CN104527091B - 一种纤维布凸模的自动铺料装置 - Google Patents

一种纤维布凸模的自动铺料装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104527091B
CN104527091B CN201510005319.8A CN201510005319A CN104527091B CN 104527091 B CN104527091 B CN 104527091B CN 201510005319 A CN201510005319 A CN 201510005319A CN 104527091 B CN104527091 B CN 104527091B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tail
head
barrow
component
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510005319.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104527091A (zh
Inventor
涂丽艳
颜春
祝颖丹
张洪生
冯雄峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Original Assignee
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS filed Critical Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority to CN201510005319.8A priority Critical patent/CN104527091B/zh
Publication of CN104527091A publication Critical patent/CN104527091A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104527091B publication Critical patent/CN104527091B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Abstract

本发明提供了一种纤维布凸模的自动铺料装置,具体地,所述的装置包括:传动机构、送料机构、安放架、凸型模具和控制系统;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。本发明针对凸模不同部位而巧妙的设计针对型的抓取与安放机构,既集合了人工方式便于铺层情况的调整,又实现了机器手抓取铺料的自动化功能,提供工作效率。

Description

一种纤维布凸模的自动铺料装置
技术领域
[0001] 本发明涉及纤维模塑成型制品生产领域,具体地,本发明提供了一种纤维布凸模 的自动铺料装置。
背景技术
[0002] 复合材料具有轻质高强、良好的抗疲劳性、损伤容限高和力学性能可设计等优异 特性,可使产品轻量化,在节能减排方面潜力十分巨大,又能提高产品的抗撞性能和安全 性。因此,复合材料在汽车、航空、船艇、建筑等行业应用越来越广泛。
[0003] 目前,制约复合材料规模化应用的主要原因之一是复合材料的成本尤其是制造成 本偏高。特别是在纤维布凸模铺料过程中,需要使纤维布形成凸起状态,这要求铺料装置具 有很高的控制精度。目前,本领域除了使用专用机器人之外,尚无能够代替人工铺料的方 式。
[0004] 复合材料凸模铺料主要有两种方式,人工铺料和机器手自动抓取铺料。人工铺料, 在复杂制件时,可以方便随时调整布料铺层间的贴合度,但人工操作工作量大、过程繁琐, 不利于自动化生产;机器手自动抓取铺料,实现了自动化铺料,工作效率高,但实际运用中 常需要多台机器人同时工作,还需根据制件的结构配备专用机器手抓头,虽然实现了自动 化的要求,但价格十分昂贵,不利于推广。
[0005] 综上所述,本领域尚缺乏一种纤维布自动铺料装置,特别是适合凸模的纤维布自 动铺料装置。
发明内容 _6] 本发明的目的是提供一种纤维布自动铺料装置,特别是适合凸模的纤维布自动铺 料装置。
[0007] 本发明的第一方面,提供了一种纤维布凸模自动铺料装置,所述装置包括:传动机 构、送料机构、安放架、凸型模具⑵和控制系统;其中:
[0008] 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;
[0009] 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;
[0010] 所述安放架包括定型模具安放架(1),和切割产品安放架(17);
[0011] 所述的凸型模具⑵安放于所述的定型模具安放架⑴上;
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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(1S)、尾端搬运执行组件横梁(I9)、尾端搬运架活动横臂(20)、尾端搬运架执行头 桁架(21)、尾端搬运架滑块(25)、第一电机,和第一气缸;和/或
[0015]所述的首端组件传动机构包括:首端搬运执行组件架⑷、首端搬运执行组件横梁 (5)、首端搬运架执行头桁架(6)、首端搬运架滑块(15)、第二电机,和第二气缸。
[0016]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(7)和第二尾端片材(8))。
[0017]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(22),水平移动尾框(23),尾端搬运底板(3);和/或
[0018]所述的首端组件送料机构包括首端搬运组件取料框(16),首端搬运底板(24)。 [0019]在另一优选例中,所述的首端搬运底板G4)可以与纤维片材结合;较佳地,所述的 结合方式为真空吸附。 * ^
[0020]在另一优选例中,所述的尾端搬运底板(3)可以与纤维片材结合;较佳地,所述的 结合方式为真空吸附。 ^ ?
