一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置和方法，包括機(jī)械臂和控制系統(tǒng)；將光纖放入進(jìn)給輪對通過進(jìn)給輪對開始光纖預(yù)設(shè)路徑的鋪設(shè)，光纖由進(jìn)給輪對慢慢帶入，進(jìn)入張緊輪；光纖通過張緊輪，順利進(jìn)入預(yù)應(yīng)力施加輪的內(nèi)固定軸輪凹槽；光纖經(jīng)過內(nèi)固定軸輪凹槽對齊預(yù)定的鋪設(shè)路徑；熱源模塊的聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片加熱一段時(shí)間后，使即將鋪設(shè)的光纖局部碳纖維預(yù)浸料表面的粘性增加，光纖經(jīng)過后壓滾輪最后的壓實(shí)作用使光纖傳感器鋪設(shè)在光纖局部碳纖維預(yù)浸料表面上。本發(fā)明提出了一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置和方法，克服了手工鋪設(shè)光纖傳感器可能導(dǎo)致應(yīng)力不均勻的方法，做到了鋪設(shè)高效，光學(xué)傳輸性能不受影響，鋪設(shè)準(zhǔn)確和牢固，裝置結(jié)構(gòu)簡單，降低成本，適用于復(fù)雜多變的鋪設(shè)路徑。
【專利說明】
一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光纖傳感器鋪貼領(lǐng)域，特別涉及一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖是由石英拉成的細(xì)絲，直徑為15μπι?50μπι，因而及其脆弱和易折斷，所以多數(shù)光纖在使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆，包覆后的纜線即被稱為光纜。由于光纖能夠感受周圍環(huán)境溫度和應(yīng)變的變化，故在很多場合采用光纜進(jìn)行測溫或測應(yīng)變。
[0003]碳纖維預(yù)浸料具有一定的粘性，粘性是指在一定溫度下自身互相粘貼的能力，同一片預(yù)浸料，溫度低可能失去粘性，溫度高又有粘性，溫度相差大約5°C，粘性就會(huì)有明顯變化。對于粘性失去時(shí)間不長的預(yù)浸料，稍許提高溫度，粘性得以改善，能實(shí)現(xiàn)部件的鋪貼工藝，試驗(yàn)表明對其力學(xué)性能沒有太大影響。粘性不宜太大，以便于鋪層有誤時(shí)可以分開重新進(jìn)行鋪貼而預(yù)浸料又不至于被損壞;粘性也不能太小，以使得在工作溫度下兩塊預(yù)浸料能粘貼在一起不至于分開。
[0004]現(xiàn)有的熱源模塊多采用紅外探頭，紫外探頭或激光探頭，價(jià)格普遍偏高，再者紅外探頭、紫外探頭或紅外探頭的長時(shí)間照射，可能會(huì)改變碳纖維預(yù)浸料的物理性質(zhì)，聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片的使用，基本上避免了上述情況的發(fā)生。
[0005]現(xiàn)有的光纖鋪設(shè)方式多采用手動(dòng)方式且鋪設(shè)路徑局限性大，效率極低，而且不均勻的預(yù)應(yīng)力可能導(dǎo)致對分辨率有嚴(yán)格限制的分布式受激布里淵光纖解調(diào)系統(tǒng)不能正常工作，從而失去鋪設(shè)光纖傳感器的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)中現(xiàn)有的不足，本發(fā)明提供了一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置，包括機(jī)械臂和控制系統(tǒng)；其特征在于:控制系統(tǒng)上設(shè)有終端執(zhí)行器，控制系統(tǒng)設(shè)置于機(jī)械臂的起始位置上;機(jī)械臂由若干個(gè)滾輪支架和旋轉(zhuǎn)軸組成，若干個(gè)滾輪支架通過旋轉(zhuǎn)軸連接在一起;滾輪支架上分別設(shè)有進(jìn)給輪、張緊輪、熱源模塊、預(yù)應(yīng)力施加輪和后壓輪;進(jìn)給輪、張緊輪、熱源模塊、預(yù)應(yīng)力施加輪和后壓輪從上到下依次排列在機(jī)械臂的滾輪支架上。
[0007]進(jìn)一步，所述張緊輪設(shè)有Z型桿，并可上下伸縮，Z型桿設(shè)有調(diào)高旋鈕和角度調(diào)節(jié)旋鈕，Z型桿的末端與滾輪支架的旋轉(zhuǎn)軸處連接，連接處并聯(lián)連接角度調(diào)節(jié)旋鈕。保持張力恒定的同時(shí)可以緩沖張力的劇烈突變。
[0008]進(jìn)一步，所述熱源模塊由熱良導(dǎo)體材料制成的半圓型瓦罩、聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片組成;所述預(yù)應(yīng)力施加輪由小滾輪、外滑動(dòng)軸套凹槽、外滑動(dòng)軸套、滾珠、內(nèi)固定軸輪凹槽和內(nèi)固定軸輪組成;所述后壓輪由外輪、輪蓋、方形砝碼和扇形輪轂組成。根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)放置方形砝碼，避免因重量不夠，出現(xiàn)壓不實(shí)的現(xiàn)象發(fā)生，扇形輪轂放置在外輪的輪槽中，并可轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于其自身重量和結(jié)構(gòu)原因，將一直處在外輪輪槽的最低端，使整個(gè)輪子結(jié)構(gòu)重心位置保持不變。相對于熱源為紅外，紫外和激光等，聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片經(jīng)濟(jì)有效。
