一種新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，包括機(jī)架，所述機(jī)架上安裝有液壓缸和支撐腳；所述液壓缸和支撐腳上放置有柵格式鑄塑模具；所述柵格式鑄塑模具兩側(cè)設(shè)有用于完成上模和脫模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；所述柵格式鑄塑模具上方設(shè)置有3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)；所述3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人基座，所述機(jī)器人基座安裝在第一導(dǎo)軌上，并能沿第一導(dǎo)軌移動(dòng)，所述第一導(dǎo)軌安裝在第二導(dǎo)軌上，并能沿第二導(dǎo)軌移動(dòng)，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌相互垂直；所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌通過各自的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)；所述機(jī)器人基座上安裝有機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型能夠有效實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)玻璃鋼格柵的自動(dòng)化化生產(chǎn)。
【專利說明】一種新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及復(fù)合材料制品制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]和通用金屬及非金屬板材相比，玻璃鋼格柵具有重量輕，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，因此在交通和建筑等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。目前玻璃鋼格柵的制造方法有兩種:拉擠成型和模塑成型。拉擠成型是用拉擠的玻璃鋼管棒材料裝配膠合而成。因此，拉擠成型的璃鋼格柵承受單向承載，具有結(jié)構(gòu)松散，成品抗沖擊性能差、耐腐性能較低，不易清潔等缺點(diǎn)，在玻璃鋼格柵市場(chǎng)上的份額已經(jīng)逐年減少。模塑成型的方法是將玻璃纖維交錯(cuò)編織在模具中，然后澆注樹月旨，加熱融合而成。其獨(dú)特的成型方法，使得玻璃鋼格柵的各向同性較好，因此產(chǎn)品性價(jià)比較高，目前市場(chǎng)份額較好。但是，國(guó)內(nèi)模塑玻璃鋼格柵的生產(chǎn)成型裝備普遍落后，主要依靠手工成型工藝，自動(dòng)化程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，嚴(yán)重制約著產(chǎn)品質(zhì)量的提高和工人勞動(dòng)條件的改善，生產(chǎn)成本居高不下。因此，迫切需要一種新型的復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，來解決上述難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，能夠有效實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)玻璃鋼格柵的自動(dòng)化化生產(chǎn)，大大減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備作業(yè)率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，在降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，包括機(jī)架，所述機(jī)架上安裝有液壓缸和支撐腳；所述液壓缸和支撐腳上放置有柵格式鑄塑模具；所述柵格式鑄塑模具兩側(cè)設(shè)有用于完成上模和脫模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；所述柵格式鑄塑模具上方設(shè)置有3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)；所述3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人基座，所述機(jī)器人基座安裝在第一導(dǎo)軌上，并能沿第一導(dǎo)軌移動(dòng)，所述第一導(dǎo)軌安裝在第二導(dǎo)軌上，并能沿第二導(dǎo)軌移動(dòng)，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌相互垂直；所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌通過各自的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)；所述機(jī)器人基座上安裝有機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0005]所述3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)由機(jī)器人監(jiān)測(cè)與控制執(zhí)行子系統(tǒng)控制。
[0006]所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和絲杠，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的直線運(yùn)動(dòng)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
[0007]所述機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括纖維纏繞機(jī)構(gòu)、灌膠機(jī)構(gòu)和模壓機(jī)構(gòu)。
[0008]所述纖維纏繞機(jī)構(gòu)包括繞絲嘴和張力器，所述繞絲嘴安裝在機(jī)器人基座的側(cè)面，玻璃纖維團(tuán)上的玻璃纖維通過張力器繞在所述繞絲嘴上。
[0009]所述灌膠機(jī)構(gòu)包括支撐架和滾筒，所述支撐架通過螺紋連接的方式安裝在機(jī)器人基座上，所述滾筒設(shè)置在支撐架上，并由電機(jī)控制做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述滾筒上設(shè)有多列能夠控制閉合的孔。
