一種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于高新材料制備技術(shù)領(lǐng)域的一種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法。該方法通過上料，機(jī)械手抓取，活化，涂膠，膠接，下料的步驟。步驟中通過對(duì)操作參數(shù)及膠接間隙等的控制，使得碳纖維膠接材料滿足汽車部件的性能要求。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，可以滿足碳纖維制件在汽車行業(yè)中的自動(dòng)化生產(chǎn)需求，滿足碳纖維結(jié)構(gòu)件膠接時(shí)對(duì)精度的要求，同時(shí)保證了碳纖維結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能。本發(fā)明開創(chuàng)了碳纖維結(jié)構(gòu)件自動(dòng)化膠接的先例，促進(jìn)了碳纖維汽車批量化生產(chǎn)。
【專利說明】
一種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于高新材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維材料作為一種高新材料，因其本身優(yōu)良的特性，在汽車行業(yè)獲得越來越多的應(yīng)用。碳纖維材料的強(qiáng)度是為鋼的4-5倍，彈性回復(fù)為100%，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，碳纖維材料車身可以達(dá)到甚至超過鋼材料的力學(xué)性能。
[0003]隨著電動(dòng)汽車的大力發(fā)展，續(xù)航能力成為考量新能源汽車的一個(gè)重要指標(biāo)。輕量化是提高電動(dòng)汽車行程的重要手段。目前，市場(chǎng)上多采用較為輕質(zhì)的鋁合金材料來減輕車身重量，而碳纖維材料在具備良好力學(xué)性能的同時(shí)，其密度僅有1.5?2g/cm3，重量是鋼材料的1/4，是鋁材料的1/2。
[0004]目前，有些汽車廠商已經(jīng)開始用碳纖維材料代替金屬結(jié)構(gòu)件，替代的范圍僅限于部分裝飾件和覆蓋件。輕量化的發(fā)展，要求替代的部分不能僅限于裝飾件，汽車結(jié)構(gòu)件乃至全車身均需使用碳纖維材料。
[0005]鑒于整車身結(jié)構(gòu)件的尺寸要求和復(fù)雜性，對(duì)于壓機(jī)來講，不可能實(shí)現(xiàn)一次成型。需將車身合理分解為多個(gè)結(jié)構(gòu)件，然后進(jìn)行膠接組合。目前，尚沒有一種可靠的碳纖維膠接的方法，能夠滿足整車身結(jié)構(gòu)件的力學(xué)強(qiáng)度和牢固性要求。
[0006]專利CN201510395118.3公開了一種汽車碳纖維部件裝配結(jié)構(gòu)和方式，部件與部件之間采用鉚接和普通膠粘接的方式，這種方式雖然部件之間連接可靠，但是，有鉚接就會(huì)留下較多的鉚接凸起，影響美觀，增加重量，且部件之間松動(dòng)以后產(chǎn)生有害摩擦，損害部件，如果去掉鉚接結(jié)構(gòu)，則連接非常不可靠，抗拉強(qiáng)度低，使用壽命短。專利201510469393.5公開了一種操控臺(tái)顯示骨架的碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)；專利201320073525.9公開了一種汽車碳纖維橫臂;上述專利都涉及膠接和鉚接的組合結(jié)構(gòu)，都存在上述問題，且生產(chǎn)速度很慢，復(fù)雜部件的生產(chǎn)還需要人工參與。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法。解決現(xiàn)有的粘接方法抗拉強(qiáng)度低，生產(chǎn)速率慢的問題。
[0008]—種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0009]I)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口；
[0010]2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度50-200mm/s，活化處理寬度10-50mm;
[0011]3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠，涂膠時(shí)，混合管(靜態(tài)混合器)與碳纖維制件表面角度范圍為75-90°，涂膠處距離邊緣5-15mm，涂膠速度45-140mm/s，涂膠量6_14ccm/s，膠條直徑8-12mm ；
[0012]4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在1.5-2.5mm，位置精度<0.2mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為40-50mm，加熱溫度控制在80-90°C之間，加熱時(shí)間150-180S，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在± 5°C范圍內(nèi)；
[0013]5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。
[0014]活化時(shí)，步驟2)所述活化時(shí)，等離子噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為75-90°。
[0015]—種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的裝置，包括混膠機(jī)I設(shè)置于操作平臺(tái)2的一側(cè)，所述操作平臺(tái)2上設(shè)有上料區(qū)3和膠接區(qū)4，所述上料區(qū)3和膠接區(qū)4間設(shè)有機(jī)械手5，所述膠接區(qū)4設(shè)有紅外加熱器8，所述操作平臺(tái)2的另一側(cè)外設(shè)有下料平臺(tái)6，所述操作平臺(tái)2上還設(shè)有等尚子噴射器7。
[0016]所述混膠機(jī)I，機(jī)械手5，紅外加熱器8和等離子噴射器7采用PLC控制。
[0017]所述上料區(qū)3位于機(jī)械手5的手臂活動(dòng)范圍之內(nèi)。
[0018]所述混膠機(jī)I的出膠口延伸至機(jī)械手5的手臂活動(dòng)范圍之內(nèi)。
[0019]所述等離子噴射器7的噴頭延伸至機(jī)械手5的手臂活動(dòng)范圍之內(nèi)。
[0020]所述混膠機(jī)I上配備檢測(cè)裝置和報(bào)警系統(tǒng)。
