CN106660232A - 纤维铺放机和制造纤维铺层的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造纤维铺层的纤维铺放机（2）具有用于定位成型模具(12)的、可借助x滑架(21)在x方向上能直线移动且能绕竖向的转动轴线(25)转动的模具台(23)。在模具台(23)上方设有铺丝头(26)，其可借助y滑架(28)横向于x方向直线移动。由于铺丝头(26)可直线移动，故将模具台(23)安装在机架(15)上比较简单，因而可以快速高效地制造纤维铺层。尤其是模具台(23)的自动装卸载简单易行。

Description

纤维铺放机和制造纤维铺层的方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于制造纤维铺层的纤维铺放机。本发明还涉及制造纤维铺层的方法。
背景技术
由WO2009/042225A2公开了一种用于制造纤维铺层的纤维铺放机。该纤维铺放机具有三轴工作台，该工作台可相对于铺丝头绕竖向转轴转动并可在两个方向上直线移动。在三轴工作台上设有作为光滑模具面的真空台。铺丝头在真空台上方固定安置在机架上并具有用于纤维带的导轨，导轨可以借助线性致动器在竖向上移位以将纤维带进给至模具面。
发明内容
本发明基于以下任务，提供一种纤维铺放机，其通过简单、柔性且高效的方式能够制造纤维铺层。
该任务将通过具有权利要求1的特征的纤维铺放机完成。由于铺丝头可借助y滑架在模具台上方沿水平Y方向直线移动，故模具台只须在横向于或垂直于y方向延伸的x方向上直线移动以制造纤维铺层并可绕竖向延伸的转动轴线转动，以便能制造具有任何纤维取向的纤维铺层。通过这种轴布置，可以实现包括安置于其上的成型模具在内的模具台的简单定位。就此牵涉到快速的装卸载以使纤维铺放机具有高生产率。尤其是模具台只能沿x方向的移动可以实现简单快速的自动装卸载。因为铺丝头只能直线移动，即铺丝头不具有竖向延伸的转动轴线，故纤维在供应和输送过程中未扭曲，因而可简单快速地将待铺放纤维供给该铺丝头。
所述x滑架、y滑架、铺丝头和/或纤维供应单元优选设置在该机架上。为了将铺丝头进给向模具台或设于其上的成型模具，铺丝头优选在竖直z方向上可直线移动。x滑架为了模具台的自动装卸载而优选可从装载侧直线移动到卸载侧。另外，安置在x滑架上的模具台可绕该转动轴线或z轴回转且作为c轴构成。铺丝头优选是可换的。
根据权利要求2的纤维铺放机保证了纤维铺层的高效制造。由于x滑架可从机架的装载侧直线移动至机架的卸载侧，故模具台可被自动装卸载。为此，该模具台尤其配设有承座，其借助零位夹紧系统或零位夹具夹紧带有成型模具的成型模具架以便纤维铺放。尤其是该纤维铺放机可与主要时间同时地即在纤维铺放期间以成型模具或成型模具架连同设于其上的成型模具被装载和/或卸载。当设置在模具台上的成型模具尚在铺丝时，待铺丝的成型模具一方面已经准备好用于装载该模具台。另一方面，铺完丝的成型模具从模具台被卸下并准备好从纤维铺放机中进一步卸载，其中该模具台与铺完丝的成型模具的进一步卸载无关地准备使用或投入使用以制造另一纤维铺层。因此，纤维铺放机沿其x轴在端侧具有装卸载区域，并且在其间即在y轴下方具有用于纤维倾倒的区域。该机架优选具有机座，该机座在x方向和y方向上延伸并且x滑架可在该机座上直线移动或者该x导轨设置在该机座上。所述装载侧和卸载侧优选相对于模具台布置在对置两侧。
根据权利要求3的纤维铺放机保证了纤维铺层的高效制造。由于模具台具有多个夹紧单元，故成型模具架连同设于其上的成型模具可以被简单快速地夹紧和松开以便模具台的装载和/或卸载。这些夹紧单元机械夹紧该成型模具架并且例如以零位夹具形式构成。该夹紧单元可以是机电作动的、液压作动的或气压作动的。