[0009]進(jìn)一步，所述預(yù)應(yīng)力施加輪，內(nèi)固定軸輪連接在滾輪支架上，并可小幅度的水平轉(zhuǎn)動(dòng)，外滑動(dòng)軸套設(shè)于內(nèi)固定軸輪的兩邊，內(nèi)固定軸輪的中心處帶有半圓凹槽，小滾輪位于內(nèi)固定軸輪最下端的內(nèi)固定軸輪凹槽內(nèi)，小滾輪最低點(diǎn)與外滑動(dòng)軸套的最低點(diǎn)位于同一條直線上，最終的預(yù)應(yīng)力的施加由小滾輪完成。
[0010]進(jìn)一步，所述預(yù)應(yīng)力施加輪的轉(zhuǎn)角處設(shè)有拉線位移傳感器，拉線位移傳感器與旋轉(zhuǎn)軸連接。
[0011]進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)有旋轉(zhuǎn)電位器和步進(jìn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電位器設(shè)置于步進(jìn)電機(jī)前方。
[0012]進(jìn)一步，所述碳纖維預(yù)浸料為一層單向碳纖維預(yù)浸料，其依附在光纖上;所述光纖傳感器為布拉格光柵或分布式光纖;所述控制系統(tǒng)的編程語言是VAL語言。用VAL語言程序編寫了光纖的鋪設(shè)路徑，VAL語言命令簡單、清晰易懂，描述機(jī)器人作業(yè)動(dòng)作及與上位機(jī)的通信均較方便，實(shí)時(shí)功能強(qiáng)。由此實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)裝置的自動(dòng)功能，省去人工操作的麻煩，效率高。終端執(zhí)行器由此控制著滾輪支架按預(yù)設(shè)路徑行進(jìn)。
[0013]—種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0014]A)將光纖放入進(jìn)給輪對通過進(jìn)給輪對開始光纖預(yù)設(shè)路徑的鋪設(shè)，光纖由進(jìn)給輪對慢慢帶入，進(jìn)入張緊輪；
[0015]B)光纖通過張緊輪，順利進(jìn)入預(yù)應(yīng)力施加輪的內(nèi)固定軸輪凹槽；
[0016]C)光纖進(jìn)入預(yù)應(yīng)力施加輪的內(nèi)固定軸輪凹槽，光纖經(jīng)過內(nèi)固定軸輪凹槽對齊預(yù)定的鋪設(shè)路徑；
[0017]D)熱源模塊的聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片加熱一段時(shí)間后，使即將鋪設(shè)的光纖局部碳纖維預(yù)浸料表面的粘性增加，光纖經(jīng)過后壓滾輪最后的壓實(shí)作用使光纖傳感器鋪設(shè)在光纖局部碳纖維預(yù)浸料表面上。
[0018]其中，所述預(yù)應(yīng)力施加輪的轉(zhuǎn)角處的拉線位移傳感器，用以測量預(yù)應(yīng)力施加輪的偏轉(zhuǎn)角，通過閉環(huán)控制系統(tǒng)，反饋給各個(gè)滾輪支架連接處的旋轉(zhuǎn)電位器，旋轉(zhuǎn)電位器將接受的位置改變信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺罱K經(jīng)過壓頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為脈沖信號傳給步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)接受的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪支架實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張或收縮，因此使鋪設(shè)光纖傳感器路徑實(shí)現(xiàn)多樣化，并不局限于簡單的直線狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)精確的曲線路徑鋪設(shè)。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0020]本發(fā)明的一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置克服了手工鋪設(shè)光纖可能導(dǎo)致應(yīng)力不均勻的方法，做到了鋪設(shè)高效，光學(xué)傳輸性能不受影響。熱源模塊選用的聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片，相比于紅外探頭，紫外探頭或激光探頭等經(jīng)濟(jì)又適用，制造成本大大降低。可伸縮式的滾輪支架，使裝置變得靈活精巧，更好的適用于復(fù)雜多變的鋪設(shè)路徑。后壓滾輪的利用，確保了光纖鋪設(shè)的準(zhǔn)確性和鋪貼的牢固性。