[0021 ]所述機(jī)械手5設(shè)置為3個(gè)，兩個(gè)抓取待膠接碳纖維制件進(jìn)行膠接，一個(gè)抓取膠接成品送入下料平臺(tái)6。
[0022]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明打破傳統(tǒng)汽車零部件結(jié)合方式在碳纖維制件上無法使用的瓶頸，且膠接強(qiáng)度很高，滿足汽車工藝要求。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，可以滿足碳纖維制件在汽車行業(yè)中的自動(dòng)化生產(chǎn)需求。本發(fā)明滿足碳纖維結(jié)構(gòu)件膠接時(shí)對(duì)精度的要求，同時(shí)保證了碳纖維結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能。本發(fā)明也開創(chuàng)了碳纖維結(jié)構(gòu)件自動(dòng)化膠接的先例，促進(jìn)了碳纖維汽車批量化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的膠接線布局圖；
[0024]圖中，1-混膠機(jī)，2-操作平臺(tái)，3-上料區(qū)，4-膠接區(qū)，5-紅外加熱器，6-下料平臺(tái)，7-等離子噴射器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0026]下述實(shí)施例中采用的設(shè)備如圖1所示，碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的裝置，包括混膠機(jī)I設(shè)置于操作平臺(tái)2的一側(cè)，所述操作平臺(tái)2上設(shè)有上料區(qū)3和膠接區(qū)4，所述上料區(qū)3和膠接區(qū)4間設(shè)有機(jī)械手5，所述膠接區(qū)4設(shè)有紅外加熱器8，所述操作平臺(tái)2的另一側(cè)外設(shè)有下料平臺(tái)6，所述操作平臺(tái)2上還設(shè)有等離子噴射器7。
[0027]所述混膠機(jī)I，機(jī)械手5，紅外加熱器8和等離子設(shè)備7采用PLC控制，同時(shí)配備多個(gè)精度檢測(cè)裝置，對(duì)膠接精度實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，提高碳纖維制件膠接質(zhì)量的可靠性，降低膠接件的報(bào)廢率。
[0028]所述上料區(qū)3位于機(jī)械手5的手臂活動(dòng)范圍之內(nèi)。所述混膠機(jī)I的出膠口延伸至機(jī)械手5的手臂活動(dòng)范圍之內(nèi)。所述等離子噴射器7的噴頭延伸至機(jī)械手5的手臂活動(dòng)范圍之內(nèi)。所述混膠機(jī)I上配備檢測(cè)裝置和報(bào)警系統(tǒng)。
[0029]所述機(jī)械手5設(shè)置為3個(gè)，兩個(gè)抓取待膠接碳纖維制件進(jìn)行膠接，一個(gè)抓取膠接成品送入下料平臺(tái)6。
[0030]本發(fā)明中機(jī)械手5、等離子噴射器7、混膠機(jī)I實(shí)現(xiàn)集成控制，正常生產(chǎn)情況下可在5min內(nèi)完成一組膠接件，保障了全車身的生產(chǎn)效率。抓取、活化、涂膠、膠接、加熱固化、下料等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制，符合汽車車身制造行業(yè)自動(dòng)化流水線生產(chǎn)的需求。
[0031]實(shí)施例1
[0032]—種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0033]I)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口；
[0034]2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用旋噴式等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度100mm/S，活化處理寬度30mm;活化時(shí)，等離子噴射器的噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為80° ;
[0035]3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，所用膠為陶氏2850雙組份結(jié)構(gòu)膠。涂膠時(shí)，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠。涂膠時(shí)，混合管(靜態(tài)混合器)采用混膠機(jī)涂膠，混膠機(jī)的混合管與碳纖維制件表面角度范圍為80°，涂膠處距離邊緣10mm，涂膠速度100mm/s，涂膠量10ccm/s，膠條直徑1mm;
[0036]4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在2.0mm，位置精度<0.2mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為45mm，加熱溫度控制在85°C，加熱時(shí)間160s，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在±5°C范圍內(nèi)；
[0037]5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。
[0038]本實(shí)施例制備的碳纖維膠接件，抗拉強(qiáng)度為I小時(shí)后檢測(cè)0.6MPa，7天后檢測(cè)10.2MPa。通過萬能試驗(yàn)機(jī)做拉伸試驗(yàn)，檢測(cè)碳纖維膠接件拉伸強(qiáng)度。
[0039]實(shí)施例2
[0040]一種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0041]I)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口；
[0042]2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用旋噴式等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度50mm/s，活化處理寬度1mm;活化時(shí)，等離子噴射器的噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為75° ;
