CN114459853A - 层压板自动化制作集成系统 - Google Patents

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CN114459853A CN202210026319.6A CN202210026319A CN114459853A CN 114459853 A CN114459853 A CN 114459853A CN 202210026319 A CN202210026319 A CN 202210026319A CN 114459853 A CN114459853 A CN 114459853A
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刘连学
张健侃
潘春红
管锌樑
夏国良
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Abstract

本申请公开了一种层压板自动化制作集成系统，包括模具部、翻转部、加热炉、滑动平台以及控制部；模具部包括上模具单元和下模具单元；通过翻转部可以带动模具部的上模具单元翻转到预设位置，方便进行织物铺层和制样完成后的拆模取样；通过滑动平台可以带动模具部滑入或滑出加热炉；整个层压板自动化制作集成系统由控制部通过电信号控制。本申请中的层压板自动化制作集成系统的自动化程度高，工序连接紧密，减少了作业人员的劳动强度，省时省力，层压板制样效率高。

Description

层压板自动化制作集成系统
技术领域
本申请涉及制样设备技术领域，尤其是一种层压板自动化制作集成系统。
背景技术
当前复合材料的力学性能测试需要首先将多层织物与树脂一起灌注为纤维增强复合材料板，然后再加工成各种形状的样条，将样条上机测试其力学性能。
现有技术中，纤维增强复合材料板制样工序复杂，涉及到织物铺层、模具翻转、树脂灌注、加热固化、拆模等多道工序。上述工序目前都只能依靠作业人员手工操作分别完成每道工序，导致层压板制样的标准化程度和制样效率非常低，且由于模具重量较大，作业人员在作业中费时费力，安全系数低。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，提出了一种层压板自动化制作集成系统。
本申请提供了一种层压板自动化制作集成系统，包括:
模具部，所述模具部包括上模具单元与下模具单元，所述上模具单元与所述下模具单元合模后的腔体用于放置待加工材料；
翻转部，所述上模具单元固定于所述翻转部，所述翻转部用于将所述上模具单元翻转至预设位置；
加热炉，用于对放置入所述加热炉中的所述待加工材料进行加热；
滑动平台，用于带动所述模具部进入或退出所述加热炉，所述下模具单元固定设置于所述滑动平台；
控制部，与所述加热炉和所述翻转部电连接。
其中，所述翻转部包括：
翻转压紧单元，用于夹持所述上模具单元：
翻转驱动单元，与所述翻转压紧单元连接，用于带动所述翻转压紧单元翻转，以带动所述上模具单元翻转。
其中，所述层压板自动化制作集成系统还包括：
夹持部，所述夹持部包括夹持单元和夹持驱动单元，所述夹持单元与所述夹持驱动单元连接，所述夹持单元用于夹持所述滑动平台，所述夹持驱动单元用于带动所述夹持单元沿夹持方向所在的直线方向运动。
其中，所述夹持单元包括夹持槽，夹持状态下，所述滑动平台的边缘容置在所述夹持槽内，所述滑动平台的侧边与所述夹持槽的槽底面抵接。
其中，所述层压板自动化制作集成系统还包括：
升降部，所述翻转部与所述升降部连接，所述升降部用于在竖直方向上带动所述翻转部运动。
其中，所述滑动平台包括：
支撑板，与所述下模具单元固定连接；
滑动杆，设置于所述支撑板的下方并与所述支撑板固定连接；
滑轨，设置于所述加热炉内，所述滑动杆沿所述滑轨滑动。
其中，所述层压板自动化制作集成系统还包括：
安装部，用于将螺纹紧固件旋入所述模具部，以固定连接所述上模具单元和所述下模具单元。
其中，所述安装部包括：
安装枪，用于拧紧或松开所述螺纹紧固件；
移动杆，与所述安装枪连接；
移动轨道，所述移动杆与所述移动轨道滑动连接，所述移动杆沿所述移动轨道运动，以带动所述安装枪运动。
其中，所述层压板自动化制作集成系统还包括：
上料部，所述上料部用于向所述上模具单元的进料口中注入所述待加工复合材料。
其中，所述控制部包括：