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖2為圖1所示碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為圖1所示碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置的Z型桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為圖1所示碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置的預(yù)應(yīng)力施加輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為圖4所示A局部放大圖；
[0027]圖6為圖1所示碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置的后壓輪結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為曲線路徑鋪貼光纖傳感器原理圖；
[0029]附圖中:1_控制系統(tǒng)，11-終端執(zhí)行器，2-機(jī)械臂，3-滾輪支架，42-旋轉(zhuǎn)軸，421-旋轉(zhuǎn)電位器，422-步進(jìn)電機(jī)，5-進(jìn)給輪，6-張緊輪，61-Z型桿，611-調(diào)高旋鈕，612-角度調(diào)節(jié)旋鈕，7-熱源模塊，8-預(yù)應(yīng)力施加輪，81-外滑動(dòng)軸套，82-內(nèi)固定軸輪，83-滾珠，84-外滑動(dòng)軸套凹槽，85-內(nèi)固定軸輪凹槽，86-小滾輪，88-拉線位移傳感器，9-后壓輪，91-輪蓋，92-方形砝碼，93-扇形輪轂，94-外輪，10-光纖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0031 ]如圖1至6所示，一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置，包括機(jī)械臂2和控制系統(tǒng)I;控制系統(tǒng)I上設(shè)有終端執(zhí)行器11，控制系統(tǒng)I設(shè)置于機(jī)械臂2的起始位置上;機(jī)械臂2由若干個(gè)滾輪支架3和旋轉(zhuǎn)軸42組成，若干個(gè)滾輪支架3通過旋轉(zhuǎn)軸42連接在一起;滾輪支架3上分別設(shè)有進(jìn)給輪5、張緊輪6、熱源模塊7、預(yù)應(yīng)力施加輪8和后壓輪9;進(jìn)給輪5、張緊輪6、熱源模塊7、預(yù)應(yīng)力施加輪8和后壓輪9從上到下依次排列在機(jī)械臂2的滾輪支架3上。
[0032]張緊輪6設(shè)有Z型桿61，并可上下伸縮，Z型桿61設(shè)有調(diào)高旋鈕611和角度調(diào)節(jié)旋鈕612，Z型桿61的末端與滾輪支架3的旋轉(zhuǎn)軸42處連接，連接處并聯(lián)連接角度調(diào)節(jié)旋鈕612。
[0033]熱源模塊7由熱良導(dǎo)體材料制成的半圓型瓦罩、聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片組成；預(yù)應(yīng)力施加輪8由小滾輪86、外滑動(dòng)軸套凹槽84、外滑動(dòng)軸套81、滾珠83、內(nèi)固定軸輪凹槽85和內(nèi)固定軸輪82組成;后壓輪9由外輪94、輪蓋91、方形砝碼92和扇形輪轂93組成。
[0034]預(yù)應(yīng)力施加輪8的轉(zhuǎn)角處設(shè)有拉線位移傳感器88，拉線位移傳感器88與旋轉(zhuǎn)軸42連接。
[0035]旋轉(zhuǎn)軸42設(shè)有旋轉(zhuǎn)電位器421和步進(jìn)電機(jī)422，旋轉(zhuǎn)電位器421設(shè)置于步進(jìn)電機(jī)422前方。
[0036]碳纖維預(yù)浸料為一層單向碳纖維預(yù)浸料，其依附在光纖10上;光纖傳感器為布拉格光柵或分布式光纖;控制系統(tǒng)I的編程語言是VAL語言。
[0037]—種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0038]A)將光纖10放入進(jìn)給輪對5通過進(jìn)給輪對5開始光纖10預(yù)設(shè)路徑的鋪設(shè)，光纖10由進(jìn)給輪對5慢慢帶入，進(jìn)入張緊輪6;
[0039]B)光纖10通過張緊輪6，順利進(jìn)入預(yù)應(yīng)力施加輪8的內(nèi)固定軸輪凹槽85;
[0040]C)光纖10進(jìn)入預(yù)應(yīng)力施加輪8的內(nèi)固定軸輪凹槽85，光纖10經(jīng)過內(nèi)固定軸輪凹槽85對齊預(yù)定的鋪設(shè)路徑；
[0041]D)熱源模塊7的聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片加熱一段時(shí)間后，使即將鋪設(shè)的光纖10局部碳纖維預(yù)浸料表面的粘性增加，光纖10經(jīng)過后壓滾輪9最后的壓實(shí)作用使光纖傳感器鋪設(shè)在光纖10局部碳纖維預(yù)浸料表面上。
