缠绕成型设备缠绕机
纤维缠绕机是纤维缠绕技术的主要设备,纤维缠绕制品的设计意图和性能要通过缠绕机来实现or按控制形式缠绕机可分为机械式缠绕机、数字控制缠绕机、微机控制缠绕机及计算机数控缠绕机,这实际上也是缠绕机发展的四个阶段。目前常用的主要是机械式和计算机数控缠绕机。
纤维缠绕机是纤维缠绕工艺的主要设备(图2-1),通常由机身、传动系统和控制系统等几部分组成。辅助设备包括浸胶装置、张力测控系统、纱架、芯模加热器、预浸纱加热器及固化设备等。

缠绕机土作时,丝嘴要与芯模表面产生相对位移才能使纤维缠绕在芯模表面,如果仅夹持芯模的主轴转动,纤维只能在芯模表面缠绕一个环形轨迹。这时缠绕机只有一个自由度或单轴,只有在主轴转动的同时小车沿轴向移动,才能实现基本的缠绕线型,此时缠绕机具有两个自由度,称之为两轴缠绕机。纤维每一个可移动的方向就是一个自由度或一个轴,自由度越多可实现的缠绕方式就越复杂。
机械式缠绕机一般只能实现两自由度运动,增加自由度将使设备复杂化,微机控制缠绕机出现后,使实现多自由度运动变得更简单。目前有资料报道己研制出十几个自由度的微机控制缠绕机,但从使用角度看只具有理论意义。国际市场商品化的缠绕机达到了六轴(图2-2)。通常有如下划分:
1.主轴(X),使芯模作回转运动
2.小车水平轴(y),使丝嘴沿芯模轴向作往复运动
3.小车伸臂轴(Z),使丝嘴沿芯模的径向运动
4.丝咀翻转轴(U),使丝嘴绕伸臂轴转动
5.降轴(V),使丝嘴作垂直于伸臂轴和主轴方向的运动
6.扭转轴(W),使丝嘴绕升降轴转动。

节缠绕机的类型
一、机械式缠绕机
对子部分形状比较简单的制品来讲,机械式缠绕机具有结构简单、传动可靠、维修方便、容易制造及投资较少等优点,目前乃至将来仍然会有大量应用。
根据芯模和纤维供给机构(绕丝嘴)的运动形式和结构特点,机械式缠绕机的类型可分为:
(一)小车环链式缠绕机
小车环链式缠绕机(图2-3)的芯模水平放置,以环链、丝杆带动小车运动,缠绕时芯模绕自身轴匀速转动,小车在平行子芯模轴线方向往复运动,形成螺旋缠绕,调整相对运动的速度可以改变螺旋角,一般为12°~70°。环向缠绕只在筒身段上进行,小车移动速率变慢,芯模转速变快,缠绕角控制范围通常在85°~90°之间。适合于纵向只有单一角度的管、罐形制品的生产。

(二)绕臂式缠绕机
绕臂式缠绕机(图2-4)又称立式缠绕机。绕臂以小角度倾斜,位于绕臂端部的丝嘴则随绕臂的旋转,在一固定平面内做匀速圆周运动。芯模绕自身轴线慢速转动,绕臂(丝嘴)每转一周,芯模转动一微小角度,反映在芯模表面上是一个纱片宽度。纱片与两端极孔相切,依次连续缠绕到芯模上。改变绕臂倾斜角度可以调整缠绕角,通过丝杆驱动丝嘴上下往复运动来完成环向缠绕。

(三)滚转式缠绕机
芯模可以一端或两端固定,在垂直或水平平面内滚转,固定的伸臂来供给纤维,由附加装置来实现环向缠绕(图2-5).由于滚转的动作限制制品的尺寸,适用于中小型容器的干法和湿法平面缠绕。

(四)跑道式缠绕机
跑道式缠绕机(图2-6)围绕芯模有环形轨道,装有纱架和绕丝嘴的小车沿轨道运动。小车绕芯模运转一周,芯模自转一微小角度,从而呈现出平面缠绕线型。芯模轴倾斜或水平放置,环形轨道平面必须与芯模轨成一缠绕角,以便使吐出的纱带能避开芯模两端机孔的接头。适用于平面缠绕成型的大型产品。

