CN107351426B - 一种复合材料螺旋桨全自动生产系统 - Google Patents

一种复合材料螺旋桨全自动生产系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种复合材料螺旋桨全自动生产系统，包括模具库、取放平台、预热烘箱、第一升温烘箱、第二升温烘箱、第三升温烘箱、第一保温隧道、第二保温隧道、冷压机、冷却线、第一传送链板、第二传送链板、第三传送链板、第四传送链板和第五传送链板。本发明通过一套完整的生产设备可完成传统模压工艺生产中的数控下料、模具铺敷、合模、升温软化、加压、锁模、升温固化、冷却开模及模具在库自动存取线一系列过程，简化了以前繁琐的、大量手工参与的工艺过程，能确保工艺参数和产品质量的统一性，生产效率也大大提高，与手工生产相比生产效率提高了四倍以上。

Description

一种复合材料螺旋桨全自动生产系统
技术领域
本发明涉及螺旋桨生产设备技术领域，尤其涉及一种复合材料螺旋桨全自动生产系统。
背景技术
目前，复合材料螺旋桨生产工艺主要分为两大类型：模压工艺、RTM工艺，模压工艺通过手工下料、模具铺敷、合模、加温加压固化、冷却开模等工艺环节，以手工生产为主，生产效率低，操作环境安全性差，螺旋桨固化成型过程工艺参数变化幅度大。RTM工艺通过手工制作预成型体、预成型体在模具内抽真空注胶、加温固化(常温固化)、开模等工艺环节。这些工艺过程主要以手工为主，生产效率低，生产环境差。由于复合材料生产对工艺参数控制要求比较严格，传统的靠人工生产在工艺上很难保证准确性及一致性，这样做的直接后果就是生产质量的不确定性及多批次产品质量的不统一性。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种复合材料螺旋桨全自动生产系统。
本发明提出的一种复合材料螺旋桨全自动生产系统，包括模具库、取放平台、预热烘箱、第一升温烘箱、第二升温烘箱、第三升温烘箱、第一保温隧道、第二保温隧道、冷压机、冷却线、第一传送链板、第二传送链板、第三传送链板、第四传送链板和第五传送链板；其中：
模具库用于存放模具；模具库出口与取放平台之间通过第一升降旋转叉车相连；取放平台与预热烘箱进口之间通过第二升降旋转叉车相连；预热烘箱出口与第一传送链板进口之间通过第三升降旋转叉车相连；第一传送链板出口与第二传送链板、第三传送链板之间通过开模机器人连接，第二传送链板上设有上模铺敷机器人，第三传送链板上沿其传送方向依次设有下模铺敷机器人、锁紧安装位、预锁紧机器人，锁紧安装位设置有锁紧机构安装装置，第二传送链板出口与第三传送链板之间通过合模机器人连接；第三传送链板出口与第一升温烘箱之间通过第四升降旋转叉车相连；第一升温烘箱出口与第一保温隧道进口之间通过第五升降旋转叉车相连；第一保温隧道出口与第二升温烘箱进口之间通过第六升降旋转叉车相连；第二升温烘箱出口与冷压机进口之间通过第七升降旋转叉车相连，冷压机位置处设有锁模机器人，冷压机出口与第三升温烘箱进口之间通过第八升降旋转叉车相连，第三升温烘箱出口与第二保温隧道进口之间通过第九升降旋转叉车相连，第二保温隧道出口与冷却线进口相连，冷却线出口与第四传送链板进口之间通过第十升降旋转叉车相连，第四传送链板上沿其传送方向依次设有解锁机器人、锁紧拆除位、开合模机器人、产品取出机器人，锁紧拆除位设置有锁紧机构拆除装置，第四传送链板出口与取放平台相连。
