CN104527089B - 一种纤维布注胶成型制品单模具自动生产线 - Google Patents

一种纤维布注胶成型制品单模具自动生产线 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纤维布注胶成型制品单模具自动生产线,具体地,本发明提供了一种纤维布注胶成型制品生产设备,包括:纤维布叠层裁剪装置;凸模自动铺料装置;自动搬运机器人;RTM注胶机,和模压成型装置;工作台,所述的工作台具有一滑动导轨和一运输辊;位于所述工作台上的切边开槽装置;位于所述工作台上的多横孔自动一次成型打孔装置;任选的位于所述工作台上的废屑清理装置;和用于协同所述各个部件的控制系统。所述生产线有效地降低了人工劳动的强度,提高工作效率,便于复合材料制品的生产线的高效运行。

Description

一种纤维布注胶成型制品单模具自动生产线
技术领域
[0001]本发明涉及复合材料制品的生产设备领域,具体涉及一种纤维片材的自动裁剪、 自动铺料层叠、预成型处理、自动送料、注胶热固化成型,自动切边开槽,钻孔成型及清理工 序的生产流水线设计。
背景技术
[0002]复合材料具有高强度、高刚度、良好的抗疲劳性及力学性能可设计等优异特性,它 还能使产品轻量化,节能减排潜力十分巨大,因此,近些年来在汽车、航空、船艇、建筑等行 业的应用越来越广泛。
[0003]目前,在纤维制备过程中,虽然有预浸布自动化层叠的机器,但整个工艺生产上, 在送料、铺料层叠、搬运、热压或热固、切边开槽、钻孔清洗等多道环节至今未能实现自动 化,因此,在生产过程中,上述环节必须通过人工进行。截止目前,世界上还没有能够流水 线、自动化地生产纤维复合材料的设备和技术,上述环节仍然需要投入大量的人力,这导致 制件的成本高,且费时费力,无法满足日益增长的复合材料需求。
[0004]综上所述,本领域尚缺乏一种纤维布注胶成型制品自动化生产方法及设备。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种纤维布注胶成型制品自动化生产方法及设备。
[0006] 本发明的第一方面,提供了一种纤维布注胶成型制品生产设备,所述的设备包括:
[0007] 纤维布叠层裁剪装置(A);
[0008] 凸模自动铺料装置⑻;
[0009] 自动搬运机器人(F);
[0010] RTM注胶机(21),和模压成型装置⑹;
[0011] 工作台(26),所述的工作台具有一滑动导轨(30)和一运输辊(33);
[0012]位于所述工作台上的切边开槽装置⑹;
[0013]位于所述工作台上的多横孔自动一次成型打孔装置⑼;
[0014] 任选的位于所述工作台上的废屑清理装置⑹;和
[0015] 用于协同所述各个部件的控制系统。
[0016] 在另一优选例中,所述的纤维布叠层裁剪装置(A)包括:裁剪台板,以及位于裁剪 台板上的以下部件:一个或多个纱辊(1)、一个或多个压料辊(2)、送料辊(3)、切料刀⑷、一 个或多个隔栅板(5)、可移动送料架(6)、自动裁剪机(7),和裁剪台板纱辊架。
[0017]在另一优选例中,所述的裁剪台板纱辊架位于所述的裁剪台板首端。
[0018] 在另一优选例中,所述的纱辊和所述的压料辊是一一对应的。
[0019] 在另一优选例中,所述的纱辊和所述的压料辊位于所述的裁剪台板纱辊架上,且 所述的压料辊⑵安装于所对应的纱辊(1)下方。
[0020] 在另一优选例中,在所述纤维布叠层裁剪装置㈧中,所述的各个纱辊⑴和压料 辊⑵交替排列,且所述的送料辊(3)位于所述的纱辊和压料辊前。
[0021]在另一优选例中,所述的隔栅板(5)位于所述的送料辊3和所述的送料架6之间,且 与所述的送料辊3垂直。
[0022]在另一优选例中,所述的隔栅板5与所述的送料架6平行。
[0023]在另一优选例中,所述的切料刀4位于所述的隔栅板5的一端,用于对纤维布进行 预裁剪。
[0024]在另一优选例中,所述的可移动送料架6和所述的自动裁剪机7位于所述的裁剪台 板的尾端。
[0025]在另一优选例中,待裁剪的纤维布进行叠层后,依次通过送料辊(3)和设置于裁剪 台板中间的隔栅板(5),所述的切料刀(4)安装于所述隔栅板(5)的末端。
[0026]在另一优选例中,所述的送料架⑹设置于所述裁剪台板上,且位于所述的送料辊 (3)与自动裁剪机⑺之间,且所述的送料架⑹可沿所述的剪切台板移动;且所述的送料架 ⑹可沿隔栅板(5)和所述的剪切台板之间移动。
[0027]在另一优选例中,所述的凸模自动铺料装置⑻具有传动机构、送料机构、安放架、 凸型模具和控制系统;其中:
[0028]所述的传动机构包括尾端组件传动机构,和首端组件传动机构;
[0029]所述送料机构包括尾端组件送料机构,和首端组件送料机构;
[0030]所述安放架包括定型模具安放架,和切割产品安放架;
[0031]所述的凸型模具安放于所述的定型模具安放架上;
[0032]所述的控制系统包括:(相应的)控制器、HMI人机交互设备、位置检测元器件、开关 类控制元器件,和电机驱动器。
[0033]在另一优选例中,所述的切割产品安放架上具有一个或多个切割产品安放点,用 于安放不同的切割产品。
[0034]所述的传动机构中,所述的尾端组件传动机构包括:尾端搬运执行组件架、尾端搬 运执行组件横梁、尾端搬运架活动横臂、尾端搬运架执行头桁架、尾端搬运架滑块、第一电 机,和第一气缸;和/或
[0035]所述的首端组件传动机构包括:首端搬运执行组件架、首端搬运执行组件横梁、首 端搬运架执行头桁架、首端搬运架滑块、第二电机,和第二气缸。
[0036]在另一优选例中,所述的尾端组件传动机构用于驱动尾端组件送料机构,从而搬 运尾端片材(优选为第一尾端片材和第二尾端片材)。
[0037]在另一优选例中,所述的送料机构中,所述的尾端组件送料机构包括尾端搬运组 件取料框,水平移动尾框,尾端搬运底板;和/或
[0038]所述的首端组件送料机构包括首端搬运组件取料框,首端搬运底板。
[0039]在另一优选例中,所述的首端搬运底板可以与纤维片材结合;较佳地,所述的结合 方式为真空吸附。
[0040] 在另一优选例中,所述的尾端搬运底板可以与纤维片材结合;较佳地,所述的结合 方式为真空吸附。
[0041] 在另一优选例中,所述的尾端搬运底板为所述的尾端搬运组件取料框和所述的水 平移动尾框的下部组合形成的。 _2]細-鶴例巾,臟的首端艇底板为臟的首端艇组件 的。在另一优选例中,所述的尾端搬运底板上具有一个或多个真空吸附装置。」1部瓜及乂 [0043]在另一优选例中,所述的首端搬运底板上具有一个或多个真空吸附装冒
[0044] 在另一优选例中,所述的切割产品安放架上设有选自下组的一个或多个安放占
[0045] 用于放置第一尾端片材的第一尾端片材安放点; 〜 ….
