用于同时敷设具有可变距离的带材的带敷设设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于同时敷设具有可变距离的带材的带敷设设备，包括用于馈送带条材料(2)的第一材料馈送单元(10a)、用于从带条材料分离第一带材(5a)的第一切割设备、用于接纳并且用于放置由第一切割设备(20a)分离的第一带材在铺放台(50)上的第一敷设装置、用于馈送带条材料的第二材料馈送单元(10b)、用于从带条材料分离第二带材的具有切割装置的第二切割设备、用于接纳和放置由第二切割设备分离的第二带材在铺放台上的第二敷设装置和用于对带敷设设备的运行进行控制和/或调节的控制装置，第一敷设装置和/或第二敷设装置设置为沿横向方向(61)实施横向移动，并且控制装置设置为对第一敷设装置和/或第二敷设装置的横向移动进行控制和/或调节。

Belt laying equipment for simultaneous laying of strip with variable distance

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于同时敷设具有可变距离的带材的带敷设设备
本技术涉及一种带敷设设备以及一种带敷设方法，该方法用于构造和强化(固结)用于例如汽车零部件的层叠物。
技术介绍
在过去的几十年中，纤维复合材料的应用持续增长，特别是在它们能被看作金属材料的物美价廉的替代时，其具有设计自由和应用场合特定的构型可能性的优点。特别地，材料CFK(碳纤维加强塑料)具有极高度的轻量构造潜能，其中，其特征也在于其较高的强度和极高的结构刚度。后者例如在汽车制造中是重要的标准。因此，用于处理纤维复合材料的生产设备目前的发展活动范围从纯机器发展到交钥匙生产系统(schlüsselfertigenProduktionssystemen，一站式生产系统)。前者通常包括预制件生产单元、压制单元和如有可能则包括喷射单元、以及包括后处理单元，后者则是预制件处理、可能的工具清洁、部件移除等更多的对应的自动化。对于实现具有可复制的、稳定的部件质量的高效率的大批量生产，预制件的自动化生产是在循环的纤维加强的纤维复合材料部件的生产过程中的关键技术。但是也在所谓的混合部件、即主要压制有碳纤维半成品用于附加地加强关键负载区域的模压板材的情形中，如果应获得足够的生产力，则必须从设备和控制技术上集成所有的生产单元。现今，纺织品半成品主要用于生产循环的纤维加强的部件，具体是纤维半成品，诸如那些用胶合剂(热熔粘结剂)润湿的和/或部分地或完全地用基质浸渍的纤维纱和/或织物(所谓的预浸料，Prepreg)，诸如纤维织物、纤维针织物、纤维结块或纤维垫。纤维加强塑料的基质具有使高负载纤维嵌入(支撑功能)和完全填充它们之间的空间(阻塞功能)的任务。来自热塑性塑料或热固性塑料的组的材料，并且如有可能则来自诸如弹性体之类的附加的弹性化成分的材料原则上可以在胶合剂材料和/或基质材料处使用，其的区别在于强度、最大延伸率、应用温度、处理速度和耐化学性。热固性模塑材料可以通过温度作用塑性化，在该时刻可模制，并且然后在压力和温度的作用下不可逆地硬化。与热塑性塑料相反，弹性体和热固性塑料(也被称为硬质体)在处理之后，即在可立即使用的状态中由或强或弱交联的大分子构成，这些大分子通常既不可熔也不可溶。从这些能作为卷或板材货物以标准形式提供的半成品在切割工序中生产了坯料，坯料通常对变形的部件的整个表面加衬里。在切割坯料时，取决于部件几何形状产生显著的切割废料，切割废料不能被处理并且明显地降低了该工序的效率。为了改进资源效率，可以使用变得已知的覆纤维或带敷设的方法来少边角料或无边角料地生产环状的纤维增强的部件。特别是由热塑性连续纤维制成的带材的使用证明是非常有吸引力的工序变体。在此，特别是通常作为带材存在的纤维复合材料的用于构造层叠物的敷设提出了特别的挑战。在本技术的上下文中，带材优选地是任何类型的轨道状材料、特别是具有例如在30至200mm之间的宽度的预浸料材料，其适于借助带敷设设备来进行敷设。在目前的情形中，“预浸料材料”具体表示纤维纱(粗纱)、纤维结块和/或纤维织物，它们用胶合剂润湿和/或部分或完全地用基质、例如是热固性基质或热塑性基质浸渍、特别是预浸渍。