根据权利要求4的纤维铺放机保证了模具台的简单快速的装载和/或卸载。优选第一模架操纵单元设置在机架的装载侧，第二模架操纵单元设置在机架的卸载侧。所述至少一个模架操纵单元尤其作为模架升降单元构成，其允许在z方向上升降所述成型模具架。为了自动装载该模具台，第一模架操纵单元在升高位置上准备好成型模具架连同待铺丝的成型模具。使空载的模具台在x方向上移动向装载侧并在做好准备的成型模具架下方经过。随后，以第一模架操纵单元使成型模具架降低，并且成型模具架例如借助夹紧单元被夹紧。现在，已装载的模具台在x方向上移向铺丝头，且设于成型模具架上的成型模具被铺丝。如果铺丝结束，则使模具台在x方向上移向卸载侧。在那里，第二模架操纵单元处于降低位置。为了卸载，成型模具架例如借助夹紧单元与模具台脱开。由于成型模具架借助模具台通过第二模架操纵单元移动，故成型模具架通过第二模架操纵单元从降低位置转入升高位置被卸载。空载的模具台现在可以又被移向装载侧，在装载侧，第一模架操纵单元进给另一成型模具架。第二模架操纵单元可以与模具台装载并行地被卸载，从而第二模架操纵单元做好下次卸载模具台的准备。
根据权利要求5的纤维铺放机保证了纤维铺层的简单高效制造。该横梁保证了铺丝头在y方向上简单移动，而不会影响模具台的移动。为此，在所述至少一个横梁下方尤其形成用于模具台的相应的穿行开口，从而它可以沿x方向从装载侧移动到卸载侧。所述至少一个横梁优选在两端与机架的机座连接。由此，所述至少一个横梁具有高的机械刚度，从而通过简单方式获得在纤维铺层制造时高的纤维铺放速度和进而高生产率。
根据权利要求6的纤维铺放机保证了纤维铺层的简单高效制造。该y滑架可移动安装在两个横梁上，从而铺丝头设置在这些横梁之间。由此，作用于铺丝头的力可被传入该机架，而机架未变形。这两个横梁最好在其各自端以纵向支柱安装在该机架的机座上。由此实现简单快速的纤维铺放。
根据权利要求7的纤维铺放机允许将铺丝头简单快速进给向各自成型模具且尤其灵活制造三维纤维铺层。铺丝头可借助z滑架在z方向上移动尤其至少200mm，尤其至少400mm，尤其至少600mm。为了制造三维纤维铺层，如此构成控制单元，铺丝头并非只能在z方向上移动以便其进给，而是也可在纤维铺放过程中移动，从而成型模具的三维的即非平面的模具面可被落放纤维。该铺丝头在纤维铺放过程中可以在其行程内移动，在z方向上移动尤其至少50mm、尤其至少100mm、尤其至少150mm。铺丝头最好可换地安置在z滑架上。由此，纤维铺放机的可用性和进而其灵活性和生产率被提高。铺丝头可附加绕平行于x方向延伸的转动轴线转动，从而在铺丝头的安装处形成a轴。纤维铺层由此可以在z方向上具有较大尺寸，即弯曲较大。
根据权利要求8的纤维铺放机保证了纤维铺层的快速高效制造。该铺丝头在纤维铺放时在y方向上单向运动。由于所述至少一个转向件和至少一个纤维筒子库相对于铺丝头相互对置设置，故待铺放纤维在铺丝头初始位置或者y滑架初始位置从至少一个纤维筒子库中被抽出以用于后面的纤维铺放过程。所述至少一个转向件最好安置在y滑架上。例如所述至少一个转向件在y方向上具有比铺丝头更大的距至少一个纤维筒子库的距离。因为纤维在铺丝头初始位置即在纤维铺放开始时已经从至少一个纤维筒子库中被抽出，故铺丝头可以在纤维铺放过程中在y方向上快速移动。因为铺丝头在纤维铺放过程中移动向至少一个纤维筒子库，故纤维不必在纤维铺放过程中进一步从至少一个纤维筒子库被送出或抽出。如果铺丝头在一次纤维铺放过程之后又回移到其初始位置，则纤维从至少一个纤维筒子库被抽出以用于下一次纤维铺放过程。由此还有以下可能性，纤维尽量均匀地从至少一个纤维筒子库被输送出，在这里，升降料箱的动态作用被补偿。