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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置。
[0025]在另一优选例中,所述的切割产品安放架(17)上设有选自下组的一个或多个安放 占. ~
[0026]用于放置第一尾端片材⑺的第一尾端片材安放点;
[0027]用于放置第二尾端片材(8)的第二尾端片材安放点;
[0028]用于放置第一首端片材(10)的第一首端片材安放点;和 [0029]用于放置第二首端片材⑼的第二首端片材安放点。
[0030] 在另一优选例中,所述的尾端组件传动机构中,
[0031]所述的尾端搬运横梁(I9)安装于所述的尾端搬运执行组件架(18)上;所述的尾端 搬运架活动横臂(20)安装于所述的尾端搬运执行组件横梁(19)上,且所述的尾端搬运架活 动横臂(2〇)可以在所述的尾端搬运执行组件横梁(I9)上进行横向滑动。
[0032]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桁架(21) 相连;
[0033] 所述的尾端搬运架滑块(25)安装于所述的尾端搬运架活动横臂(20)上,且可以沿 所述的尾端搬运架活动横臂(2〇)(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;
[0034] 所述的尾端搬运架执行头桁架(21)(可上下移动)安装于所述尾端搬运架滑块 (25)上,所述的尾端搬运架执行头桁架(21)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。
[0035]在另一优选例中,所述的尾端搬运架滑块(¾)为一中空结构,且所述的尾端搬运 架执行头桁架(21)穿入所述的尾端搬运架滑块(25)的中空部分。
[0036]且所述的首端搬运架滑块(15)可以在所述的首端搬运执行组件横梁(5)上进行水 平滑动,并带动首端组件送料机构横向移动;
[0037]且所述的首端搬运架滑块(15)可以在所述的首端搬运架执行头桁架(6)上进行滑 动,并带动所述首端组件送料机构的纵向移动。
[0038] 在另一优选例中,所述的首端组件传动机构中,
[0039] 所述的首端搬运执行组件横梁(5)安装在所述的首端搬运执行组件架⑷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(5)上,且可以沿所述的首端搬运 执行组件横梁(5)滑动;
[0040] 所述的首端搬运架执行头桁架(6)安装于所述的首端搬运架滑块(15)上,且可以 上下移动;
[0041] 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⑹相连;
[0042] 且所述的首端搬运架滑块(15)可以在所述的首端搬运执行组件横梁(5)上进行水 平滑动,并带动首端组件送料机构横向移动;
[0043] 且所述的首端搬运架执行头桁架(6)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。
[0044] 在另一优选例中,所述的送料机构中,所述的尾端搬运底板(3)和所述的首端搬运 底板(24)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(3)和所述的首端搬 运底板(24)分别与真空提供装置(优选为真空泵)联通;
[0045] 所述的尾端搬运组件取料框(22)、水平移动尾框(23)均安装于所述的尾端搬运执 行头桁架(21)上;且所述的尾端搬运组件取料框(22)和所述的水平移动尾框(23)可向水平 和/或左右方向移动;
[0046] 所述的首端搬运组件取料框(16)安装于所述的首端搬运架执行头桁架(6)上;且 所述的首端搬运组件取料框(16)可在水平方向上前后和左右移动。
[0047] 在另一优选例中,所述的首端搬运底板(24)通过曲线规则排列小孔与真空泵连 通。
[0048] 在另一优选例中,所述的尾端搬运底板⑶通过曲线规则排列小孔与真空栗连通。
[0049] 在另一优选例中,所述的尾端搬运组件取料框(22)和所述的水平移动尾框(23)可 以相对于所述的尾端搬运架执行头桁架(21)进行活动。
[0050] 在另一优选例中,所述的首端搬运组件取料框(16)可以相对于所述的首端搬运架 执行头桁架⑹进行活动。
[0051] 在另一优选例中,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。
[0052] 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。
[0053] 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
[0054] 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