纤维具体是碳纤维，但也可用于玻璃纤维或其它纤维、特别是人造生产的纤维。带材可以设置在载体材料、具体是载体箔或载体纸上，其在敷设带材以供构造层叠物期间从载体材料脱开，其中，载体材料借助带敷设设备的合适的装置移除、例如卷起。然而，也可优选地使用不再需要载体材料的带材。对于带材的处理，已知将它们从芯轴或卷拉下，定长切割并将它们放置到铺放台上或到已经放置在铺放台上的带材结构上。借助带条的敷设，带条通过多个超声焊头将而点状地与位于下方的带材层相连接。对于带材的处理和对于带敷设方法的执行，常常使用自动化的设备，其能够以构造的方式敷设带材。特别地已知的是所谓的带敷设设备，其在这种情形中也应理解为例如所谓的纤维放置设备。从文献WO2014/083196A1已知一种示例性带敷设设备，该文献描述了一种构造有两个敷设头部单元的带敷设设备，其中，敷设头部单元位置固定地布置。敷设头部单元布置为使得它们能进入各个敷设台。敷设头部单元相互独立，并且相应地构造有自己的材料馈送单元、切割设备、带有对应的线性驱动件的抓持装置、引导轨道和带固定(装订、缝合)单元。在该构造中，带部段被拉到一段长度，定位在引导轨道中并且借助第一敷设头部单元就位订(缝合)在待生产的部分上，而同时接下来的带部段被拉到一段长度并且定位在引导轨道中的第二敷设头部单元上。在第一带部段由第一敷设头部单元固定(钉住)之后，铺放台和固定(钉、缝)在其上的待生产的部分被移动到第二敷设头部，同时，第二带部段作准备并且被带到位，从而被固定到待生产的部分。由此，铺放台恒定地在两个敷设头部单元之间交换，以便接纳每个新的带部段，而不必不工作地等待，在抓持机构执行其任务时，将带部段拉到一段长度，并且将其定位到引导轨道中。在这样的布置中，既不妨碍抓持装置返回较长的距离以抓取接下来的带材材料所需要的时间，也不妨害对于带固定(缝合、钉、焊接)系统的退回、显著的是敷设机器的生产力所必需的时间。建议该构造使得能够比现在能达到的直线驱动件的速度和加速度的增加更显著缩短的总方法时间，该直线驱动件用于对抓持机构或带缝合单元进行定位。US8,048,253B2同样描述了一种具有敷设头部的带敷设设备，其中，带条材料被馈送到切割设备，切割设备分离带材或带条，它们接着被用敷设头部放置到支承台的加工表面上。在此，带条材料和分开的带条在敷设头部中被分别馈送到引导轨道中，引导轨道布置在带或条的两侧，其中，带或条的边缘被保持在设置在引导轨道中的凹槽中。该文献也描述了能够设置多个敷设头部，使得能够同时敷设多个带条。由于敷设头部的结构设计，在该设备中不能直接彼此相邻地敷设带材条。为了借助带材条敷设一平面，因此在该设备中首先同时敷设距彼此一段距离的多个带材条，使得所敷设的带材条分别保持带材条宽度的空隙。在接下来的敷设步骤中，然后这样闭合剩下的空隙，现在通过铺放台相对于敷设头部的对应的偏移而将其它带材条敷设到剩下的空隙中。对于大平面部件或单独的部件层的铺放，可以以此方式实现所需时间的显著减少。对于狭长的部件或部件单独的、狭长的层，其仅分别由待彼此相邻地敷设的两个带材条构成，在这样的已知的设备中然而此外需要两个周期循环，以便能够对应地彼此相邻地敷设带材条。此外，在这些已知的带敷设设备中存在缺点：由于借助引导轨道仅侧向地引导和保持带材条或带材，待处理的带条材料必须具有足够高的内部刚度，使得带条材料不会松垂和落到引导轨道之外。这可能对于可处理的材料、厚度和/或宽度提出了不期望的限制。
技术实现思路
因此，本技术的的任务是提出一种改进的带敷设设备和改进的带敷设方法，其克服了上述缺点。具体地，本技术的任务是提出一种改进的带敷设设备和改进的带敷设方法，其也允许快速地敷设狭长的部件或狭长的部件层。本技术的还有另一任务是提出一种改进的带敷设设备和带敷设方法，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带敷设设备(1)，包括/n用于馈送带条材料(2)的第一材料馈送单元(10a)，/n用于从所述带条材料(2)分离出第一带材(5a)的第一切割设备(20a),/n用于接纳和用于将由所述第一切割设备(20a)分离出的所述第一带材(5a)放置在铺放台(50)上的第一敷设装置(40a)，/n用于馈送带条材料(2)的第二材料馈送单元(10b)，/n用于从所述带条材料(2)分离出第二带材(5b)的、具有切割装置的第二切割设备(20b),/n用于接纳和用于将由所述第二切割设备(20b)分离出的所述第二带材(5b)放置在铺放台(50)上的第二敷设装置(40b)，/n用于对所述带敷设设备的运行进行控制和/或调节的控制装置，/n其特征在于，/n所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)设置为沿横向方向(61)实施横向移动，并且所述控制装置设置为对所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)的横向移动进行控制和/或调节。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20160908 DE 102016116799.11.一种带敷设设备(1)，包括
用于馈送带条材料(2)的第一材料馈送单元(10a)，
用于从所述带条材料(2)分离出第一带材(5a)的第一切割设备(20a),
用于接纳和用于将由所述第一切割设备(20a)分离出的所述第一带材(5a)放置在铺放台(50)上的第一敷设装置(40a)，
用于馈送带条材料(2)的第二材料馈送单元(10b)，
用于从所述带条材料(2)分离出第二带材(5b)的、具有切割装置的第二切割设备(20b),
用于接纳和用于将由所述第二切割设备(20b)分离出的所述第二带材(5b)放置在铺放台(50)上的第二敷设装置(40b)，
用于对所述带敷设设备的运行进行控制和/或调节的控制装置，
其特征在于，
所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)设置为沿横向方向(61)实施横向移动，并且所述控制装置设置为对所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)的横向移动进行控制和/或调节。


2.如权利要求1所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)的所述横向移动控制和/或调节为，所述第一带材(5a)和所述第二带材(5b)边缘对边缘地、以预先给定的重叠量或以预先给定的空隙放置在所述铺放台(50)上。


3.如权利要求1-2中的任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述控制装置设置为使所述第一敷设装置(40a)和所述第二敷设装置(40b)控制和/或调节为，所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)的所述横向移动至少部分地与所述第一敷设装置(40a)和所述第二敷设装置(40b)为了将所述第一带材(5a)和所述第二带材(5b)放置在所述铺放台(50)上所进行的下降同时进行。


4.如权利要求1-2中的任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述控制装置设置为，所述第一敷设装置(40a)和所述第二敷设装置(40b)为了将所述第一带材(5a)和所述第二带材(5b)放置在所述铺放台(50)上的下降控制和/或调节为，所述第二敷设装置(40b)的下降相对于所述第一敷设装置(40a)的下降具有时间偏差或具有高度偏差地进行。


5.如权利要求1-2中的任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述第一切割设备(20a)的侧边缘或布置在所述第一切割设备(20a)与所述第一敷设装置(40a)...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·格拉夫，
申请(专利权)人：迪芬巴赫机械工程有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE