一種復(fù)合材料格柵全自動(dòng)生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料格柵全自動(dòng)生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合材料格柵是通過增強(qiáng)纖維的交錯(cuò)編織，并經(jīng)過樹脂澆注、加熱融合、整體模壓而成的，是一種具有許多規(guī)則分布的矩形或方形格柵的復(fù)合材料板材。具有雙向同性的力學(xué)特征，具有重量輕、強(qiáng)度高、抗老化、壽命長、導(dǎo)熱低、絕緣好的特點(diǎn)，具有耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑及鹽類的抗腐蝕性能。
[0003]目前，復(fù)合材料格柵產(chǎn)品的生產(chǎn)都是在單一的格柵模具中采用模塑成型的方式制備而成的，在模具上進(jìn)行的增強(qiáng)纖維鋪放、樹脂注膠和整體模壓均是采用人工方式進(jìn)行的，存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、人工費(fèi)用高、材料浪費(fèi)大等缺點(diǎn)。造成目前新型復(fù)合材料格柵生產(chǎn)過程仍然只能采用人工方式進(jìn)行的主要原因有:現(xiàn)有自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備無法與已有模具設(shè)備進(jìn)行匹配，在生產(chǎn)時(shí)必須重新配備模具設(shè)備，而模具設(shè)備造價(jià)十分昂貴，致使自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備無法很好地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過程中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種能夠適應(yīng)現(xiàn)有模具設(shè)備的復(fù)合材料格柵全自動(dòng)生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種復(fù)合材料格柵全自動(dòng)生產(chǎn)裝置，包括模具臺，所述模具臺兩側(cè)鋪設(shè)軌道機(jī)構(gòu)，龍門型車架橫跨于模具臺之上，龍門型車架底部設(shè)有行走機(jī)構(gòu)，通過所述行走機(jī)構(gòu)帶動(dòng)龍門型車架沿著軌道機(jī)構(gòu)移動(dòng)，龍門型車架上設(shè)有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、滑臺機(jī)構(gòu)、供絲機(jī)構(gòu)和壓實(shí)機(jī)構(gòu)，滑臺機(jī)構(gòu)上設(shè)有升降臺機(jī)構(gòu)和注膠機(jī)構(gòu)，升降臺機(jī)構(gòu)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)上設(shè)有鋪設(shè)工作頭，所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分別連接行走機(jī)構(gòu)、滑臺機(jī)構(gòu)、升降臺機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)、供絲機(jī)構(gòu)、注膠機(jī)構(gòu)和壓實(shí)機(jī)構(gòu)。
[0006]進(jìn)一步的，所述軌道機(jī)構(gòu)包括行走軌道和設(shè)置于行走軌道內(nèi)側(cè)的同步齒條，所述行走機(jī)構(gòu)包括行走輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、搬運(yùn)行走輪、同步齒輪和定向輪，所述行走輪設(shè)置在行走軌道上，行走輪通過減速器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，行走輪的輪軸上設(shè)有與同步齒條相嚙合的同步齒輪，搬運(yùn)行走輪設(shè)置于行走軌道外側(cè)，定向輪從兩側(cè)靠緊行走軌道側(cè)面。
[0007]進(jìn)一步的，所述龍門型車架底部還設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向軌道、導(dǎo)向輪、壓緊氣缸和升降器，導(dǎo)向軌道設(shè)置在模具臺側(cè)壁，升降器連接龍門型車架，壓緊氣缸設(shè)置在升降器上，壓緊氣缸活塞桿連接導(dǎo)向輪。
[0008]進(jìn)一步的，滑臺機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)電機(jī)、滑動(dòng)絲桿、滑動(dòng)臺、滑動(dòng)軌道、滑動(dòng)限位開關(guān)和滑動(dòng)臺安裝基板，滑動(dòng)臺安裝基板固定于龍門型車架上，滑動(dòng)臺安裝基板設(shè)有相互平行的滑動(dòng)絲桿和滑動(dòng)軌道，滑動(dòng)軌道設(shè)有滑動(dòng)臺，滑動(dòng)臺與滑動(dòng)絲桿螺紋配合，滑動(dòng)絲桿通過減速機(jī)構(gòu)連接滑動(dòng)電機(jī)，滑動(dòng)限位開關(guān)設(shè)置在滑動(dòng)絲桿端部兩側(cè)的滑動(dòng)臺安裝基板上；