[0043]3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，所用膠為陶氏2850雙組份結(jié)構(gòu)膠。涂膠時(shí)，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠。涂膠時(shí)，混合管(靜態(tài)混合器)采用混膠機(jī)涂膠，混膠機(jī)的混合管與碳纖維制件表面角度范圍為75°，涂膠處距離邊緣5mm，涂膠速度45mm/s，涂膠量6ccm/s，膠條直徑8mm ；
[0044]4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在1.5mm，位置精度<0.2mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為40mm，加熱溫度控制在80°C之間，加熱時(shí)間150s，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在± 5°C范圍內(nèi)；
[0045]5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。
[0046]本實(shí)施例制備的碳纖維膠接件，抗拉強(qiáng)度為I小時(shí)后檢測(cè)0.65MPa，7天后檢測(cè)10.3MPa。通過萬能試驗(yàn)機(jī)做拉伸試驗(yàn)，檢測(cè)碳纖維膠接件拉伸強(qiáng)度。
[0047]實(shí)施例3
[0048]—種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0049]I)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口；
[0050]2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用旋噴式等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度200mm/s，活化處理寬度50mm;活化時(shí)，等離子噴射器的噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為90° ;
[0051]3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，所用膠為陶氏2850雙組份結(jié)構(gòu)膠。涂膠時(shí)，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠。涂膠時(shí)，混合管(靜態(tài)混合器)采用混膠機(jī)涂膠，混膠機(jī)的混合管與碳纖維制件表面角度范圍為90°，涂膠處距離邊緣15mm，涂膠速度140mm/s，涂膠量14ccm/s，膠條直徑12_ ；
[0052]4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在2.5mm，位置精度<0.2mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為5 Omm，加熱溫度控制在9 O °C之間，加熱時(shí)間180s，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在± 5°C范圍內(nèi)；
[0053]5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。
[0054]本實(shí)施例制備的碳纖維膠接件，抗拉強(qiáng)度為I小時(shí)后檢測(cè)0.55MPa，7天后檢測(cè)
9.9MPa ο通過萬能試驗(yàn)機(jī)做拉伸試驗(yàn)，檢測(cè)碳纖維膠接件拉伸強(qiáng)度。
[0055]實(shí)施例4
[0056]—種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0057]I)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口；清洗時(shí)，清洗的水中加入如下重量份數(shù)的組合物成分:十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉10份，芒硝10份，結(jié)縷草提取物10份，萄糖酸5份;所加入的組合物成份總量占水重量的0.1 %。所述結(jié)縷草提取物采用如下方法制備:將結(jié)縷草曬干，磨成粉末，加5-8倍重量份數(shù)的70 %乙醇水溶液回流提取3次，合并濾液，蒸干制成。
[0058]2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用旋噴式等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度100mm/S，活化處理寬度30mm;活化時(shí)，等離子噴射器的噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為80° ;
[0059]3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，所用膠為陶氏2850雙組份結(jié)構(gòu)膠。涂膠時(shí)，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠。涂膠時(shí)，混合管(靜態(tài)混合器)采用混膠機(jī)涂膠，混膠機(jī)的混合管與碳纖維制件表面角度范圍為80°，涂膠處距離邊緣10mm，涂膠速度100mm/s，涂膠量10ccm/s，膠條直徑1mm;
[0060]4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在2.0mm，位置精度<0.2mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為45mm，加熱溫度控制在85°C，加熱時(shí)間160s，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在±5°C范圍內(nèi)；
[0061]5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。
[0062]本實(shí)施例制備的碳纖維膠接件，抗拉強(qiáng)度為I小時(shí)后檢測(cè)0.8MPa，7天后檢測(cè)
12.2MPa ο通過萬能試驗(yàn)機(jī)做拉伸試驗(yàn)，檢測(cè)碳纖維膠接件拉伸強(qiáng)度。
[0063]實(shí)施例5
