坯件。所述移动支撑件被沿馈送方向相继地驱动平移，且所述储存区域相对于所述移动支撑件被侧向地布置，所述转移和连接装置将所述结构元件沿转移方向相继地转移到所述移动支撑件上，所述转移方向大体垂直于所述馈送方向。

由此，本发明的一个特征在于移动支撑件的使用，所述移动支撑件仅沿馈送方向被驱动平移。并且，储存区域在移动支撑件的每侧侧向地布置，转移和连接装置在相应的储存区域中拿起结构元件，以驱动它们沿与馈送方向垂直的方向平移到移动支撑件上。移动支撑件被相继地驱动平移，换句话说，间歇地，从而结构元件可在支撑件上连接在一起。作为结果，随着移动支撑件前进且当移动支撑件前进时，互补的结构元件将能够被调整。并且，根据所需的预成型且基于其的要被制造的复合材料部件，可被组装的各个结构元件的形状将在上游侧被预限定。因此，与叠置标准带的现有技术相比，这最小化要被组装的结构元件的数量。

甚至，可以在起点和终点之间在移动支撑件上同时且逐渐组装多个预成型坯件。例如，移动支撑件包括传送带，如以下详细解释的。由于这些特征，生产率被明显改善。

根据本发明的一个特别有利的实施例，所述储存区域成对，每对储存区域的储存区域相对于所述移动支撑件彼此相对。如以下解释的，储存区域相对于移动支撑件的该布置允许结构元件的更高效转移。

此外，且有利地，所述转移和连接装置包括多个用于保持所述结构元件的构件。并且，保持构件与每个储存区域相关联。保持构件优选地包括相应的抽吸杯。因此，抽吸杯抵靠结构元件布置，以便能够将它们拿起且将它们转移到移动支撑件。为了释放它们，为杯充气足矣，如以下所解释的。根据变体实施例，该杯被加压，以便更容易地释放结构元件。

此外，所述转移和连接装置包括多个焊接构件，用于将所述结构元件连接在一起。焊接构件优选地通过抽吸杯安装。作为结果，当一个结构元件在另一个上调整时，其被焊接到所述另一结构元件，而没有释放其。作为结果，结构元件以精确的方式被调整，且连接至彼此。根据在说明书其余部分中更详细描述的另一变体，焊接构件与抽吸杯邻近。

根据本发明的一个特别有利的实施例，焊接构件包括换能器和超声焊头。由此，结构元件超声焊接到一起。该方法包括局部地熔化结构元件的热塑性材料，以便焊接它们。

并且，所述转移和连接装置此外有利地包括转移支架，其沿所述转移方向平移移动，以便能转移所述结构元件。转移支架接合在横向滑动件中，其允许几乎没有摩擦且因此以高速的平移移动。转移支架与每个储存区域相关联。此外，所述转移和连接装置还包括连杆/曲柄系统，以能够驱动所述转移支架平移。由于连杆/曲柄系统，旋转移动被转换为平移移动，允许转移支架被以高速移动。并且，该系统允许支架在出发和到达时的逐渐且受控的加速。