启停按钮，用于控制所述翻转部停止或启动。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
本申请中的层压板自动化制作集成系统通过设置翻转部可以带动模具部的上模具单元翻转到预设位置，方便进行织物铺层和制样完成后的拆模取样；通过滑动平台可以带动模具部滑入或滑出加热炉，制样过程一体化程度高；且整个层压板制样由控制部通过电信号控制，本申请中的层压板自动化制作集成系统的自动化程度高，减少了作业人员的劳动强度，省时省力，层压板制样效率高。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与描述一起用于解释本申请的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本申请的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的层压板自动化制作集成系统的结构示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的层压板自动化制作集成系统的模具部和夹持部的结构示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的层压板自动化制作集成系统的滑动平台的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请提供了一种层压板自动化制作集成系统，包括模具部、翻转部、加热炉、滑动平台和控制部。模具部包括上模具单元与下模具单元，上模具单元与下模具单元合模后的腔体用于放置待加工材料，翻转部可将上模具单元进行翻转，以便进行织物铺层和制样完成后的拆模取样。滑动平台可带动模具部进入加热炉加热并在加热完成后将模具部滑出，避免人工搬运的同时增强了制样工序的连续性。整个层压板制样过程由控制部通过电信号控制，自动化程度高，层压板制样效率高。
在一个示例性实施例中，如图1-图2所示，一种层压板自动化制作集成系统，包括模具部100、翻转部200、加热炉300、滑动平台400、控制部500、夹持部600、安装部700和上料部800。
模具部100包括上模具单元110和下模具单元120。上模具单元110与翻转部200固定连接，连接方式实际生产中常采用螺纹连接。翻转部200可以带动上模具单元110翻转到预设位置，比如翻转至与下模具单元120的平面呈90°的竖直位置，以使在下模具单元120与上模具单元110之间留下有充足的空间，便于进行下模具单元120上进行织物铺层工艺进程，以及制样完成后的取样进程。
下模具单元120与滑动平台400固定连接，连接方式实际生产中常采用螺纹连接。滑动平台400可以带动模具部100进入或退出加热炉300，解决了目前合模后的模具由作业人员人工搬运放入加热炉费时费力的问题。
控制部500与加热炉300电连接，以控制加热炉300的加热参数。加热炉300用于对放入炉中的待加工材料进行加热固化，具体可以在控制部500的实行多级分段加热。加热炉300的外部设有侧开门(图中未示出)，在进行加热固化的过程中，保持侧开门关闭，以将热炉300的内部与外界进行隔离。
控制部500和翻转部200电连接，以控制翻转部200的翻转时机和翻转角度。控制部500可以采用PLC控制器，具体可以采用如图1中的旋转控制面板控制装置，旋转控制面板易于操作，在无需操作时还可将其移动腾出作业空间，避免和其他装置发生干涉。
在一个示例性实施例中，如图2所示，翻转部200包括翻转压紧单元210和翻转驱动单元(图中未示出)。翻转压紧单元210与上模具单元110可以通过螺纹紧固件实现固定连接，翻转压紧单元210与翻转驱动单元连接，翻转驱动单元与控制部500电连接。在控制部500的控制下，翻转驱动单元进行动力驱动，以带动翻转压紧单元210进行翻转，继而带动上模具单元110进行翻转。翻转驱动单元可采用液压驱动或气动驱动的驱动结构。采用翻转驱动单元带动翻转压紧单元210进行翻转的结构设置，保证了对质量较大的上模具单元110进行翻转时动力充足，以使翻转部200可以适应不同质量和规格的模具部100。
在本实施例中，如图2所示，夹持部600包括夹持单元610和夹持驱动单元620。夹持单元610和夹持驱动单元620固定连接，夹持单元610用于夹持滑动平台400。其中，夹持单元610还可以包括夹持槽(图中未示出)，在夹持状态下，滑动平台400的边缘容置在夹持槽内，滑动平台400的侧边与夹持槽的槽底面抵接，使得夹持单元610在夹持状态下可以更好的对滑动平台400进行稳固夹持。