[0009]所述升降臺機(jī)構(gòu)包括升降電機(jī)、升降絲桿、升降臺、升降軌道、升降限位開關(guān)和升降臺安裝基板，升降臺安裝基板固定于滑臺機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)臺上，升降臺安裝基板設(shè)有相互平行的升降絲桿和升降軌道，升降軌道設(shè)有升降臺，升降臺與升降絲桿螺紋配合，升降絲桿通過減速機(jī)構(gòu)連接升降電機(jī)，升降限位開關(guān)設(shè)置在升降絲桿端部兩側(cè)的升降臺安裝基板上；
[0010]所述旋轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)臺安裝基板和旋轉(zhuǎn)連接桿，旋轉(zhuǎn)臺安裝基板安裝于升降臺機(jī)構(gòu)的升降臺上，旋轉(zhuǎn)臺安裝基板上設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)連接旋轉(zhuǎn)連接桿。
[0011]進(jìn)一步的，所述鋪設(shè)工作頭包括上轉(zhuǎn)動(dòng)連桿和下轉(zhuǎn)動(dòng)連桿，上轉(zhuǎn)動(dòng)連桿和下轉(zhuǎn)動(dòng)連桿之間設(shè)有限位基板，限位基板通過基板連接板連接旋轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)臺安裝基板，上轉(zhuǎn)動(dòng)連桿與下轉(zhuǎn)動(dòng)連桿通過連接板連接為一體，上轉(zhuǎn)動(dòng)連桿通過連接環(huán)與旋轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)連接桿連接，限位基板中心開設(shè)有通孔一，通孔一兩側(cè)對稱開設(shè)有帶有90度轉(zhuǎn)角的限位滑槽一，通孔一和限位滑槽一內(nèi)設(shè)有滑動(dòng)軸承一，上轉(zhuǎn)動(dòng)連桿與下轉(zhuǎn)動(dòng)連桿中心各開有通孔二，通孔二兩側(cè)對稱開設(shè)有限位滑槽二，通孔二和限位滑槽二均設(shè)有滑動(dòng)軸承二，多根絲線鋪設(shè)管分別穿過上轉(zhuǎn)動(dòng)連桿上的滑動(dòng)軸承二、限位基板上的滑動(dòng)軸承一和下轉(zhuǎn)動(dòng)連桿上的滑動(dòng)軸承二。
[0012]進(jìn)一步的，所述供絲機(jī)構(gòu)包括纖維絲搭載平臺，纖維絲搭載平臺固定于龍門型車架上，纖維絲搭載平臺設(shè)有若干組纖維絲團(tuán)，纖維絲團(tuán)的纖維絲穿過若干集線環(huán)形成纖維絲線，纖維絲線穿入工作頭的絲線鋪設(shè)管中，纖維絲線兩側(cè)間隔設(shè)置若干拉緊器。
[0013]進(jìn)一步的，所述所述注膠機(jī)構(gòu)包括配膠比例尺、配膠基柱一、配膠基柱二和混膠罐，配膠基柱一和配膠基柱二下端固定，配膠比例尺一端通過配膠銷軸與配膠基柱一上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，配膠比例尺另一端設(shè)有配膠凸輪，配膠凸輪與設(shè)置在配膠基柱二上端的配膠電機(jī)連接，配膠比例尺上均布若干比例孔，配膠比例尺下方設(shè)有A膠水罐和B膠水罐，A膠水罐固定在A膠水罐支架上，B膠水罐固定在B膠水罐支架上，A膠水罐和B膠水罐頂部設(shè)有注膠口，A膠水罐和B膠水罐底部設(shè)有出膠口，A膠水罐出膠口設(shè)有比例閥塞一，比例閥塞一與閥塞連接桿一下端連接，閥塞連接桿一上端穿過A膠水罐注膠口與相對的比例孔連接，B膠水罐出膠口設(shè)有比例閥塞二，比例閥塞二與閥塞連接桿二下端連接，閥塞連接桿二上端穿過B膠水罐注膠口與相對的比例孔連接；混膠罐與注膠電機(jī)相連，注膠電機(jī)通過混膠罐固定連接板固定于滑臺機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)臺上，混膠罐設(shè)有混合注膠口、混合出膠口和攪拌槳，混合注膠口設(shè)有連通管一和連通管二，連通管一連接A膠水罐出膠口，連通管二連接B膠水罐出膠口，攪拌槳連接混膠電機(jī)。
[0014]進(jìn)一步的，所述壓實(shí)機(jī)構(gòu)包括壓力器搭載平臺、活塞缸、壓緊頭搭載平臺、壓緊頭、連接桿一和連接桿二，壓力器搭載平臺固定于龍門型車架上，所述活塞缸設(shè)置在壓力器搭載平臺上，壓力器搭載平臺一端設(shè)有導(dǎo)向槽一，導(dǎo)向槽一內(nèi)設(shè)有銷軸一，壓力器搭載平臺另一端設(shè)有銷軸二，在壓力器搭載平臺下方設(shè)有壓緊頭搭載平臺，壓緊頭設(shè)置在壓緊頭搭載平臺上，壓緊頭搭載平臺一端設(shè)有導(dǎo)向槽二，導(dǎo)向槽二內(nèi)設(shè)有銷軸三，壓緊頭搭載平臺另一端設(shè)有銷軸四，活塞缸的活塞桿和連接桿一的一端均與銷軸一轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接桿一的另一端與銷軸四轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接桿二的一端與銷軸三轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接桿二的另一端與銷軸二轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接桿一的中部與連接桿二的中部通過銷軸五轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0015]—種采用上述全自動(dòng)生產(chǎn)裝置的復(fù)合材料格柵全自動(dòng)生產(chǎn)方法，首先通過行行走機(jī)構(gòu)、滑臺機(jī)構(gòu)、升降臺機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)工作鋪設(shè)頭沿模具臺縱向、橫向和垂直方向移動(dòng)，并在模具臺上完成增強(qiáng)纖維鋪放步驟，然后通過行走機(jī)構(gòu)、滑臺機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)注膠機(jī)構(gòu)沿模具臺縱向和橫向移動(dòng)，并在模具臺上完成樹脂注膠步驟，最后通過行走機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)注膠機(jī)構(gòu)沿模具臺縱向移動(dòng)，并在模具臺上完成整體模壓步驟。
