CN108995242A - 一种复合材料格栅制造设备、制造方法及其格栅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料格栅制造设备、制造方法及其格栅，包括走纱机构，纱线穿过布纱管的中空管路在模具的凹槽中布置交叉的纱线；布纱管具备沿水平面内x轴、y轴方向的平移自由度，压实装置，对凹槽内的纱线进行压实；气动振动器驱动的压纱板伸入模具上的凹槽内，与凹槽内的纱线接触；脱模顶升装置，凹槽的底部与模具的下表面具备贯通孔，顶针向上穿过贯通孔，将复合材料格栅脱离模具。利用水平丝杆转动，斜块移动的分力推动升降板向上移动，实现顶针的抬升。采用此发明首先利用布纱管将纱线在模具上凹槽内快速布置，压实装置将凹槽内的纱线压紧，待固化后形成了复合材料格栅的成品，顶针上抬进行脱模。

Description

一种复合材料格栅制造设备、制造方法及其格栅

技术领域

本发明涉及玻璃钢格栅生产设备领域，具体涉及一种复合材料格栅制造设备、制造方法及其格栅。

背景技术

玻璃钢格栅是在模具中成型的，玻璃钢格栅是由纱线和树脂混合构成，树脂是玻璃钢格栅的填充材料，而横纵交叉的纱线是构成玻璃钢格栅的内部材料。玻璃钢格栅的孔洞多即意味着玻璃钢格栅的垂直交叉的纱线有很多条。如果借助人工来在模具上摆布纱线，效率低下，质量也得不到保障，需要借助自动化的设备在模具上高效得布置纱线。现有技术中一般是采用纵纱位置不动，横纱往复运动，而模具沿纵纱的方向前移。最后得出的模具是连续的，需要人为切割成一段一段的，需要二次加工。

树脂在注入模具后与玻璃纤维的混合不一定充分，有可能存在若干气泡，就需要将这些气泡去除，以保障最后成品的结构强度品质。位于模具凹槽中的纱线可能也存在弯曲蓬松的状况，若纱线过于蓬松也会影响生产出的玻璃钢格栅的自身结构强度。

玻璃钢格栅在模具在成型后需要经过脱模，但是玻璃钢格栅相比其他产品具备独特的特性，其自身尺寸往往较大，特别是水平横向的尺寸大，传统的脱模方式是采用油缸顶升，但是这样难以保证顶升力量的均衡，容易造成脱模困难，对产品产生不必要的损耗。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种复合材料格栅制造设备、制造方法及其格栅，首先利用布纱管将纱线在模具上凹槽内快速布置，压实装置将凹槽内的纱线压紧，待固化后形成了复合材料格栅的成品，顶针上抬进行脱模。

为解决上述问题，本发明提供一种复合材料格栅制造设备、制造方法及其格栅，为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种复合材料格栅制造设备与方法，包括：走纱机构，用机械驱动的方式驱使纱线在模具的凹槽中布置交叉的纱线。

优选的，还包括压实装置，对凹槽内的纱线进行压实。

更优选的，还包括脱模顶升装置，凹槽的底部与模具的下表面具备贯通孔，顶针向上穿过贯通孔，将复合材料格栅脱离模具。

采用上述技术方案的有益效果是：纱线探入到凹槽内，根据凹槽的形状来快速布置纱线，纱线的布置效率高，最后形成交叉纱线，起到复合材料格栅的中心材料的作用，结构稳固性强。压实装置将凹槽内的纱线压紧压平，使得纱线与凹槽内的树脂结合紧密。等待树脂与纱线固化后形成了复合材料格栅的成品。顶针从凹槽底部向上抬起，将复合材料格栅从模具上脱模，完成一个完整的生成流程。

作为本发明的进一步改进，走纱机构包括：布纱组件，包括布纱管，布纱管具备供纱线穿过的中空管路；平面行走机构，驱动布纱组件或布纱管在水平面内平移；优选的，还包括振动机构，对布纱管施加振动。

采用上述技术方案的有益效果是：布纱管保证了纱线在模具的凹槽中行走时不会被钩刮，并且纱线只会从布纱管的底部走出，方便决定纱线的布置高度。振动机构的作用是保证纱线可以持续穿过走纱管的中空管，不会出现意外卡住。最后纱线横纵垂直交叉，纱线的的排布笔直，作为玻璃钢格栅的内在骨架，制成的玻璃钢格栅的品质高，也大大提高了布纱效率，降低了人员劳动强度。

作为本发明的更进一步改进，平面行走机构至少具备沿x轴、y 轴方向的平移自由度；布纱管为若干个并呈单排排列；布纱管的数量为1 至20个，优选的，为1至10个，更优选的，为1至6个，更优选的为 1至3个，最优选的，为3个；布纱组件具备间隙调节机构，优选的，间隙调节机构包括水平滑轨、第一电机、齿条，水平滑轨布纱管装配，第一电机与布纱管一体连接且具备沿齿条的平移自由度；更优选的，布纱管位于水平导轨的两侧。