[0064]—種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0065]I)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口；清洗時(shí)，清洗的水中加入如下重量份數(shù)的組合物成分:十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉10份，芒硝10份，稻搓菜提取物10份，萄糖酸5份;所加入的組合物成份總量占水重量的0.1 %。所述稻搓菜提取物采用如下方法制備:將稻搓菜曬干，磨成粉末，加5-8倍重量份數(shù)的70 %乙醇水溶液回流提取3次，合并濾液，蒸干制成。
[0066]2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用旋噴式等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度lOOmm/s，活化處理寬度30mm;活化時(shí)，等離子噴射器的噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為80° ;
[0067]3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，所用膠為陶氏2850雙組份結(jié)構(gòu)膠。涂膠時(shí)，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠。涂膠時(shí)，混合管(靜態(tài)混合器)采用混膠機(jī)涂膠，混膠機(jī)的混合管與碳纖維制件表面角度范圍為80°，涂膠處距離邊緣10mm，涂膠速度100mm/s，涂膠量10ccm/s，膠條直徑1mm;
[0068]4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在2.0mm，位置精度<0.2mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為45mm，加熱溫度控制在85°C，加熱時(shí)間160s，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在±5°C范圍內(nèi)；
[0069]5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。
[0070]本實(shí)施例制備的碳纖維膠接件，抗拉強(qiáng)度為I小時(shí)后檢測(cè)0.8MPa，7天后檢測(cè)
11.9MPa O通過萬能試驗(yàn)機(jī)做拉伸試驗(yàn)，檢測(cè)碳纖維膠接件拉伸強(qiáng)度。
[0071]對(duì)比例I
[0072]—種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0073]I)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口；
[0074]2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用旋噴式等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度50mm/s，活化處理寬度1mm;活化時(shí)，等離子噴射器的噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為70° ;
[0075]3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，所用膠為陶氏2850雙組份結(jié)構(gòu)膠。涂膠時(shí)，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠。涂膠時(shí)，混合管(靜態(tài)混合器)采用混膠機(jī)涂膠，混膠機(jī)的混合管與碳纖維制件表面角度范圍為70°，涂膠處距離邊緣5mm，涂膠速度45mm/s，涂膠量6ccm/s，膠條直徑8mm ；
[0076]4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在1.5mm，位置精度<0.2mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為40mm，加熱溫度控制在80°C之間，加熱時(shí)間150s，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在± 5°C范圍內(nèi)；
[0077]5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。
[0078]本實(shí)施例制備的碳纖維膠接件，抗拉強(qiáng)度為I小時(shí)后檢測(cè)0.4MPa，7天后檢測(cè)7.9MPa ο通過萬能試驗(yàn)機(jī)做拉伸試驗(yàn)，檢測(cè)碳纖維膠接件拉伸強(qiáng)度。
[0079]對(duì)比例2
[0080]一種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0081]I)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口；
[0082]2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用旋噴式等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度200mm/s，活化處理寬度50mm;活化時(shí)，等離子噴射器的噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為90° ;
[0083]3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，所用膠為陶氏2850雙組份結(jié)構(gòu)膠。涂膠時(shí)，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠。涂膠時(shí)，混合管(靜態(tài)混合器)采用混膠機(jī)涂膠，混膠機(jī)的混合管與碳纖維制件表面角度范圍為90°，涂膠處距離邊緣15mm，涂膠速度140mm/s，涂膠量14ccm/s，膠條直徑12_ ；
[0084]4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在3.0mm，位置精度0.22mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為5 Omm，加熱溫度控制在9 O °C之間，加熱時(shí)間180s，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在± 5°C范圍內(nèi)；
[0085]5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。