(五)电缆机式纵向缠绕机
是一种专用于干法缠绕工艺的缠绕机,适用于缠绕无封头的圆筒形容器或管道等制品(图2-7)。利用加热元件或热空气喷管通过热空气加热、辐射加热或接触加热方式软化预浸纱带后实施缠绕。装有纵向纱团的转环与芯模进行同步回转,并沿芯模轴线作往复运动,实现纵向缠绕。而环向层缠绕则由纱片从转向的纱团拉出缠绕到芯模上构成纵向层后犷再将环向纱团的纱片缠绕在纵向层上,构成环向层。
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(六)球形容器缠绕机
球形容器缠绕机图2-8。球形芯模悬臂连接在摆臂上,芯模既能随摆臂摆动,又能在摆臂上绕自轴转动。绕丝嘴与浸胶装置都固定在转台上,转台内装置纱架,胶量由计量泵进行控制。

(七)离心成型缠绕机
在高速转动的筒状模具的内侧借助离心力的作用将玻璃纤维粗纱布放到模具内侧的方法称为内侧缠绕成型。此法可制成具有特殊性能的玻璃纤维增强复合材料制品。
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二、计算机控制缠绕机
现代纤维缠绕工艺技术的发展要求缠绕设备具有较高的精度、较大的灵活性和通用性,以适应不同结构形式缠绕制品的成型要求。为实现一些特殊异形形状制品(如三通、弯头等)的精确缠绕,绕丝头的运动坐标(自由度)己由一个发展到多个,再加上芯模主轴的旋转(或摆动),就能使纤维不产生滑移地按初始线型设计进行精密排布。机械式缠绕机要改变产品规格和线型、即调整绕丝嘴与芯模运动关系相对困难,且无法实现复杂形体和复杂线型的缠绕。随着电子技术的发展,计算机控制缠绕机应运而生。
计算机控制缠绕机与机械式缠绕机的根本差别在于执行机构动力源均采用独立的伺服电动机,各个机构(运动轴)间的运动关系不是由机械传动链确定,而是由计算机控制的伺服系统实现。因此可以实现多轴缠绕,计算机控制缠绕机的执行机构多采用精密传动器件,落纱准确、张力控制稳定。
计算机控制缠绕机除缠绕机主体外,尚有控制和伺服传动两个系统。控制系统由控制介质及控制装置组成。控制介质用于记载整个加工工艺过程,以便为控制装置所接受。控制机构也就是整个设备的计算部分。伺服传动系统主要是经伺服机构(包括伺服放大及功率放大)后驱动执行机构,往往还有传动机构,并有检测装置。

计算机控制缠绕机和机械式缠绕机相比,具有无可比拟的优点:它可以使缠绕工作变得更加科学化。如对工艺参数的优化组合,不需要再进行常规的实验,借助计算机就可直接完成。这就保证了整个缠绕工艺过程中,每一个对产品质量有影响的因素,都视为工艺参数。工艺参数可以在计算机上用示数法进行优化组合。被优化组合的工艺参数被作为指令输入到计算机控制系统中付诸实施,这不仅减轻了过去的繁琐试验、数据归纳、分析计算,也扩大了缠绕制品的应用领域。目前,’己有机械手操纵缠绕机,大大减轻了人的劳动程度,并向高层次的机械化、自动化、机器人操作等方面发展。 [-page-]
一、机械系统
无论是机械式缠绕机还是计算机控制缠绕机,机械系统是相同的。包括机架、动力系统、传动系统、运动系统和芯模夹持系统等。
(一)机架
机架是缠绕抓的主体和各个系统安装的基础,按主轴位置可以分为立式和卧式。卧式结构是常见的结构形式,门架式和支座式是卧式结构的两种主要形式。
门架式系统是中、小型缠绕机常用的结构形式,又可分为单工位和多工位,其中多工位有并联和串联两种形式。门架式缠绕机(图2-11)具有以下优点:
a)机架整体好,刚性大、运输安装方便,可以有效的利用空间;
b)芯模可以从下面推入,装卸方便、地面容易保洁、
C)导轨倒悬挂,不容易污染。

支座式系统主要适于大型缠绕机,由于芯模尺寸大、重量重,采用支座式结构、配以天车便捷地完成装卸芯模。由于主轴与小车系统分列,安装调试难度较大。

(二)动力系统
缠绕机动力系统主要有两种方案,一种方案是主轴与其他系统均采用伺服电动机,可以实现0°缠绕 成本较高,尤其是主轴系统功率较大时更为突出:另一种方案是主轴采用普通调速电机、其他系统均采用交流伺服电动机,以主轴运动参数为基准实施控制。
(三)传动系统
缠绕机的传动系统主要有齿轮一链条传动、齿轮一齿条传动、滚珠一丝杠传动和齿轮传动等。缠绕机传动系统的精度主要由传动精度控制,因此选择合适的传动系统相当重要。
(四)运动系统:
由于缠绕机运动系统速度较高,运用目前普遍采用滚动导轨和直线轴承,以提高精度,对于精度要求不高的系统,如普通管道缠绕机,考虑成本,也可以常用普通导轨道导轮系统。
(五)主芯模夹持系统
芯模夹持主要有卡盘一顶针式、卡盘一卡盘式、法兰一轴承支架式。卡盘一顶针式适于中等尺寸的芯模,单端驱动安装方便,为提高自动化程度可以采用气动顶针。卡盘一卡盘式主要适于细长杆缠绕绕,一方面可以采用双端驱动、降低由于扭矩使芯模产生的扭角,另一方面可以安装气功/液压拉伸芯轴,缠绕时芯轴受拉,降低由于芯模重力引起的挠度。轴承支架式主要适于大型芯模,驱动力矩大。
二、运动控制系统
机械式缠绕机的运动控制系统简单,运动关系是由机械系统确定的。数控缠绕机中运动控制系统是缠绕机的核心,靠其完成各轴间的运动关系,从而实现各种线形的缠绕。主要有两种方案:
a)采用通用数控系统,如:SIEMENS810(3轴联动)、SIEMENSE840D(4轴联动等);采用通用数控系统的缠绕机,集成程度较高,维护方便,但成本高、运动轴数少、缠绕编程灵活性和机器拓展性差。
b)采用分布式专用数控系统,即依据缠绕机的特点与具体需求,将多轴运动控制卡等集成为一个缠绕专用数控系统,如南京航空航天大学和万格复合材料技术公司共同开发的FWP2000系统(7轴联动)等,具有成本低、运动轴数多、缠绕编程灵活等优点,但应用尚不够广泛。
三、浸胶装置
纤维缠绕工艺中常见的浸胶形式有三种:浸胶法、擦胶法和计量浸胶法。
简单的浸胶槽通常没有运动的部件,它们由浸胶辊、胶槽和压胶辊组成。多根纤维纱通过浸胶辊浸上树脂,然后通过第二浸胶辊和压胶辊及分纱孔,后缠绕到芯模上。在高速缠绕时,纤维束的浸润可以通过一个转动的辊使纤维束铺开以改善其浸透性,在这基础上加装限胶孔有助于控制缠绕制件的树脂含量。
浸胶法适合于玻璃纤维和芳纶纤维缠绕,因为玻璃纤维和芳纶纤维损伤容限较大。在擦胶法浸渍装置中,一个转动的圆筒和树脂槽内的树脂接触带起树脂,经过刮刀后在圆筒表面形成树脂薄层,纤维在圆筒上部经树脂薄层浸胶,纤维在低应力水平下浸渍,因此纤维不易损伤。擦胶法的缺点主要是纤维如有损伤,断裂的纤维会粘在转动圆筒的表面,越积越多,从而影响树脂的含量以及增加纤维损伤,须随时注意并加以清洗。
第三种树脂浸渍形式为计量浸胶法,即限胶法浸渍。将纤维和树脂引人一个一端大开口的通道,通道的另一端是一定宽度的机加孔,在通道内树脂充分浸渍纤维,经过机加孔时多个余的树脂被挤出。这一方法优点是树脂含量可严格控制。缺点是纤维的接头不能通过,对于不同的树脂体系和含胶量都必须更换限胶孔。
四、纤维铺展装置
对于不同的树脂/纤维体系选用纤维铺展装置时应考虑到尽量减小对纤维的损伤和浸胶纱带在芯模上的合理展开与铺叠。利用大而光滑的弧形绕丝嘴和导向环能减纤维损伤,使用陶瓷和表面镀铬能减少纤维和导向环相互之磨损。缠绕中纤维的覆盖状况取决于纤维束宽度的,在纤维束宽度方面的变化能导致缠绕缝隙或不希望的纤维重叠。事实上,纤维宽度是利用不同的绕丝嘴来控制的,图为几种常用的绕丝嘴形式。

五、加热装置
(一)烘箱
电加热或气加热烘箱是传统的固化设备,投资少,可做成不同的尺寸形状。采用烘箱固化,所需固化压力由收缩带或空气袋提供。在许多情况下,例如对于缠绕管和另外一些圆形制件,固化过程中制件应保持转动以减少下垂和树脂滴落。因为不仅要加热制件,而且包括周围的空气以及辅助设备如芯模和支撑体。烘箱的能耗花费较多,大的烘房也要占用较大的空间。
(二)加热灯
加热灯也可提供一个高为170℃左右的固化温度。在使用加热灯作为热源时,应注意尽量使制件各部分受热均匀。加热灯固化的缺点是树脂外先形成一层表皮,而这层表皮阻止在固化过程中的进一步热传递。红外灯是复合材料固化常用的加热灯,常在使树脂从A阶段转变为B阶段过程中使用。
(三)蒸汽加热
许多缠绕管材的厂家使用蒸汽作为树脂固化的热源。当管道缠绕完毕后,热蒸汽经金属芯模端部接头通过管状芯模,缠绕件快速固化。完全固化后,利用冷却水快速冷却。这样做既能方便操作,提高效率,也能提供足够的收缩以使脱模更为容易。
(四)热压罐
制备航空航天用高质量制件,树脂基体往往采用高性能环氧树脂,双马来酞亚胺或聚酸亚胺,有必要采用真空袋/热压罐固化纤维缠绕件。热压罐固化能提供400°C的固化温度和3. 5MPa的固化压力。热压罐固化的主要缺点是长的固化周期以及尺寸等方面的限制。
(五)其他固化方法
电子束、激光、射频、超声、微波和诱导固化方法都在纤维缠绕工艺中试用且有不同程度的成功。超声可使树脂体系快速固化但这种固化不均匀。射频固化己得到了许多研究并被认为是一个有希望的加热固化方式。针对射频固化所开展的初步研究工作证明它是一种有应用前景的加热固化方式。激光加热己基本被否定。微波固化炉初始投资高,但固化效率高,能源利用率也高,具有显著的节能效果,但是对于导电的碳
纤维不能使用。
六、张力控制装置
在纤维缠绕中纤维张力控制是获得具有优良性能复合材料的关键,缠绕张力的控制精度很大程度上决定了缠绕制品的质量。张力控制系统有机械式(图2-15)和电子式(图2-16)两种。均由张力传感器、张力控制器和张力测控系统组成。张力装置应具有下列功能:缠绕张力可变、可控;缠绕张力便于调整;张力器具有绕紧功能,避免纤维松弛;随着纱管尺寸的变化张力可自动补偿。大多数高级增强材料多用纱管形式包装,因此张力器常常安装在纱管上,这样便于远距离控制张力。同时,又便于在绕丝咀运动中控制供纱系统的张力。新一代张力器装有传感装置。通过监控器监控纱束上的实际张力。实时调整缠绕张力,使其保持均衡。


七、纱架
纱架是贮存纤维、安装后置张力器的部件,重量较大。主要有三种类型:a)纱团较少时,纱架直接安在小车上,张力波动小;b)纱团较多时(6团以上),纱架重量很大,直接装在小车上稳定性不好,因此纱架固定,但由于小车运动,会使张力波动;C)为减少由于纱架固定引起的张力波动,采用随动纱架,即纱架由另一套系统驱动,与小车同步。
一、机械系统
无论是机械式缠绕机还是计算机控制缠绕机,机械系统是相同的。包括机架、动力系统、传动系统、运动系统和芯模夹持系统等。
(一)机架
机架是缠绕抓的主体和各个系统安装的基础,按主轴位置可以分为立式和卧式。卧式结构是常见的结构形式,门架式和支座式是卧式结构的两种主要形式。
门架式系统是中、小型缠绕机常用的结构形式,又可分为单工位和多工位,其中多工位有并联和串联两种形式。门架式缠绕机(图2-11)具有以下优点:
a)机架整体好,刚性大、运输安装方便,可以有效的利用空间;
b)芯模可以从下面推入,装卸方便、地面容易保洁、
C)导轨倒悬挂,不容易污染。
图2-11门架式单工位及多工位缠绕机
支座式系统主要适于大型缠绕机,由于芯模尺寸大、重量重,采用支座式结构、配以天车便捷地完成装卸芯模。由于主轴与小车系统分列,安装调试难度较大。
(二)动力系统
缠绕机动力系统主要有两种方案,一种方案是主轴与其他系统均采用伺服电动机,可以实现0°缠绕 成本较高,尤其是主轴系统功率较大时更为突出:另一种方案是主轴采用普通调速电机、其他系统均采用交流伺服电动机,以主轴运动参数为基准实施控制。
(三)传动系统
缠绕机的传动系统主要有齿轮一链条传动、齿轮一齿条传动、滚珠一丝杠传动和齿轮传动等。缠绕机传动系统的精度主要由传动精度控制,因此选择合适的传动系统相当重要。
(四)运动系统:
由于缠绕机运动系统速度较高,运用目前普遍采用滚动导轨和直线轴承,以提高精度,对于精度要求不高的系统,如普通管道缠绕机,考虑成本,也可以常用普通导轨道导轮系统。
(五)主芯模夹持系统
芯模夹持主要有卡盘一顶针式、卡盘一卡盘式、法兰一轴承支架式。卡盘一顶针式适于中等尺寸的芯模,单端驱动安装方便,为提高自动化程度可以采用气动顶针。卡盘一卡盘式主要适于细长杆缠绕绕,一方面可以采用双端驱动、降低由于扭矩使芯模产生的扭角,另一方面可以安装气功/液压拉伸芯轴,缠绕时芯轴受拉,降低由于芯模重力引起的挠度。轴承支架式主要适于大型芯模,驱动力矩大。
二、运动控制系统
机械式缠绕机的运动控制系统简单,运动关系是由机械系统确定的。数控缠绕机中运动控制系统是缠绕机的核心,靠其完成各轴间的运动关系,从而实现各种线形的缠绕。主要有两种方案:
a)采用通用数控系统,如:SIEMENS810(3轴联动)、SIEMENSE840D(4轴联动等);采用通用数控系统的缠绕机,集成程度较高,维护方便,但成本高、运动轴数少、缠绕编程灵活性和机器拓展性差。
b)采用分布式专用数控系统,即依据缠绕机的特点与具体需求,将多轴运动控制卡等集成为一个缠绕专用数控系统,如南京航空航天大学和万格复合材料技术公司共同开发的FWP2000系统(7轴联动)等,具有成本低、运动轴数多、缠绕编程灵活等优点,但应用尚不够广泛。
三、浸胶装置
纤维缠绕工艺中常见的浸胶形式有三种:浸胶法、擦胶法和计量浸胶法。
图2-13三种不同的浸胶形式
简单的浸胶槽通常没有运动的部件,它们由浸胶辊、胶槽和压胶辊组成。多根纤维纱通过浸胶辊浸上树脂,然后通过第二浸胶辊和压胶辊及分纱孔,后缠绕到芯模上。在高速缠绕时,纤维束的浸润可以通过一个转动的辊使纤维束铺开以改善其浸透性,在这基础上加装限胶孔有助于控制缠绕制件的树脂含量。
浸胶法适合于玻璃纤维和芳纶纤维缠绕,因为玻璃纤维和芳纶纤维损伤容限较大。在擦胶法浸渍装置中,一个转动的圆筒和树脂槽内的树脂接触带起树脂,经过刮刀后在圆筒表面形成树脂薄层,纤维在圆筒上部经树脂薄层浸胶,纤维在低应力水平下浸渍,因此纤维不易损伤。擦胶法的缺点主要是纤维如有损伤,断裂的纤维会粘在转动圆筒的表面,越积越多,从而影响树脂的含量以及增加纤维损伤,须随时注意并加以清洗。