[0010]所述模壓機(jī)構(gòu)為矩陣式振動(dòng)模壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0011]有益效果
[0012]由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本實(shí)用新型采用智能機(jī)器人控制技術(shù)，能有效實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)玻璃鋼格柵的自動(dòng)化化生產(chǎn)，大大減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備作業(yè)率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，在降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善勞動(dòng)強(qiáng)度上，顯著提升了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是玻璃鋼格柵產(chǎn)品部分平面圖；
[0014]圖2是玻璃鋼格柵的基本加工工藝流程圖；
[0015]圖3是新型復(fù)合材料格柵成型裝備總結(jié)構(gòu)主視圖；
[0016]圖4新型復(fù)合材料格柵成型裝備總結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0017]圖5是玻璃纖維自動(dòng)纏繞執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0018]圖6是玻璃纖維自動(dòng)纏繞控制流程圖；
[0019]圖7是灌膠執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0020]圖8是機(jī)器人監(jiān)測(cè)與控制執(zhí)行子系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0022]本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，包括機(jī)架，所述機(jī)架上安裝有液壓缸和支撐腳；所述液壓缸和支撐腳上放置有柵格式鑄塑模具；所述柵格式鑄塑模具兩側(cè)設(shè)有用于完成上模和脫模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；所述柵格式鑄塑模具上方設(shè)置有3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)；所述3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人基座，所述機(jī)器人基座安裝在第一導(dǎo)軌上，并能沿第一導(dǎo)軌移動(dòng)，所述第一導(dǎo)軌安裝在第二導(dǎo)軌上，并能沿第二導(dǎo)軌移動(dòng)，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌相互垂直；所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌通過各自的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)；所述機(jī)器人基座上安裝有機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)由機(jī)器人監(jiān)測(cè)與控制執(zhí)行子系統(tǒng)控制。
[0023]如圖2的工藝過程，將纖維纏繞、灌膠、模壓和脫模工序?qū)崿F(xiàn)智能機(jī)器人控制操作，最終實(shí)現(xiàn)玻璃鋼格柵的自動(dòng)化化生產(chǎn)。
[0024]如圖3和圖4所示，機(jī)架6在玻璃鋼格柵的生產(chǎn)裝備的底部支撐；同步液壓支撐與移動(dòng)機(jī)構(gòu)由支撐腳7和4個(gè)液壓缸4組成，并安裝在機(jī)架6上；柵格式鑄塑模具2采用同步液壓支撐與移動(dòng)機(jī)構(gòu)(支撐腳7和液壓缸4)支撐，在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)5的配合下完成上模與脫模工序，并采用矩陣式凸臺(tái)和柵格空間結(jié)構(gòu)；3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人基座、機(jī)器人驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)，機(jī)器人基座10安裝在Y向?qū)к?1上，機(jī)器人基座10沿Y向橫向移動(dòng)，Y向?qū)к壈惭b在X向?qū)к?上并做縱向移動(dòng)，工作臺(tái)通過伺服電機(jī)I和12驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)；導(dǎo)軌的直線運(yùn)動(dòng)靠滾珠絲杠8和13帶動(dòng)十字交叉滾子導(dǎo)軌來實(shí)現(xiàn)；機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3安裝在機(jī)器人基座10上，機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3有三套執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別來完成玻璃鋼格柵成型過程中的不同工序。
[0025]玻璃纖維自動(dòng)纏繞執(zhí)行機(jī)構(gòu)如圖5所示，玻璃纖維團(tuán)16上的玻璃纖維通過張力器15的作用保持一定的拉緊力，再經(jīng)過安裝在機(jī)器人底座10上的繞絲嘴14，按照?qǐng)D6所示的控制流程圖，機(jī)器人底座10在X和Y向?qū)к壍臋M縱向移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)玻璃纖維的自動(dòng)纏繞。
[0026]灌膠執(zhí)行機(jī)構(gòu)如圖7所示。支撐架17與機(jī)器人基座10采用螺紋連接，滾筒18靠電機(jī)M驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滾筒18上設(shè)有多列能控制閉合的小孔，工作時(shí)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)并打開孔，在機(jī)器人基座10的橫縱向移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌膠。
