CN115449993B - 一种碳纤维织布自动成型生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维织布自动成型生产线，涉及碳纤维加工技术领域，包括上料机构、加热机构、预压成型机构和卸料机构；所述上料机构包括移料滑架，所述移料滑架的一端中部设置有料台框架，所述料台框架的顶部滑动连接有移料托盘，所述上料机构还包括用于将布料送入加热机构的加热上料单元；本发明能够自动完成对布料的上料、加热、预压和卸料操作，加工过程无需人工参与，通过将各个上料、加热、成型等设备一体化集成，减少了设备整体的占用空间，并利用自动运行的移料机械臂等结构，实现对布料在各个工序间的自动移位，避免了人工进行移料操作带来的人力成本和时间的消耗，有效提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维加工技术领域，具体是一种碳纤维织布自动成型生产线。
背景技术
碳纤维织布具有强度高，密度小，厚度薄，基本不增加加固构件自重及截面尺寸等优点，其广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构类型、结构形状的加固修复和抗震加固及节点的结构加固。
在碳纤维织布的生产加工过程中，需要对布料原料进行加热和压制成型加工，经过定时间的高温高压得到碳纤维制品。在现有的碳纤维织布生产过程中，其加热和成型工序的各个设备，常常位于不同的厂区工房内，完成对应工序的加工后，需要人工对物料进行收集和较长距离的运输移动，这消耗了较多的人力，大大影响了碳纤维织布整体的生产加工效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维织布自动成型生产线，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种碳纤维织布自动成型生产线，包括沿布料移送方向依次设置的上料机构、加热机构、预压成型机构和卸料机构；
所述上料机构包括移料滑架，所述移料滑架一端的中部设置有料台框架，所述料台框架的顶部滑动连接有移料托盘，所述上料机构还包括用于将布料送入加热机构的加热上料单元，所述加热上料单元包括两个对称设置的移料机械臂，所述移料机械臂包括滑动梁，所述滑动梁的两端均通过驱动组件与移料滑架连接，通过驱动组件带动滑动梁沿移料滑架长度方向平行移动；
所述滑动梁的一侧固定安装有调节气缸，所述调节气缸的输出端固定连接有夹爪安装架，所述夹爪安装架的一侧固定连接有若干个等距排布的气动夹爪；
所述加热机构包括机架，所述机架的内部设置有下模台，所述下模台的顶部固定连接有下加热板，所述机架的顶部固定安装有升降架，所述升降架的内部固定安装有升降气缸，所述升降气缸的输出端固定有挂接架，所述挂接架的底部固定连接有上加热板，所述上加热板顶部的边沿固定连接有若干个导向柱，若干个导向柱的顶部均与机架滑动连接；所述卸料机构包括输送皮带机。
作为本发明进一步的方案：所述驱动组件包括限位架，所述限位架的一侧与移料滑架滑动连接，所述限位架的中部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有驱动齿轮，所述移料滑架的内壁开设有齿槽，所述驱动齿轮与齿槽啮合连接。
作为本发明进一步的方案：所述下模台上设置有用于对布料进行承托的承托机构，所述承托机构包括两个对称设置于下模台两侧的承托气缸，两个所述承托气缸的输出端固定连接有安装架，两个所述安装架之间固定连接有若干个等距排布承托件，所述承托件包括两个对称设置的限位套管，两个所述限位套管分别与两个安装架固定连接，两个所述限位套管的内壁均固定连接有拉伸弹簧，两个所述拉伸弹簧之间固定连接有钢丝绳。
作为本发明进一步的方案：所述下加热板的中部开设有若干个等距排布的沟槽，若干个所述钢丝绳分别位于若干个沟槽内。