[0046]用于放置第二尾端片材的第二尾端片材安放点;
[0047] 用于放置第一首端片材的第一首端片材安放点;和
[0048] 用于放置第二首端片材的第二首端片材安放点。
[0049] 在另一优选例中,所述的尾端组件传动机构中,
[0050]所述的尾端搬运横梁安装于所述的尾端搬运执行组件架上;所述的尾端搬运架活 动横臂安装于所述的尾端搬运执行组件横梁上,且所述的尾端搬运架活动横臂可以在所述 的尾端搬运执行组件横梁上进行横向滑动。 '
[0051]在另一优选例中,所述的尾端组件送料机构与所述的尾端搬运架执行头析架相 连;
[0052]所述的尾端搬运架滑块安装于所述的尾端搬运架活动横臂上,且可以沿所述的尾 端搬运架活动横臂(可前后移动)横向移动,并带动所述的尾端组件送料机构横向滑动 [0053]所述的尾端搬运架执行头桁架(可上下移动)安装于所述尾端搬运架滑块上,所述 的尾端搬运架执行头桁架可进行上下移动,进而带动所述的尾端组件送料机构上下滑动。 [0054]在另一优选例中,所述的尾端搬运架滑块为一中空结构,且所述的尾端搬运架执 行头桁架穿入所述的尾端搬运架滑块的中空部分。
[0055] 且所述的首端搬运架滑块可以在所述的首端搬运执行组件横梁上进行水平滑动, 并带动首端组件送料机构横向移动;
[0056] 且所述的首端搬运架滑块可以在所述的首端搬运架执行头桁架上进行滑动,并带 动所述首端组件送料机构的纵向移动。
[0057]在另一优选例中,所述的首端组件传动机构中,
[0058] 所述的首端搬运执行组件横梁安装在所述的首端搬运执行组件架上,所述的首端 搬运架滑块安装于所述的首端搬运执行组件横梁上,且可以沿所述的首端搬运执行组件横 梁滑动;
[0059]所述的首端搬运架执行头桁架安装于所述的首端搬运架滑块上,且可以上下移 动;
[0060] 所述的首端组件送料机构与所述的首端搬运架执行头桁架相连;
[0061] 且所述的首端搬运架滑块可以在所述的首端搬运执行组件横梁上进行水平滑动, 并带动首端组件送料机构横向移动;
[0062] 且所述的所述的首端搬运架执行头桁架可以进行上下滑动,并带动所述首端组件 送料机构上下移动。 _
[0063] 在另一优选例中,所述的送料机构中,所述的尾端搬运底板和所述的首端搬运底 板上均具有一个或多个真空吸附装置,且所述的尾端搬运底板和所述的首端搬运底板分别 与真空提供装置(优选为真空栗)联通; 一 _
[0064] 所述的尾端搬运组件取料框、水平移动尾框均安装于所述的尾端搬运执行头桁架 上;且所述的尾端搬运组件取料框和所述的水平移动尾框可向水平和/或左右方向移动;
[0065] 所述的首端搬运组件取料框安装于所述的首端搬运架执行头桁架上;且所述的首 端搬运组件取料框可在水平方向上前后和左右移动。
[0066] 在另一优选例中,所述的首端搬运底板通过曲线规则排列小孔与真空泵连通。
[0067] 在另一优选例中,所述的尾端搬运底板通过曲线规则排列小孔与真空泵连通。
[0068] 在另一优选例中,所述的尾端搬运组件取料框和所述的水平移动尾框可以相对于 所述的尾端搬运架执行头桁架进行活动。
[0069] 在另一优选例中,所述的首端搬运组件取料框可以相对于所述的首端搬运架执行 头析架进行活动。
[0070] 在另一优选例中,所述的模压成型装置(G)包括:模具(22),和压机设备(51)。
[0071] 在另一优选例中,所述的控制系统具有:控制器、HMI人机交互设备、位置检测元器 件、开关类控制元器件,和电机驱动器。
[0072] 在另一优选例中,所述的自动搬运机器人(F)位于所述的凸模自动铺料装置⑻、 所述的模压成型装置(G)和所述的切边开槽装置(0中间,且所述的凸模自动铺料装置⑻、 所述的模压成型装置和所述的切边开槽装置环绕所述的自动搬运机器人⑻。
[0073] 在另一优选例中,所述的自动搬运机器人(F)用于搬运模具22。
[0074] 在另一优选例中,所述的RTM注胶机(21)位于所述的模压成型装置⑹侧方。
[0075] 在另一优选例中,所述的切边开槽装置(C)、多横孔自动一次成型打孔装置⑼以 及所述的废屑清理装置⑻位于所述的工作台(26)上;
[0076]所述的切边开槽装置(C)与所述的多横孔自动一次成型打孔装置(D)通过所述的 滑动导轨(30)相连通;
[0077] 所述的多横孔自动一次成型打孔装置(D)与所述的废屑清理装置(E)通过所述的 运输辊(33)相连通;
[0078] 所述的运输辊(33)的首端与所述的滑动导轨(30)相接。
[0079] 在另一优选例中,所述的运输辊(33)末端还配备有一产品工作台板(35),用于放 置最终产品(清理后的产品)。
[0080] 在另一优选例中,所述的第一工作台板(24)置于所述的滑动导轨(30)上,且可以 沿所述的滑动导轨(30)移动。
[0081] 在另一优选例中,所述的切边开槽装置(C)包括:第一工作台板(24)、装夹机构 (25)、自动切割绳锯系统(28),和自动开槽装置(29)。
[0082]在另一优选例中,所述的切边开槽装置(C)中,所述的第一工作台板(24)安放在所 述的滑动导轨(30)上,所述的装夹机构(25)和所述的自动切割绳锯系统(28)均位于所述第 一工作台板(24)上,且所述的自动开槽装置(29)位于所述的自动切割绳锯系统(28)的末 端。
[0083]在另一优选例中,所述的滑动导轨(30)由电机驱动运行。
[0084]在另一优选例中,所述的装夹机构(25)与产品(27)的形状相应。
[0085]在另一优选例中,所述的多横孔自动一次成型打孔装置⑼包括:多横孔自动一次 成型打孔装置架(31),和多横孔自动一次成型打孔装置模具(32)。
[0086]在另一优选例中,所述的多横孔自动一次成型打孔装置〇)中,所述的多横孔自动 一次成型打孔装置架(31)位于所述工作台(26)上,且所述的多横孔自动一次成型打孔装置 架〇31)还具有一可上下移动机构,所述的多横孔自动一次成型打孔装置模具(32)安装在所 述可上下移动机构的末端。
[0087]在另一优选例中,所述的多横孔自动成型打孔装置模具32内还配备有一组或多组 可伸缩打孔钻头。
[0088]在另一优选例中,所述的废屑清理装置⑹包括:真空吸附装置,和毛刷辊装置。 [0089]在另一优选例中,选自下组的两个或两个以上的装置之间配备有一个或多个位置 检测元器件与自动启动控制开关:纤维布叠层裁剪装置与凸模自动铺料装置、切边开槽装 置与多横空自动一次成型打孔装置、多横孔自动一次成型打孔装置与废屑清理装置。
[0090] 在另一优选例中,所述的位置检测元器件用于各环节的连续运行与相应工作控 制,自动启动控制开关可用于紧急情况的处理。
[0091] 在另一优选例中,所述的控制系统中,所述的HMI人机交互设备对自动生产线送 料、剪裁、铺料、搬运、注胶模压成型、切边、开槽、打孔及清理进行全程控制与监测,控制系 统智能对紧急情况进行警示处理。
[0092]在另一优选例中,所述的控制系统中,所述的控制器选自下组:PLC、单片机、嵌入 式芯片,或其组合。
[0093]在另一优选例中,所述的开关类控制元器件选自下组:继电器、电磁阀、机械开关, 或其组合。
[0094] 所述的电机选自下组:普通电机、伺服电机,或其组合。
[0095]本发明的第二方面,提供了一种所述纤维布注胶成型制品制备方法,所述方法包 括选自下组的工序:送料、剪裁、铺料、搬运、注胶模压成型、切边、开槽、打孔,及清理工序。 [0096] 在另一优选例中,所述方法包括步骤:
[0097] 1)执行一送料工序,所述的送料工序包括:在所述的可移动送料架(6)带动下,位 于所述的纱辊(1)上的纤维布依次通过所述的压料辊(2)、送料辊(3),通过所述的隔栅板 (5),被所述的切料刀⑷进行预裁剪,输送至所述的自动裁剪机⑺和裁剪台板纱辊架。 [0098] 2)执行一剪裁工序;