采用上述技术方案的有益效果是：齿条便于调节相邻布纱管之间的间距，便于适应不同槽间距的模具，只需调节两侧的布纱管，中间的布纱管无需具备平移能力，减少设备成本，并且方便以中部的布纱管为定位基准。x轴、y轴方向的平移使得纱线最后能形成垂直交叉的格栅。

作为本发明的又进一步改进，布纱组件还具备带有转轴的摆角机构，转轴位于布纱管的上方，转轴的自身轴线与三个布纱管的底部连线平行，布纱管的摆动角度范围小于180°且沿竖直平面两等分；布纱组件还具备有转角机构，转角机构由第二电机驱动，第二电机的转动平面为水平面且转动单位角度为70°至110°优选的，为85°至95°，最有选的为88°至92°；

采用上述技术方案的有益效果是：布纱管的自身长度方向与其水平行走方向呈锐角夹角，方便纱线从布纱管中引出，防止纱线与布纱管内壁卡涩，模具上已布置的纱线不会与布纱管中的纱线呈垂直夹角，而是呈钝角夹角，对纱线的折弯损伤也小。转角机构可以在布纱管整体布置完经线后，旋转90°开始布置纬线，为玻璃钢格栅提供垂直交叉的纱线。

作为本发明的又进一步改进，布纱组件还具备振动机构；优选的，振动机构包括电驱动的偏心轮，偏心轮的轴线为水平线。

采用上述技术方案的有益效果是：布纱管的自身长度方向与其水平行走方向呈锐角夹角，方便纱线从布纱管中引出，防止纱线与布纱管内壁卡涩，模具上已布置的纱线不会与布纱管中的纱线呈垂直夹角，而是呈钝角夹角，对纱线的折弯损伤也小。转角机构可以在布纱管整体布置完经线后，旋转90°开始布置纬线，为玻璃钢格栅提供垂直交叉的纱线。

作为本发明的又进一步改进，压纱机构，压纱板伸入模具上的凹槽内，对凹槽内的纱线进行压实；水平平移机构，水平平移机构与压纱板相连，驱动压纱板水平行走；竖向升降机构，竖向升降机构与压纱板相连，驱动压纱板竖向往复运动。

采用上述技术方案的有益效果是：气动振动器可以促使压纱板抖动，使树脂内部的气泡跑出，使纱线被挤压紧实。气动振动器的方式较为适宜，只需压缩空气作为动力源，耗气量小、安全节能，振动力、振动频率及振幅可通过调节气压与流量来调整。竖向升降机构控制压纱板进入或抬离模具的凹槽，进入凹槽内为搅动树脂做准备，抬离凹槽为快速移动压纱板提供条件。压纱板浸没到树脂内并振动，将树脂内的气泡消除，促使树脂在模具上分布平整，同时将纱线压实压平。龙门架下方让出了模具的摆放空间，为振动梁提供了竖向位移空间。在非振动时滚轮与台面板的上表面接触，当需要对某一局部进行振动时，竖向升降机构下压，驱动压纱板与模具上的纱线接触，相对得使得滚轮上抬并脱离台面板，而承压板则与台面板的下表面接触，滚动摩擦变为了静摩擦，设备在此刻位置稳定，便于振动作业的进行。

作为本发明的又进一步改进，承压板与滚轮的间距大于台面板的厚度，承压板、滚轮的竖向投影均位于台面板内；龙门架底端还具备限位从动轮，限位从动轮与台面板的侧边接触，滚轮自身轴线呈水平方向，限位从动轮的自身轴线呈竖直方向。

采用上述技术方案的有益效果是：保证滚轮、承压板与台面板之间有足够的接触面积，滚动摩擦、静摩擦之间切换方便。限位从动轮防止龙门架、压纱板向运动方向的侧边移位，对龙门架的移动起到限位导向作用。

作为本发明的又进一步改进，竖向升降机构为固定在龙门架上的竖向往复气缸，竖向往复气缸的底端通过振动梁与压纱板连接，气动振动器也分别连接龙门架和压纱板；压纱板由若干个相互垂直的横压板、纵压板构成，横压板、纵压板的自身主平面呈竖直方向。

采用上述技术方案的有益效果是：气动振动器可以和竖向往复气功共用一个气源，降低设备成本。压纱板的横纵垂直结构与模具上凹槽的横纵垂直结构对应，同时横纵交叉结构使得压纱板整体具备一定的结构强度，防止在振动时过于形变。

作为本发明的又进一步改进，升降机构还包括双头轴电机、丝杆；优选的，丝杆水平固定在双头轴电机的两头，双头轴电机驱动丝杆旋转，丝杆的两端分别具备互为反向的螺纹段，丝杆的两头与下推板装配；更优选的，升降机构还包括升降板，升降板的上表面与顶针固定，升降板的下表面与斜块固定；更优选的，下推板上具备斜向槽，斜向槽的自身长度方向与水平面呈锐角夹角；更优选的，斜块具备沿斜向槽长度方向的直线平移自由度，随着丝杆的旋转，下推板水平移动并驱动升降板竖向运动。