因为纤维在抽出过程中不必被同时铺放，故抽出比较顺利。纤维最好在至少一个横梁上方从至少一个纤维筒子库被送出。所述至少一个纤维筒子库优选在x方向上安置在所述至少一个横梁旁边，从而纤维在x方向上从至少一个纤维筒子库被送出，随后通过安置在托架上的至少一个转向件被转向y方向。所述至少一个转向件优选以具有竖向转轴的转向辊形式构成。与至少一个纤维筒子库对置的且尤其是安置在y滑架上的至少一个转向件优选以具有水平转轴的转向辊形式构成。该纤维铺放机最好具有两个纤维筒子库，它们在x方向上设置在至少一个横梁两侧。托架优选安装在纤维筒子库上。也可以设置超过两个的纤维筒子库，它们给铺丝头提供纤维。
根据权利要求9的纤维铺放机保证了简单快速的纤维铺放。至少一个升降料箱补偿作用于纤维的张力的变化，从而纤维张力保持基本恒定。由此，纤维沿纤维路径在至少一个纤维筒子库与铺丝头之间被稳定化且动态力作用被补偿，从而允许较高的纤维铺放和纤维切断速度。另外，尤其由在y轴和z轴上的转向点或转向件引起的纤维路径中的未反转被补偿。
根据权利要求10的纤维铺放机保证了纤维铺层的灵活制造。通过空调单元，机器外壳的内室可以被空气调节，由此允许简单灵活的纤维铺层制造。由于在装载侧和卸载侧的外壳开口可通过盖子被关闭，故该内室的空气调节不受模具台移动的影响。盖子例如以门或伸缩裙板形式构成。通过空气调节，该纤维铺放机保证了最佳加工条件。这尤其在纤维或浸渍纤维是亲水性的和/或其加工性能随其温度而变时是有利的。通过空气调节尤其避免必须空气调节整个加工车间。
本发明还基于以下任务，提供一种纤维铺放设备，其以简单、灵活且高效的方式实现纤维铺层制造。
该任务将通过具有权利要求11的特征的纤维铺放设备完成。通过该输送机构，所述至少两台纤维铺放机可以被自动装卸载。为此，这些成型模具尤其安置在成型模具架上。成型模具或成型模具架在纤维铺放机外面的操纵或输送例如依靠辊式输送系统或借助龙门架实现。根据应用场合，可以实现该系统与工业机器人的组合。所述成型模具或成型模具架尤其可以在导向机构上移动。这些纤维铺放机相互串联和/或相互并联布置。所述导向机构通往每台纤维铺放机的装载侧和/或卸载侧。本发明的纤维铺放设备在纤维铺层制造中具有高生产率。
本发明还基于以下任务，提供一种方法，其以简单、灵活且高效的方式允许纤维铺层的制造。
该任务将通过具有权利要求12的特征的方法来完成。本发明的方法的优点对应于本发明的纤维铺放机的或本发明的纤维铺放设备的优点。本发明的方法尤其也可以利用权利要求1至11的特征来改进。通过模具台的自动装载和卸载，允许生产率高地制造纤维铺层。所述纤维铺放机尤其是四轴结构的。
根据权利要求13的方法保证了高生产率。由于模具台的自动装卸载在纤维铺放机的不同侧进行，故已经可以在铺完丝的成形模具被卸载时准备好待铺丝的成型模具。由此获得用于装卸载的短暂的非生产时间。
根据权利要求14的方法保证了高生产率。由于纤维铺放机的自动装载和/或自动卸载在时间上与纤维铺放同时进行，故缩短了非生产时间。安置在纤维铺放机的装载侧的第一操操纵单元例如借助输送机构被装载待铺丝的成型模具。成型模具尤其安置在成型模具架上。装载与用于将纤维铺放到安置在模具台上的另一成型模具的主要时间并行地和/或与模具台的卸载并行地进行。在纤维铺放过程结束之后，铺有纤维的成型模具被移向安置在纤维铺放机的卸载侧上的第二操纵单元。铺完丝的成型模具借助第二操纵单元从模具台被卸载。接着，模具台移向装载侧，在装载侧，模具台借助第一操纵单元被装载准备好的成型模具。随后，模具台又移向铺丝头，在铺丝头处，新成型模具被铺放纤维。由第二操纵单元保持的铺完丝的成型模具在模具台装载过程期间和/或在将纤维铺放到新成型模具过程期间从纤维铺放机中被卸下。因此，卸载在时间上与模具台装载同时地和/或与纤维铺放的主要时间同时地进行。从纤维铺放机中卸载例如借助输送机构实现。该成型模具尤其安置在成型模具架上。