[0055] 所述的电机选自下组:普通电机、伺服电机,或其组合。
[0056] 本发明的第二方面,提供了一种纤维布凸模自动铺料方法,所述的方法用如本发 明第一方面所述的装置进行,且所述的方法包括步骤(1)和(2):
[0057]所述的步骤⑴包括以下子步骤1.1-1.5:
[0058] 1 • 1将待铺料的凸型模具⑵定位安置于定型模具安放架(1)上,将第一尾端片材 (7)、第二尾端片材(8)、第一首端片材⑼和第二首端片材(10)置于产品安放架(17)的对应 安放点;
[0059] 1 • 2驱动所述首端搬运执行组件横梁(5)上的首端搬运架滑块(15),使其定位至裁 剪后产品片材第一首端片材(10)的位置,驱动所述首端搬运架执行头桁架¢3)下移,并与所 述第一首端片材(10)结合,并将所述第一首端片材(10)搬运至凸型模具(2)相应的位置上; [0060] 1.3所述的首端搬运架执行头桁架⑹下沉,至与所述凸型模具(2)压合后,所述的 首端搬运底板(24)上移,所述的首端搬运组件取料框(16)沿模具边向四个水平方向移动; [0061] 1.4将所述的第一首端片材(10)与所述的首端搬运架执行头桁架(6)分离,所述的 首端搬运组件取料框(16)继续向四个水平方向移动;
[0062] 1.5然后使所述的首端搬运组件取料框(16)脱离所述凸型模具,形成首端片材成 型广品;
[0063] 所述的步骤⑵包括以下子步骤2.1-2.5:
[0064] 2.1将待铺料的凸型模具(2)定位安置于定型模具安放架(1)上,将第一尾端片材 (7)、第二尾端片材(8)、第一首端片材C?)和第二首端片材(1〇)置于产品安放架(17)的对应 安放点;
[0065] 2.2驱动所述尾端搬运架活动横臂(20)上的尾端搬运架滑块(25)使其定位裁剪后 第一尾端片材(7)的位置,驱动所述尾端搬运架执行头桁架(21)下移,并与所述第一尾端片 材(7)结合,并将所述第一尾端片材(7)片材搬运至凸型模具(2)相应的位置上;
[0066] 2.3尾端搬运架执行头桁架(21)下沉,至与所述凸型模具(2)压合后,所述的尾端 搬运底板(3)上移,所述的尾端搬运组件取料框(22)和所述的水平移动尾框(23)沿模具边 向左、右、后三个水平方向移动;
[0067] 2.4将所述的第一尾端片材(7)与所述的尾端搬运架执行头桁架(21)分离,所述的 尾端搬运组件取料框(22)和所述的水平移动尾框(23)继续向三个向水平方向移动;
[0068] 2.5使所述的尾端搬运组件取料框(22)和所述的水平移动尾框(2¾脱离所述凸型 模具,形成尾端片材成型产品。
[0069] 在另一优选例中,所述的方法还包括:依次重复步骤⑴和⑵。
[0070] 在另一优选例中,在所述步骤1 • 2和2.2中,所述的结合方式为真空吸附。
[0071] 在另一优选例中,在所述步骤1 • 4和2 • 4中,所述的分离方式为关闭真空吸附。
[0072] 本发明的第三方面,提供了 一种纤维布注胶成型制品生产设备,所述设备具有如 本发明第一方面所述的装置。
[0073] 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
[0074] 图1是本发明的整体结构设计示意图;图中,1为定型模具安放架、2为凸型模具、3 刀庵栖做;IS低収、4为百端搬®执行组件架、5为首端搬运执行组件横梁、6为首端搬运架执 行头g架、7为第一尾端片材、8为第二尾端片材、9为第二首端片材、10为第一首端片材、U 为尾端折叠后产品、14为首端折叠后产品、is为首端搬运架滑块、16为首端搬运组件取料 框、17为切割产品安放架、18为尾端搬运执行组件架、19为尾端搬运执行组件横梁、2〇为尾 端搬运架活动横臂、21为尾端搬运架执行头桁架、22为尾端搬运组件取料框、23为水平移动 尾框、24为首端搬运底板、25为尾端搬运架滑块。
具体实施方式
[0075]本发明人经过长期而深入的研宄,提供了一种纤维布凸模自动铺料装置,所述的 装置针对凸模铺料的情况进行了优化,能够达到现有技术中的机械手铺料方式中所能够达 到的精度,且特别适合用于表面具有立体结构的凸模的铺料。基于上述发现,发明人完成了 本发明。
[0076]纤维布凸模自动铺料装置
[0077]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。
[0078]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。
[0079]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; [0080]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;
[0081]所述安放架包括定型模具安放架1,和切割产品安放架17;其中,上述的定型模具 安放架用于安放所述的凸型模具2,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17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7的第一尾端片材安放点;用于放置第二尾 端片材8的第二尾端片材安放点;用于放置第一首端片材1〇的第一首端片材安放点;和用于 放置第二首端片材9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。
[0082]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。
[0083]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18、尾端搬运执行组件横梁19、尾端搬运架活动横臂20、尾端搬运架执行头桁架 21、尾端搬运架滑块25、第一电机,和第一气缸。
[0084] 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4、首端搬 运执行组件横梁5、首端搬运架执行头桁架6、首端搬运架滑块15、第二电机,和第二气缸。 [0085] 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7和第二尾端片材8)。
[0086] 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22,水平移动尾框23,尾端搬运底板3。
[0087] 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I6,首端搬 运底板24。
[0088]其中,尾端搬运底板3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22,水平移动尾框23的底部,或与所述的尾端搬运组件取料框22,水平 移动尾框23—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3可以与纤维片 材结合;较佳地,所述的结合方式为真空吸附。
[0089]同样,所述的首端搬运底板24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16的底部,或与所述的首端搬运组件取料框16—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24可以与纤维片材结合;较佳地,所述的结合方式为真 空吸附。
[0090] 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19 安装于所述的尾端搬运执行组件架18上;所述的尾端搬运架活动横臂20安装于所述的尾端 搬运执行组件横梁19上,且所述的尾端搬运架活动横臂20可以在所述的尾端搬运执行组件 横梁19上进行横向滑动。
[0091]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21相连;
[0092]所述的尾端搬运架滑块25安装于所述的尾端搬运架活动横臂20上,且可以沿所述 的尾端搬运架活动横臂20 (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;
[0093]所述的尾端搬运架执行头桁架21可上下移动安装于所述尾端搬运架滑块25上,所 述的尾端搬运架执行头桁架21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。
[0094] 在另一优选例中,所述的尾端搬运架滑块25为一中空结构,且所述的尾端搬运架 执行头桁架21穿入所述的尾端搬运架滑块25的中空部分。
[0095] 且所述的首端搬运架滑块15可以在所述的首端搬运执行组件横梁5上进行水平滑 动,并带动首端组件送料机构进行横向移动;
[0096] 且所述的首端搬运架滑块15可以在所述的首端搬运架执行头桁架6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。
[0097] 在本发明的优选实施例中,所述的首端组件传动机构中,
[0098] 所述的首端搬运执行组件横梁5安装在所述的首端搬运执行组件架4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5上,且可以沿所述的首端搬运执行组 件横梁5滑动;
[0099] 所述的首端搬运架执行头桁架6安装于所述的首端搬运架滑块15上,且可以上下 移动;
[0100] 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6相连;
[0101] 且所述的首端搬运架滑块15可以在所述的首端搬运执行组件横梁5上进行水平滑 动,并带动首端组件送料机构横向移动;
[0102] 且所述的首端搬运架执行头桁架6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。