第三种树脂浸渍形式为计量浸胶法,即限胶法浸渍。将纤维和树脂引人一个一端大开口的通道,通道的另一端是一定宽度的机加孔,在通道内树脂充分浸渍纤维,经过机加孔时多个余的树脂被挤出。这一方法优点是树脂含量可严格控制。缺点是纤维的接头不能通过,对于不同的树脂体系和含胶量都必须更换限胶孔。
四、纤维铺展装置
对于不同的树脂/纤维体系选用纤维铺展装置时应考虑到尽量减小对纤维的损伤和浸胶纱带在芯模上的合理展开与铺叠。利用大而光滑的弧形绕丝嘴和导向环能减纤维损伤,使用陶瓷和表面镀铬能减少纤维和导向环相互之磨损。缠绕中纤维的覆盖状况取决于纤维束宽度的,在纤维束宽度方面的变化能导致缠绕缝隙或不希望的纤维重叠。事实上,纤维宽度是利用不同的绕丝嘴来控制的,图为几种常用的绕丝嘴形式。
五、加热装置
(一)烘箱
电加热或气加热烘箱是传统的固化设备,投资少,可做成不同的尺寸形状。采用烘箱固化,所需固化压力由收缩带或空气袋提供。在许多情况下,例如对于缠绕管和另外一些圆形制件,固化过程中制件应保持转动以减少下垂和树脂滴落。因为不仅要加热制件,而且包括周围的空气以及辅助设备如芯模和支撑体。烘箱的能耗花费较多,大的烘房也要占用较大的空间。
(二)加热灯
加热灯也可提供一个高为170℃左右的固化温度。在使用加热灯作为热源时,应注意尽量使制件各部分受热均匀。加热灯固化的缺点是树脂外先形成一层表皮,而这层表皮阻止在固化过程中的进一步热传递。红外灯是复合材料固化常用的加热灯,常在使树脂从A阶段转变为B阶段过程中使用。
(三)蒸汽加热
许多缠绕管材的厂家使用蒸汽作为树脂固化的热源。当管道缠绕完毕后,热蒸汽经金属芯模端部接头通过管状芯模,缠绕件快速固化。完全固化后,利用冷却水快速冷却。这样做既能方便操作,提高效率,也能提供足够的收缩以使脱模更为容易。
(四)热压罐
制备航空航天用高质量制件,树脂基体往往采用高性能环氧树脂,双马来酞亚胺或聚酸亚胺,有必要采用真空袋/热压罐固化纤维缠绕件。热压罐固化能提供400°C的固化温度和3. 5MPa的固化压力。热压罐固化的主要缺点是长的固化周期以及尺寸等方面的限制。
(五)其他固化方法
电子束、激光、射频、超声、微波和诱导固化方法都在纤维缠绕工艺中试用且有不同程度的成功。超声可使树脂体系快速固化但这种固化不均匀。射频固化己得到了许多研究并被认为是一个有希望的加热固化方式。针对射频固化所开展的初步研究工作证明它是一种有应用前景的加热固化方式。激光加热己基本被否定。微波固化炉初始投资高,但固化效率高,能源利用率也高,具有显著的节能效果,但是对于导电的碳
纤维不能使用。
六、张力控制装置
在纤维缠绕中纤维张力控制是获得具有优良性能复合材料的关键,缠绕张力的控制精度很大程度上决定了缠绕制品的质量。张力控制系统有机械式(图2-15)和电子式(图2-16)两种。均由张力传感器、张力控制器和张力测控系统组成。张力装置应具有下列功能:缠绕张力可变、可控;缠绕张力便于调整;张力器具有绕紧功能,避免纤维松弛;随着纱管尺寸的变化张力可自动补偿。大多数高级增强材料多用纱管形式包装,因此张力器常常安装在纱管上,这样便于远距离控制张力。同时,又便于在绕丝咀运动中控制供纱系统的张力。新一代张力器装有传感装置。通过监控器监控纱束上的实际张力。实时调整缠绕张力,使其保持均衡。
1一传感器2一平衡杆1一传感器2一平衡杆3一反馈4一扭簧5一过载簧
3一刹车带4一拉簧6一制动轮7一刹车带8一刹车簧9一杠杆
5一制动轮6一纱团轮10一转柄11一传力绳12一缓冲轮13一纱团
图2-15机械式张力控制器原理示意图
1一双向伺服电机;2一伺服控制器;3一微处理器;4一张力网络管理器;
5一数据记录;6一张力传感器;7一接导向环
图2-16张力控制系统
七、纱架
纱架是贮存纤维、安装后置张力器的部件,重量较大。主要有三种类型:a)纱团较少时,纱架直接安在小车上,张力波动小;b)纱团较多时(6团以上),纱架重量很大,直接装在小车上稳定性不好,因此纱架固定,但由于小车运动,会使张力波动;C)为减少由于纱架固定引起的张力波动,采用随动纱架,即纱架由另一套系统驱动,与小车同步。