根据权利要求15的方法保证了简单快速的模具台装卸载。通过夹紧单元，带有不同的成型模具的成型模具架被简单、准确且快速地夹紧和松开。
根据权利要求16的方法保证了简单快速的模具台装卸载。由于模具台只能在水平方向且尤其是水平x方向上直线移动，故模具台或设于其上的成型模具的移动和定位可以简单快速地实现。由此，纤维铺放机的生产率被提高。
附图说明
本发明的其它特征、优点和细节从以下对多个实施例的描述中得到，其中：
图1是根据第一实施例的纤维铺放设备的示意图，其具有多台相互平行布置的用于制造纤维铺层的纤维铺放机，
图2是如图1所示的纤维铺放设备的纤维铺放机的透视图，
图3是图2的纤维铺放机的俯视图，
图4是沿图3的剖切线IV-IV的纤维铺放机的剖视透视图，
图5是根据第二实施例的纤维铺放设备的示意图，其具有相互串联设置的用于制造纤维铺层的纤维铺放机。
具体实施方式
以下，结合图1至图4来描述本发明的第一实施例。纤维铺放设备1具有用于制造纤维铺层3的多台纤维铺放机2。纤维铺放机2的结构相同。在图1中，纤维铺放设备1例如具有六台结构相同的纤维铺放机2，它们分两组设置。每组具有三台相互平行布置的纤维铺放机2。
为了纤维铺放机2的自动装卸载，纤维铺放设备1具有输送机构4、5。所述输送机构例如具有多个输送滑架4，它们可以在导向机构5上移动。导向机构5具有装载部段6，其从接纳点7延伸向纤维铺放机2的各装载侧8。在装载部段6上可移动地安置有至少一个输送滑架4。导向机构5还具有卸载部段9，其从纤维铺放机2的各自卸载侧10延伸至倾倒位置11。在卸载部段9上可移动地安置有至少一个输送滑架4。
借助输送机构4、5，未铺丝的成型模具12即要被铺放纤维13的成型模具12可以从接纳点7移动向装载侧8，并且铺放有纤维13的成型模具12可从卸载侧10移动至倾倒位置11。成型模具12安置在成型模具架14上。纤维铺放机2的结构相同，从而以下只描述其中一台纤维铺放机2。纤维铺放机2具有包括机座16和设于其上的横梁17、18的机架15。机座16基本在水平x方向和与之垂直延伸的水平y方向上延伸。横梁17、18平行于y方向延伸并且在x方向上间隔地设置在机座16上。横梁17、18分别在两端借助纵向支柱19在z方向上设置在机座16上方。z方向的走向垂直于x方向和y方向，从而x方向、y方向和z方向形成卡迪尔坐标系。
在机座16上设有两个x导轨20，它们在x方向上延伸并且在y方向上相互间隔。在x导轨20上安装有x滑架21，它可借助x驱动马达22沿x方向在装载侧8与卸载侧10之间移动。为此，x导轨20在x方向上沿整个机座16延伸。在x滑架21上设置模具台23，其借助c驱动马达24可绕竖向转动轴线25转动。竖向转动轴线25也被称为c轴。c轴25平行于z方向延伸。模具台23可以借助x滑架21只在x方向上直线移动。
模具台23用于相对于铺丝头26定位各自成型模具12。为了机械夹紧和松开成型模具架14连同各自成型模具12，模具台23具有多个夹紧单元27。夹紧单元27如图3示意所示。夹紧单元27原则上是已知的并且例如以零位夹具形式构成。夹紧单元27是机电作动的、液压作的动或气压作动的。
为将纤维13铺放到各成型模具12的两维的或三维的模具面S上，铺丝头26可在z方向上定位在模具台23上方。铺丝头26可沿y方向和沿z方向移动。为此在横梁17、18上安装有y滑架28，y滑架可借助y驱动马达29沿y方向直线移动。y滑架28安装在y导轨30上，y导轨设置在横梁17、18顶面上。y滑架28在横梁17、18之间延伸。为使铺丝头26在z方向上移动，在y滑架28上设置z滑架31。z滑架31安装在z导轨32上并可借助z驱动马达33沿z方向移动。z导轨32平行于z方向延伸并且在x方向上相互间隔。
铺丝头26安置在z滑架31上。铺丝头26最好是可更换地安装的。铺丝头26只能在y方向上直线移动。铺丝头26在z滑架31上无法转动。或者，铺丝头26可以绕平行于x方向延伸的转动轴线转动，就是说，形成一个a轴。由此，可以制造弯曲比较大的三维纤维铺层3。
铺丝头26可以借助z滑架31沿z方向直线移动至少200mm，尤其至少400mm，至少600mm。为了制造三维的纤维铺层3，如此构成纤维铺放机2的控制单元34，即，铺丝头26在纤维铺放13期间可借助z滑架31通过其行程直线移动至少50mm，尤其至少100mm，尤其至少150mm。
为了模具台23沿x方向移动，在横梁17、18下方在各自对应的纵向支柱19之间形成用于模具台23的穿行开口35、36。为了给模具台23自动装载成型模具架14，在装载侧8设置第一模架操纵单元37，而为了从模具台23自动卸载成型模具架14，在卸载侧10设置第二模架操纵单元38。操纵单元37、38沿x方向上被安装在机座16端侧上。模架操纵单元37、38作为升降单元构成，其用于升降该成型模具架14。为此，模架操纵单元37、38具有至少三个、尤其是至少四个升降件39。升降件39具有活塞40，活塞可以沿z方向在对应的缸41内移位。升降件39是机电作动的、液压作动的或气压作动的。尤其是属于各模架操纵单元37、38的升降件39借助控制单元34被同步操纵以升高或降低成型模具架14。
纤维铺放机2具有纤维供应单元42用于提供待铺放的纤维13。纤维供应单元42具有两个纤维筒子库43、44，其中，第一纤维筒子库43在x方向上设置在第一横梁17旁边，第二纤维筒子库44设置在第二横梁18旁边。这些纤维筒子库43、44在y方向上安装在机座16端侧上。这些纤维筒子库43、44分别具有用于纤维筒子46的多个纤维筒子座45。纤维筒子46设置在各自纤维筒子座45上且可绕各自水平轴线47回转地安装。各自水平转轴47平行于y方向延伸。纤维13可通过呈导辊状的导向件50被供给各自升降料箱48、49，其用于补偿作用于纤维13的张力的变化。各自升降料箱48、49具有呈转向辊形式的转向件51，它们可以沿z方向移位并借助重力预先绷紧纤维13。转向件51也被称为调节辊。通过转向件51的移位，一方面由纤维筒子46惯性引起的且另一方面由在放置纤维13时在切割各个纤维13情况下的纤维13的不一致输送决定的动态作用可被补偿。纤维13可通过呈导辊形式的导向件53被转向并且可从各自纤维筒子库43、44被送出。转向件51的位置在升降料箱48、49的工作中被控制。传感器52用于此，所述传感器确定转向件51在z方向上的偏移。在z方向的偏移围绕一个理论位置被调整，其中，该纤维筒子座45配备有可调的制动器。
纤维13在x方向上从纤维筒子库43、44移出并且通过形成竖向转向轴线的竖立设置的转向件54被转向至y方向。这些转向件54以转向辊形式构成。转向件54安装在托架55上，托架被固定在纤维筒子库43、44之间。在y滑架28的背对铺丝头26和纤维筒子库43、44的一侧，设有呈转向辊形式的多个水平转向件46，它们首先使纤维13从y方向转至z方向，随后又从z方向转至y方向。这些转向件56形成水平转向轴线。在y滑架28和纤维筒子库43、44之间，在z滑架31上方设有其它的水平转向件57。这些转向件57构成水平转向轴线并相对于铺丝头26使纤维13从y方向转入z方向。转向件57以转向辊形式构成。铺丝头26的结构是已知的。