采用上述技术方案的有益效果是：若干个阵列的顶针可以均勻分摊玻璃钢格栅的重量，在顶出玻璃钢格栅的同时不至于损伤玻璃钢格栅。脱模方式稳定有效，适用于大尺寸的玻璃钢格栅脱模，斜楔机构可以将水平运动转化为竖向运动，竖向运动即对应脱模运动，简单可靠，作用力强。

作为本发明的又进一步改进，升降机构还包括双头轴电机、丝杆；优选的，丝杆水平固定在双头轴电机的两头，双头轴电机驱动丝杆旋转，丝杆的两端分别具备互为反向的螺纹段，丝杆的两头与下推板装配；更优选的，升降机构还包括升降板，升降板的上表面与顶针固定，升降板的下表面与斜块固定；更优选的，下推板上具备斜向槽，斜向槽的自身长度方向与水平面呈锐角夹角，斜块具备沿斜向槽长度方向的直线平移自由度，随着丝杆的旋转，下推板水平移动并驱动升降板竖向运动。

采用上述技术方案的有益效果是：丝杆与斜块的搭配可以施加很大的竖向上抬力，将玻璃钢格栅从模具上剥离。双头轴电机两头连接丝杆，使得丝杆整体所受内力是沿双头轴电机对称的，丝杠所受的最大内应力小。丝杆整体向同一方向旋转，但是两段不同螺旋向的螺纹驱动两个下推板并不是向同一方向移动，而是同时靠近或远离。利用斜向槽的分力原理，将下推板的水平运动转为升降板的升降运动，力量输出较大并均勻。

作为本发明的又进一步改进，下推板为两个并分别与水平丝杆两头装配，两个下推板上各自的斜向槽具备竖向的对称轴；优选的，斜块具备与斜向槽长度平行的下边沿，更优选的，下边沿卡入斜向槽内，斜向槽的水平宽度也大于斜块的水平宽度。

采用上述技术方案的有益效果是：斜向槽沿双头轴电机对称的设计使得升降粄随斜块移动时仅仅会改变自身的竖直高度，不会水平方向偏移，理论上升降板两侧没有水平限位装置也是可行的。下边沿与斜向槽的卡接方式牢固，能够承受较大的力。

作为本发明的又进一步改进，升降板的两侧各设有一根竖向的限位柱，优选的，两根限位柱之间的间距等于升降板的水平宽度；更进一步的改进是：顶针在水平面内呈矩形阵列，优选的，若干个顶针的顶部高度位于同一水平面内。

采用上述技术方案的有益效果是：限位柱的设计进一步保障升降板只会竖向运动，同时限位柱所受的水平方向的挤压力很微量，降低了限位柱的结构强度要求，降低了升降板与限位柱之间的挤压摩擦力。保证顶针同时与玻璃钢格栅接触或分离，防止在顶出玻璃钢格栅时导致其形变。

一种复合材料格栅的制造方法，包括：驱使纱线在模具的凹槽中布置交叉的纱线；优选的，对凹槽内的纱线进行压实；更优选的，凹槽的底部与模具的下表面具备贯通孔，顶针向上穿过贯通孔，将复合材料格栅脱离模具。进一步优选的，对布放于凹槽中的纱线进行振动。最优选的，制造方法通过前面中的任意一种或者多种的组合进行实施。

采用上述技术方案的有益效果是：作为格栅的内芯的纱线布置快捷，纱线能够被压实，排出树脂中的气泡，脱模也是自动化的，整个格栅的生产效率高。

一种复合材料格栅，由以上任意一项一种复合材料格栅制造方法生产出来。

一种复合材料格栅，由以上任意一项一种复合材料格栅制造设备生产出来。

采用上述技术方案的有益效果是：格栅的的内部具备纱线，结构强度高，格栅的尺寸大小由模具决定，可以限定尺寸形状，无需后续裁割。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施方式的走纱机构的主视图；

