CN113580249A - 一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碳纤维板材加工技术领域，尤其涉及一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法。本发明要解决的技术问题是难以牢固的夹持不规则线状的碳纤维板材，且对碳纤维板材的家进度较难控制，容易损坏碳纤维板材，且该装置在使用过程中，难以牢固夹持住不规则的碳纤维板材。为了解决上述技术的问题，本发明提供了一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，本发明由支撑桌板、支撑套腿、固定机构和切削装置组成，通过四个相互配合的真空吸盘能够受力均匀的吸住各种不同形状的碳纤维板材，且方便对不规则的碳纤维板材进行稳定的切削或开槽，保障切削或开槽的精准度，通过转动第一竖轴对固定在圆板上的碳纤板材进行360°旋转调节，节省了人工调节碳纤维板材方位的步骤。

Description

一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及碳纤维板材加工领域，具体为一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法。

背景技术

碳纤维复合材料由于具有轻质高强优势，已经是航模制作，以及飞机制造常用的轻质高强材料，并且也将会逐渐广泛的应用于汽车领域。在航模和飞机制造过程中碳纤维复合材料的胶接是一项极为常用且非常关键的一个连接工艺，无论是原材料的加工处理，还是胶接工艺，要求都非常严格。在碳纤维复合材料板材胶接过程中，需要磨边或者在边上开槽以便增大胶接面的接触面积。

现有专利(公告号：CN111230193A)公开了一种碳纤维复合板材开槽削边装置，该装置能够实现对板材边缘的不同角度或不同位置进行开槽或削边，能够调节切削刀具的高度，且能够缓冲切削过程中产生的震动，保障加工的精准度。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：1、该装置在使用过程中，难以牢固夹持住不规则形状的碳纤维板材，导致难以对不规则的板材进行稳定的切削；2、该装置难以实现在一块碳纤维板不同方向上进行开槽或切削，需要取下碳纤维板更换方位才能实现，工作效率较低；3、该装置仅通过上下夹板对碳纤维板材进行固定，夹紧的螺栓扭力控制不好，容易损坏碳纤维板材，且容易刮花其表面。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，解决了现有的碳纤维板材的加工装置难以牢固的夹持不规则形状的碳纤维板材，且对碳纤维板材的夹紧度较难控制，容易损坏碳纤维板材，且该装置在使用过程中，难以牢固夹持住不规则的碳纤维板材的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，包括支撑桌板，所述支撑桌板底部的四角处均固定连接有支撑套腿，所述支撑桌板顶部的四角处均活动插接有螺纹套，所述支撑桌板内部的左右两侧和后侧均活动套接有传动轴，所述传动轴两端的齿轮分别与螺纹套外壁底端的齿轮相啮合，所述支撑桌板底部的中间处固定连接有支撑板，所述支撑板左侧底部的前后两侧均固定连接有滑轨，所述滑轨的顶部与支撑桌板底部左端的前后两侧固定连接，所述支撑桌板的顶部开设有方槽，所述方槽的内部活动套接有固定机构，所述螺纹套的内部螺纹连接有升降螺杆，所述升降螺杆的底端依次贯穿支撑桌板的底部和支撑套腿的顶部并延伸至支撑套腿的内部，所述升降螺杆的顶部固定连接有支撑框，所述支撑框顶部的前后两侧均开设有第二滑槽，所述第二滑槽的内部转动连接有第二丝杆，所述第二丝杆外壁的一端活动套接有切削装置，所述切削装置的一端与另一个第二丝杆的外壁活动套接。

优选的，所述固定机构包括固定桌板，所述固定桌板前后两侧的中间处分别于方槽内壁的前后两侧转动连接，所述固定桌板顶部的中间处活动套接有圆板，所述圆板顶部的右侧中间处和中心处分别活动插接有第一竖轴和第二竖轴，所述第一竖轴底端的齿轮与圆板外壁上端的齿面相啮合，所述圆板的顶部开设有四个第一滑槽，所述第一滑槽内部的中间处转动连接有第一丝杆，所述第一丝杆外壁的一端活动套接有真空吸盘，所述第二竖轴外壁的齿轮与第一丝杆一端的齿轮相啮合。

优选的，所述切削装置包括支撑横杆，所述支撑横杆的前后两端分别活动套接在两个第二丝杆的外壁上，所述支撑横杆顶部的中间处开设有第三滑槽，所述支撑横杆顶部的后侧固定连接有驱动电机，所述第三滑槽内部左右两侧的顶端均活动插接有第三丝杆，所述第三丝杆的后端贯穿支撑横板的后侧并延伸至其后方，所述驱动电机输出端的主动轮活动套接有两个传动皮带，两个所述传动皮带的一端分别与两个第三丝杆后端的从轮活动套接，所述第三丝杆的外壁活动套接有螺母座，所述螺母座的一端活动套接在另一个第三丝杆的外壁上，所述螺母座的中间处活动卡接有固定套，所述固定套的内部活动卡接切削机，所述切削机底端的切削刀头贯穿第三滑槽的底部并延伸至其下方。