[0016]進(jìn)一步的，將若干個(gè)相同尺寸或不同尺寸的模具臺依次串接在一起，通過所述的全自動(dòng)生產(chǎn)裝置依次在各個(gè)模具臺上完成增強(qiáng)纖維鋪放、樹脂注膠和整體模壓的步驟。
[0017]有益效果(1)本發(fā)明改變了復(fù)合材料格柵生產(chǎn)采用人工方式進(jìn)行的工藝模式，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)具有一機(jī)多模的廣域適應(yīng)性，可滿足各種不同尺寸規(guī)格的格柵模具臺的生產(chǎn)要求，提高了生產(chǎn)設(shè)備的通用性和利用率，減少了生產(chǎn)設(shè)備投資，提高了生產(chǎn)效率；
(2)本發(fā)明可在任意長度單一模具臺上滿足任意長度新型復(fù)合材料格柵生產(chǎn)的需要，減少了原材料損耗，提高樹脂利用率和產(chǎn)品質(zhì)量，可將多個(gè)模具臺串聯(lián)布置，按照一機(jī)多模的生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的連續(xù)不間斷生產(chǎn)，大大提高生產(chǎn)效率，同時(shí)減少格柵裁剪造成的原材料損耗；(3)可在單一模具臺上滿足各種不同尺寸規(guī)格的任意矩形格柵模具臺的生產(chǎn)要求，實(shí)現(xiàn)一模多用的工藝要求，有效提高生產(chǎn)設(shè)備的通用性和利用率，減少格柵裁剪造成的原材料損耗；(4)可實(shí)現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程故障診斷，有效提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)管理水平。
【附圖說明】
[0018]圖1為自動(dòng)生產(chǎn)裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為自動(dòng)生產(chǎn)裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為行走機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和軌道機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為滑臺機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為升降臺機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為旋轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7為鋪設(shè)工作頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8為限位基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖9為上轉(zhuǎn)動(dòng)連桿與下轉(zhuǎn)動(dòng)連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖10為供絲機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖11為注膠機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0029]圖12為壓實(shí)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖13為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖14為自動(dòng)生產(chǎn)裝置的應(yīng)用示意圖一；
[0032]圖15為自動(dòng)生產(chǎn)裝置的應(yīng)用示意圖二 ；
[0033]圖16為自動(dòng)生產(chǎn)裝置的應(yīng)用示意圖三。
[0034]圖中:1_計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，2-模具臺，3-龍門型車架，4-軌道機(jī)構(gòu)，4-1-軌道，
4-2-同步齒條，5-導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，5-1-導(dǎo)向軌道，5-2-導(dǎo)向輪，5-3-壓緊氣缸，5-4-升降器，
6-不規(guī)則形狀復(fù)合材料格棚'，7-行走機(jī)構(gòu)，7-1-行走輪，7-2-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，7-3-減速器，
7-4-搬運(yùn)行走輪，7-5-