[0042]預(yù)應(yīng)力施加輪8的轉(zhuǎn)角處的拉線位移傳感器88，用以測量預(yù)應(yīng)力施加輪8的偏轉(zhuǎn)角，通過閉環(huán)控制系統(tǒng)，反饋給各個(gè)滾輪支架3連接處的旋轉(zhuǎn)電位器421，旋轉(zhuǎn)電位器421將接受的位置改變信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，最終經(jīng)過壓頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為脈沖信號傳給步進(jìn)電機(jī)422，步進(jìn)電機(jī)422根據(jù)接受的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，旋轉(zhuǎn)軸42轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪支架3實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張或收縮，因此使鋪設(shè)光纖傳感器路徑實(shí)現(xiàn)多樣化，并不局限于簡單的直線狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)精確的曲線路徑鋪設(shè)。
[0043]曲線路徑鋪貼實(shí)施例:
[0044]如圖1和7所示，先將事先寫好的程序文件放入軟件ADAMS內(nèi)進(jìn)行仿真，以獲得滾輪支架3在曲線路徑時(shí)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸42的彎折度數(shù)，將此參數(shù)再寫入路徑程序文件，最終寫入控制系統(tǒng)I。將滾輪支架3調(diào)到離鋪設(shè)路徑的起始位置30mm遠(yuǎn)的地方，以便滾輪支架3上的旋轉(zhuǎn)電位器421及時(shí)收集信息。打開熱源模塊7開始供熱，當(dāng)滾輪支架3行進(jìn)至接近曲線拐彎處時(shí)，預(yù)應(yīng)力施加輪8處的拉線位移傳感器88檢測到預(yù)應(yīng)力施加輪8偏轉(zhuǎn)，拉線位移傳感器88將角度偏轉(zhuǎn)信息傳遞給控制電路，控制電路通過閉環(huán)控制，將此信息反饋給旋轉(zhuǎn)軸42內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電位器421，旋轉(zhuǎn)電位器421將此位置信號轉(zhuǎn)換為電壓信號傳給壓頻轉(zhuǎn)換器，壓頻轉(zhuǎn)換器根據(jù)控制系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)軸42處的彎折角度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖數(shù)傳給步進(jìn)電機(jī)422，進(jìn)而使旋轉(zhuǎn)軸42轉(zhuǎn)動(dòng)相對應(yīng)的角度，滾輪支架3的總體長度縮短，結(jié)構(gòu)變得更加緊湊。此時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)調(diào)節(jié)張緊輪6的伸縮高度和旋轉(zhuǎn)角度，以保持合適的張力，避免光纖擺動(dòng)，開始曲線路徑的鋪設(shè)。滾輪支架3收縮后預(yù)應(yīng)力施加輪8處的拉線位移傳感器88不再作用，滾輪支架3將一直保持收縮后的狀態(tài)，直到鋪設(shè)路徑結(jié)束。觀察光纖是否有翹起現(xiàn)象發(fā)生，若有，在滿足鋪設(shè)要求的前提下，通過OTDR(光時(shí)域反射儀)對光纖測試的曲線分析，選擇對曲線斜率影響最小的滾輪壓力;若無，同樣也用OTDR對光纖進(jìn)行測試曲線的分析，避免因滾輪壓力過大造成光纖測量精度的嚴(yán)重缺失。
[0045]以上的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的目的，技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的祥細(xì)說明，所應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改，等同替換，改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置，包括機(jī)械臂和控制系統(tǒng)；其特 征在于:控制系統(tǒng)上設(shè)有終端執(zhí)行器，控制系統(tǒng)設(shè)置于機(jī)械臂的起始位置上;機(jī)械臂由若干 個(gè)滾輪支架和旋轉(zhuǎn)軸組成，若干個(gè)滾輪支架通過旋轉(zhuǎn)軸連接在一起;滾輪支架上分別設(shè)有 進(jìn)給輪、張緊輪、熱源模塊、預(yù)應(yīng)力施加輪和后壓輪;進(jìn)給輪、張緊輪、熱源模塊、預(yù)應(yīng)力施加 輪和后壓輪從上到下依次排列在機(jī)械臂的滾輪支架上。2.如權(quán)利要求1所述一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置，其特征在于: 所述張緊輪設(shè)有Z型桿，并可上下伸縮，Z型桿設(shè)有調(diào)高旋鈕和角度調(diào)節(jié)旋鈕，Z型桿的末端 與滾輪支架的旋轉(zhuǎn)軸處連接，連接處并聯(lián)連接角度調(diào)節(jié)旋鈕。