优选的，所述支撑套腿内部的中间处开设有圆柱槽，所述升降螺杆的底端活动套接在圆柱槽的内部。

优选的，所述升降螺杆外壁的底端为光滑面，且四个升降螺杆分别与支撑框底部的四角处转动连接。

优选的，所述支撑框内部的左侧活动插接有传动杆，且传动杆两端的齿轮分别与第二丝杆右端的齿轮相啮合。

优选的，所述滑轨的内部设置有卡槽，所述固定机构左侧的锁杆端头活动卡接在卡槽的内部。

优选的，所述的一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，包括如下步骤：

S1：首先通过转动第二竖轴将真空吸盘调节到适当的位置，便于吸住不同大小或不同形状的碳纤维板材，再将需要切削或开槽的碳纤维板材放置到真空吸盘上吸住固定，通过调节固定桌板左端的锁杆端头与滑轨内部的不同位置的卡槽相卡接，达到调节碳纤维板材的倾斜角度，方便切削或开槽，通过转动第一竖轴调节碳纤维板材的朝向，方便对其表面的其他方向进行加工。

S2：通过转动左后侧的螺纹套，通过齿轮传动而带动传动轴，转动的传动轴通过齿轮传动而带动另外三个螺纹套转动，从而实现调节升降螺杆的高度，使得其适应不同厚度的碳纤维板材。

S3：通过转动支撑框前侧右端的传动杆，通过齿轮的传动而带动第二丝杆转动，转动的第二丝杆带动支撑横杆左右移动到适当的位置后启动驱动电机，通过传动皮带的传动，带动两个第三丝杆同步转动，实现对碳纤维板材的表面或边缘进行开槽或切削。

有益效果

本发明提供了一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该碳纤维板材的加工装置及其使用方法通过四个相互配合的真空吸盘能够受力均匀的吸住各种不同形状的碳纤维板材，通过转动第二竖轴将真空吸盘调节到适当的位置，便于吸住不同大小或不同形状的碳纤维板材，以便后续对不规则的碳纤维板材进行稳定的切削或开槽，提高板材定位的灵活性和简捷性。

(2)、该碳纤维板材的加工装置及其使用方法通过转动第一竖轴对固定在圆板上的碳纤板材进行360°旋转调节，不需要人工取下碳纤维板材来更换方位，节省了人工搬运调节碳纤维板材方位的步骤，提高了工作效率和减轻了工作强度。

(3)、该碳纤维板材的加工装置及其使用方法通过橡胶材质的真空吸盘吸住炭纤维板材，且能够精准的控制吸力的大小，保护碳纤维板材不被损坏和刮花碳纤维板材的表面，保障其完整性和美观性。

附图说明

图1为本发明结构的主视剖面图；

图2为本发明结构图1中A部分的放大图；

图3为本发明结构的主视图；

图4为本发明结构局部的剖面；

图5为本发明结构的俯视图。

图中：1、支撑桌板；2、支撑套腿；3、螺纹套；4、传动轴；5、支撑板；6、滑轨；7、方槽；8、固定机构；81、固定桌板；82、圆板；83、第一竖轴；84、第一滑槽；85、第一丝杆；86、真空吸盘；87、第二竖轴；9、升降螺杆；10、支撑框；11、第二滑槽；12、第二丝杆；13、切削装置；131、支撑横杆；132、驱动电机；133、第三丝杆；134、传动皮带；135、螺母座；136、固定套；137、切削机；138、第三滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，包括支撑桌板1，支撑桌板1底部的四角处均固定连接有支撑套腿2，支撑桌板1顶部的四角处均活动插接有螺纹套3，支撑桌板1内部的左右两侧和后侧均活动套接有传动轴4，传动轴4两端的齿轮分别与螺纹套3外壁底端的齿轮相啮合，支撑桌板1底部的中间处固定连接有支撑板5，支撑板5左侧底部的前后两侧均固定连接有滑轨6，滑轨6的顶部与支撑桌板1底部左端的前后两侧固定连接，支撑桌板1的顶部开设有方槽7，方槽7的内部活动套接有固定机构8，螺纹套3的内部螺纹连接有升降螺杆9，升降螺杆9的底端依次贯穿支撑桌板1的底部和支撑套腿2的顶部并延伸至支撑套腿2的内部，升降螺杆9的顶部固定连接有支撑框10，支撑框10顶部的前后两侧均开设有第二滑槽11，第二滑槽11的内部转动连接有第二丝杆12，第二丝杆12外壁的一端活动套接有切削装置13，切削装置13的一端与另一个第二丝杆12的外壁活动套接。

本发明中，固定机构8包括固定桌板81，固定桌板81前后两侧的中间处分别于方槽7内壁的前后两侧转动连接，固定桌板81顶部的中间处活动套接有圆板82，圆板82顶部的右侧中间处和中心处分别活动插接有第一竖轴83和第二竖轴87，通过转动第一竖轴83对固定在圆板82上的碳纤板材进行360°旋转调节，节省了人工搬运调节碳纤维板材方位的步骤，提高了工作效率和减轻了工作强度，第一竖轴83底端的齿轮与圆板82外壁上端的齿面相啮合，圆板82的顶部开设有四个第一滑槽84，第一滑槽84内部的中间处转动连接有第一丝杆85，第一丝杆85外壁的一端活动套接有真空吸盘86，通过四个相互配合的真空吸盘86能够受力均匀的吸住各种不同形状的碳纤维板材，且方便对不规则的碳纤维板材进行稳定的切削或开槽，保障切削或开槽的精准度，通过橡胶材质的真空吸盘86吸住炭纤维板材，且能够精准的控制吸力的大小，保护碳纤维板材不被损坏和刮花碳纤维板材的表面，保障其完整性和美观性，第二竖轴87外壁的齿轮与第一丝杆85一端的齿轮相啮合。需要说明的是，真空吸盘86的材质可以使橡胶，也可以是聚氨酯，或者是其他材料。

本发明中，切削装置13包括支撑横杆131，支撑横杆131的前后两端分别活动套接在两个第二丝杆12的外壁上，支撑横杆131顶部的中间处开设有第三滑槽138，支撑横杆131顶部的后侧固定连接有驱动电机132，第三滑槽138内部左右两侧的顶端均活动插接有第三丝杆133，第三丝杆133的后端贯穿支撑横板131的后侧并延伸至其后方，驱动电机132输出端的主动轮活动套接有两个传动皮带134，两个传动皮带134的一端分别与两个第三丝杆133后端的从轮活动套接，第三丝杆133的外壁活动套接有螺母座135，螺母座135的一端活动套接在另一个第三丝杆133的外壁上，螺母座135的中间处活动卡接有固定套136，固定套136的内部活动卡接切削机137，切削机137底端的切削刀头贯穿第三滑槽138的底部并延伸至其下方。

本发明中，支撑套腿2内部的中间处开设有圆柱槽，升降螺杆9的底端活动套接在圆柱槽的内部。

本发明中，升降螺杆9外壁的底端为光滑面，且四个升降螺杆9分别与支撑框10底部的四角处转动连接。

本发明中，支撑框10内部的左侧活动插接有传动杆，且传动杆两端的齿轮分别与第二丝杆12右端的齿轮相啮合。

本发明中，滑轨6的内部设置有卡槽，固定机构8左侧的锁杆端头活动卡接在卡槽的内部。

一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，包括如下步骤：

S1：首先通过转动第二竖轴87将真空吸盘86调节到适当的位置，便于吸住不同大小或不同形状的碳纤维板材，再将需要切削或开槽的碳纤维板材放置到真空吸盘86上吸住固定，通过调节固定桌板81左端的锁杆端头与滑轨6内部的不同位置的卡槽相卡接，达到调节碳纤维板材的倾斜角度，方便切削或开槽，通过转动第一竖轴83调节碳纤维板材的朝向，方便对其表面的其他方向进行加工。

S2：通过转动左后侧的螺纹套3，通过齿轮传动而带动传动轴4，转动的传动轴4通过齿轮传动而带动另外三个螺纹套3转动，从而实现调节升降螺杆9的高度，使得其适应不同厚度的碳纤维板材。