[0099] 3)执行一铺料工序;
[0100] 4)执行一注胶模压成型工序,所述的注胶模压成型工序包括:油压机工作合模, RTM机(21)工作,完成注胶固化,冷却成型,得到产品毛坯件(27);
[0101] 5)执行一切边开槽工序,所述的切边开槽工序包括子步骤5.1和5.2:
[0102] 5.1启动所述的切边开槽装置(C),装夹机构(25)夹持所述的产品毛坯件(27)沿所 述的工作台26前移、同时,所述的自动切割绳锯系统(28)作上下移动,通过所述的产品毛坯 件(27)向前移动配合自动切割绳锯系统(28)上下移动,对所述的产品毛坯件(27)进行切 割;
[0103] 5.2装夹机构(25)夹持所述被切割后的产品毛坯件(27)继续前移,经过所述的自 动开槽装置,从而在产品上进行开槽;
[0104] 6)执行一打孔工序,所述的打孔工序包括:所述的多横孔自动一次成型打孔装置 模具(32)下降,并与产品接触,所述多横孔自动一次成型打孔装置模具的可伸缩打孔钻头 工作,完成打孔,得到产品(38);
[0105] 7)执行一清洗工序,所述的清洗工序包括:启动所述的运输辊(33),将所述产品 (38)运输至所述废屑清理装置(E),进行废肩清理。
[0106] 在另一优选例中,所述方法还包括步骤:在所述铺料工序结束后,通过自动搬运机 器人F将所得到的叠层纤维19搬运至所述的模压成型装置G的模腔22内。
[0107]在另一优选例中,所述方法还包括步骤:在所述注胶模压成型工序结束后,对所述 模压成型装置进行脱模,顶出所述毛坯件27,所述的毛坯件27与上述的自动搬运机器人 行头23结合,搬运至工作台板装夹机构25。
[0108]在另一优选例中,所述的执行头23通过真空吸附与所述的毛坯件27结合。
[0109] 在另一优选例中,所述方法还包括步骤:在所述切边开槽工序结束后,所述的工作 台板24上的装夹机构25夹持产品38继续沿所述的滑动导轨30前移,运行至所述的多横孔自 动一次成型打孔装置D位置。
[0110] 在另一优选例中,所述方法还包括步骤:在所述打孔工序结束后,所述的多横孔自 动一次成型打孔装置D还原,从而取出产品38。
[0111] 在另一优选例中,所述方法还包括步骤:在所述打孔工序结束后,启动所述的运输 辊33,将所述产品38运输至所述废屑清理装置E进行废屑清理,清理完废屑后产品停留在产 品工作台板35位置,完成一个生产流程。
[0112] 应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具 体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在 此不再一一累述。
附图说明
[0113] 图1为本发明的整体结构设计示意图,图中,A为纤维布叠层裁剪装置、B为凸模自 动铺料装置、C为切边开槽装置、D为多横孔自动一次成型打孔装置、E为废肩清理装置、F为 自动搬运机器人、G为模压成型装置、1为纱辊、2为压料辊、3为送料辊、4为切料刀、5为隔栅 板、6为送料架、7为自动裁剪机、8为扯料装置、9为第二首端片材、10为第一首端片材、11为 第二尾端片材、12为第一尾端片材、16为首端组件送料机构、17为尾端组件送料机构、19为 叠层纤维、20为产品摆放台板、21为RTM注胶机、22为模具、23为执行头、24为第一工作台板、 25为装夹机构、26为工作台、27为产品毛坯件、28为自动切割绳锯系统、29为自动开槽装置、 30为滑动导轨、31为多横孔自动一次成型打孔装置架、32为多横孔自动一次成型打孔装置 模具、33为运输辊、34为废肩自动清理装置、35为第二工作台板、38为产品、51为压机设备。
具体实施方式
[0114] 本发明人经过长期而深入的研宄,制备了一种纤维布注胶成型制品单模具自动生 产线,所述的生产线可以全自动、连续地进行纤维注胶成型制品的制备,且所述制备过程基 本不需要通过人力控制。基于上述发现,发明人完成了本发明。
[0115] 本发明中,“首端”和“角度端”可互换使用。
[0116] 纤维布料连续自动变模裁切装置
[0117] 本发明中,一种优选的纤维布料连续自动变模裁切装置包括:
[0118] 可滑动模具架组件,所述的可滑动模具架组件包含可滑动裁切模具架及一条或多 条导轨;
[0119]模具压板组件,所述的模具压板组件包含第一气缸、第二气缸、第一模具板和第二 模具板;
[0120]可切换刀具架组组件;
[0121]扯料组件,所述的扯料组件包括扯料架,和一个或多个扯料机构;
[0122]和裁切台板,所述的导轨安装于所述的裁切台板上。
[0123]所述的导轨用于固定所述的可滑动裁切模具架,并使其沿导轨滑动。在另一优选 例中,所述的裁切台板上具有两条导轨。
[0124]在另一优选例中,所述的裁切台板上还设置有一个或多个符合裁切模具形状的模 具安放区,且所述的台板下方还设置有废料集料箱。
[0125]在另一优选例中,所述的裁切台板上还具有一纵向割刀,所述的纵向割刀可以用 于对纤维料进行预裁切,使其达到合适的宽度。
[0126]在另一优选例中,所述的裁切台板上还具有一横向割刀,所述的横向割刀用于在 一个裁切过程完成后,将所述的纤维料切断。
[0127]所述的第一气缸和第二气缸安装于所述的可滑动裁切模具架上,且所述的第一模 具板和第二模具板分别位于所述的第一气缸和第二气缸末端,在使用时,通过所述的气缸 驱动所对应的模具板使其进行上下运动。
[0128]在另一优选例中,所述的第一模具板和第二模具板的形状是相同或不同的,优选 地,当所述的第一和第二模具板形状不同时,所述的第一模具板和第二模具板可根据所需 的纤维布裁切形状进行相互替换,以便裁切出不同形状的纤维料。
[0129]在另一优选例中,所述的装置通过控制可滑动模具架,更换模具压板及刀具组架, 可以实现连续自动裁切所需形状的纤维布料。所述的过程可以通过控制系统进行调节。’ [0130]在另一优选例中,所述的裁切台板上还具有一纱親架,所述的纱棍架上安放有一 个或多个纱辊。
[0131]在另一优选例中,所述的裁切台板上还具有第一压料辊和任选的第二压料辊。 [0132]在另一优选例中,所述的纱辊架位于所述的裁切台板的一端,且所述的第一压料 辊和第二压料辊分别位于所述的纱辊架两侧。
[0133]在另一优选例中,所述的可滑动裁切模具架具有一个或多个用于牵引纤维布料的 扯料机构;优选地,所述的可滑动裁切模具架末端设置有扯料架,且所述的扯料架上具有第 一扯料机构和第二扯料机构。 N
[0134]在另一优选例中,通过移动所述的可滑动裁切模具架,可以控制纤维布料出料长 度。
[0135]在另一优选例中,所述的可滑动裁切模具架还具有一个或多个用于控制所述扯料 机构的扯料控制气缸;优选地,所述的第一扯料机构由第一扯料控制气缸控制,且所述的第 二扯料机构由第二扯料控制气缸控制。
[01;36]在另一优选例中,所述的扯料机构末端还安装有刮废料板,在一个栽切过程结束 后,所述的刮废料板运行,将残余的纤维从裁切台板上刮除。 一
[0137]在另一优选例中,所述的第一模具板上装有尾端切刀架,所述的尾端切刀架上具 有切割刀片(形状与尾端切割产品相符)及尾端控制裁切气缸。 、
[0138]在另一优选例中,所述的第一模具板上还装有可切换形状的第一切刀架和第二切 刀架;其中,所述的第一切刀架上具有切割刀片,及第一控制裁切气缸;所述的第二切刀架 上具有切割刀片,及第二控制裁切气缸。
[0139]在另一优选例中,所述的尾端切刀架和上述的可切换形状的第一切刀架和第二切 刀架分别位于所述的第一模具板两端。
[0140]在另一优选例中,所述的第二模具板上装有角度端切刀架,所述的角度端切刀架 上具有切割刀片(形状与角度端,即首端切割产品相符)及角度端控制裁切气缸。
[0141]在另一优选例中,所述的尾端切刀架和所述角度端切刀架上的切割刀片组合后与 产品的形状相符。
[0142]在另一优选例中,所述的第二模具板上还装有可切换形状的第三切刀架和第四切 刀架;其中,所述的第三切刀架上具有切割刀片,及第三控制裁切气缸;所述的第四切刀架 上具有切割刀片,及第四控制裁切气缸。
[0143]所述的装置的裁剪包括以下步骤:
[0144] (i)在纱辊上放置纤维布料,启动所述装置,使所述第一扯料机构,第二扯料机构 工作,运行所述的裁切模具架,使其沿导轨滑动预置距离,从而使所述的裁切模具架定位于 所述的裁切台板的设定位置;
[0145] (ii)分别使第一模具板和第二模具板下移,并压紧纤维布;
[0146] (iii)运行尾端切刀架上的切刀,使其进行裁切工作,同时运行所述的第一切刀架 上的切刀使其进行裁切工作,裁切出第三裁切产品;
[0147] (iv)运行角度端切刀架上的切刀,使其进行裁切工作,同时运行所述的第三切刀 架上的切刀使其进行裁切工作,裁切出第四裁切产品;
[0148] (V)运行所述的横向割刀使其进行裁剪工作,从而裁断纤维布;
[0149] (vi)运行裁切模具架使其返回工作原点,然后运行第一扯料机构,第二扯料机构;
[0150] (vii)运行所述裁切模具架,使其沿导轨再次滑动(优选地,与此同时,运行所属刮 废料板,使其随裁切模具架移动,刮去裁切废料至废料集料箱)预置距离并定位于所述裁切 台板的设定位置(优选地与步骤(i)的与上一设定位置一样);使所述的纤维布经过纵向割 刀,裁切得到产品预设尺寸宽度;
[0151] (viii)分别使第一模具板和第二模具板下移,并压紧纤维布;
[0152] (ix)运行尾端切刀架上的切刀使其进行裁切工作,同时运行第二切刀架上的切刀 使其进行裁切工作,裁切出第一裁切产品;
[0153] (x)运行角度端切刀架上的切刀,使其进行裁切工作,同时运行所述第四切刀架上 的切刀使其进行裁切工作,裁切出第二裁切产品;
[0154] (xi)安装在裁切台板上的横向割刀进行裁剪工作,裁断纤维布料。
[0155]在另一优选例中,所述的步骤(i)还包括;使所述的纤维布经过纵向割刀,从而裁 切得到产品预定尺寸宽度。
[0156]在本发明的优选实施例中,所述的方法包括步骤:
[0157] (i)在所述的纱辊上放置纤维布料,启动所述装置,使所述的纤维布从纱棍上脱 离,依次通过所述第一压料辑及第二压料辅,使所述第一扯料机构,第二扯料机构工作,运 行所述的裁切模具架,使其沿导轨滑动预置距离,从而使所述的裁切模具架定位于所述的 裁切台板的设定位置;使所述的纤维布经过纵向割刀,裁切得到产品预设尺寸宽度;
[0158] (ii)分别使第一模具板和第二模具板下移并压紧纤维布;
[0159] (iii)运行尾端切刀架上的切刀,使其进行裁切工作,同时运行所述的第一切刀架 上的切刀使其进行裁切工作,裁切出第三裁切产品;
[0160] (iv)运行角度端切刀架上的切刀,使其进行裁切工作,同时运行所述的第三切刀 架上的切刀使其进行裁切工作,裁切出第四裁切产品;
[0161] (v)运行所述的横向割刀使其进行裁剪工作,从而裁断纤维布;
[0162] (vi)运行裁切模具架使其返回工作原点,然后运行第一扯料机构,第二扯料机构;
[0163] (vii)运行所述裁切模具架,使其沿导轨再次滑动(优选地,与此同时,运行所属刮 废料板,使其随裁切模具架移动,刮去裁切废料至废料集料箱)预置距离并定位于所述裁切 台板的设定位置(优选地与步骤(i)的与上一设定位置一样);使所述的纤维布经过纵向割 刀,裁切得到产品预设尺寸宽度;
[0164] (viii)分别使第一模具板和第二模具板下移并压紧纤维布;
[0165] (ix)运行尾端切刀架上的切刀使其进行裁切工作,同时运行第二切刀架上的切刀 使其进行裁切工作,裁切出第一裁切产品;
[0166] (x)运行角度端切刀架上的切刀,使其进行裁切工作,同时运行所述第四切刀架上 的切刀使其进行裁切工作,裁切出第二裁切产品;
[0167] (xi)安装在裁切台板上的横向割刀进行裁剪工作,裁断纤维布料。
[0168]在另一优选例中,所述的方法包括步骤:
[0169]在所述的纱辊上放置纤维布料,启动所述装置,使所述的纤维布通过所述第一压 料辊及第二压料辊,第一扯料控制气缸和第二扯料控制气缸控制第一扯料机构,第二扯料 机构工作,驱动所述的裁切模具架沿导轨滑动预置距离,从而使所述的裁切模具架定位于 所述的裁切台板的设定位置;使所述的纤维布经过纵向割刀,从而进行裁切得到产品预设 尺寸宽度;
[0170]安装在裁切模具架上的第一气缸和第二气缸分别推动第一模具板和第二模具板 下移,从而压紧纤维布;
[°171]第一模具巧上的尾端控制裁切气缸控制尾端切刀架上的切刀进行裁切工作,同时 第一模具板的另一端通过第一控制裁切气缸控制第一切刀架上的切刀进行裁切工作,裁切 出第三裁切产品;
[0172] 二模具板上的角度端控制裁切气缸控制角度端切刀架上的切刀进行裁切工作, 同时第二模具板的另一端通过第三控制裁切气缸控制第三切刀架上的切刀进行裁切工作, 裁切出第四裁切产品;
[0173]安装在裁切台板上的横向割刀进行裁剪工作,裁断纤维布,裁切模具架返回工作 原点,然后运行第一扯料机构,第二扯料机构;
[0174]#使臟棚觀娜导轨微滑动优麵,城耐,运彳猜翻废料板,使其随 裁切模具架移动,刮去_細_至废繼料_翻离并趙于所纖切台板的设定位 置;使所述的纤维布经过纵向割刀,并进行裁切得到产品预设尺寸宽度;
[oi75Li隹动所述所述的第—气缸和第二气缸分别使第一模具板和第二模具板压紧纤维 布,;©彳丁第一模具板上的尾端控制裁切气缸控制尾端切刀架上的切刀进行裁切工作,同时 ®仃第一模具板另外一端通过第二控制裁切气缸控制第二切刀架上的切刀进行裁切,裁切 出桌一裁切广品;
[0176]第二模具板上的角度端控制裁切气缸控制角度端切刀架上的切刀进行裁切工作, 第二模具板另一端通过第四控制裁切气缸控制第四切刀架上的切刀进行裁切工作,裁切出 形状第二裁切产品;
[0177] 安装在裁切台板上的横向割刀进行裁剪工作,裁断纤维布料,完成一个周期的纤 维布料裁切。
[0178] 在本发明的另一优选例中,当完成纤维布料的裁切后,通过机械手将裁切完毕后 的纤维布料移走,并进行下一次裁切。
[0179^传统的纤维料裁剪装置中,均采用切割刀片运动至所设定的轨迹,从而裁切出所 需形状的方法,这样的做法效率较低,不适合特定结构产品的大规模生产。而本发明的装置 中对于切割刀具的运行方式作了改进,使得裁切过程效率大大提高,尤其适合用于特定结 构产品的大规模生产。
[0180]需理解,上述装置仅为本发明的一种优选实施方式,本领域技术人员可以在阅读 了本发明的基础上,根据所需要裁切的纤维料的形状对于刀具的构造,设备的连接关系等 要素作出一些非本质性的改进,这样的变化形式应当被认为是同样落于本发明的范围之内 的。
[0181]纤维布凸模自动铺料装置
[0182]本发明的目的是提供一种纤维布自动铺料的方法,并以制品的凸型模具为例,提 供实现该制件的装置设计方法。
[0183]为实现布料铺层的自动化,降低人工劳动的强度,提供工作效率,同时便于在材料 铺层运用领域广泛推广使用,发明的一种纤维布自动铺料装置由传动机构、送料机构、安放 架、凸型模具和控制系统组成。
[0184] 本发明的装置中,所述的传动机构包括尾端组件传动机构,和首端组件传动机构; [0185]所述送料机构包括尾端组件送料机构,和首端组件送料机构;