[0103]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3和所述的首 端搬运底板24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3和所述的首端 搬运底板24分别与真空提供装置优选为真空栗联通;
[0104] 所述的尾端搬运组件取料框22、水平移动尾框23均安装于所述的尾端搬运执行头 桁架21上;且所述的尾端搬运组件取料框22和所述的水平移动尾框23可向水平和/或左右 方向移动;
[0105] 所述的首端搬运组件取料框ie安装于所述的首端搬运架执行头桁架6上;且所述 的首端搬运组件取料框16可在水平方向上前后和左右移动。
[0106] 在另一优选例中,所述的首端搬运底板24通过曲线规则排列小孔与真空栗连通。
[0107] 在另一优选例中,所述的尾端搬运底板3通过曲线规则排列小孔与真空泵连通。
[0108] 在另一优选例中,所述的尾端搬运组件取料框22和所述的水平移动尾框23可以相 对于所述的尾端搬运架执行头桁架21进行活动。
[0109] 在另一优选例中,所述的首端搬运组件取料框16可以相对于所述的首端搬运架执 行头桁架6进行活动。
[0110] 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。
[0111] 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。
[0112] 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
[0113] 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
[0114] 所述的电机选自下组:普通电机、伺服电机,或其组合。
[0115] 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。
[0116] 纤维布凸模自动铺料方法
[0117] 本发明还提供了一种与所述的装置相适应的纤维布凸模自动铺料方法,所述的方 法用所述的装置进行,且所述的方法包括步骤⑴和(2):
[0118] 所述的步骤⑴包括以下子步骤1 • 1-1 • 5:
[0119] 1.1将待铺料的凸型模具2定位安置于定型模具安放架1上,将第一尾端片材7、第 二尾端片材8、第一首端片材9和第二首端片材10置于产品安放架17的对应安放点;
[0120] 1.2驱动所述首端搬运执行组件横梁5上的首端搬运架滑块15,使其定位至裁剪后 产品片材第一首端片材10的位置,驱动所述首端搬运架执行头桁架6下移,并与所述第一首 端片材10结合,并将所述第一首端片材10搬运至凸型模具2相应的位置上;
[0121] 1.3所述的首端搬运架执行头桁架6下沉,至与所述凸型模具2压合后,所述的首端 搬运底板24上移,所述的首端搬运组件取料框16沿模具边向四个水平方向移动;
[0122] 1.4将所述的第一首端片材10与所述的首端搬运架执行头桁架6分离,所述的首端 搬运组件取料框16继续向四个水平方向移动;
[0123] I.5然后使所述的首端搬运组件取料框16脱离所述凸型模具,形成首端片材成型 产品;
[0124] 所述的步骤⑵包括以下子步骤2.1-2.5:
[0125] 2.1将待铺料的凸型模具2定位安置于定型模具安放架1上,将第一尾端片材7、第 二尾端片材8、第一首端片材9和第二首端片材10置于产品安放架17的对应安放点;
[0126] 2.2驱动所述尾端搬运架活动横臂20上的尾端搬运架滑块25使其定位裁剪后第一 尾端片材7的位置,驱动所述尾端搬运架执行头桁架21下移,并与所述第一尾端片材7结合, 并将所述第一尾端片材7片材搬运至凸型模具2相应的位置上;
[0127] 2.3尾端搬运架执行头桁架21下沉,至与所述凸型模具2压合后,所述的尾端搬运 底板3上移,所述的尾端搬运组件取料框22和所述的水平移动尾框23沿模具边向左、右、后 三个水平方向移动;
[0128] 2.4将所述的第一尾端片材7与所述的尾端搬运架执行头桁架21分离,所述的尾端 搬运组件取料框22和所述的水平移动尾框23继续向三个向水平方向移动;
[0129] 2.5使所述的尾端搬运组件取料框22和所述的水平移动尾框23脱离所述凸型模 具,形成尾端片材成型产品。
[0130] 在另一优选例中,所述的方法还包括:依次重复步骤⑴和⑵。
[0131] 在另一优选例中,在所述步骤1.2和2.2中,所述的结合方式为真空吸附。
[0132] 在另一优选例中,在所述步骤1.4和2.4中,所述的分离方式为关闭真空吸附。
[0133] 与现有技术相比,本发明的主要优点包括:
[0134] (1)本发明提供了一种针对凸型模具的纤维布的铺层装置,所述的装置针对凸模 的不同部位设计了针对性的抓取与安放机构,以较为简单的构造实现了目前仅能通过机器 手抓取进行的凸模铺料工作,提高了工作效率。
[0135] (2)与现有技术中通过机械手进行铺料的方法相比,本发明的装置价格适中,便于 运用推广。
[0136]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。
[0137]图1是本发明整体结构设计示意图,下面结合附图对本发明一种纤维布凸模自动 铺料装置作进一步详细描述。
[0138] 如图1所示,本发明一种纤维布凸模自动铺料装置,包括:凸型模具2定位安置在定 型模具安放架1上,裁剪后的第一尾端片材7、第二尾端片材8、第二首端片材9和第一首端片 材10定位定点叠加安置在切割产品安放架I7对应位置上。安装在首端搬运执行组件架4上 有首端搬运执行组件横梁5,首端搬运执行组件横梁5安装有可以上下移动的首端搬运架执 行头桁架6,左右移动的滑块15,首端搬运架执行头桁架6上安装有可以上下移动的首端搬 运底板24,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24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16,取料框底板上曲线规则排列与真 空泵联通小孔。
[0139]尾端搬运执行组件架18设有尾端搬运执行组件横梁19,尾端搬运执行组件横梁19 安装有可以左右移动的尾端搬运架活动横臂20,尾端搬运架活动横臂20安装有可以前后移 动尾端搬运架滑块25,尾端搬运架滑块25安装有可以上下移动的尾端搬运架执行头桁架 21,尾端搬运架执行头桁架21上安装有可以上下移动的尾端搬运底板3,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3安装有可以向水平左右方向移动的尾端搬 运组件取料框22,及可以水平移动的水平移动尾框23,尾端搬运组件取料框22、23底板上曲 线规则排列与真空栗联通小孔。
[0140] 动作1:如图1所示,凸型模具2定位安置在定型模具安放架1上,裁剪后第一尾端片 材7、第一尾端片材8、第一首端片材9和第一首端片材1〇定位定点叠加安置在切割产品安放 架n对应位置上。电机驱动首端搬运执行组件横梁5上的移动滑块15,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6下移,启动真空,吸附首端片材,并 搬运至凸型模具2相应的位置上,首端搬运架执行头桁架6下沉至压合上凸型模具2后,首端 搬运首端搬运底板24上移,首端搬运组件首端搬运组件取料框16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16继续向四个水平方向移动一定距 离,首端搬运组件取料框16脱离模具,折弯后形成首端片材的成型产品。
[0141] 动作2:如图1所示,凸型模具2定位安置在定型模具安放架1上,裁剪后第一尾端片 材7、第二尾端片材8、第一首端片材9和第一首端片材10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20上的尾端搬运架滑块25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21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2相应的位置上,尾端搬运架执行头桁架M中的尾端搬运架 滑块25向下移动直至尾端搬运组件取料框22压合上凸型模具2,而后尾端搬运底板3上移, 尾端搬运组件尾端搬运组件取料框22、23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22、23继续向三个水平方向移动一定距离,尾端搬运组件取料 框22、水平移动尾框23脱离模具,折弯后,形成尾端片材的成型产品。
[0142]重复动作1和2,完成尾端片材和首端片材交叉叠加铺料。
[0143]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 (10)

1. 一种纤维布凸模自动铺料装置,其特征在于,所述装置包括:传动机构、送料机构、安 放架、凸型模具⑵和控制系统;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(1),和切割产品安放架(17); 所述的凸型模具⑵安放于所述的定型模具安放架⑴上; 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。
2. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,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(18)、尾端搬运执行组件横梁(19)、尾端搬运架活动横臂 (20)、尾端搬运架执行头桁架(21)、尾端搬运架滑块(25)、第一电机,和第一气缸;和/或 所述的首端组件传动机构包括:首端搬运执行组件架⑷、首端搬运执行组件横梁(5)、 首端搬运架执行头桁架(6)、首端搬运架滑块(15)、第二电机,和第二气缸。
3. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,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(22),水平移动尾框(23),尾端搬运底板(3);和/或 所述的首端组件送料机构包括首端搬运组件取料框(16),首端搬运底板(24)。
4. 如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述的尾端组件传动机构中, 所述的尾端搬运横梁(19)安装于所述的尾端搬运执行组件架(18)上;所述的尾端搬运 架活动横臂(20)安装于所述的尾端搬运执行组件横梁(19)上,且所述的尾端搬运架活动横 臂(20)可以在所述的尾端搬运执行组件横梁(19)上进行横向滑动。
5. 如权利要求4所述的装置,其特征在于,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(21)相连; 所述的尾端搬运架滑块(25)安装于所述的尾端搬运架活动横臂(20)上,且可以沿所述 的尾端搬运架活动横臂(20)横向移动,并带动所述的尾端组件送料机构横向滑动; 所述的尾端搬运架执行头桁架(21)安装于所述尾端搬运架滑块(25)上,所述的尾端搬 运架执行头桁架(21)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。
6. 如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述的首端组件传动机构中, 所述的首端搬运执行组件横梁⑸安装在所述的首端搬运执行组件架(4)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(5)上,且可以沿所述的首端搬运执行 组件横梁(5)滑动; 所述的首端搬运架执行头桁架(6)安装于所述的首端搬运架滑块(15)上,且可以上下 移动; 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⑹相连; 且所述的首端搬运架滑块(15)可以在所述的首端搬运执行组件横梁(5)上进行水平滑 动,并带动首端组件送料机构横向移动; 且所述的首端搬运架执行头桁架(6)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。
7. 如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述的送料机构中,所述的尾端搬运底板(3) 和所述的首端搬运底板(24)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 (3)和所述的首端搬运底板(24)分别与真空提供装置联通; 所述的尾端搬运组件取料框(22)、水平移动尾框(23)均安装于所述的尾端搬运执行头 桁架(21)上;且所述的尾端搬运组件取料框(22)和所述的水平移动尾框(23)可向水平和/ 或左右方向移动; 所述的首端搬运组件取料框(16)安装于所述的首端搬运架执行头桁架(6)上;且所述 的首端搬运组件取料框(16)可在水平方向上前后和左右移动。
8.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,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;和/或 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。
9.一种纤维布凸模自动铺料方法,其特征在于,所述的方法用如权利要求1-8任一所述 的装置进行,且所述的方法包括步骤⑴和(2): 所述的步骤⑴包括以下子步骤1.1-1.5:
1.1将待铺料的凸型模具(2)定位安置于定型模具安放架(1)上,将第一尾端片材(7)、 第二尾端片材(8)、第一首端片材(9)和第二首端片材(10)置于产品安放架(17)的对应安放 占.
1.2驱动所述首端搬运执行组件横梁⑸上的首端搬运架滑块(15),使其定位至裁剪后 产品片材第一首端片材(10)的位置,驱动所述首端搬运架执行头桁架(6)下移,并与所述第 一首端片材(10)结合,并将所述第一首端片材(10)搬运至凸型模具⑵相应的位置上;
1.3所述的首端搬运架执行头桁架(6)下沉,至与所述凸型模具(2)压合后,所述的首端 搬运底板(24)上移,所述的首端搬运组件取料框(16)沿模具边向四个水平方向移动;
1.4将所述的第一首端片材(10)与所述的首端搬运架执行头桁架(6)分离,所述的首端 搬运组件取料框(16)继续向四个水平方向移动;
1.5然后使所述的首端搬运组件取料框(16)脱离所述凸型模具,形成首端片材成型产 品; 所述的步骤⑵包括以下子步骤2.1-2.5:
2.1将待铺料的凸型模具(2)定位安置于定型模具安放架(1)上,将第一尾端片材(7)、 第二尾端片材(8)、第一首端片材⑼和第二首端片材(1〇)置于产品安放架(17)的对应安放 占.
