[发明专利]预浸料窄带铺放张力自适应调节方法

摘要

本发明涉及一种预浸料窄带铺放张力自适应调节方法，属于复合材料自动铺放成型技术领域。该方法和装置主要包括预浸窄带料卷及其支撑结构、制动器、张力位置检测器、张力调节器、辅助导向辊和电气信号处理单元等，若制动器选用气动制动器时，则需增加电气比例转换控制器。本发明提供的复合材料预浸窄带铺放张力调节系统适用于复合材料自动铺丝机，响应速度快，能实现独立的预浸料窄带铺放张力自适应闭环控制，可做模块化设计，不依赖于自动铺丝机的主控制系统，极大减少了自动铺丝机主控制系统的负荷，简化了主控制系统的设计。

主权项

一种预浸料窄带铺放张力自适应调节方法，其特征在于：利用预浸料窄带铺放张力自适应调节系统，该系统包括张力检测机构（10）、第一辅助导向机构（100‑1）、第二辅助导向机构（100‑2）、位置检测器（30）、往复运动机构（20）、电源信号单元（40）、制动器（50）；预浸料窄带（210）从预浸料卷（200）放出，经过所述第一辅助导向机构（100‑1）、张力检测机构（10）、第二辅助导向机构（100‑2）到达铺丝头压辊（300），由铺丝头压辊（300）将预浸料窄带（210）压紧粘贴到模具表面（400），完成预浸窄带在模具表面上的铺放动作；铺丝头压辊（300）随铺丝头运动，牵引预浸料窄带（210）从预浸料卷筒(200)上退绕；制动器（50）为预浸料卷（200）提供放卷制动力矩T，从而在预浸窄带上产生铺放张力F；张力检测机构（10）安装于往复运动机构（20）上，在往复运动机构（20）提供的外部作用力P下可进行往复运动，其所处位置由位置检测器（30）获得，并经电源信号单元（40）转换为制动器（50）所需的电源信号；第一辅助导向机构（100‑1）、第二辅助导向机构（100‑2）分别位于张力检测机构（10）的两侧，使作用于张力检测机构（10）上的预浸料窄带（210）铺放张力F与外部作用力P满足P=2F的关系，通过调节外部作用力P的大小来设定预浸窄带（210）的铺放张力F；在不考虑张力检测机构（10）的重力和运动摩擦力时，当2F＜P时，张力检测机构（10 ）沿P正方向运动，其位置信息由位置检测器（30）获得，并经电源信号单元（40）后直接反馈到制动器（50），制动器（50）增大制动力矩T，从而增大预浸窄带中的张力F；当2F＞P时，张力检测机构（10）沿P负方向运动，其位置信息由位置检测器（30）获得，并经电源信号单元（40）后直接反馈到制动器（50），制动器（50）减小制动力矩T，从而减小预浸窄带中的张力F；当2F=P时，张力检测机构（10）保持平衡位置，制动器（50）的制动力矩T保持不变。