图2是本发明一种实施方式的走纱机构的A处局部放大图；

图3是本发明一种实施方式的走纱机构的左视图；

图4是本发明一种实施方式的走纱机构的俯视图；

图5是本发明一种实施方式的走纱机构的局部视图；

图6是本发明一种实施方式的走纱机构的平面行走机构的主视图；

图7是本发明一种实施方式的走纱机构的平面行走机构的俯视图；

图8是本发明一种实施方式的走纱机构的平面行走机构的左视图；

图9是本发明一种实施方式的走纱机构的主视图；

图10是本发明一种实施方式的脱模顶升装置的主视图；

图11是本发明一种实施方式的脱模顶升装置的俯视图；

图12是本发明一种实施方式的脱模顶升装置的左视图；

图13是本发明一种实施方式的脱模顶升装置的B处局部放大图；

图14是本发明一种实施方式的脱模顶升装置的局部视图；

图15是本发明一种实施方式的压实装置的主视图；

图16是本发明一种实施方式的压实装置的右视图；

图17是本发明一种实施方式的压实装置的断裂视图；

图18是本发明一种实施方式的压实装置的C处局部放大图；

图19是本发明一种实施方式的压实装置的压纱板的俯视图；

图20是本发明一种实施方式的的示意图。

1-布纱管；2-挂板；3-齿条；4-第一电机；5-水平滑轨；6-第一气缸； 7-缓冲垫；8-转轴；9-下底板；10-第一拉簧；11-线性导向轴；12-中底板；13-丝杆；14-上底板；15-穿纱板；16-第二电机；17-第二拉簧；18- 第三电机；19-第二气缸；20-纵梁；21-立柱；22-横梁；23-脚座；24- 模具；25-底架；26-双头轴电机；27-水平丝杆；28-下推板；29-斜块；30- 斜向槽；31-限位柱；32-升降板；33-工字梁；34-顶针；35-贯通孔；36- 实心板；37-压块；38-水平导轨；39-螺孔板；40-立杆；41-伺服电机；42- 竖向往复气缸；43-振动梁；44-压纱板；44a-横压板；44b-纵压板；45- 气动振动器；46-龙门架；47-承压板；48-滚轮；49-凸块；50-凹槽；51- 加强板；52-紧固件；53-台面板；54-限位从动轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

走纱机构，包括：布纱管1，具备供纱线穿过的中空管路；平面行走机构，驱动布纱管1在水平面内平移，且至少具备沿x轴、y轴方向的平移自由度；振动机构，对布纱管1施加周期性振动。

x轴、y轴是两个相互垂直交叉的水平线。如图9所示，布纱管1需要伸入模具24中的凹槽中。图1、图3.图4隐藏了平面行走机构。图9 是整体的示意图。纱线的材质为玻璃纤维。

采用上述技术方案的有益效果是：布纱管保证了纱线在模具的凹槽中行走时不会被钩刮，并且纱线只会从布纱管的底部走出，方便决定纱线的布置高度。x轴、y轴方向的平移使得纱线最后能形成垂直交叉的格栅，振动机构的作用是保证纱线可以持续穿过走纱管的中空管，不会出现意外卡住。最后纱线横纵垂直交叉，纱线的的排布笔直，作为玻璃钢格栅的内在骨架，制成的玻璃钢格栅的品质高，也大大提高了布纱效率，降低了人员劳动强度。

在本发明的另一些实施方式中，如图2所示，布纱管1的数量为三个，三个布纱管1的底部位于同一条水平线上，布纱管1连接有间隙调节机构，间隙调节机构包括水平滑轨5、第一电机4、齿条3，水平滑轨 5与位于两侧的布纱管1装配，第一电机4与两侧的布纱管1一体连接且具备沿齿条3的平移自由度。

齿条3与水平滑轨5平行布置。

采用上述技术方案的有益效果是：齿条便于调节相邻布纱管之间的间距，便于适应不同槽间距的模具，只需调节两侧的布纱管，中间的布纱管无需具备平移能力，减少设备成本，并且方便以中部的布纱管为定位基准。

在本发明的另一些实施方式中，布纱管1还连接有具备转轴8的摆角机构，转轴8位于布纱管1的上方，转轴8的自身轴线与三个布纱管 1的底部连线平行，布纱管1的摆动角度范围小于180°且沿竖直平面两等分。

图5是示意了布纱管1整体摆动一定角度后的状态。

采用上述技术方案的有益效果是：布纱管的自身长度方向与其水平行走方向呈锐角夹角，方便纱线从布纱管中引出，防止纱线与布纱管内壁卡涩，模具上已布置的纱线不会与布纱管中的纱线呈垂直夹角，而是呈钝角夹角，对纱线的折弯损伤也小。

在本发明的另一些实施方式中，布纱管1还连接有转角机构，转角机构由第二电机16驱动，第二电机16的转动平面为水平面且转动单位角度为90°。

所有的布纱管1的转动轴为同一条竖直直线。

采用上述技术方案的有益效果是：转角机构可以在布纱管整体布置完经线后，旋转90°开始布置纬线，为玻璃钢格栅提供垂直交叉的纱线。

在本发明的另一些实施方式中，振动机构包括电驱动的偏心轮，偏心轮的轴线为水平线。

采用上述技术方案的有益效果是：偏心轮的转动提供周期性的振动，振动的幅度主要在竖向范围上，防止纱线紧贴布纱管内壁而不松脱。

在本发明的另一些实施方式中，布纱管1的上方并从下往上依次设有下底板9、中底板12、上底板14，下底板9、中底板12、上底板14 相互平行且水平，下底板9、中底板12、上底板14之间通过竖向的线性导向轴11连接，布纱管1与下底板14之间通过第一气缸6连接。

振动机构设于下底板14与中底板12之间，防止对上半部分的零件造成过多的振动损伤。下底板9、中底板12、上底板14均为矩形板，线性导向轴11为四条，分别穿过下底板9、中底板12、上底板14的四角。