[0186]所述安放架包括定型模具安放架,和切割产品安放架;其中,上述的定型模具安放 架用于安放所述的凸型模具,所述的切割产品安放架上具有一个或多个切割产品安放点, 用于安放不同的切割产品。在另一优选例中,所述的切割产品安放架上设有选自下组的一 个或多个安放点:用于放置第一尾端片材的第一尾端片材安放点;用于放置第二尾端片材 的第二尾端片材安放点;用于放置第一首端片材的第一首端片材安放点;和用于放置第二 首端片材的第二首端片材安放点。安放架上设有不同片材的安放点,裁剪后尾端片材和首 端片材定位定点叠加安置在产品安放架对应位置上。
[0187]所述的控制系统包括:控制器、HMI人机交互设备、位置检测元器件、开关类控制元 器件,和电机驱动器。
[0188]在另一优选例中,所述的传动机构中,所述的尾端组件传动机构包括:尾端搬运执 行组件架、尾端搬运执行组件横梁、尾端搬运架活动横臂、尾端搬运架执行头桁架、尾端搬 运架滑块、第一电机,和第一气缸。
[0189]在另一优选例中,所述的首端组件传动机构包括:首端搬运执行组件架、首端搬运 执行组件横梁、首端搬运架执行头桁架、首端搬运架滑块、第二电机,和第二气缸。
[0190]在另一优选例中,所述的尾端组件传动机构用于驱动尾端组件送料机构,从而搬 运尾端片材(优选例中,为第一尾端片材和第二尾端片材)。
[0191]在另一优选例中,所述的送料机构中,所述的尾端组件送料机构包括尾端搬运组 件取料框,水平移动尾框,尾端搬运底板。
[0192]在另一优选例中,所述的首端组件送料机构包括首端搬运组件取料框,首端搬运 底板。
[0193]—其中,尾端搬运底板或可以为安装于所述的送料机构底部的板材,或者是上述的 尾端搬运组件取料框,水平移动尾框的底部,或与所述的尾端搬运组件取料框,水平移动尾 框一体成型的底面。在另一优选例中,所述的尾端搬运底板为所述的尾端搬运组件取料框 和所述的水平移动尾框的下部组合形成的。所述的尾端搬运底板可以与纤维片材结合;较 佳地,所述的结合方式为真空吸附。
[0194]同样,所述的首端搬运底板可以为安装于所述的送料机构底部的板材,或者是上 述的首端搬运组件取料框的底部,或与所述的首端搬运组件取料框一体成型的底面。在另 一优选例中,所述的首端搬运底板为所述的首端搬运组件取料框的下部形成的。在另一优 选例中,所述的首端搬运底板可以与纤维片材结合;较佳地,所述的结合方式为真空吸附。 [0195]在本发明的优选实施例中,所述的尾端组件传动机构中,所述的尾端搬运横梁安 装于所述的尾端搬运执行组件架上;所述的尾端搬运架活动横臂安装于所述的尾端搬运执 行组件横梁上,且所述的尾端搬运架活动横臂可以在所述的尾端搬运执行组件横梁上进行 横向滑动。
[0196]在本发明的优选实施例中,所述的尾端组件送料机构与所述的尾端搬运架执行头 桁架相连;
[0197]所述的尾端搬运架滑块安装于所述的尾端搬运架活动横臂上,且可以沿所述的尾 端搬运架活动横臂(可前后移动)横向移动,并带动所述的尾端组件送料机构横向滑动; [0198]所述的尾端搬运架执行头桁架可上下移动安装于所述尾端搬运架滑块上,所述的 尾端搬运架执行头桁架可进行上下移动,进而带动所述的尾端组件送料机构上下滑动。
[0199] 在另一优选例中,所述的尾端搬运架滑块为一中空结构,且所述的尾端搬运架执 行头桁架穿入所述的尾端搬运架滑块的中空部分。
[0200] 且所述的首端搬运架滑块可以在所述的首端搬运执行组件横梁上进行水平滑动, 并带动首纟而组件送料机构进彳T横向移动;
[0201]且所述的首端搬运架滑块可以在所述的首端搬运架执行头桁架上进行滑动,并带 动所述首端组件送料机构的进行上下移动。
[0202]在本发明的优选实施例中,所述的首端组件传动机构中,
[0203]所述的首端搬运执行组件横梁安装在所述的首端搬运执行组件架上,所述的首端 搬运架滑块安装于所述的首端搬运执行组件横梁上,且可以沿所述的首端搬运执行组件横 梁滑动;
[0204]所述的首端搬运架执行头桁架安装于所述的首端搬运架滑块上,且可以上下移 动;
[0205]所述的首端组件送料机构与所述的首端搬运架执行头桁架相连;
[0206]且所述的首端搬运架滑块可以在所述的首端搬运执行组件横梁上进行水平滑动, 并带动首端组件送料机构横向移动;
[0207] 且所述的首端搬运架执行头桁架可以进行上下滑动,并带动所述首端组件送料机 构上下移动。
[0208] 在本发明的优选实施例中,所述的送料机构中,所述的尾端搬运底板和所述的首 端搬运底板上均具有一个或多个真空吸附装置,且所述的尾端搬运底板和所述的首端搬运 底板分别与真空提供装置优选为真空栗联通;
[0209] 所述的尾端搬运组件取料框、水平移动尾框均安装于所述的尾端搬运执行头桁架 上;且所述的尾端搬运组件取料框和所述的水平移动尾框可向水平和/或左右方向移动;
[0210] 所述的首端搬运组件取料框安装于所述的首端搬运架执行头桁架上;且所述的首 端搬运组件取料框可在水平方向上前后和左右移动。
[0211] 在另一优选例中,所述的首端搬运底板通过曲线规则排列小孔与真空栗连通。
[0212] 在另一优选例中,所述的尾端搬运底板通过曲线规则排列小孔与真空栗连通。
[0213] 在另一优选例中,所述的尾端搬运组件取料框和所述的水平移动尾框可以相对于 所述的尾端搬运架执行头桁架进行活动。
[0214] 在另一优选例中,所述的首端搬运组件取料框可以相对于所述的首端搬运架执行 头桁架进行活动。
[0215] 在本发明的优选实施例中,所述的传动机构中,所述的第一气缸和/或第二气缸内 部设有位置检测电子元器件。
[0216] 在本发明的优选实施例中,所述的控制系统中,所述的HMI人机交互设备对自动铺 料过程进行全程控制与监测,控制系统智能对紧急情况进行处理。
[0217] 在本发明的优选实施例中,所述的传动机构中,所述的控制系统中,所述的控制器 选自下组:PLC、单片机、嵌入式芯片等控制器,开关类控制元器件包括继电器、电磁阀、机械 开关、急停开关,或其组合;和/或
[0218]所述的位置检测元器件选自下组:光电传感器、接近开关、超声波传感器,或其组 合;和/或
[0219] 所述的电机选自下组:普通电机、伺服电机,或其组合。
[0220]所述的装置可以是单独使用,也可以与其他的纤维布复合材料生产装置共同组 合,形成纤维布注胶成型制品生产线,从而进行自动化生产。
[0221]纤维布注胶成型制品单模具自动生产线
[0222]本发明以纤维布为例,提供一种纤维布注胶成型制品的自动生产线的设计思路, 其特征在于:一种纤维布注胶成型制品的自动生产线由送料、剪裁、铺料、预成型、搬运、注 胶模压成型、切边、开槽、打孔及清理工序顺序组成。
[0223]具体地,本发明提供了一种纤维布注胶成型制品生产设备,所述的设备包括:
[0224] 纤维布叠层裁剪装置A;
[0225]凸模自动铺料装置B;
[0226] 自动搬运机器人F;
[0227] RTM注胶机21,和模压成型装置G;
[0228] 工作台26,所述的工作台具有一滑动导轨30和一运输辊33;
[0229]位于所述工作台上的切边开槽装置C;
[0230]位于所述工作台上的多横孔自动一次成型打孔装置D;
[0231]任选的位于所述工作台上的废肩清理装置E;和 [0232]用于协同所述各个部件的控制系统。
[0233^在本发明的优选实施例中,所述的纤维布叠层裁剪装置4包括:裁剪台板,以及位 于裁剪台板上的以下部件:一个或多个纱辊1、一个或多个压料辊2、送料辊3、切料刀4、一个 或多个隔栅板5、可移动送料架6、自动裁剪机7,和裁剪台板纱辊架。