[0086]本實(shí)施例制備的碳纖維膠接件，抗拉強(qiáng)度為I小時(shí)后檢測(cè)0.4MPa，7天后檢測(cè)8.1.2MPa ο通過萬能試驗(yàn)機(jī)做拉伸試驗(yàn)，檢測(cè)碳纖維膠接件拉伸強(qiáng)度。
[0087]對(duì)比例3
[0088]—種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，按照如下步驟進(jìn)行:
[0089]I)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口；
[0090]2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用旋噴式等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度200mm/s，活化處理寬度50mm;活化時(shí)，等離子噴射器的噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為90° ;
[0091]3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，所用膠為陶氏2850雙組份結(jié)構(gòu)膠。涂膠時(shí)，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠。涂膠時(shí)，混合管(靜態(tài)混合器)采用混膠機(jī)涂膠，混膠機(jī)的混合管與碳纖維制件表面角度范圍為90°，涂膠處距離邊緣15mm，涂膠速度140mm/s，涂膠量14ccm/s，膠條直徑12_ ；
[0092]4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在1.4mm，位置精度0.22mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為5 Omm，加熱溫度控制在9 O °C之間，加熱時(shí)間180s，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在± 5°C范圍內(nèi)；
[0093]5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。
[0094]本實(shí)施例制備的碳纖維膠接件，抗拉強(qiáng)度為I小時(shí)后檢測(cè)0.3MPa，7天后檢測(cè)
7.2MPa ο通過萬能試驗(yàn)機(jī)做拉伸試驗(yàn)，檢測(cè)碳纖維膠接件拉伸強(qiáng)度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，其特征在于，按照如下步驟進(jìn)行: 1)上料:碳纖維制件經(jīng)過水洗、干燥以后，由運(yùn)料小車將待粘接碳纖維制件運(yùn)送至膠接線上料口； 2)活化:機(jī)械手抓取碳纖維制件分別對(duì)要涂膠區(qū)域進(jìn)行活化處理，活化時(shí)，采用等離子噴射器，噴頭垂直待處理區(qū)域工作，通過控制單元開啟、關(guān)閉等離子噴射器，活化處理速度50-200mm/s，活化處理寬度10-50_; 3)涂膠:活化后對(duì)碳纖維制件待膠接區(qū)域進(jìn)行涂膠，使用SCA雙組份混膠機(jī)進(jìn)行涂膠，涂膠時(shí)，混合管與碳纖維制件表面角度范圍為75-90°，涂膠處距離邊緣5-15mm，涂膠速度45-140_/8，涂膠量6-14(3011/8，膠條直徑8-12_; 4)膠接:采用機(jī)械手將待膠接的碳纖維制件對(duì)接到位，碳纖維制件之間的間隙控制在1.5-2.5mm，位置精度<0.2mm，碳纖維制件對(duì)接到位后，通過紅外加熱設(shè)備對(duì)膠接區(qū)域?qū)嵤┓墙佑|式加熱，加熱設(shè)備與碳纖維制件距離為40-50mm，加熱溫度控制在80-90°C之間，加熱時(shí)間150-180S，加熱時(shí)碳纖維制件表面溫度偏差控制在± 5°C范圍內(nèi)； 5)膠接完畢后，由機(jī)械手將碳纖維膠接件取走，打碼機(jī)打碼，入庫(kù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的方法，其特征在于，活化時(shí)，步驟2)所述活化時(shí)，等離子噴嘴與碳纖維制件表面角度范圍為75-90°。3.一種碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的裝置，其特征在于，包括混膠機(jī)(I)設(shè)置于操作平臺(tái)(2)的一側(cè)，所述操作平臺(tái)(2)上設(shè)有上料區(qū)(3)和膠接區(qū)(4)，所述上料區(qū)(3)和膠接區(qū)(4)間設(shè)有機(jī)械手(5)，所述膠接區(qū)(4)設(shè)有紅外加熱器(8)，所述操作平臺(tái)(2)的另一側(cè)外設(shè)有下料平臺(tái)(6)，所述操作平臺(tái)(2)上還設(shè)有等離子噴射器(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的裝置，其特征在于，所述混膠機(jī)(I)，機(jī)械手(5)，紅外加熱器(8)和等離子噴射器(7)采用PLC控制。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的裝置，其特征在于，所述上料區(qū)(3)位于機(jī)械手(5)的手臂活動(dòng)范圍之內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的裝置，其特征在于，所述混膠機(jī)(I)的出膠口延伸至機(jī)械手(5)的手臂活動(dòng)范圍之內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的裝置，其特征在于，所述等離子噴射器(7)的噴嘴延伸至機(jī)械手(5)的手臂活動(dòng)范圍之內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的裝置，其特征在于，所述混膠機(jī)(I)上配備檢測(cè)裝置和報(bào)警系統(tǒng)。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維制件自動(dòng)化膠接生產(chǎn)的裝置，其特征在于，所述機(jī)械手(5)設(shè)置為3個(gè)，兩個(gè)抓取待膠接碳纖維制件進(jìn)行膠接，一個(gè)抓取膠接成品送入下料平臺(tái)(6)ο
【文檔編號(hào)】B29C65/52GK106042366SQ201610548240
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】王雪冬, 彭美超
【申請(qǐng)人】康得復(fù)合材料有限責(zé)任公司