本發(fā)明涉及復(fù)合材料生產(chǎn)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合材料生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)今使用的各類材料普遍存在笨重，比如生產(chǎn)汽車的外殼采用鐵皮，因?yàn)椴牧媳恐?，耗油多而且不夠環(huán)保?，F(xiàn)有技術(shù)中有采用輕質(zhì)高強(qiáng)復(fù)合材料來替代傳統(tǒng)的金屬材料和工程塑料，具有減輕車體重量和保障安全的優(yōu)勢。因此，針對上述輕質(zhì)高強(qiáng)復(fù)合材料，有必要發(fā)明一套生產(chǎn)裝置來完成其生產(chǎn)。

因此，有必要提供一種新的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種復(fù)合材料生產(chǎn)裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行效率高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種復(fù)合材料生產(chǎn)裝置，所述復(fù)合材料生產(chǎn)裝置包括：

控制裝置、加料裝置、纖維保溫柜、纖維切割裝置、雙螺桿擠出機(jī)、計量切斷裝置、輸送機(jī)、機(jī)器人和模壓機(jī)；

所述控制裝置分別用于控制加料裝置、纖維保溫柜、纖維切割裝置、雙螺桿擠出機(jī)、計量切斷裝置、輸送機(jī)、機(jī)器人和模壓機(jī)；

所述加料裝置和纖維切割裝置的出料口分別與所述雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口連接，所述纖維保溫柜的出料口與所述纖維切割裝置的入料口連接，所述雙螺桿擠出機(jī)、計量切斷裝置、輸送機(jī)、機(jī)器人和模壓機(jī)依次連接；

所述雙螺桿擠出機(jī)包括料筒、攪拌裝置、驅(qū)動裝置和加熱管，所述加熱管位于料筒內(nèi)；

所述料筒上開設(shè)有喂料口，所述料筒內(nèi)設(shè)置有第一螺桿和第二螺桿，所述第一螺桿與第二螺桿之間具有容納物料的間隙；

所述攪拌裝置位于所述喂料口處，所述攪拌裝置用于對輸入料筒內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌；

所述驅(qū)動裝置位于所述料筒的一端并用于驅(qū)動所述第一螺桿和第二螺桿轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步地，所述第一螺桿和所述第二螺桿沿相同的方向旋轉(zhuǎn)；所述第一螺桿和第二螺桿軸中心距為60mm；所述第一螺桿和第二螺桿上的螺槽比值D/d分別為1.52；所述第一螺桿和第二螺桿的螺槽深度分別為12.25mm。

進(jìn)一步地，所述加熱管的數(shù)量為多根，且均沿所述料筒的軸向設(shè)置。

進(jìn)一步地，多根所述加熱管均勻分布于所述料筒內(nèi)軸向筒壁。

進(jìn)一步地，所述攪拌裝置包括葉輪、攪拌桿和電機(jī)，所述葉輪設(shè)置于所述攪拌桿的頂端，所述電機(jī)設(shè)置于所述攪拌桿的另一端；

所述葉輪伸入所述喂料口內(nèi)，且所述葉輪的旋轉(zhuǎn)平面與所述喂料口的開口相對。

進(jìn)一步地，所述葉輪的旋轉(zhuǎn)平面與所述喂料口之間的距離為10-25cm。

進(jìn)一步地，所述葉輪的旋轉(zhuǎn)平面與所述喂料口之間的距離為15cm。

進(jìn)一步地，所述生產(chǎn)裝置還包括成品倉，所述成品倉與所述模壓機(jī)連接。

進(jìn)一步地，所述計量切斷裝置包括切刀，所述切刀為氮化鋼切刀，切刀的深度0.3～0.6mm，切刀的表面硬度740HV以上。

進(jìn)一步地，所述控制裝置包括第一質(zhì)量檢測模塊、溫度檢測模塊、長度檢測模塊、位置檢測模塊和中央處理器，所述第一質(zhì)量檢測模塊、溫度檢測模塊、長度檢測模塊、第二質(zhì)量檢測模塊、位置檢測模塊分別與所述中央處理器連接；

所述第一質(zhì)量檢測模塊用于檢測加料裝置加入的樹脂混合料的質(zhì)量；

所述溫度檢測模塊用于檢測纖維保溫柜中長纖維的溫度；

所述長度檢測模塊用于檢測所述纖維切割裝置切割的纖維的長度；

所述第二質(zhì)量檢測裝置用于檢測所述雙螺桿擠出機(jī)的坯料的質(zhì)量；

所述位置檢測模塊用于檢測所述輸送機(jī)輸送的產(chǎn)品的位置；

所述中央處理器用于根據(jù)坯料的質(zhì)量控制所述計量切斷裝置切斷所述雙螺桿擠出機(jī)的坯料，并根據(jù)產(chǎn)品的位置信息控制所述機(jī)器人將所述輸送機(jī)上的產(chǎn)品搬運(yùn)至所述模壓機(jī)上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明的復(fù)合材料生產(chǎn)裝置，其通過控制裝置實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)線裝置，降低了產(chǎn)品的不良率，提高了生產(chǎn)效率。