采用上述技术方案的有益效果是：线性导向轴使得布纱管只会竖向的升降或抖动，防止布纱管磕碰模具。行走架提供了支撑与水平平移的导轨机构。

在本发明的另一些实施方式中，布纱管1、转轴8固定在挂板2上，第一气缸6与挂板2的接触处设有缓冲垫7，挂板2与下底板9间连接有第一拉簧10。

如图1、图2，第一气缸6是竖直布置的，挂板2的形态构成曲柄。

采用上述技术方案的有益效果是：气缸底部的缓冲垫缓冲了振动时气缸与挂板的硬冲击，第一拉簧具备收缩的弹性势能，将布纱管上抬。第一气缸为提供布纱管摆角的主动力。第一拉簧对发生摆角后的布纱管提供回正的弹力，第一拉簧有回归竖直方向的弹性势能。

在本发明的另一些实施方式中，第二电机16设置在下底板9与中底板12之间，下底板9与中底板12之间连接有第二拉簧17。

第一拉簧10相比第二拉簧17为轻载弹簧，主要作用是对发生摆角后的布纱管1回正提供弹力。

采用上述技术方案的有益效果是：第二拉簧连接最下方的下底板，保证布纱管在振动机构的振动过程中形成规律性的抖动，更加有利纱线从布纱管中顺利走出。

在本发明的另一些实施方式中，中底板12与上底板14之间连接有竖向的丝杆13，丝杆13由第三电机18驱动，第三电机18带有抱闸。

采用上述技术方案的有益效果是：丝杆可以微调常态下的布纱管的额定高度，便于布纱管适应模具中凹槽的深度。抱闸能及时制动，防止在作业停止时布纱管继续抖动。

在本发明的另一些实施方式中，上底板14的上方平行设有穿纱板 15，穿纱板15上设有供纱线穿过的通孔，穿纱板15与上底板14间竖直连接有第二气缸19。

采用上述技术方案的有益效果是：通孔与布纱管的中空管路为纱线提供限位。第二气缸便于布纱管实现高度的快速升降，以达到快速进入或脱离模具的作用，第二气缸与丝杆两者搭配，增大了布纱管的竖向移动范围。

如图6至图8所示，平面行走机构主要结构为水平的纵梁20、横梁22，纵梁20、横梁22之间又相互垂直，纵梁20、横梁22分别提供在水平面上x轴、y轴方向上行进的支撑，纵梁20的下方与立柱21固定，保证纵梁20、横梁22具备一定的高度，立柱21底部的脚座23方便与固定，可以与模具24侧立面固定。

压实装置，包括：压纱机构，压纱板44伸入模具24上的凹槽50 内，对凹槽50内的纱线进行压实，压纱板44上连接有气动振动器45；水平平移机构，具备水平直线往复平移自由度的龙门架46，模具24的边沿具备台面板53，龙门架46底端具备位于台面板53上方的滚轮48 和位于台面板53下方的承压板47；竖向升降机构，驱动压纱板44竖向往复运动。

模具24上的凹槽50为相互垂直交叉的若干条，交叉的凹槽50构成了一个个长方体状的凸块49。

采用上述技术方案的有益效果是：气动振动器可以促使压纱板抖动，使树脂内部的气泡跑出，使纱线被挤压紧实。气动振动器的方式较为适宜，只需压缩空气作为动力源，耗气量小、安全节能，振动力、振动频率及振幅可通过调节气压与流量来调整。竖向升降机构控制压纱板进入或抬离模具的凹槽，进入凹槽内为搅动树脂做准备，抬离凹槽为快速移动压纱板提供条件。压纱板浸没到树脂内并振动，将树脂内的气泡消除，促使树脂在模具上分布平整，同时将纱线压实压平。龙门架下方让出了模具的摆放空间，为振动梁提供了竖向位移空间。在非振动时滚轮与台面板的上表面接触，当需要对某一局部进行振动时，竖向升降机构下压，驱动压纱板与模具上的纱线接触，相对得使得滚轮上抬并脱离台面板，而承压板则与台面板的下表面接触，滚动摩擦变为了静摩擦，设备在此刻位置稳定，便于振动作业的进行。

在本发明的另一些实施方式中，如图18所示，承压板47与滚轮48 的间距大于台面板53的厚度，承压板47、滚轮48的竖向投影均位于台面板53内。

采用上述技术方案的有益效果是：保证滚轮、承压板与台面板之间有足够的接触面积，滚动摩擦、静摩擦之间切换方便。

在本发明的另一些实施方式中，龙门架46底端还具备限位从动轮 54，限位从动轮54与台面板53的侧边接触，滚轮48自身轴线呈水平方向，限位从动轮54的自身轴线呈竖直方向。

采用上述技术方案的有益效果是：限位从动轮防止龙门架、压纱板向运动方向的侧边移位，对龙门架的移动起到限位导向作用。

在本发明的另一些实施方式中，竖向升降机构为固定在龙门架46上的竖向往复气缸42，竖向往复气缸42的底端通过振动梁43与压纱板 44连接，气动振动器45也分别连接龙门架46和压纱板44。