[0234]在另一优选例中,所述的裁剪台板纱辊架位于所述的裁剪台板首端。
[0235]在另一优选例中,所述的纱辊和所述的压料辊位于所述的裁剪台板纱辊架上,且 所述的压料辊2安装于所对应的纱辊1下方。在另一优选例中,所述的纱辊和所述的压料辊 在所述的裁减台板纱辊架上的位置是一一对应的。在另一优选例中,在所述纤维布叠层裁 剪装置A中,所述的各个纱辊1和压料辊2交替排列,且所述的送料辊3位于所述的纱辊和压 料辊前。
[0236]优选地,所述的隔栅板5位于所述的送料辊3和所述的送料架6之间,且与所述的送 料辊3垂直。在另一优选例中,所述的隔栅板5与所述的送料架6平行。
[0237]在另一优选例中,所述的切料刀4位于所述的隔栅板5的一端,用于对纤维布进行 预裁剪。在另一优选例中,所述的可移动送料架6和所述的自动裁剪机7位于所述的裁剪台 板的尾端。
[0238]在另一优选例中,待裁剪的纤维布进行叠层后,依次通过送料辊3和设置于裁剪台 板中间的隔栅板5,所述的切料刀4安装于所述隔栅板5的末端。
[0239]在另一优选例中,所述的送料架6设置于所述裁剪台板上,且位于所述的送料辊3 与自动裁剪机7之间,且所述的送料架6可沿所述的剪切台板移动。且所述的送料架6可沿隔 栅板5和所述的剪切台板之间移动。
[0240]所述的凸模自动铺料装置没有特别的限制,可以选用任意本领域常用的铺料装 置。在另一优选实施例中,所述的凸模自动铺料装置B具有传动机构、送料机构、安放架、凸 型模具和控制系统;其中:
[0241]所述的传动机构包括尾端组件传动机构,和首端组件传动机构;
[0242] 所述送料机构包括尾端组件送料机构,和首端组件送料机构;
[0243]所述安放架包括定型模具安放架,和切割产品安放架;
[0244]所述的凸型模具安放于所述的定型模具安放架上;
[0245] 所述的控制系统包括:控制器、HMI人机交互设备、位置检测元器件、开关类控制元 器件,和电机驱动器。
[0246] 在另一优选例中,所述的切割产品安放架上具有一个或多个切割产品安放点,用 于安放不同的切割产品。
[0247] 特别优选的本发明实施例中,所述的凸模铺料装置为如上文中所述的凸模自动铺 料装置。
[0248] 在另一优选例中,所述的模压成型装置G包括:模具22,和压机设备51。
[0249] 在另一优选例中,所述的控制系统具有:控制器、HMI人机交互设备、位置检测元器 件、开关类控制元器件,和电机驱动器。 _
[0250] 各组件的放置方式没有特别的限制,在另一优选例中,所述的自动搬运机器人F位 于所述的凸模自动铺料装置B、所述的模压成型装置G和所述的切边开槽装置C中间,且所述 的凸模自动铺料装置B、所述的模压成型装置G和所述的切边开槽装置C环绕所述的自动搬 运机器人F。
[0251] 在另一优选例中,所述的自动搬运机器人F用于搬运模具22。
[0252] 在另一优选例中,所述的RTM注胶机21位于所述的模压成型装置G侧方。
[0253] 在本发明的另一优选实施例中,所述的切边开槽装置C、多横孔自动一次成型打孔 装置D以及所述的废肩清理装置E位于所述的工作台26上;
[0254] 所述的切边开槽装置C与所述的多横孔自动一次成型打孔装置D通过所述的滑动 导轨30相连通;
[0255] 所述的多横孔自动一次成型打孔装置D与所述的废肩清理装置E通过所述的运输 辊33相连通;
[0256] 所述的运输辊33的首端与所述的滑动导轨30相接。
[0257] 在另一优选例中,所述的运输辊33末端还配备有一产品工作台板35,用于放置最 终广品(清理后的广品)。
[0258]在另一优选例中,所述的第一工作台板24置于所述的滑动导轨30上,且可以沿所 述的滑动导轨30移动。
[0259] 在本发明的另一优选实施例中,所述的切边开槽装置C包括:第一工作台板24、装 夹机构25、自动切割绳锯系统28,和自动开槽装置29。所述的切边开槽装置C中,所述的第一 工作台板24安放在所述的滑动导轨30上,所述的装夹机构25和所述的自动切割绳锯系统28 均位于所述第一工作台板24上,且所述的自动开槽装置29位于所述的自动切割绳锯系统28 的末端。
[0260] 在另一优选例中,所述的滑动导轨30由电机驱动运行。
[0261] 在另一优选例中,所述的装夹机构25与产品27的形状相应。
[0262]在本发明的另一优选实施例中,所述的多横孔自动一次成型打孔装置D包括:多横 孔自动一次成型打孔装置架31,和多横孔自动一次成型打孔装置模具32。所述的多横孔自 动一次成型打孔装置D中,所述的多横孔自动一次成型打孔装置架31位于所述工作台26上, 且所述的多横孔自动一次成型打孔装置架31还具有一可上下移动机构,所述的多横孔自动 一次成型打孔装置模具32安装在所述可上下移动机构的末端。
[°263]在另一优选例中,所述的多横孔自动成型打孔装置模具32内还配备有一组或多组 可伸缩打孔钻头。
[0264] 在本发明的另一优选实施例中,所述的废屑清理装置E包括:真空吸附装置,和毛 刷辊装置。
[0265]在另一优选例中,选自下组的两个或两个以上的装置之间配备有一个或多个位置 检测元器件与自动启动控制开关:纤维布叠层裁剪装置与凸模自动铺料装置、切边开槽装 置与多横空自动一次成型打孔装置、多横孔自动一次成型打孔装置与废屑清理装置,以便 检测模具运行情况。所述的位置检测元器件用于各环节的连续运行与相应工作控制,自动 启动控制开关可用于紧急情况的处理。
[0266]在另一优选例中,所述的控制系统中,所述的HMI人机交互设备对自动生产线送 料、剪裁、铺料、搬运、注胶模压成型、切边、开槽、打孔及清理进行全程控制与监测,控制系 统智能对紧急情况进行警示处理。
[0267] 在另一•优选例中,所述的控制系统中,所述的控制器选自下组:PLC、单片机、嵌入 式芯片,或其组合。
[0268] 在另一优选例中,所述的开关类控制元器件选自下组:继电器、电磁阀、机械开关, 或其组合。
[0269] 所述的电机选自下组:普通电机、伺服电机,或其组合。
[0270] 与现有技术相比,本发明的主要优点包括:
[0271] 本发明提供的纤维布注胶成型制品自动生产线在制品的送料、剪裁、铺料、搬运、 注胶模压成型、切边、开槽、打孔及清理工序的各个环节配备相应的功能设备,相应的设备 间由专门的控制系统协同控制,有效的保证各环节连续有效的高速运行,提高了复合材料 制品生产的自动化程度。
[0272]下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条 件,或按照制造厂商所建议的条件。
[0273]下面结合附图1对本发明一种纤维布注胶成型制品自动生产线装置作进一步详细 描述。
[0274]如图1所示,本发明提供了一种纤维布注胶成型制品自动生产线装置,所述的装置 包括一种纤维布叠层裁剪工作台A,一种凸模自动铺料装置B,一种切边开槽装置C,一种多 横孔自动一次成型打孔装置D,一种废肩清理装置E,模压成型装置G及自动搬运机器人F组 成,工作台26上具有联通C、D装置的滑动导轨30,工作台末端设置有第二工作台板35,自动 一次成型打孔装置D末端设置有运输辊33,所述的运输辊通过废屑清理装置E连通自动一次 成型打孔装置D、废肩清理装置E和工作台板35,产品摆放台板20、模压成型装置G和工作台 26围绕自动搬运机器人F以环形方式安置,所述的自动搬运机器人F位于产品摆放台板2〇、 模压成型装置G和工作台26之间,产品摆放台板定位摆放叠层后的产品19,自动搬运机器人 F搬运产品19至模压成型装置G,模压成型后,自动搬运机器人F搬运产品至第一工作台板24 的装夹机构25,从而进行后续工序。 ^275]纤维布叠层裁剪工作台A的结构如附图1所示,包括:安装在裁剪台板纱辊架上的 若干纱辊1,每个纱辊下相对应的位置安装有压料辊2,纤维布叠层后通过送料辊3,裁剪台 板中间设有若干隔栅板5,隔栅板一端安装有切料刀4,裁剪台板一端安装有可移动的送料 架6,及自动裁剪机7。