3.如權(quán)利要求1所述一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置，其特征在于: 所述熱源模塊由熱良導(dǎo)體材料制成的半圓型瓦罩、聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片組成;所述 預(yù)應(yīng)力施加輪由小滾輪、外滑動(dòng)軸套凹槽、外滑動(dòng)軸套、滾珠、內(nèi)固定軸輪凹槽和內(nèi)固定軸 輪組成;所述后壓輪由外輪、輪蓋、方形砝碼和扇形輪轂組成。4.如權(quán)利要求3所述一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置，其特征在于: 所述預(yù)應(yīng)力施加輪，內(nèi)固定軸輪連接在滾輪支架上，并可小幅度的水平轉(zhuǎn)動(dòng)，外滑動(dòng)軸套設(shè) 于內(nèi)固定軸輪的兩邊，內(nèi)固定軸輪的中心處帶有半圓凹槽，小滾輪位于內(nèi)固定軸輪最下端 的內(nèi)固定軸輪凹槽內(nèi)，小滾輪最低點(diǎn)與外滑動(dòng)軸套的最低點(diǎn)位于同一條直線上。5.如權(quán)利要求4所述一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置，其特征在于: 所述預(yù)應(yīng)力施加輪的轉(zhuǎn)角處設(shè)有拉線位移傳感器，拉線位移傳感器與旋轉(zhuǎn)軸連接。6.如權(quán)利要求5所述一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置，其特征在于: 所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)有旋轉(zhuǎn)電位器和步進(jìn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電位器設(shè)置于步進(jìn)電機(jī)前方。7.如權(quán)利要求1所述一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的裝置，其特征在于: 所述碳纖維預(yù)浸料為一層單向碳纖維預(yù)浸料，其依附在光纖上;所述光纖傳感器為布拉格 光柵或分布式光纖;所述控制系統(tǒng)的編程語言是VAL語言。8.—種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的方法，其特征在于，包括以下步驟:A)將光纖放入進(jìn)給輪對通過進(jìn)給輪對開始光纖預(yù)設(shè)路徑的鋪設(shè)，光纖由進(jìn)給輪對慢慢 帶入，進(jìn)入張緊輪；B)光纖通過張緊輪，順利進(jìn)入預(yù)應(yīng)力施加輪的內(nèi)固定軸輪凹槽；C)光纖進(jìn)入預(yù)應(yīng)力施加輪的內(nèi)固定軸輪凹槽，光纖經(jīng)過內(nèi)固定軸輪凹槽對齊預(yù)定的鋪 設(shè)路徑；D)熱源模塊的聚酰亞胺加熱膜薄型發(fā)熱片加熱一段時(shí)間后，使即將鋪設(shè)的光纖局部碳 纖維預(yù)浸料表面的粘性增加，光纖經(jīng)過后壓滾輪最后的壓實(shí)作用使光纖傳感器鋪設(shè)在光纖 局部碳纖維預(yù)浸料表面上。9.如權(quán)利要求8所述一種碳纖維預(yù)浸料表面自動(dòng)鋪貼光纖傳感器的方法，其特征在于: 所述預(yù)應(yīng)力施加輪的轉(zhuǎn)角處的拉線位移傳感器，用以測量預(yù)應(yīng)力施加輪的偏轉(zhuǎn)角，通過閉 環(huán)控制系統(tǒng)，反饋給各個(gè)滾輪支架連接處的旋轉(zhuǎn)電位器，旋轉(zhuǎn)電位器將接受的位置改變信 號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，最終經(jīng)過壓頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為脈沖信號傳給步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)接 受的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪支架實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張或收縮，因此使鋪設(shè)光纖傳感 器路徑實(shí)現(xiàn)多樣化，并不局限于簡單的直線狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)精確的曲線路徑鋪設(shè)。
【文檔編號】B29C70/56GK106079477SQ201610383135
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月31日 公開號201610383135.X, CN 106079477 A, CN 106079477A, CN 201610383135, CN-A-106079477, CN106079477 A, CN106079477A, CN201610383135, CN201610383135.X
【發(fā)明人】朱萍玉, 孫孝鵬, 張文力, 李永敬, 楊志超, 施維
【申請人】廣州大學(xué)