采用上述技术方案的有益效果是：气动振动器可以和竖向往复气功共用一个气源，降低设备成本。

在本发明的另一些实施方式中，压纱板44通过可拆卸的紧固件52 与振动梁43连接，气动振动器45固定在振动梁43的中部，竖向往复气缸42固定在振动梁的两端。

采用上述技术方案的有益效果是：压纱板与振动梁之间可以方便得拆换，两个竖向往复气缸对振动梁的固定效果好，同时振动过程中竖向往复气缸能够承受一定的伸缩量，中部的气动振动器保证压纱板整体振动量均一。

在本发明的另一些实施方式中，龙门架46的阴角处具备三角形的加强板51。

采用上述技术方案的有益效果是：三角形的加强板对龙门架起到强化作用，防止其在振动中散架。

在本发明的另一些实施方式中，水平平移机构具备驱动滚轮48转动的伺服电机41。

采用上述技术方案的有益效果是：滚轮控制龙门架在水平方向内的移动，便于龙门架随处停止。

在本发明的另一些实施方式中，压纱板44最长的边长等于模具24 最短的边长，模具24最长的边长等于压纱板44最短的边长的整数倍。

采用上述技术方案的有益效果是：压纱板的长度等于模具的宽度，降低了压纱板的整体尺寸大小，只需压纱板沿模具长度方向平移便可以实现对模具的全面覆盖。

在本发明的另一些实施方式中，如图19所示，压纱板44由若干个相互垂直的横压板44a、纵压板44b构成，横压板44a、纵压板44b的自身主平面呈竖直方向。

采用上述技术方案的有益效果是：压纱板的横纵垂直结构与模具上凹槽的横纵垂直结构对应，同时横纵交叉结构使得压纱板整体具备一定的结构强度，防止在振动时过于形变。

在本发明的另一些实施方式中，单片横压板44a、纵压板44b的厚度小于模具24上凹槽50的宽度。

采用上述技术方案的有益效果是：使得在压纱、振动过程中，树脂液不至于从凹槽内涌出，也为压纱板提供振动空间。

脱模顶升装置，包括：顶针34，若干个顶针34竖向布置，顶针34 竖直向上穿过模具24上的贯通孔35，将玻璃钢格栅顶出；升降机构，对顶针34施加上下移动的动力，升降机构由双头轴电机26、水平丝杆 27、下推板28、升降板32、斜块29构成；水平丝杆27固定在双头轴电机26的两头，双头轴电机26驱动水平丝杆27旋转，水平丝杆27的两端分别具备互为反向的螺纹段，水平丝杆27的两头与下推板28装配，升降板32的上表面与顶针34固定，升降板32的下表面与斜块29固定，下推板28上具备斜向槽30，斜向槽30的自身长度方向与水平面呈锐角夹角，斜块29具备沿斜向槽30长度方向的直线平移自由度，随着水平丝杆27的旋转，下推板28水平移动并驱动升降板32竖向运动。

图14相比图10，升降板32的高度降低了，下推板28更往两侧移动了。模具24的下半部分为实心板36，实心板36上方具备凹槽50，贯通孔35贯穿凹槽的底部与实心板36的下表面。

采用上述技术方案的有益效果是：若干个阵列的顶针可以均勻分摊玻璃钢格栅的重量，在顶出玻璃钢格栅的同时不至于损伤玻璃钢格栅。脱模方式稳定有效，适用于大尺寸的玻璃钢格栅脱模，水平丝杆与斜块的搭配可以施加很大的竖向上抬力，将玻璃钢格栅从模具上剥离。双头轴电机两头连接水平丝杆，使得水平丝杆整体所受内力是沿双头轴电机对称的，丝杠所受的最大内应力小。水平丝杆整体向同一方向旋转，但是两段不同螺旋向的螺纹驱动两个下推板并不是向同一方向移动，而是同时靠近或远离。

在本发明的另一些实施方式中，下推板28为两个并分别与水平丝杆 27两头装配，两个下推板28上各自的斜向槽30具备竖向的对称轴。

图10、图12是具备半剖试图的，实际上斜向槽30在图10上是左右对称的。

采用上述技术方案的有益效果是：斜向槽沿双头轴电机对称的设计使得升降粄随斜块移动时仅仅会改变自身的竖直高度，不会水平方向偏移，理论上升降板两侧没有水平限位装置也是可行的。

在本发明的另一些实施方式中，斜向槽30自身长度方向与水平面的夹角为8°。

采用上述技术方案的有益效果是：斜向槽与水平面的夹角较小，使得相对较小的水平力就可以推动下推板做竖向运动。

在本发明的另一些实施方式中，斜块29具备与斜向槽30长度平行的下边沿，下边沿卡入斜向槽30内，斜向槽30的水平宽度也大于斜块 29的水平宽度。

下边沿自身凸起方向与斜块5主体平面方向垂直。

采用上述技术方案的有益效果是：下边沿与斜向槽的卡接方式牢固，能够承受较大的力。

在本发明的另一些实施方式中，下边沿上设有若干个滚轮，滚轮与斜向槽30的内圈接触。

采用上述技术方案的有益效果是：滚轮将滑动摩擦替换为滚动摩擦，使得斜块与斜向槽之间的摩擦力更小。

在本发明的另一些实施方式中，如图11所示，下推板28连接有螺孔板39，螺孔板39与水平丝杆27装配，下推板28的底部连接有水平导轨38，水平导轨38固定在底架25上。