[0276]—所述的纤维布叠层裁剪工作台八包括一裁切台板,安装在裁切台板上的纱辊架及 纱辊,第一压料辊及第二压料辊,安装在裁切台板上的纵向割刀,安装在裁切台板上的横向 割刀,裁切台板两边安装有导轨,导轨安装有可滑动裁切模具架,可滑动裁切模具架上安装 有,电机可驱动可^动裁切模具架沿导轨定位滑动,可滑动裁切模具架上安装有两组 缸?第一^缸、第二气缸,两组气缸末端安装有两组模具板为第一模具板、第二模具 ^第_7觀板錢龍端切刀架,尾端切靡安装有符合产^職刀片及娜尾端控制 缸,第一模具板另一端安装有可切换形状第一切刀架、第二切刀架,第一切刀架上安 控制裁切气缸、第二切刀架上安装有相对应的刀片及第二控制裁 刀飞缸;弟一滅板安装有角度端切刀架,角度端切刀架安装有符合产品形状刀片及角度 立而控制裁切气缸,第二模具板另一端安装有可切换形状第三切刀架、第四切刀架,第三切刀 架上安装有相对应的刀片及第三控制裁切气缸、第四切刀架上安装有相对应的刀片及第四 控制裁切气缸,裁切模具架末端设置有扯料架,扯料架安装有第一扯料机构、第二扯料机 构,第一扯料机构由第一扯料控制气缸控制、第二扯料机构由第二扯料控制气缸控制,扯料 机构末端安装有刮废料板,裁切台板设置有符合裁切模具形状的台板,台板下面设置有废 料集料箱。
[0277]凸模自动铺料装置B的结构如附图1中所示,包括:凸型模具,所述的凸型模具定位 安置在定型模具安放架上,裁剪后的第一尾端片材、第二尾端片材、第二首端片材和第一首 端片材定位定点叠加安置在切割产品安放架对应位置上。安装在首端搬运执行组件架上有 首端搬运执行组件横梁,首端搬运执行组件横梁安装有可以上下移动的首端搬运架执行头 桁架,可左右移动的滑块,首端搬运架执行头桁架上安装有可以上下移动的首端搬运底板, 底板上有曲线规则排列与真空发生器联通小孔。首端搬运底板安装有可以向四个水平方向 移动及上下移动的首端搬运组件取料框,取料框底板上曲线规则排列与真空泵联通小孔。 [0278]尾端搬运执行组件架设有尾端搬运执行组件横梁,尾端搬运执行组件横梁安装有 可以左右移动的尾端搬运架活动横臂,尾端搬运架活动横臂安装有可以前后移动尾端搬运 架滑块,尾端搬运架滑块安装有可以上下移动的尾端搬运架执行头桁架,尾端搬运架执行 头桁架上安装有可以上下移动的尾端搬运底板,底板上设有曲线规则排列的与真空栗联通 的小孔。尾端搬运底板安装有可以向水平左右方向移动的尾端搬运组件取料框,及可以水 平移动的水平移动尾框,尾端搬运组件取料框、底板上曲线规则排列与真空泵联通小孔。
[0279] 本发明的一种优选切边开槽装置C如附图1所示,包括:工作台26,工作台26上安置 有若干滑动导轨,第一工作台板24与滑动导轨扣合,滑动导轨有电机驱动,从而带动所述的 第一工作台板24沿工作台运动。所述的工作台板24上设置有若干装夹机构25,装夹机构25 按产品毛坯件27的形状进行设计,使其与产品毛坯件27的形状相符,工作台安置有自动切 割绳锯系统28,自动切割绳锯系统末端安置有自动开槽装置29。
[0280] 一种多横孔自动一次成型打孔装置D如附图1所示,包括:安置工作台26上多横孔 自动一次成型打孔装置架31,装置架中间安装有可上下移动机构,动机构末端安装有多横 孔自动一次成型打孔装置模具32,模具设置有若干组可伸缩打孔钻头。
[0281] —种废屑清理装置E如附图1所示,包括:安置工作台26上一种废肩清理装置34,废 屑清理装置安置有真空吸附装置、毛刷辊装置。
[0282]工作台26导轨联通C、D装置,自动一次成型打孔装置D末端,工作台设置有运输辊 33,运输辊通过废肩清理装置E,工作台末端设置有工作台板35。
[0283]本发明的复合材料纤维布制品生产方法包括:
[0284]通过纤维布叠层裁剪工作台A,裁剪出第二首端片材9、第一首端片材10、第二尾端 片材11和第一尾端片材12。具体的裁剪方法包括步骤:
[0285]安装在裁切台板上的纱辊架及纱辊放纤维布料,纤维布依次通过第一压料辊及第 二压料辊,第一扯料控制气缸和第二扯料控制气缸控制第一扯料机构,第二扯料机构工作, 电机驱动裁切模具架沿导轨滑动,裁切模具架移动预置距离后,裁切模具架定位在裁切台 板设定位置。纤维布经过安装在裁切台板上的纵向割刀一分为二切割成产品要求宽度。安 装在裁切模具架上的第一气缸和第二气缸,分别推动第一模具板、第二模具板下移并压紧 纤维布,第一模具板上的尾端控制裁切气缸控制尾端切刀架上的切刀进行裁切工作,同时 第一模具板另外一端通过第一控制裁切气缸控制第一切刀架上的切刀进行裁切工作,裁切 出第二尾端片材;第二模具板上的角度端控制裁切气缸控制角度端切刀架上的切刀进行裁 切工作,第二模具板另一端通过第三控制裁切气缸控制第三切刀架上的切刀进行裁切工 作,裁切出第一首端片材。安装在裁切台板上的横向割刀进行裁剪工作,裁切模具架返回工 作原点。
[0286]裁切模具架返回工作原点后,第一扯料控制气缸和第二扯料控制气缸控制第一扯 料机构,第二扯料机构工作,电机驱动裁切模具架沿导轨再次滑动,与此同时,扯料机构末 端^装有刮废料板,随裁切模具架移动,刮去裁切废料至废料集料箱。裁切模具架移动预置 距离后,裁切模具架定位在裁切台板设定位置。纤维布经过安装在裁切台板上的纵向割刀 一分为二切割成产品要求宽度。安装在裁切模具架上的第一气缸和第二气缸,分别推动第 一模具板和第二模具板下移并压紧纤维布,第一模具板上的尾端控制裁切气缸控制尾端切 刀架上的切刀进行裁切工作,同时第一模具板另外一端通过第二控制裁切气缸控制第二切 刀架上的切刀进行裁切工作,裁切出第一尾端片材;第二模具板上的角度端控制裁切气缸 控制角度端切刀架上的切刀进行裁切工作,第二模具板另一端通过第四控制裁切气缸控制 第四切刀架上的切刀进行裁切工作,裁切出第二首端片材。安装在裁切台板上的横向割刀 进行裁剪工作,裁断纤维布料,完成一个周期的纤维布料裁切。
[0287] 裁剪完毕后的通过凸模自动铺料装置B进行铺料。所述的铺料包括动作丨和动作2:
[0288] 动作1:凸型模具定位安置在定型模具安放架上,裁剪后第一尾端片材、第二尾端 片材、第一首端片材和第一首端片材定位定点叠加安置在切割产品安放架对应位置上。电 机驱动首端搬运执行组件横梁上的移动滑块,正确定位裁剪后产品片材首端片材的位置, 电机驱动首端搬运架执行头桁架下移,启动真空,吸附首端片材,并搬运至凸型模具相应的 位置上,首端搬运架执行头桁架下沉至压合上凸型模具后,首端搬运首端搬运底板上移,首 端搬运组件首端搬运组件取料框沿模具边向四个水平方向移动,关闭真空,启动执行气缸, 首端搬运组件取料框继续向四个水平方向移动一定距离,首端搬运组件取料框脱离模具, 折弯后形成首端片材的成型产品。 '
[0289]动作2:如图所示,凸型模具定位安置在定型模具安放架上,裁剪后第一尾端片材、 第二尾端片材、第一首端片材和第一首端片材定位定点叠加安置在切割产品安放架对应位 置上。电机驱动尾端搬运架活动横臂上的尾端搬运架滑块移动,正确定位裁剪后尾端片材 的位置,电机驱动尾端搬运架执行头桁架向下移动,启动真空,吸附裁剪后尾端片材,并搬 运至凸型模具相应的位置上,尾端搬运架执行头桁架中的尾端搬运架滑块向下移动直至尾 端搬运组件取料框压合上凸型模具,而后尾端搬运底板上移,尾端搬运组件尾端搬运组件 取料框、沿模具边向三个水平方向移动,关闭真空,启动执行气缸,尾端搬运组件取料框、继 续向三个水平方向移动一定距离,尾端搬运组件取料框、水平移动尾框脱离模具,折弯后, 形成尾端片材的成型产品。