优选的，还包括控制器，控制器与开模机器人、合模机器人、锁紧机构安装装置、预锁紧机器人、冷压机、锁模机器人、解锁机器人、锁紧机构拆除装置、产品取出机器人、开合模机器人、第一升降旋转叉车、第二升降旋转叉车、第三升降旋转叉车、第四升降旋转叉车、第五升降旋转叉车、第六升降旋转叉车、第七升降旋转叉车、第八升降旋转叉车、第九升降旋转叉车、第十升降旋转叉车连接；在工作状态下：控制器控制第一升降旋转叉车从模具库中取出模具转移至取放平台上，并控制第二升降旋转叉车将取放平台上的模具转移至预热烘箱内进行预热；当模具预热至第一预设温度后，控制器控制第三升降旋转叉车将预热烘箱内预热后的模具转移至第一传送链板上并控制开模机器人将第一传送链板上的模具上模、模具下模分别转移至第二传送链板、第三传送链板上，控制器控制上模铺敷机器人向第二传送链板上的模具上模铺敷复合材料并控制下模铺敷机器人向第三传送链板上的模具下模铺敷复合材料；铺敷完毕后，控制器控制合模机器人将第二传送链板上的模具上模转移至第三传送链板的模具下模上进行合模，合模后的模具移动至锁紧安装位时，控制器控制锁紧机构安装装置在模具上安装锁紧机构并控制预锁紧机器人对模具进行预锁紧；然后控制器控制第四升降旋转叉车将第三传送链板上预锁紧后的模具转移至第一升温烘箱内进行第一次升温固化，当模具在第一升温烘箱内加热至第二预设温度后，控制器控制第五升降旋转叉车将第一升温烘箱内的模具转移至第一保温隧道上，模具在第一保温隧道内以第一预设速度移动至第一保温隧道出口时，控制器控制第六升降旋转叉车将第一保温隧道上的模具转移至第二升温烘箱内进行第二次升温固化，当模具在第二升温烘箱内加热至第三预设温度后，控制器控制第七升降旋转叉车将第二升温烘箱内的模具转移至冷压机，经冷压机加压、锁模机器人锁紧模具后，控制器控制第八升降旋转叉车将冷压机上的模具转移至第三升温烘箱内进行第三次升温固化；当模具在第三升温烘箱内加热至第四预设温度后，控制器控制第九升降旋转叉车将第三升温烘箱内的模具转移至第二保温隧道，模具在第二保温隧道内以第二预设速度移动至第二保温隧道出口后进入冷却线；模具在冷却线内冷却至第五预设温度后，控制器控制第十升降旋转叉车将冷却线上的模具转移至第四传送链板上，并控制解锁机器人解锁模具，解锁后的模具移动至锁紧拆除位时，控制器控制锁紧机构拆除装置拆除模具上的锁紧机构，并控制开合模机器人打开模具，控制器控制产品取出机器人取出产品后，控制器控制开合模机器人合上模具，模具由第四传送链板传送至取放平台，控制器控制第一升降旋转叉车将取放平台上的模具转移至模具库或控制第二升降旋转叉车将取放平台上的模具转移至预热烘箱内进入下一个生产循环。
优选的，第五预设温度、第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度、第四预设温度依次增大。
优选的，模具上设有用于检测模具温度的温度传感器，控制器与温度传感器连接并根据温度传感器获取模具温度。
本发明提出的复合材料螺旋桨全自动生产系统，通过设置模具库、取放平台、预热烘箱、第一升温烘箱、第二升温烘箱、第三升温烘箱、第一保温隧道、第二保温隧道、冷压机、冷却线、第一传送链板、第二传送链板、第三传送链板、第四传送链板和第五传送链板等一套完整的生产设备可完成数控下料、模具铺敷、合模、升温软化、加压、锁模、升温固化、冷却开模及模具在库自动存取线一系列过程，简化了传统工艺中繁琐的、大量手工参与的工艺过程，能确保工艺参数和产品质量的统一性，生产效率也大大提高，与手工生产相比生产效率提高了四倍以上。
附图说明
图1为本发明提出的一种复合材料螺旋桨全自动生产系统的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出一种复合材料螺旋桨全自动生产系统，包括模具库1、取放平台2、预热烘箱3、第一升温烘箱4、第二升温烘箱5、第三升温烘箱6、第一保温隧道7、第二保温隧道8、冷压机9、冷却线10、第一传送链板11、第二传送链板12、第三传送链板13、第四传送链板14、第五传送链板15和控制器；其中：