纤维铺放机2具有仅在图3和图4中被示出的机器外壳58。机器外壳58界定出内室5，在该内室中设有纵向支柱19，其具有横梁17、18、y滑架28、z滑架31和铺丝头26。机器外壳58朝向装载侧8具有第一外壳开口60并朝向卸载侧10具有第二外壳开口61，它们通过各自盖子62可被紧密关闭和打开。在图3中仅草草示出外壳开口60、61和对应的盖子62。盖子62例如以门或伸缩裙板形式构成。
为了空气调节内室59，纤维铺放机2具有安置在机座16上的空调单元63。为了进入内室59，在机器外壳58中设有另外两个外壳开口64、65，它们在各自相邻的纵向支柱19之间通入内室59。外壳开口64、65可借助门66被关闭。
纤维铺放设备1的和纤维铺放机2的工作方式如下：
这些纤维铺放机2借助输送机构4、5自动装载成型模具架14，待铺丝的成型模具12安置在成型模具架上。为此，至少一个输送滑架4从在导向机构5的装载部段6上的接纳点7移动至纤维铺放机2的各自装载侧8。装载如此进行，输送机构4、5将成型模具架14供给第一模架操纵单元37。第一模架操纵单元37优选位于升高位置。只要第一模架操纵单元37未处于升高位置，则第一模架操纵单元在装载之前或之后转移入升高位置。各纤维铺放机2的装载在时间上与纤维13铺放和/或与模具台23卸载并行地进行。
在第一模架操纵单元37在装载侧8准备待铺丝的成型模具12期间，借助铺丝头6制造纤维铺层3。为此，成型模具架14连同设于其上的成型模具12借助夹紧单元27在模具台23上被夹紧。模具台23在纤维铺放过程中可借助x滑架21沿x方向直线移动并且借助c驱动马达24绕转动轴线25转动以获得期望的纤维取向。另外，铺丝头26在纤维铺放时借助y滑架28沿y方向移动并借助z滑架31沿z方向移动。通过使铺丝头26在z方向上移动，尤其可以制造三维的纤维铺层3。
在完成纤维铺层3之后，使x滑架21在x方向上移动至卸载侧10。在那里，第二模架操纵单元38处于降低位置。为了自动卸载成型模具架14，成型模具架借助夹紧单元27从模具台23上被松开。随后，第二模架操纵单元38的升降件39从降低位置转入升高位置，从而成型模具架14连带铺完丝的成型模具12从模具台23上被自动卸下。
接着，x滑架21从卸载侧10移动到装载侧8，在装载侧，第一模架操纵单元37在升高位置准备好下一个成型模具架14。如果模具台23位于成型模具架14下方，则第一模架操纵单元37的升降件39从升高位置转入降低位置，由此，成型模具架14安置在模具台23上。成型模具架14随后借助夹紧单元27被夹紧在模具台23上。现在，模具台23在x方向上移动向铺丝头26以进行下次纤维铺放过程，从而它能以新的纤维铺放过程开始。第一模架操纵单元37的升降件39又转入降低位置以便新的装载。
纤维铺放机2的自动卸载借助输送机构4、5进行，所述输送机构从各自卸载侧10通往倾倒位置11。各纤维铺放机2的卸载在时间上与给模具台23装载成型模具架14连同设于其上的待铺丝的成型模具12和/或与给成型模具12铺放纤维13同时进行。为了卸载，输送滑架4从第二模架操纵单元38接过成型模具架14和设置在其上的成型模具12并从在导向机构5的卸载部段9的各卸载侧10移动至倾倒位置11。第二模架操纵单元38的升降件39在卸载后转入降低位置，从而模具台23又可以被卸载。
接受空气调节的机器外壳58的外壳开口60、61主要借助盖子62被封闭并且只在模具台23从装载侧8移向铺丝头26或者从铺丝头26移向卸载侧10或者从卸载侧10移向装载侧8时才被打开。
当铺丝头26在y方向上移动向纤维筒子库43、44时，纤维13的铺放单方向进行。在此移动过程中，在竖向转向件54和水平转向件56之间的距离缩短，从而在纤维铺放过程中纤维13不必从纤维筒子库43、44被抽出。由此，纤维铺放可以比较快速地进行。当铺丝头26撤离纤维筒子库43、44时，纤维13于是从纤维筒子库43、44被抽出以用于下一次纤维铺放过程。纤维13张力的变化借助升降料箱48、49来补偿。
以下，结合图5来描述本发明的第二实施例。不同于第一实施例，这些纤维铺放机2分为两组串联布置。导向机构5如此构成，即，输送滑架4可以通过各自装载部段6和各自卸载部段9移动向每台纤维铺放机2的装载侧8和卸载侧10。各纤维铺放机2的纤维筒子库43、44朝向空隙67布置。空隙67由两排纤维铺放机2构成。在空隙67中设置例如包括纤维筒子46的备料库，用于重新装备纤维筒子库43、44。关于纤维铺放设备1的和纤维铺放机2的其它结构和其它工作方式，参见之前的实施例。
以下情况一般适用：这些纤维铺放机2允许由牵拉-浸润材料和/或切分-牵拉材料和/或能具有粘合剂的干燥纤维13构成的纤维束的铺放。纤维13优选是碳纤维和/或玻璃纤维。纤维铺层3能以任何纤维取向和/或外形来制造。纤维铺放机2自给自足工作。为了给纤维铺放机2装载和卸载，纤维铺放设备1可具有上级控制装置。纤维铺放机2尤其被纳入流水线中以获得高生产率。各纤维铺放机2是四轴结构的。如果可使铺丝头26绕一个附加a轴转动，则各纤维铺放机2是五轴结构的。利用各纤维铺放机2，既可制造两维纤维铺层3，也可制造三维纤维铺层3。铺丝头26可在两个轴上直线移动。尤其是，铺丝头26只在两个轴上直线移动，即在水平y轴和竖向z轴上。模具台23可以在一个轴上直线移动并可绕一转动轴线25转动。尤其是该模具台23只能在x轴上直线移动并绕竖向c轴转动。这种轴组合允许简单、灵活且高效地制造具有任意纤维取向和/或外形的两维的和三维的纤维铺层3。
铺丝头26是多流结构的且包含常见功能例如在纤维13的运动、夹紧和驱动时切割纤维13，其中每项功能可单独供纤维13使用。铺丝头26可以更换以便维修。纤维铺放机2的和/或模具台23的装载自动进行。为此设有输送机构4、5和模架操纵单元37。模具台23的和/或纤维铺放机2的卸载相应自动进行。为此设有模架操纵单元38和输送机构4、5。该输送机构也可如此构成，成型模具12或成型模具架14借助导向机构本身可移动。为此，导向机构例如构成一个辊式输送机或带式输送机。输送滑架于是不是必需的。模架操纵单元37、38例如是模架更换装置。纤维铺放机2可从对置两侧来接近以便装卸载。尤其是该成型模具架14可以通过纤维铺放机2来装载。通过这种装载，纤维铺放机2适于集成到流水线中。通过纤维铺放机2，例如可以制造具有1500mm×1500mm×100mm尺寸的纤维铺层3。这样的纤维铺层3例如被用在汽车行业中。

Claims (16)

1.一种用于制造纤维铺层的纤维铺放机，具有机架(15)、能在水平x方向上直线移动的x滑架(21)、用于定位成型模具(12)的、设置在该x滑架(21)上且能绕竖向延伸的转动轴线(25)转动的模具台(23)、用于将纤维(13)铺放到成型模具(12)上的且在竖直z方向上设于该模具台(23)上方的铺丝头(26)、用于供给要由该铺丝头(26)铺放的纤维(13)的纤维供应单元(42)，其特征是，该铺丝头(26)能借助y滑架(28)在横向于该x方向延伸的水平y方向上直线移动。
2.根据权利要求1的纤维铺放机，其特征是，该x滑架(21)能在x导轨(20)上移动，所述x导轨从该机架(15)的装载侧(8)延伸至该机架(15)的卸载侧(10)。
3.根据权利要求1或2的纤维铺放机，其特征是，该模具台(23)具有用于该成型模具架(14)的机械夹紧和松开的多个夹紧单元(27)。