夹持驱动单元620与控制部500电连接。在控制部500的控制下，夹持驱动单元620可以提供动力驱动，带动夹持单元610沿夹持方向所在的直线方向上向滑动平台400运动，以使夹持单元610可以对滑动平台400进行夹持，以达到对滑动平台400的夹持状态，从而固定模具部100，进行相关作业。通过设置夹持单元610和夹持驱动单元620，可以达到对滑动平台400的稳固夹持。当不需要对滑动平台400进行夹持时，夹持单元610与滑动平台400分离，滑动平台400可进入或滑出加热炉。
其中，层压板自动化制作集成系统还包括升降部(图中未示出)。升降部与翻转部200固定连接，通过升降部的升降可带动翻转部200在竖直方向上运动。翻转部200翻转到预设位置后，可以通过升降部在竖直方向上运动，以进一步扩大作业空间，以便对上模具单元110进行清理和对下模具单元120进行织物铺层，以及进行层压板制样完成后的取样。由于模具部100通常采用金属材质且质量较大，出炉后又会存在较高的温度，因此通过设置升降部也提高了作业人员的安全性。另外，当翻转部200带动上模具单元110翻转至下模具单元120的上方后，上模具单元110与下模具单元120并不会完全扣合在一起，此时升降部会带动上模具单元110继续下降一段距离，以使上模具单元110与下模具单元120紧密扣合在一起。
在一个示例性实施例中，如图3所示，滑动平台400包括支撑板410、滑动杆420和滑轨430。支撑板410与下模具单元120固定连接，通常生产中采用螺纹连接，以便于下模具单元120的安装和拆卸。滑动杆420与支撑板410固定连接且设置于支撑板410的下方。滑轨430铺设至加热炉300内，滑动杆420可延滑轨430滑动，进而带动支撑板410进入至加热炉300中。
通过设置滑动杆420和滑轨430，可以带动模具部100与支撑板410一起滑动进入或退出加热炉300，改进了传统的手工搬运模具部110至加热炉300中加热的搬运方式，省时省力。
在本实施例中，层压板自动化制作集成系统还包括安装部700，安装部700包括安装枪710、移动杆720和移动轨道730。安装枪710与移动杆720固定连接，安装枪710用于拧紧或松开上模具单元110和下模具单元120之间的螺纹紧固件。移动杆720与移动轨道730滑动连接，移动轨道730的铺设长度大于整个层压板自动化制作集成系统的占地总宽度，移动杆720带动安装枪710在移动轨道730上滑动运动，以便于可以在层压板自动化制作集成系统的作业空间内方便的使用安装枪710对螺纹紧固件拧紧或松开。
其中，移动杆720可以采用弹性材质杆件，本申请对此不做限制。移动轨道730可以采用钢结构轨道，增强移动轨道730的结构强度。
其中，层压板自动化制作集成系统还包括上料部800。上模具单元110上设有进料口(图中未示出)，上料部800用于向进料口中注入树脂等待加工复合材料，使待加工复合材料顺利进入上模具单元110和下模具单元120合模后的腔体中。本实施例中，上料部800采用的是设有倾倒口的树脂桶，以便将待加工复合材料灌入进料口中。
其中，如图1所示，控制部500还包括启停按钮510。启停按钮510用于控制翻转部200的紧急停止或启动，避免翻转部200带动上模具单元110在翻转的过程中发生故障对作业人员造成意外事故。
整个层压板自动化制作集成系统的工作流程简述如下：
1)打开加热炉300的侧开门，拉出滑动平台400，将上模具单元110和下模具单元120分别使用安装枪710通过固定螺丝安装在翻转部200和滑动平台400上。
2)通过控制部500控制翻转压紧单元210将上模具单元110压紧，控制夹持单元将下模具单元120夹持住，然后控制翻转部200带动上模具单元110翻转至预设位置。
3)进行模具清洁和在下模具单元120的织物铺层作业，通过控制部500控制翻转部200带动上模具单元110翻转回初始位置。
4)使用安装枪710将上模具单元110和下模具单元120通过螺纹紧固件拧紧，使用上料部800向上模具单元110的进料口中灌注树脂等待加工复合材料。