模具库1用于存放模具；模具库1出口与取放平台2之间通过第一升降旋转叉车16相连。取放平台2与预热烘箱3进口之间通过第二升降旋转叉车17相连。预热烘箱3出口与第一传送链板11进口之间通过第三升降旋转叉车18相连。第一传送链板11出口与第二传送链板12、第三传送链板13之间通过开模机器人26连接，第二传送链板12上设有上模铺敷机器人27，第三传送链板13上沿其传送方向依次设有下模铺敷机器人28、锁紧安装位29、预锁紧机器人30，锁紧安装位29设置有锁紧机构安装装置，第二传送链板12出口与第三传送链板13之间通过合模机器人31连接。第三传送链板13出口与第一升温烘箱4之间通过第四升降旋转叉车19相连。第一升温烘箱4出口与第一保温隧道7进口之间通过第五升降旋转叉车20相连。第一保温隧道7出口与第二升温烘箱5进口之间通过第六升降旋转叉车21相连。第二升温烘箱5出口与冷压机9进口之间通过第七升降旋转叉车22相连，冷压机9位置处设有锁模机器人32，冷压机9出口与第三升温烘箱6进口之间通过第八升降旋转叉车23相连，第三升温烘箱6出口与第二保温隧道8进口之间通过第九升降旋转叉车24相连，第二保温隧道8出口与冷却线10进口相连，冷却线10出口与第四传送链板14进口之间通过第十升降旋转叉车25相连。第四传送链板14上沿其传送方向依次设有解锁机器人33、锁紧拆除位34、开合模机器人35、产品取出机器人15，锁紧拆除位34设置有锁紧机构拆除装置，第四传送链板14出口与取放平台2相连。
控制器与开模机器人26、合模机器人31、锁紧机构安装装置、预锁紧机器人30、冷压机9、锁模机器人32、解锁机器人33、锁紧机构拆除装置、产品取出机器人15、开合模机器人35、第一升降旋转叉车16、第二升降旋转叉车17、第三升降旋转叉车18、第四升降旋转叉车19、第五升降旋转叉车20、第六升降旋转叉车21、第七升降旋转叉车22、第八升降旋转叉车23、第九升降旋转叉车24、第十升降旋转叉车25连接。
在工作状态下：控制器控制第一升降旋转叉车16从模具库1中取出模具转移至取放平台2上，并控制第二升降旋转叉车17将取放平台2上的模具转移至预热烘箱3内进行预热；控制器预设第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度、第四预设温度、第五预设温度，第五预设温度、第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度、第四预设温度依次增大，模具上设有用于检测模具温度的温度传感器，控制器与温度传感器连接并根据温度传感器获取模具温度，控制器将温度传感器检测的模具温度与第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度、第四预设温度、第五预设温度；当模具温度达到第一预设温度时，控制器控制第三升降旋转叉车18将预热烘箱3内预热后的模具转移至第一传送链板11上并控制开模机器人26将第一传送链板11上的模具上模、模具下模分别转移至第二传送链板12、第三传送链板13上，控制器控制上模铺敷机器人27向第二传送链板12上的模具上模铺敷复合材料并控制下模铺敷机器人28向第三传送链板13上的模具下模铺敷复合材料；铺敷完毕后，控制器控制合模机器人31将第二传送链板12上的模具上模转移至第三传送链板13的模具下模上进行合模，合模后的模具移动至锁紧安装位29时，控制器控制锁紧机构安装装置在模具上安装锁紧机构并控制预锁紧机器人30对模具进行预锁紧；然后控制器控制第四升降旋转叉车19将第三传送链板13上预锁紧后的模具转移至第一升温烘箱4内进行第一次升温固化，当模具在第一升温烘箱4内加热至第二预设温度时，控制器控制第五升降旋转叉车20将第一升温烘箱4内的模具转移至第一保温隧道7上，模具在第一保温隧道7内以第一预设速度移动至第一保温隧道7出口时，控制器控制第六升降旋转叉车21将第一保温隧道7上的模具转移至第二升温烘箱5内进行第二次升温固化，当模具在第二升温烘箱5内加热至第三预设温度时，控制器控制第七升降旋转叉车22将第二升温烘箱5内的模具转移至冷压机9，经冷压机9加压、锁模机器人32锁紧模具后，控制器控制第八升降旋转叉车23将冷压机9上的模具转移至第三升温