2.2驱动所述尾端搬运架活动横臂(20)上的尾端搬运架滑块(25)使其定位裁剪后第一 尾端片材(7)的位置,驱动所述尾端搬运架执行头桁架(21)下移,并与所述第一尾端片材 (7)结合,并将所述第一尾端片材(7)片材搬运至凸型模具(2)相应的位置上;
2.3尾端搬运架执行头桁架(21)下沉,至与所述凸型模具(2)压合后,所述的尾端搬运 底板(3)上移,所述的尾端搬运组件取料框(22)和所述的水平移动尾框(2¾沿模具边向左、 右、后三个水平方向移动;
2.4将所述的第一尾端片材(7)与所述的尾端搬运架执行头桁架(21)分离,所述的尾端 搬运组件取料框(22)和所述的水平移动尾框(23)继续向三个向水平方向移动;
2.5使所述的尾端搬运组件取料框(22)和所述的水平移动尾框(23)脱离所述凸型模 具,形成尾端片材成型产品。
10.—种纤维布注胶成型制品生产设备,其特征在于,所述设备具有如权利要求1-8任 一所述的装置。
CN201510005319.8A 2015-01-04 2015-01-04 一种纤维布凸模的自动铺料装置 Active CN104527091B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510005319.8A CN104527091B (zh) 2015-01-04 2015-01-04 一种纤维布凸模的自动铺料装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510005319.8A CN104527091B (zh) 2015-01-04 2015-01-04 一种纤维布凸模的自动铺料装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104527091A CN104527091A (zh) 2015-04-22
CN104527091B true CN104527091B (zh) 2017-05-31

Family

ID=52842811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510005319.8A Active CN104527091B (zh) 2015-01-04 2015-01-04 一种纤维布凸模的自动铺料装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104527091B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105835305B (zh) * 2016-05-19 2018-06-19 长春富维—江森自控汽车饰件系统有限公司 一种软质pet织物抓取和矫形机构
CN106426980B (zh) * 2016-10-19 2018-11-23 山东理工大学 风电叶片真空灌注制造中纤维布的自动铺层设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204604938U (zh) * 2015-01-04 2015-09-02 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种纤维布凸模的自动铺料装置及纤维布注胶成型制品生产设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4293361A (en) * 1980-01-21 1981-10-06 Grumman Aerospace Corporation Work support for forming laminations
GB2268704B (en) * 1992-07-16 1996-01-10 British Aerospace Layup preparation for fibre reinforced composites
US6860957B2 (en) * 2002-06-13 2005-03-01 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Automatic prepreg laminating method and apparatus for carrying out the same
FR2928294B1 (fr) * 2008-03-07 2016-12-30 Duqueine Rhone Alpes Procede et dispositif de realisation d'un profil courbe en materiau composite,et profil correspondant.
CN104097335B (zh) * 2014-06-18 2016-05-18 际华三五零二职业装有限公司 一种防弹头盔自动铺片机的取送料片及顺理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204604938U (zh) * 2015-01-04 2015-09-02 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种纤维布凸模的自动铺料装置及纤维布注胶成型制品生产设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN104527091A (zh) 2015-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102866665B (zh) 用于全电动折弯机的多轴同步控制系统的控制方法
CN202143999U (zh) 一种电池极片自动切割及取料装置
CN102642331B (zh) 压力机上下料机械手控制系统
CN104527091B (zh) 一种纤维布凸模的自动铺料装置
CN204308960U (zh) 一种机械手
CN202606771U (zh) 双平面伺服铆接作业装置
CN102806258B (zh) 机器视觉引导的自动冲床
CN202479427U (zh) 数控铆接机
CN203460432U (zh) 一种汽车内饰件的自动包覆模具
CN203003585U (zh) 数控机床的伺服机械手
CN103769548A (zh) 一种大型数字化无模铸造成形机
CN202667535U (zh) 一种用于铝合金缸盖罩的全自动铆接装置
CN103371200B (zh) 一种三轴联动数控蛋糕裱花机
CN203326046U (zh) 一种多工位连续电芯热冷压整形机
CN103465424A (zh) 超薄保护壳套的成型工艺及专用加工装置
CN204604938U (zh) 一种纤维布凸模的自动铺料装置及纤维布注胶成型制品生产设备
CN203738215U (zh) 钣金件的数控自动点焊设备
CN202803847U (zh) 用于全电动折弯机的多轴同步控制系统
CN205818504U (zh) 一种机械加工废屑快速压块装置
CN204842583U (zh) 门板中央件包裹及包边设备
CN204997920U (zh) 基于双臂机器人结构的全自动注胶机
CN204771420U (zh) 卡扣自动安装系统
CN104889715A (zh) 卡扣自动安装系统
CN208628235U (zh) 钢质门门框锁孔数控定位系统
CN202727804U (zh) 一种立体雕刻机中的工作台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant