碳纖維擴展裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及纖維擴展技術領域，尤其涉及一種碳纖維擴展裝置。
【背景技術】
[0002]碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。
[0003]隨著纖維薄片的發展，碳纖維的擴展也越來越重要。但是現有的技術，能夠對碳纖維的擴展過程過于單一，在碳纖維束的擴展過程中，不能夠根據需要隨時對擴展張力進行調節。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在解決上面描述的問題。本實用新型的一個目的是提供一種解決以上問題的碳纖維擴展裝置。具體地，本實用新型提供能夠將碳纖維展寬、展薄的碳纖維擴展
目.ο
[0005]根據本實用新型的第一方面，本實用新型提供了一種碳纖維擴展裝置，所述碳纖維擴展裝置包括牽引輥組、擴展輥組以及張力檢測輥，所述牽引輥組包括第一牽引輥組和第二牽引輥組，其中，所述第一牽引輥組設置在所述擴展輥組之后，所述第二牽引輥組設置在所述第一牽引輥組之后，所述張力檢測輥設置在所述第一牽引輥組和所述第二牽引輥組之間，并且，在所述第一牽引輥組和所述張力檢測輥之間設置有至少一個整理輥組。
[0006]其中，所述碳纖維擴展裝置還包括PLC控制裝置，所述張力檢測輥的兩端各設置有一個張力檢測裝置，所述張力檢測裝置與所述PLC控制裝置電連接。
[0007]其中，所述碳纖維擴展裝置還包括第一牽引電機和第二牽引電機，所述第一牽引電機和所述第二牽引電機分別與所述PLC控制裝置電連接，其中，所述第一牽引電機與所述第一牽引輥組傳動連接，所述第二牽引電機與所述第二牽引輥組傳動連接。
[0008]其中，所述第一牽引輥組包括第一上輥和第一下輥，所述第一上輥垂直設置在所述第一下輥的上方，并且與所述第一下輥傳動連接，所述第一下輥與所述第一牽引電機傳動連接。
[0009]其中，所述第二牽引輥組包括第二上輥和第二下輥，所述第二上輥垂直設置在所述第二下輥的上方，并且與所述第二下輥傳動連接，所述第二下輥與所述第二牽引電機傳動連接。
[0010]其中，所述張力檢測裝置為壓力應變片。
[0011 ] 其中，所述至少一個整理輥組包括兩個整理輥組。
[0012]其中，所述整理輥組包括兩個整理輥:第一整理輥和第二整理輥，其中，所述第一整理輥位于碳纖維束的上方，所述第二整理輥位于碳纖維束的下方。
[0013]本實用新型的碳纖維擴展裝置，能夠實時檢測碳纖維束擴展過程中的張力大小，并反饋給PLC控制裝置，從而通過控制牽引輥組的牽引電機的線速度的大小來調節張力的大小，使得碳纖維束達到最佳的擴展效果。
[0014]參照附圖來閱讀對于示例性實施例的以下描述，本實用新型的其他特性特征和優點將變得清晰。
【附圖說明】
[0015]并入到說明書中并且構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且與描述一起用于解釋本實用新型的原理。在這些附圖中，類似的附圖標記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，而不是全部實施例。對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1示例性地示出了本實用新型的碳纖維擴展裝置的結構示意圖；
[0017]圖2示例性地示出了本實用新型的碳纖維擴展裝置的張力檢測輥的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0019]下面結合附圖，對本實用新型所提供的碳纖維擴展裝置進行詳細說明。
[0020]圖1示出了本實用新型所提供的碳纖維擴展裝置的結構示意圖。參照圖1所示，該碳纖維擴展裝置包括牽引輥組10、擴展輥組(圖中未示出)以及張力檢測輥20，牽引輥組10包括第一牽引輥組11和第二牽引輥組12，其中，第一牽引輥組11設置在擴展輥組之后，第二牽引輥組12設置在第一牽引輥組11之后，張力檢測輥20設置在第一牽引輥組11和第二牽引輥組12之間。牽引輥組10為碳纖維束提供動力源，牽引碳纖維束向前運動，位于兩個牽引輥組之間的張力檢測輥20用于檢測擴展過程中的碳纖維束的張力，從而可以控制第一牽引輥組11和第二牽引輥組12的線速度的大小，使得碳纖維束擴展過程中的張力保持在需要的范圍內。
[0021 ] 并且，在第一牽引輥組11和張力檢測輥20之間設置有至少一個整理輥組30，整理輥組30通過整理輥的上下振動使得碳纖維束呈曲線運行的過程中，產生彈性振動，從而對擴展中的碳纖維束起到整理的作用，以使碳纖維束分布均勻，從而保證碳纖維束受到的張力均勻，并且保證張力檢測輥20檢測到的張力的準確性。
[0022]另外，該碳纖維擴展裝置還包括PLC控制裝置(圖中未示出)。圖2示出了張力檢測輥20的結構示意圖，參照圖2所示，本實施例中，張力檢測輥20為光輥結構，張力檢測輥20的兩端各設置有一個張力檢測裝置21，并且，該張力檢測裝置21與PLC控制裝置電連接，以便能夠實時監控該碳纖維擴展裝置的張力大小。
[0023]返回參照圖1所示，張力檢測輥20為多個輥均勻等間隔設置，在本實施例中，張力檢測裝置21設置在輥201的兩端，因為輥201的兩側的輥結構相同、間距相等，能夠進一步保證檢測到的張力值的準確性。
[0024]碳纖維擴展裝置按照下述方式設置牽引輥組10的運行速度:
[0025]牽引輥組10的運行速度與碳纖維束的張力的關系式為:v = kX a/(fXn);其中，ν為所述牽引輥組10的運行速度，k為常數，α為碳纖維束繞過所述擴展輥組形成的包角，f為碳纖維束的張力，η為所述擴展輥組中擴展輥的數量。
[0026]根據本實用新型的碳纖維擴展裝置，其牽引輥組10的運行速度為5m/min?20m/min，碳纖維束的張力為10N?40N，常數k可以取值12?50。例如，包角α為100°，擴展輥組設置有10個擴展輥，常數k取值38.4，碳纖維束的張力為32N，通過計算可得，牽引輥組10的運行速度V為12m/min。
[0027]碳纖維擴展裝置還包括第一牽引電機110和第二牽引電機120，第一牽引電機110和第二牽引電機120分別與PLC控制裝置電連接，其中，第一牽引電機110與第一牽引輥組11傳動連接，第二牽引電機120與第二牽引輥組12傳動連接。
[0028]張力檢測裝置21將檢測到的張力大小傳輸至PLC控制裝置，當張力過大時，PLC控制裝置自動調節第一牽引電機110和第二牽引電機120的速度減慢；反之，當檢測到的張力過小時，PLC控制裝置自動調節第一牽引電機110和第二牽引電機120的速度加快。
[0029]第一牽引輥組11包括第一上輥111和第一下輥112，第一上輥111垂直設置在第一下輥112的上方，并且與第一下輥1