4.根据权利要求1至3之一的纤维铺放机，其特征是，设有用于给该模具台(23)装载成型模具架(14)和/或从该模具台(23)卸载成型模具架(14)的至少一个模架操纵单元(37,38)，该模架操纵单元尤其安置在该机架(15)的装载侧(8)和/或卸载侧(10)。
5.根据权利要求1至4之一的纤维铺放机，其特征是，该机架(15)具有至少一个在该y方向上延伸的横梁(17,18)，该y滑架(28)安置在该横梁上，并且尤其在该z方向上在所述至少一个横梁(17,18)下方形成用于该模具台(23)的至少一个穿行开口(35,36)。
6.根据权利要求1至5之一的纤维铺放机，其特征是，该机架(15)具有在所述x方向上间隔的两个横梁(17,18)，并且所述y滑架(28)可移动地安置在所述横梁上。
7.根据权利要求1至6之一的纤维铺放机，其特征是，在该y滑架(28)上设置z滑架(31)，该z滑架能在z方向上直线移动，且该铺丝头(26)设置在该z滑架(31)上，尤其设有如此构成的控制单元(34)，该铺丝头(26)能在该纤维(13)铺放过程中借助该z滑架(31)在z方向上移动以制造三维纤维铺层(3)。
8.根据权利要求1至7之一的纤维铺放机，其特征是，该纤维供应单元(42)具有至少一个纤维筒子库(43,44)和至少一个转向件(56)，其中所述至少一个转向件(56)相对于该铺丝头(26)与所述至少一个纤维筒子库(43,44)对置地尤其安置在该y滑架(28)上。
9.根据权利要求1至8之一的纤维铺放机，其特征是，该纤维供应单元(42)具有至少一个升降料箱(48,49)用于作用于该纤维(13)的力的动态作用的补偿。
10.根据权利要求1至9之一的纤维铺放机，其特征是，该铺丝头(26)设置在机器外壳(58)内，设有用于该机器外壳(58)的内室(59)的空气调节的空调单元(63)，并且尤其在该机器外壳(58)内在所述装载侧(8)和卸载侧(10)形成能通过盖子(62)封闭的外壳开口(60,61)。
11.一种制造纤维铺层的纤维铺放设备，具有至少两台根据权利要求1至10中至少一项的纤维铺放机(2)和用于给所述至少两台纤维铺放机(2)装载尤其设置在成型模具架(14)上的成型模具和/或从所述至少两台纤维铺放机(2)上卸载尤其设置在成型模具架(14)上的成型模具(12)的输送机构(4,5)。
12.一种制造纤维铺层的方法，包括以下步骤：
－提供具有模具台(23)和铺丝头(26)的纤维铺放机(2)，其中该纤维铺放机(2)尤其根据权利要求1至10中的至少一项构成，
－给该模具台(23)自动装载尤其安置在成型模具架(14)上的成型模具(12)，
－借助该铺丝头(26)将纤维(13)铺放到该成型模具(12)上，和
－从该模具台(23)上自动卸载铺放了纤维(13)的尤其安置在该成型模具架(14)上的成型模具(12)。
13.根据权利要求12的方法，其特征是，所述自动装载在该纤维铺放机(2)的装载侧(8)进行，所述自动卸载在该纤维铺放机(2)的卸载侧(10)进行，其中该卸载侧(10)被设计成尤其与该装载侧(8)对置。
14.根据权利要求12或13的方法，其特征是，给该纤维铺放机(2)装载和/或卸载成型模具(12)是与该模具台(23)的装载和/或卸载和/或纤维(13)铺放并行进行的。
15.根据权利要求12至14之一的方法，其特征是，为了自动装卸载，该成型模具架(14)借助夹紧单元(27)在该模具台(23)上被机械夹紧和松开。
16.根据权利要求12至15之一的方法，其特征是，为了自动装卸载，该模具台(23)借助滑架(28)只沿一个方向直线移动。
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