5)利用滑动平台400将合模灌注后的模具部100滑入加热炉300中，关闭加热炉300的侧开门，通过控制部500控制进行多级加热固化。多级加热方式举例来说可采用新型微电脑智能多段式PID(Proportional Integral Derivative调节器控制规律为比例、积分、微分控制)+SCR(Silicon Controlled Rectifier可控硅整流器)模式，设置8段升温模式，第一段，模具部100滑入加热炉300后采取加热炉温度保持23°；第2段，保持温度23°30分钟；第3段，继续保持温度23°120分钟；第4段用240分钟将温度从23°升至35°；第5段用300分钟将温度从35°升至110°；第6段用110°保持200分钟；第7段900分钟将温度从110°降至90°；第8段1080分钟将温度从90°降至40°；最终将待加工复合材料加热固化为所需的纤维增强复合材料板。
6)纤维增强复合材料板加热固化完成后，打开加热炉300的侧开门，通过滑动平台400将模具部100滑出，待模具部100温度稳定后，通过安装枪710松开上模具单元110和下模具单元120之间的螺纹紧固件进行拆模作业；控制翻转部200将上模具单元110翻转至预设位置，取出纤维增强复合材料板，完成层压板制样。
本申请提供的层压板自动化制作集成系统，通过设置翻转部将上模具单元进行翻转，方便织物铺设和拆模取样；通过设置滑动平台，便于包含待加工材料的模具部进入或退出加热炉；同时整个层压板自动化制作集成系统由控制部电信号统一控制，提高了层压板制样的质量和自动化程度，并且减少了作业人员的劳动强度，增加了作业时作业人员的安全性。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种层压板自动化制作集成系统，其特征在于，包括:
模具部，所述模具部包括上模具单元与下模具单元，所述上模具单元与所述下模具单元合模后的腔体用于放置待加工材料；
翻转部，所述上模具单元固定于所述翻转部，所述翻转部用于将所述上模具单元翻转至预设位置；
加热炉，用于对放置入所述加热炉中的所述待加工材料进行加热；
滑动平台，用于带动所述模具部进入或退出所述加热炉，所述下模具单元固定设置于所述滑动平台；
控制部，与所述加热炉和所述翻转部电连接。
2.根据权利要求1所述的层压板自动化制作集成系统，其特征在于，所述翻转部包括：
翻转压紧单元，用于夹持所述上模具单元：
翻转驱动单元，与所述翻转压紧单元连接，用于带动所述翻转压紧单元翻转，以带动所述上模具单元翻转。
3.根据权利要求2所述的层压板自动化制作集成系统，其特征在于，所述层压板自动化制作集成系统还包括：
夹持部，所述夹持部包括夹持单元和夹持驱动单元，所述夹持单元与所述夹持驱动单元连接，所述夹持单元用于夹持所述滑动平台，所述夹持驱动单元用于带动所述夹持单元沿夹持方向所在的直线方向运动。
4.根据权利要求3所述的层压板自动化制作集成系统，其特征在于，
所述夹持单元包括夹持槽，夹持状态下，所述滑动平台的边缘容置在所述夹持槽内，所述滑动平台的侧边与所述夹持槽的槽底面抵接。
5.根据权利要求1所述的层压板自动化制作集成系统，其特征在于，所述层压板自动化制作集成系统还包括：
升降部，所述翻转部与所述升降部连接，所述升降部用于在竖直方向上带动所述翻转部运动。
6.根据权利要求1所述的层压板自动化制作集成系统，其特征在于，所述滑动平台包括：
支撑板，与所述下模具单元固定连接；
滑动杆，设置于所述支撑板的下方并与所述支撑板固定连接；
滑轨，设置于所述加热炉内，所述滑动杆沿所述滑轨滑动。
7.根据权利要求1所述的层压板自动化制作集成系统，其特征在于，所述层压板自动化制作集成系统还包括：
安装部，用于将螺纹紧固件旋入所述模具部，以固定连接所述上模具单元和所述下模具单元。
8.根据权利要求7所述的层压板自动化制作集成系统，其特征在于，所述安装部包括：
安装枪，用于拧紧或松开所述螺纹紧固件；
移动杆，与所述安装枪连接；
移动轨道，所述移动杆与所述移动轨道滑动连接，所述移动杆沿所述移动轨道运动，以带动所述安装枪运动。
9.根据权利要求1所述的层压板自动化制作集成系统，其特征在于，所述层压板自动化制作集成系统还包括：
上料部，所述上料部用于向所述上模具单元的进料口中注入所述待加工复合材料。
10.根据权利要求1所述的层压板自动化制作集成系统，其特征在于，所述控制部包括：
启停按钮，用于控制所述翻转部停止或启动。
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