烘箱6内进行第三次升温固化；当模具在第三升温烘箱6内加热至第四预设温度时，控制器控制第九升降旋转叉车24将第三升温烘箱6内的模具转移至第二保温隧道8，模具在第二保温隧道8内以第二预设速度移动至第二保温隧道8出口后进入冷却线10；模具在冷却线10内冷却至第五预设温度时，控制器控制第十升降旋转叉车25将冷却线10上的模具转移至第四传送链板14上，并控制解锁机器人33解锁模具，解锁后的模具移动至锁紧拆除位34时，控制器控制锁紧机构拆除装置拆除模具上的锁紧机构，并控制开合模机器人35打开模具，控制器控制产品取出机器人15取出产品后，控制器控制开合模机器人35合上模具，模具由第四传送链板14传送至取放平台2，控制器控制第一升降旋转叉车16将取放平台2上的模具转移至模具库1或控制第二升降旋转叉车17将取放平台2上的模具转移至预热烘箱3内进入下一个生产循环。
本发明提出的一种复合材料螺旋桨全自动生产系统，通过设置模具库1、取放平台2、预热烘箱3、第一升温烘箱4、第二升温烘箱5、第三升温烘箱6、第一保温隧道7、第二保温隧道8、冷压机9、冷却线10、第一传送链板11、第二传送链板12、第三传送链板13、第四传送链板14、第五传送链板15等一套完整的生产设备可完成数控下料、模具铺敷、合模、升温软化、加压、锁模、升温固化、冷却开模及模具在库自动存取线一系列过程，简化了传统工艺中繁琐的、大量手工参与的工艺过程，能确保工艺参数和产品质量的统一性，生产效率也大大提高，与手工生产相比生产效率提高了四倍以上。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种复合材料螺旋桨全自动生产系统，其特征在于，包括模具库(1)、取放平台(2)、预热烘箱(3)、第一升温烘箱(4)、第二升温烘箱(5)、第三升温烘箱(6)、第一保温隧道(7)、第二保温隧道(8)、冷压机(9)、冷却线(10)、第一传送链板(11)、第二传送链板(12)、第三传送链板(13)和第四传送链板(14)；其中：
模具库(1)用于存放模具；模具库(1)出口与取放平台(2)之间通过第一升降旋转叉车(16)相连；取放平台(2)与预热烘箱(3)进口之间通过第二升降旋转叉车(17)相连；预热烘箱(3)出口与第一传送链板(11)进口之间通过第三升降旋转叉车(18)相连；第一传送链板(11)出口与第二传送链板(12)、第三传送链板(13)之间通过开模机器人(26)连接，第二传送链板(12)上设有上模铺敷机器人(27)，第三传送链板(13)上沿其传送方向依次设有下模铺敷机器人(28)、锁紧安装位(29)、预锁紧机器人(30)，锁紧安装位(29)设置有锁紧机构安装装置，第二传送链板(12)出口与第三传送链板(13)之间通过合模机器人(31)连接；第三传送链板(13)出口与第一升温烘箱(4)之间通过第四升降旋转叉车(19)相连；第一升温烘箱(4)出口与第一保温隧道(7)进口之间通过第五升降旋转叉车(20)相连；第一保温隧道(7)出口与第二升温烘箱(5)进口之间通过第六升降旋转叉车(21)相连；第二升温烘箱(5)出口与冷压机(9)进口之间通过第七升降旋转叉车(22)相连，冷压机(9)位置处设有锁模机器人(32)，冷压机(9)出口与第三升温烘箱(6)进口之间通过第八升降旋转叉车(23)相连，第三升温烘箱(6)出口与第二保温隧道(8)进口之间通过第九升降旋转叉车(24)相连，第二保温隧道(8)出口与冷却线(10)进口相连，冷却线(10)出口与第四传送链板(14)进口之间通过第十升降旋转叉车(25)相连，第四传送链板(14)上沿其传送方向依次设有解锁机器人(33)、锁紧拆除位(34)、开合模机器人(35)、产品取出机器人(15)，锁紧拆除位(34)设置有锁紧机构拆除装置，第四传送链板(14)出口与取放平台(2)相连。
2.根据权利要求1所述的复合材料螺旋桨全自动生产系统，其特征在于，还包括控制器，控制器与开模机器人(26)、合模机器人(31)、锁紧机构安装装置、预锁紧机器人(30)、冷压机(9)、锁模机器人(32)、解锁机器人(33)、锁紧机构拆除装置、产品取出机器人(15)、开合模机器人(35)、第一升降旋转叉车(16)、第二升降旋转叉车(17)、第三升降旋转叉车(18)、第四升降旋转叉车(19)、第五升降旋转叉车(20)、第六升降旋转叉车(21)、第七升降旋转叉车(22)、第八升降旋转叉车(23)、第九升降旋转叉车(24)、第十升降旋转叉车(25)连接；在工作状态下：控制器控制第一升降旋转叉车(16)从模具库(1)中取出模具转移至取放平台(2)上，并控制第二升降旋转叉车(17)将取放平台(2)上的模具转移至预热烘箱(3)内进行预热；当模具预热至第一预设温度时，控制器控制第三升降旋转叉车(18)将预热烘箱(3)内预热后的模具转移至第一传送链板(11)上并控制开模机器人(26)将第一传送链板(11)上的模具上模、模具下模分别转移至第二传送链板(12)、第三传送链板(13)上，控制器控制上模铺敷机器人(27)向第二传送链板(12)上的模具上模铺敷复合材料并控制下模铺敷机器人(28)向第三传送链板(13)上的模具下模铺敷复合材料；铺敷完毕后，控制器控制合模机器人(31)将第二传送链板(12)上的模具上模转移至第三传送链板(13)的模具下模上进行合模，合模后的模具移动至锁紧安装位(29)时，控制器控制锁紧机构安装装置在模具上安装锁紧机构并控制预锁紧机器人(30)对模具进行预锁紧；然后控制器控制第四升降旋转叉车(19)将第三传送链板(13)上预锁紧后的模具转移至第一升温烘箱(4)内进行第一次升温固化，当模具在第一升温烘箱(4)内加热至第二预设温度时，控制器控制第五升降旋转叉车(20)将第一升温烘箱(4)内的模具转移至第一保温隧道(7)上，模具在第一保温隧道(7)内以第一预设速度移动至第一保温隧道(7)出口时，控制器控制第六升降旋转叉车(21)将第一保温隧道(7)上的模具转移至第二升温烘箱(5)内进行第二次升温固化，当模具在第二升温烘箱(5)内加热至第三预设温度时，控制器控制第七升降旋转叉车(22)将第二升温烘箱(5)内的模具转移至冷压机(9)，经冷压机(9)加压、锁模机器人(32)锁紧模具后，控制器控制第八升降旋转叉车(23)将冷压机(9)上的模具转移至第三升温烘箱(6)内进行第三次升温固化；当模具在第三升温烘箱(6)内加热至第四预设温度时，控制器控制第九升降旋转叉车(24)将第三升温烘箱(6)内的模具转移至第二保温隧道(8)，模具在第二保温隧道(8)内以第二预设速度移动至第二保温隧道(8)出口后进入冷却线(10)；模具在冷却线(10)内冷却至第五预设温度时，控制器控制第十升降旋转叉车(25)将冷却线(10)上的模具转移至第四传送链板(14)上，并控制解锁机器人(33)解锁模具，解锁后的模具移动至锁紧拆除位(34)时，控制器控制锁紧机构拆除装置拆除模具上的锁紧机构，并控制开合模机器人(35)打开模具，控制器控制产品取出机器人(1 5)取出产品后，控制器控制开合模机器人(35)合上模具，模具由第四传送链板(14)传送至取放平台(2)，控制器控制第一升降旋转叉车(16)将取放平台(2)上的模具转移至模具库(1)或控制第二升降旋转叉车(17)将取放平台(2)上的模具转移至预热烘箱(3)内进入下一个生产循环。
3.根据权利要求2所述的复合材料螺旋桨全自动生产系统，其特征在于，第五预设温度、第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度、第四预设温度依次增大。
4.根据权利要求2或3所述的复合材料螺旋桨全自动生产系统，其特征在于，模具上设有用于检测模具温度的温度传感器，控制器与温度传感器连接并根据温度传感器获取模具温度。
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