(2)本發(fā)明的復(fù)合材料生產(chǎn)裝置，其設(shè)置攪拌裝置，使得樹脂混合料和纖維混合均勻，提高生產(chǎn)的復(fù)合材料的強(qiáng)度。

(3)本發(fā)明的復(fù)合材料生產(chǎn)裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行效率高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例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)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中：

圖1為本發(fā)明復(fù)合材料生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中料筒的剖視示意圖；

圖3為本發(fā)明復(fù)合材料生產(chǎn)裝置的流程示意圖。

其中，1-加料裝置，2-纖維切割裝置，3-雙螺桿擠出機(jī)、31-料筒，32-第一螺桿，33-第二螺桿，34-喂料口，4-計量切斷裝置，5-輸送機(jī)，6-機(jī)器人，7-模壓機(jī)，8-成品倉，9-控制裝置，10-驅(qū)動裝置，11-攪拌裝置，111-電機(jī)，112-攪拌桿，113-葉輪，12-纖維保溫柜。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

此處所稱的“一個實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實(shí)施例中”并非均指同一個實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。

請參閱圖1和圖2，圖1為本發(fā)明復(fù)合材料生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中料筒的剖視示意圖。如圖1和圖2所示，所述復(fù)合材料生產(chǎn)裝置包括控制裝置9、加料裝置1、纖維保溫柜12、纖維切割裝置2、雙螺桿擠出機(jī)3、計量切斷裝置4、輸送機(jī)5、機(jī)器人6和模壓機(jī)7。

所述控制裝置9分別用于控制加料裝置1、纖維保溫柜12、纖維切割裝置2、雙螺桿擠出機(jī)3、計量切斷裝置4、輸送機(jī)5、機(jī)器人6和模壓機(jī)7。

所述加料裝置1和纖維切割裝置2的出料口分別與所述雙螺桿擠出機(jī)3的進(jìn)料口連接，所述纖維保溫柜12的出料口與所述纖維切割裝置2的入料口連接，所述雙螺桿擠出機(jī)3、計量切斷裝置4、輸送機(jī)5、機(jī)器人6和模壓機(jī)7依次連接。

所述雙螺桿擠出機(jī)3包括料筒31、攪拌裝置11、驅(qū)動裝置10和加熱管(未圖示)，所述加熱管均位于料筒31內(nèi)。

所述料筒31上開設(shè)有喂料口34，所述料筒31內(nèi)設(shè)置有第一螺桿32和第二螺桿33，所述第一螺桿32與第二螺桿33之間具有容納物料的間隙。所述第一螺桿32和所述第二螺桿33沿相同的方向旋轉(zhuǎn)。所述第一螺桿的直徑和第二螺桿的直徑分別為71.5mm；第一螺桿和第二螺桿長徑比分別為32/1；第一螺桿和第二螺桿的最高轉(zhuǎn)速分別為螺桿最高轉(zhuǎn)速500rpm；第一螺桿和第二螺桿的傳動速比為i＝3；所述第一螺桿和第二螺桿軸中心距為60mm；所述第一螺桿和第二螺桿上的螺槽比值D/d分別為1.52；所述第一螺桿和第二螺桿的螺槽深度分別為12.25mm。

所述輸送機(jī)5包括輸送帶(未圖示)和保溫管(未圖示)，所述輸送帶位于所述保溫管內(nèi)，所述輸送帶上設(shè)置有多個網(wǎng)孔(未圖示)，輸送帶用網(wǎng)帶結(jié)構(gòu)，保證坯料不粘網(wǎng)帶、阻止散熱。所述保溫管內(nèi)設(shè)置有第二加熱管(未圖示)，所述第二加熱管均勻分布于所述保溫管的內(nèi)部。本發(fā)明的輸送機(jī)采用鏈傳動，可在工藝要求范圍內(nèi)無級調(diào)速。

所述攪拌裝置11位于所述喂料口34處，所述攪拌裝置11用于對輸入料筒31內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌。

所述加熱管的數(shù)量為多根，且均沿所述料筒31的軸向設(shè)置。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，多根所述加熱管均勻分布于所述料筒31內(nèi)軸向筒壁。