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定期良好的维护是保持设备良好状态、充分发挥设备性能的基本条件。新缠绕机在使用之前,需根据其性能、特点等制订出操作规程。操作规程是保证缠绕机安全运行并合理使用的根本措施,必须严格执行。
一、机械式缠绕机
机械式缠绕机的操作注意事项如下:
1)在每次操作前都要检查各手柄、手轮的位置是否正确;
2)电机换向应先按“停”,然后才能按另一个方向的按钮;
3)机器在工作状态中不可扳动各手柄手轮,以免打坏齿轮牙轮;
4)环向缠绕的开合螺母除加工外,不得合上,防止传动链条互相干涉,造成事故;
5)如果挂轮配合孔与键槽的尺寸精度不高,安装挂轮时禁止硬敲,以免设备破坏。
机械式缠绕机的维护注意事项如下:
1)机器的润滑
①.在缠绕机工作前,在各传动轴、链条、链轮、齿轮上加机油润
滑,减少零件的磨损;
②.齿轮箱的润滑油应为20#机油,油面高度不低于5cm;
③.润滑油按照说明书定期更换
2)机器的清洁
缠绕机需保持清洁,但注意不要用丙酮等擦洗机器的控制面,以免破坏缠绕机的油漆。
二、计算机控制缠绕机
计算机控制缠绕机的操作维护要求相对较高,必须注意以下几方面:
1、操作要求
①使用缠绕机的操作人员必须执有上岗证;操作人员应熟悉操作系统。
②工作前要清理设备周围环境的卫生,操作人员一律穿戴好工作服、工作帽后方可进行操作,严禁无关人员在工作区逗留。
③缠绕机只有在完好的工作状态下才能操作,使用前须认真检查设备,空车运行确认设备正常、工装模具安装正确后方可进行缠绕作业。
④装模具时注意尾座液压表读数,控制模具的预应力。
⑤电源开启顺序:稳压电源一空调电源一控制板电源一空气压缩机。
⑥启动纱箱控制系统,检查运行是否正常,然后按下SERVO ON按扭,使缠绕机系统进入工作状态,然后调用、编辑缠绕程序,开始缠绕。
⑦调试缠绕程序前必须先根据制品的直径、长度确定缠绕机Y轴和Z轴的运行范围,在调试程序时须严格控制缠绕速度。
⑧当应用预浸带工作模式时注意不要触摸加热部件,以免灼伤!必须等冷却后再进行维护工作,以免灼伤!注意由于驱动电机外部风扇故障而造成电机过热引发灼伤。
⑨在生产过程中不要触摸绕线轴和摆臂,以免对人员造成伤害及部件造成损坏。
⑩如果在缠绕生产过程中出现故障,及时按下急停开关E STOP或缠绕停止按扭STOP,请相关人员进行修理。一因维修或停电原因,控制系统停电和重新上电之间的间隔时间少应为5分钟。
①严禁用手触摸控制电路变频器电路板元器件管脚和有关的导电部分。
②缠绕完毕后先按下SERVO OFF扭,关闭气泵,退出运行状态时应先按下缠绕停止STOP按扭,切除系统电源,保证数控系统“先开后关”的工作顺序。
③工作完毕后,一必须将设备及周围的垃圾及时清理千净,保持环境卫生。
2,维护
①主控设备,每周进行主控开关连接/不连接(缠绕机到主电源)功能测试:
②每周进行急停开关/停开关功能测试,当按下急停开关时机器停止,它安装在控制台和动力柱上,顺时针方向旋转则打开急停按扭。
③每年电源线目测、功能测试,对缠绕机的控制系统配备的三相四线制的电源和隔离地线(进行黄色/绿色绝缘线)测试
④操作、维护、修理等等工作时,必须遵守操作手册中的详细说明。
复习题
1.缠绕机有几种类型
2.试介绍缠绕工艺中几个自由度的概念。
3.简要说明机械式缠绕机和计算机控制缠绕机的特点
4.缠绕制品的固化方式有哪几种?
5.缠绕设备的组成及各主辅设备的功能








