[0027]模壓機(jī)構(gòu)為矩陣式振動(dòng)模壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)器人基座10上更換矩陣式振動(dòng)模壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃鋼格柵成型的自動(dòng)模壓工序。
[0028]脫模。同步液壓支撐與移動(dòng)機(jī)構(gòu)由支撐腳7和4個(gè)雙向液壓缸4組成，對(duì)液壓缸的上下移動(dòng)控制并且柵格式鑄塑模具2在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)5的共同作用下實(shí)現(xiàn)上模和脫模工序，最后形成如圖1所不的廣品。
[0029]機(jī)器人監(jiān)測(cè)與控制執(zhí)行子系統(tǒng)如圖9所示，PLC順序控制模塊控制事件的先后順序；圖像監(jiān)控與處理模塊完成系統(tǒng)作業(yè)過程的圖像監(jiān)控；數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和強(qiáng)電控制模塊相互協(xié)調(diào)，通過對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軌跡運(yùn)動(dòng)控制和電壓轉(zhuǎn)換，并對(duì)機(jī)器人加工軌跡和生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控；系統(tǒng)管理和協(xié)調(diào)模塊用于控制和協(xié)調(diào)整個(gè)控制系統(tǒng)的執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)與分布式管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。
[0030]不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型采用智能機(jī)器人控制技術(shù)，能有效實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)玻璃鋼格柵的自動(dòng)化化生產(chǎn)，大大減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)備作業(yè)率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，在降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善勞動(dòng)強(qiáng)度上，顯著提升了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。
【權(quán)利要求】
1.一種新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，包括機(jī)架(6)，其特征在于，所述機(jī)架(6)上安裝有液壓缸(4)和支撐腳(7);所述液壓缸(4)和支撐腳(7)上放置有柵格式鑄塑模具(2);所述柵格式鑄塑模具(2)兩側(cè)設(shè)有用于完成上模和脫模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(5);所述柵格式鑄塑模具(2)上方設(shè)置有3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)；所述3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人基座(10)，所述機(jī)器人基座(10)安裝在第一導(dǎo)軌(11)上，并能沿第一導(dǎo)軌(11)移動(dòng)，所述第一導(dǎo)軌(11)安裝在第二導(dǎo)軌(9)上，并能沿第二導(dǎo)軌(9)移動(dòng)，所述第一導(dǎo)軌(11)和第二導(dǎo)軌(9)相互垂直；所述第一導(dǎo)軌(11)和第二導(dǎo)軌(9)通過各自的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)；所述機(jī)器人基座(10)上安裝有機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，其特征在于，所述3D坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)式智能機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)由機(jī)器人監(jiān)測(cè)與控制執(zhí)行子系統(tǒng)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)(1，12)和絲杠(8，13)，所述第一導(dǎo)軌(11)和第二導(dǎo)軌(9)的直線運(yùn)動(dòng)通過電機(jī)(1,12)驅(qū)動(dòng)絲杠(8，13)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，其特征在于，所述機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)包括纖維纏繞機(jī)構(gòu)、灌膠機(jī)構(gòu)和模壓機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，其特征在于，所述纖維纏繞機(jī)構(gòu)包括繞絲嘴(14)和張力器(15)，所述繞絲嘴(14)安裝在機(jī)器人基座(10)的側(cè)面，玻璃纖維團(tuán)(16)上的玻璃纖維通過張力器(15)繞在所述繞絲嘴(14)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，其特征在于，所述灌膠機(jī)構(gòu)包括支撐架(17)和滾筒(18)，所述支撐架(17)通過螺紋連接的方式安裝在機(jī)器人基座(10)上，所述滾筒(18)設(shè)置在支撐架(17)上，并由電機(jī)控制做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述滾筒(18)上設(shè)有多列能夠控制閉合的孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型復(fù)合材料格柵自動(dòng)成型裝置，其特征在于，所述模壓機(jī)構(gòu)為矩陣式振動(dòng)模壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B29C70/34GK203449613SQ201320493460
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】閆如忠, 紀(jì)正江, 閆夙, 祝賀, 林宇超, 劉振通, 王建康 申請(qǐng)人:東華大學(xué)