S3：通过转动支撑框10前侧右端的传动杆，通过齿轮的传动而带动第二丝杆12转动，转动的第二丝杆12带动支撑横杆131左右移动到适当的位置后启动驱动电机132，通过传动皮带134的传动，带动两个第三丝杆133同步转动，实现对碳纤维板材的表面或边缘进行开槽或切削。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，包括支撑桌板（1），其特征在于：所述支撑桌板（1）底部的四角处均固定连接有支撑套腿（2），所述支撑桌板（1）顶部的四角处均活动插接有螺纹套（3），所述支撑桌板（1）内部的左右两侧和后侧均活动套接有传动轴（4），所述传动轴（4）两端的齿轮分别与螺纹套（3）外壁底端的齿轮相啮合，所述支撑桌板（1）底部的中间处固定连接有支撑板（5），所述支撑板（5）左侧底部的前后两侧均固定连接有滑轨（6），所述滑轨（6）的顶部与支撑桌板（1）底部左端的前后两侧固定连接，所述支撑桌板（1）的顶部开设有方槽（7），所述方槽（7）的内部活动套接有固定机构（8），所述螺纹套（3）的内部螺纹连接有升降螺杆（9），所述升降螺杆（9）的底端依次贯穿支撑桌板（1）的底部和支撑套腿（2）的顶部并延伸至支撑套腿（2）的内部，所述升降螺杆（9）的顶部固定连接有支撑框（10），所述支撑框（10）顶部的前后两侧均开设有第二滑槽（11），所述第二滑槽（11）的内部转动连接有第二丝杆（12），所述第二丝杆（12）外壁的一端活动套接有切削装置（13），所述切削装置（13）的一端与另一个第二丝杆（12）的外壁活动套接；

所述固定机构（8）包括固定桌板（81），所述固定桌板（81）前后两侧的中间处分别于方槽（7）内壁的前后两侧转动连接，所述固定桌板（81）顶部的中间处活动套接有圆板（82），所述圆板（82）顶部的右侧中间处和中心处分别活动插接有第一竖轴（83）和第二竖轴（87），所述第一竖轴（83）底端的齿轮与圆板（82）外壁上端的齿面相啮合，所述圆板（82）的顶部开设有四个第一滑槽（84），所述第一滑槽（84）内部的中间处转动连接有第一丝杆（85），所述第一丝杆（85）外壁的一端活动套接有真空吸盘（86），所述第二竖轴（87）外壁的齿轮与第一丝杆（85）一端的齿轮相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，其特征在于：所述切削装置（13）包括支撑横杆（131），所述支撑横杆（131）的前后两端分别活动套接在两个第二丝杆（12）的外壁上，所述支撑横杆（131）顶部的中间处开设有第三滑槽（138），所述支撑横杆（131）顶部的后侧固定连接有驱动电机（132），所述第三滑槽（138）内部左右两侧的顶端均活动插接有第三丝杆（133），所述第三丝杆（133）的后端贯穿支撑横板（131）的后侧并延伸至其后方，所述驱动电机（132）输出端的主动轮活动套接有两个传动皮带（134），两个所述传动皮带（134）的一端分别与两个第三丝杆（133）后端的从轮活动套接，所述第三丝杆（133）的外壁活动套接有螺母座（135），所述螺母座（135）的一端活动套接在另一个第三丝杆（133）的外壁上，所述螺母座（135）的中间处活动卡接有固定套（136），所述固定套（136）的内部活动卡接切削机（137），所述切削机（137）底端的切削刀头贯穿第三滑槽（138）的底部并延伸至其下方。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，其特征在于：所述支撑套腿（2）内部的中间处开设有圆柱槽，所述升降螺杆（9）的底端活动套接在圆柱槽的内部。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，其特征在于：所述升降螺杆（9）外壁的底端为光滑面，且四个升降螺杆（9）分别与支撑框（10）底部的四角处转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，其特征在于：所述支撑框（10）内部的左侧活动插接有传动杆，且传动杆两端的齿轮分别与第二丝杆（12）右端的齿轮相啮合。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，其特征在于：所述滑轨（6）的内部设置有卡槽，所述固定机构（8）左侧的锁杆端头活动卡接在卡槽的内部。

7.根据权利要求2所述的一种碳纤维板材的加工装置及其使用方法，包括如下步骤：

S1：首先通过转动第二竖轴（87）将真空吸盘（86）调节到适当的位置，便于吸住不同大小或不同形状的碳纤维板材，再将需要切削或开槽的碳纤维板材放置到真空吸盘（86）上吸住固定，通过调节固定桌板（81）左端的锁杆端头与滑轨（6）内部的不同位置的卡槽相卡接，达到调节碳纤维板材的倾斜角度，方便切削或开槽，通过转动第一竖轴（83）调节碳纤维板材的朝向，方便对其表面的其他方向进行加工；

S2：通过转动左后侧的螺纹套（3），通过齿轮传动而带动传动轴（4），转动的传动轴（4）通过齿轮传动而带动另外三个螺纹套（3）转动，从而实现调节升降螺杆（9）的高度，使得其适应不同厚度的碳纤维板材；

S3：通过转动支撑框（10）前侧右端的传动杆，通过齿轮的传动而带动第二丝杆（12）转动，转动的第二丝杆（12）带动支撑横杆（131）左右移动到适当的位置后启动驱动电机（132），通过传动皮带（134）的传动，带动两个第三丝杆（133）同步转动，实现对碳纤维板材的表面或边缘进行开槽或切削。

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