[0290]重复动作1和2,完成尾端片材和首端片材交叉叠加铺料。
[0291]铺料完毕后,得到叠层纤维19,叠层纤维I9通过自动搬运机器人F,搬运至模压成 型装置G中的模腔22,油压机工作合模,RTM注胶机21工作,完成注胶固化成型得到产品毛坯 件27,模压成型装置脱模,顶出毛坯,产品毛坯件27经过自动搬运机器人时勺执行头23搬运 至第一工作台板24的装夹机构25,装夹机构25工作,电机驱动所述第一工作台板24前移,切 边开槽装置C启动,工作台板夹持产品继续前移、自动切边装置作上下移动,通过控制向前 移动速度配合上下移动速度,切割成不同高低要求的产品边界,工作台板继续夹持经过切 割后产品前移,经过自动开槽装置,得到需要的槽子,工作台板夹持产品继续前移,运行至 自动一次成型打孔装置D位置,多横孔自动一次成型打孔装置D工作,多横孔自动一次成型 打孔装置模具32下降接触产品,多钻头启动工作,完成一次性多孔位钻孔,多横孔自动一次 ,型打孔装置D还原,同时取出产品北,运输辊33和废屑清理装置E启动,产品38经过运输辊 运输,通过废肩清理装置E,清理芫废肩后产品停留在工作台板35位置,完成一个生产流程。
[0292]、在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独 引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可 以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范 围。

Claims (13)

1. 一种纤维布注胶成型制品生产设备,其特征在于,所述的设备包括: 纤维布叠层裁剪装置(A); 凸模自动铺料装置⑻; 自动搬运机器人(F); RTM注胶机(21),和模压成型装置(G); 工作台(26),所述的工作台具有一滑动导轨(30)和一运输辊(33); 位于所述工作台上的切边开槽装置⑹; 位于所述工作台上的多横孔自动一次成型打孔装置⑼; 任选的位于所述工作台上的废肩清理装置⑻;和 用于协同所述各个部件的控制系统; 所述的凸模自动铺料装置(B)具有传动机构、送料机构、安放架、凸型模具和用 所述的凸模自动铺料装置的控制系统;其中: 所述的传动机构包括尾端组件传动机构,和首端组件传动机构; 所述送料机构包括尾端组件送料机构,和首端组件送料机构; 所述安放架包括定型模具安放架,和切割产品安放架; 所述的凸型模具安放于所述的定型模具安放架上; 且所述的纤维布叠层裁剪装置包括: 可滑动模具架组件,所述的可滑动模具架组件包含可滑动裁切模具架及一条或多 轨; ’、 模具压板组件,所述的模具压板组件包含第一气缸、第二气缸、第一模具板和第二模具 板; ' 可切换刀具架组件; 扯料组件,所述的扯料组件包括扯料架,和一个或多个扯料机构; 和裁切台板,所述可滑动模具架组件上的导轨安装于所述的裁切台板上。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的纤维布叠层裁剪装置(A)包括:裁剪自 板,以及位于裁剪台板上的以下部件:一个或多个纱辊(1)、一个或多个压料辊(2)、送料辅 (3)、切料刀(4)、一个或多个隔栅板(f5)、可移动送料架(6)、自动裁剪机(7),和裁剪台板纱 辊架。
3.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的用于控制所述的凸模自动铺料装置的 控制系统包括:控制器、HMI人机交互设备、位置检测元器件、开关类控制元器件,和电机驱 动器。
4.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的切边开槽装置(C)、多横孔自动一次成 型打孔装置⑼以及所述的废肩清理装置0¾位于所述的工作台(26)上; 所述的切边开槽装置(C)与所述的多横孔自动一次成型打孔装置(D)通过所述的滑动 导轨(30)相连通; 所述的多横孔自动一次成型打孔装置(D)与所述的废屑清理装置(E)通过所述的运输 辊(33)相连通; 所述的运输辊(33)的首端与所述的滑动导轨(30)相接。
5.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的切边开槽装置(C)包括:第一工作台板 (24)、装夹机构(25)、自动切割绳锯系统(28),和自动开槽装置(29)。
6.如权利要求5所述的设备,其特征在于,所述的切边开槽装置〇:)中,所述的第一工作 台板(24)安放在所述的滑动导轨(30)上,所述的装夹机构(25)和所述的自动切割绳锯系统 (28)均位于所述第一工作台板(24)上,且所述的自动开槽装置(29)位于所述的自动切割绳 锯系统(28)的末端。
7. 如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的多横孔自动一次成型打孔装置(D)包 括:多横孔自动一次成型打孔装置架(31),和多横孔自动一次成型打孔装置模具(32)。
8. 如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述的多横孔自动一次成型打孔装置(D)中, 所述的多横孔自动一次成型打孔装置架(31)位于所述工作台(26)上,且所述的多横孔自动 一次成型打孔装置架(31)还具有一可上下移动机构,所述的多横孔自动一次成型打孔装置 模具(32)安装在所述可上下移动机构的末端。
9.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述的废屑清理装置(E)包括:真空吸附装 置,和毛刷辊装置。
10. —种用如权利要求1所述的设备进行纤维布注胶成型制品制备的方法,其特征在 于,所述方法包括选自下组的工序:送料、剪裁、铺料、搬运、注胶模压成型、切边、开槽、打 孔,及清理工序。
11. 如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法包括步骤: 1) 执行一送料工序,所述的送料工序包括:在可移动送料架(6)带动下,位于纱辊(1)上 的纤维布依次通过压料辊(2)、送料辊(3),通过隔栅板(5),被切料刀⑷进行预裁剪,输送 至自动裁剪机(7)和裁剪台板纱棍架; 2) 执行一剪裁工序; 3) 执行一铺料工序; 4) 执行一注胶模压成型工序,所述的注胶模压成型工序包括:油压机工作合模,RTM机 (21)工作,完成注胶固化,冷却成型,得到产品毛坯件(27); 5) 执行一切边开槽工序,所述的切边开槽工序包括子步骤5.1和5.2:
5.1启动所述的切边开槽装置(C),装夹机构(25)夹持产品毛坯件(27)沿所述的工作台 (26)前移,同时,自动切割绳锯系统(28)作上下移动,通过所述的产品毛坯件(27)向前移动 配合自动切割绳锯系统(28)上下移动,对所述的产品毛坯件(27)进行切割;
5.2装夹机构(25)夹持所述被切割后的产品毛坯件(27)继续前移,经过自动开槽装置, 从而在产品上进行开槽; 6) 执行一打孔工序,所述的打孔工序包括:多横孔自动一次成型打孔装置模具(32)下 降,并与产品接触,所述多横孔自动一次成型打孔装置模具的可伸缩打孔钻头工作,完成打 孔,得到产品(38); 7) 执行一清洗工序,所述的清洗工序包括:启动所述的运输辊(33),将所述产品(38)运 输至所述废肩清理装置⑻,进行废屑清理。
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