所述驅(qū)動裝置10位于所述料筒31的一端并用于驅(qū)動所述第一螺桿32和第二螺桿33轉(zhuǎn)動。

所述攪拌裝置11包括葉輪113、攪拌桿112和電機(jī)111，所述葉輪113設(shè)置于所述攪拌桿112的頂端，所述電機(jī)111設(shè)置于所述攪拌桿112的另一端；所述葉輪113伸入所述喂料口34內(nèi)，且所述葉輪113的旋轉(zhuǎn)平面與所述喂料口34的開口相對。所述葉輪113的旋轉(zhuǎn)平面與所述喂料口34之間的距離為10-25cm。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，所述葉輪113的旋轉(zhuǎn)平面與所述喂料口34之間的距離為15cm。

所述生產(chǎn)裝置還包括成品倉8，所述成品倉8與所述模壓機(jī)7連接。所述計量切斷裝置4包括切刀，所述切刀為氮化鋼切刀，切刀的深度0.3～0.6mm，切刀的表面硬度740HV以上。

請參閱圖3，圖3為本發(fā)明復(fù)合材料生產(chǎn)裝置的流程示意圖。如圖3所示，所述纖維保溫柜12對輸入其中的長纖維進(jìn)行保溫，所述加料裝置1用于向雙螺桿擠出機(jī)3中輸入樹脂混合料，所述纖維切割裝置2用于向雙螺桿擠出機(jī)3中輸入切割的纖維，所述攪拌裝置10對樹脂混合料和纖維進(jìn)行均勻攪拌，同時所述加熱管用于對樹脂混合料加熱，使得樹脂混合料熔融，樹脂混合料和纖維混合后經(jīng)所述雙螺桿擠出機(jī)3擠出成型為坯料，所述計量切斷裝置4對輸出的坯料進(jìn)行定量切斷，所述輸送機(jī)5對切斷后的坯料進(jìn)行輸送，所述機(jī)器人6抓取輸送機(jī)5上的坯料，并將坯料放入模壓機(jī)7中，所述模壓機(jī)7對坯料進(jìn)行擠壓得到成型產(chǎn)品，所述機(jī)器人6抓取成型產(chǎn)品放入成品倉8中。

在一個實(shí)施例中，所述控制裝置包括第一質(zhì)量檢測模塊、溫度檢測模塊、長度檢測模塊、位置檢測模塊和中央處理器，所述第一質(zhì)量檢測模塊、溫度檢測模塊、長度檢測模塊、第二質(zhì)量檢測模塊、位置檢測模塊分別與所述中央處理器連接。

所述第一質(zhì)量檢測模塊用于檢測加料裝置加入的樹脂混合料的質(zhì)量；所述溫度檢測模塊用于檢測纖維保溫柜中長纖維的溫度；所述長度檢測模塊用于檢測所述纖維切割裝置切割的纖維的長度；所述第二質(zhì)量檢測裝置用于檢測所述雙螺桿擠出機(jī)的坯料的質(zhì)量；所述位置檢測模塊用于檢測所述輸送機(jī)輸送的產(chǎn)品的位置；所述中央處理器用于根據(jù)坯料的質(zhì)量控制所述計量切斷裝置切斷所述雙螺桿擠出機(jī)的坯料，并根據(jù)產(chǎn)品的位置信息控制所述機(jī)器人將所述輸送機(jī)上的產(chǎn)品搬運(yùn)至所述模壓機(jī)上。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提出不同主鏈及支鏈官能團(tuán)結(jié)構(gòu)樹脂與不同纖維的短流程成形工藝適配技術(shù)，開發(fā)輕質(zhì)高強(qiáng)汽車零部件短流程成形專用材料配方體系。

2、本發(fā)明提出多種纖維在線預(yù)處理及纖維/樹脂同步柔性復(fù)合技術(shù)，改善高粘度熱塑性樹脂與高組分含量纖維細(xì)直徑空隙浸透相容性，開發(fā)長纖維復(fù)合材料高效高滲透界面處理技術(shù)。

3、本發(fā)明提出纖維長度多因素關(guān)聯(lián)控制技術(shù)，建立復(fù)合設(shè)備中的螺桿轉(zhuǎn)速、長徑比、槽深比、混料/剪切元件等多參數(shù)系統(tǒng)優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料制品中纖維長度及其分散的柔性化控制。

4、本發(fā)明提出高粘態(tài)復(fù)合材料快速模壓充型與纖維流向控制技術(shù)，解決了大尺寸熱塑性復(fù)合材料部件翹曲變形等問題，實(shí)現(xiàn)汽車復(fù)合材料部件高節(jié)拍、高一致性精確成形。

5、本發(fā)明提出汽車復(fù)合材料部件數(shù)字化成形技術(shù)，開發(fā)樹脂基復(fù)合材料制件成形全流程智能控制技術(shù)。

上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施方式。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實(shí)施方式所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式。