水平导轨38与下推板28的长度方向平行，螺孔板39与下推板28 垂直连接。

采用上述技术方案的有益效果是：螺孔板上设有与水平丝杆外螺纹装配的内螺纹，水平导轨减少了下推板水平运动的摩擦阻力。

在本发明的另一些实施方式中，升降板32的两侧各设有一根竖向的限位柱31，两根限位柱31之间的间距等于升降板32的水平宽度。

采用上述技术方案的有益效果是：限位柱的设计进一步保障升降板只会竖向运动，同时限位柱所受的水平方向的挤压力很微量，降低了限位柱的结构强度要求，降低了升降板与限位柱之间的挤压摩擦力。

在本发明的另一些实施方式中，模具24通过立杆40固定在底架25 上，即实心板36的底部与立杆40的顶部连接。

采用上述技术方案的有益效果是：立杆保证了模具与底架的高度差固定，同一个底架为模具、升降机构提供了支撑。

在本发明的另一些实施方式中，顶针34的底部通过压块37与工字梁33固定，工字梁33的底部固定在升降板32的上表面。

采用上述技术方案的有益效果是：压块对顶针的固定方式稳固，防止顶针根部的形变，强化根部的结构强度，拆卸也方便，工字梁的自身结构强度大，能够承受较大的竖向压力。工字梁与顶针的可拆卸连接，便于替换损伤的顶针，工字梁的上表面又往往是一个平整面，方便顶针在工字梁上表面上水平微调位置，以便顶针对准贯通孔。

在本发明的另一些实施方式中，顶针34在水平面内呈矩形阵列，若干个顶针34的顶部高度位于同一水平面内。

采用上述技术方案的有益效果是：保证顶针同时与玻璃钢格栅接触或分离，防止在顶出玻璃钢格栅时导致其形变。

图20是走纱机构、压实装置、脱模顶升装置的整体示意图。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (24)

1.一种复合材料格栅制造设备，其特征在于，包括：

走纱机构，驱使纱线在模具的凹槽中布置交叉的纱线。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于，所述复合材料格栅制造设备还包括：

压实装置，通过机械驱动的方式对凹槽内的纱线进行压实。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于，所述复合材料格栅制造设备还包括：

脱模顶升装置，所述凹槽的底部与模具的下表面具备贯通孔，顶针向上穿过贯通孔，将复合材料格栅脱离模具。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于：所述走纱机构包括：

布纱组件，包括布纱管，所述布纱管具备供纱线穿过的中空管路；

平面行走机构，驱动布纱组件或布纱管在水平面内平移。

5.根据权利要求4所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于：所述走纱机构包括：

振动机构，对布纱管施加振动。

6.根据权利要求5所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于：所述平面行走机构至少具备沿x轴、y轴方向的平移自由度；所述布纱管为若干个并呈单排排列；所述布纱管的数量为1至20个，所述布纱组件具备间隙调节机构，所述间隙调节机构包括水平滑轨、第一电机、齿条，所述水平滑轨与位于两侧的布纱管装配，所述第一电机与两侧的布纱管一体连接且具备沿齿条的平移自由度。

7.根据权利要求6所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于：所述布纱组件还具备带有转轴的摆角机构，所述转轴位于布纱管的上方，所述转轴的自身轴线与布纱管的底部连线平行，所述布纱管的摆动角度范围小于180°且沿竖直平面两等分；所述布纱组件还具备有转角机构，所述转角机构由第二电机驱动，所述第二电机的转动平面为水平面且转动单位角度为70°至110°；所述振动机构包括电驱动的偏心轮，所述偏心轮的轴线为水平线。

8.根据权利要求2所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于：所述压实装置包括：

压纱机构，压纱板伸入模具上的凹槽内，对凹槽内的纱线进行压实；

水平平移机构，所述水平平移机构与压纱板相连，驱动压纱板水平行走；

竖向升降机构，所述竖向升降机构与压纱板相连，驱动压纱板竖向往复运动。

9.根据权利要求8所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于：所述压纱机构还连接有震荡机构，所述震荡机构包括与压纱板连接的气动振动器；所述水平平移机构具备水平直线往复平移自由度的龙门架，所述模具的边沿具备台面板，所述龙门架底端具备位于台面板上方的滚轮和位于台面板下方的承压板；所述承压板与滚轮的间距大于台面板的厚度，所述承压板、滚轮的竖向投影均位于台面板内；所述龙门架底端还具备限位从动轮，所述限位从动轮与台面板的侧边接触，所述滚轮自身轴线呈水平方向，所述限位从动轮的自身轴线呈竖直方向。

10.根据权利要求3所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于：所述脱模顶升装置包括：

顶针，若干个顶针竖向布置，所述顶针竖直向上穿过模具上的通孔，将玻璃钢格栅顶出；

升降机构，对顶针施加上下移动的动力，所述升降机构包括斜楔机构，所述斜楔机构包括水平运动的下推板和竖直运动的斜块。

11.根据权利要求10所述的一种复合材料格栅制造设备，其特征在于：所述升降机构还包括双头轴电机、丝杆；所述丝杆水平固定在双头轴电机的两头，所述双头轴电机驱动丝杆旋转，所述丝杆的两端分别具备互为反向的螺纹段，所述丝杆的两头与下推板装配；升降机构还包括升降板，所述升降板的上表面与顶针固定，所述升降板的下表面与斜块固定，所述下推板上具备斜向槽，所述斜向槽的自身长度方向与水平面呈锐角夹角，所述斜块具备沿斜向槽长度方向的直线平移自由度，随着丝杆的旋转，所述下推板水平移动并驱动升降板竖向运动；所述下推板为两个并分别与丝杆两头装配，两个下推板上各自的斜向槽具备竖向的对称轴。

12.一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于，包括：

走纱机构，驱使纱线在模具的凹槽中布置交叉的纱线。

13.根据权利要求12所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于，所述复合材料格栅制造设备还包括：

压实装置，通过机械驱动的方式对凹槽内的纱线进行压实。

14.根据权利要求13所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于，所述复合材料格栅制造设备还包括：

脱模顶升装置，所述凹槽的底部与模具的下表面具备贯通孔，顶针向上穿过贯通孔，将复合材料格栅脱离模具。

15.根据权利要求12所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于：所述走纱机构包括：

布纱组件，包括布纱管，所述布纱管具备供纱线穿过的中空管路；

平面行走机构，驱动布纱组件或布纱管在水平面内平移。

16.根据权利要求15所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于：所述走纱机构包括：

振动机构，对布纱管施加振动。

17.根据权利要求16所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于：所述平面行走机构至少具备沿x轴、y轴方向的平移自由度；所述布纱管为若干个并呈单排排列；所述布纱管的数量为1至20个，所述布纱组件具备间隙调节机构，所述间隙调节机构包括水平滑轨、第一电机、齿条，所述水平滑轨与位于两侧的布纱管装配，所述第一电机与两侧的布纱管一体连接且具备沿齿条的平移自由度。

18.根据权利要求17所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于：所述布纱组件还具备带有转轴的摆角机构，所述转轴位于布纱管的上方，所述转轴的自身轴线与布纱管的底部连线平行，所述布纱管的摆动角度范围小于180°且沿竖直平面两等分；所述布纱组件还具备有转角机构，所述转角机构由第二电机驱动，所述第二电机的转动平面为水平面且转动单位角度为70°至110°；所述振动机构包括电驱动的偏心轮，所述偏心轮的轴线为水平线。

19.根据权利要求13所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于：所述压实装置包括：

压纱机构，压纱板伸入模具上的凹槽内，对凹槽内的纱线进行压实；

水平平移机构，所述水平平移机构与压纱板相连，驱动压纱板水平行走；

竖向升降机构，所述竖向升降机构与压纱板相连，驱动压纱板竖向往复运动。

20.根据权利要求19所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于：所述压纱机构还连接有震荡机构，所述震荡机构包括与压纱板连接的气动振动器；所述水平平移机构具备水平直线往复平移自由度的龙门架，所述模具的边沿具备台面板，所述龙门架底端具备位于台面板上方的滚轮和位于台面板下方的承压板；所述承压板与滚轮的间距大于台面板的厚度，所述承压板、滚轮的竖向投影均位于台面板内；所述龙门架底端还具备限位从动轮，所述限位从动轮与台面板的侧边接触，所述滚轮自身轴线呈水平方向，所述限位从动轮的自身轴线呈竖直方向。

21.根据权利要求14所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于：所述脱模顶升装置包括：

顶针，若干个顶针竖向布置，所述顶针竖直向上穿过模具上的通孔，将玻璃钢格栅顶出；

升降机构，对顶针施加上下移动的动力，所述升降机构包括斜楔机构，所述斜楔机构包括水平运动的下推板和竖直运动的斜块。

22.根据权利要求21所述的一种复合材料格栅的制造方法，其特征在于：所述升降机构还包括双头轴电机、丝杆；所述丝杆水平固定在双头轴电机的两头，所述双头轴电机驱动丝杆旋转，所述丝杆的两端分别具备互为反向的螺纹段，所述丝杆的两头与下推板装配；升降机构还包括升降板，所述升降板的上表面与顶针固定，所述升降板的下表面与斜块固定，所述下推板上具备斜向槽，所述斜向槽的自身长度方向与水平面呈锐角夹角，所述斜块具备沿斜向槽长度方向的直线平移自由度，随着丝杆的旋转，所述下推板水平移动并驱动升降板竖向运动；所述下推板为两个并分别与丝杆两头装配，两个下推板上各自的斜向槽具备竖向的对称轴。

23.一种复合材料格栅，其特征在于：由权利要求1至11中任意一项所述的一种复合材料格栅制造设备生产。

24.一种复合材料格栅，其特征在于：由权利要求12至22中任意一项所述的一种复合材料格栅的制造方法生产。