作为本发明进一步的方案：所述预压成型机构包括成型压机，所述成型压机包括基台，所述基台的上方设置有顶架，所述顶架底部的边沿通过若干个立柱与基台的顶部固定连接，所述顶架的内部固定安装有液压机，所述液压机的输出端固定连接有上压模，所述基台的底部固定连接有下压模；所述预压成型机构还包括预压移料单元，所述预压移料单元与加热上料单元结构一致。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够自动完成对布料的上料、加热、预压和卸料操作，整体的加工过程无需人工参与，通过将各个上料、加热、成型等设备一体化集成，减少了设备整体的占用空间，并利用自动运行的移料机械臂等结构，实现对布料在各个工序间的自动移位，避免了人工进行移料操作带来的人力成本和时间的消耗，有效提高了生产效率；
本发明在进行布料的移动时，是通过驱动组件带动两个移料机械臂分别移动实现对布料的移送，因此能够两个移料机械臂的间距灵活可调，即能够实现对大小布料的有效夹持，也能够根据加热或压制成型时，对布料伸缩余量的要求，调整对布料的拉伸张紧程度，能够更加贴合实际使用需要减小布料损伤；
本发明在进行布料加热操作时，通过设置承托机构，方柏霓将加热完成的布料托起便于预压移料单元的机械手取料，通过拉伸弹簧将钢丝绳预拉紧，避免钢丝绳在加热过程中热胀冷缩脱离下加热板上的沟槽，造成布料不平整。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明移料机械臂的立体图；
图3为本发明加热机构的立体图；
图4为本发明预压成型机构的立体图。
图中：1、移料滑架；2、料台框架；3、移料托盘；4、滑动梁；5、调节气缸；6、夹爪安装架；7、气动夹爪；8、伺服电机；9、限位架；10、机架；11、上加热板；12、承托气缸；13、限位套管；14、钢丝绳；15、下加热板；16、升降架；17、导向柱；18、顶架；19、基台；20、下压模；21、上压模；22、输送皮带机。
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-图4，本发明实施例中，一种碳纤维织布自动成型生产线，包括沿布料移送方向依次设置的上料机构、加热机构、预压成型机构和卸料机构；本发明能够自动完成对布料的上料、加热、预压和卸料操作，整体的加工过程无需人工参与，工作效率更高，通过将各个上料、加热、成型等设备一体化集成，减少了设备整体的占用空间，并利用自动运行的移料机械臂等结构，实现对布料在各个工序间的自动移位，避免了人工进行移料操作带来的人力成本和时间的消耗，有效提高了生产效率；
上料机构包括移料滑架1，移料滑架1一端的中部设置有上装载机，装载机包括料台框架2，料台框架2的顶部滑动连接有移料托盘3，料台框架2的底部设置用运动驱动移料托盘3移动的驱动部件，在本实施例中，驱动部件为无杆气缸，用限位开关检测和控制移料托盘3移动位置，由于纤维布料的大小不同，移料托盘3结构设计成交错拼接带滑轨的结构以满足不同尺寸布料的定位需求，左右方向采用可移动式限位块进行限位，限位块可滑动，依照移料托盘3上安装的标尺将限位块移动到布料所需定位位置后，用带螺纹的把手旋钮锁死固定，按钮盒设置在料台框架2两侧，包含启动按钮和急停按钮，用于上料后启动移料托盘3输送，和异常情况下停止正在运行的设备。
上料机构还包括用于将布料送入加热机构的加热上料单元，加热上料单元包括两个对称设置的移料机械臂，移料机械臂包括滑动梁4，滑动梁4的两端均通过驱动组件与移料滑架1连接，通过驱动组件带动滑动梁4沿移料滑架1长度方向平行移动；
滑动梁4的一侧固定安装有调节气缸5，调节气缸5的输出端固定连接有夹爪安装架6，夹爪安装架6的一侧固定连接有八个等距排布的气动夹爪7；
加热机构包括机架10，机架10的内部设置有下模台，下模台的顶部固定连接有下加热板15，机架10的顶部固定安装有升降架16，升降架16的内部固定安装有调节气缸5，调节气缸5的输出端固定有挂接架，挂接架的底部固定连接有上加热板11，上加热板11顶部的边沿固定连接有四个导向柱17，四个导向柱17的顶部均与机架10滑动连接，上加热板11和下加热板15均采用分区加热，工作温度：表面持续温度最高为250±10℃，作业温度：200-230℃，加热采用加热模块控制，加热温度可以在操作面板修改；在具体实施时，可在加热机构左右两侧增加用于抽蒸气的管道，利用风机通过管道将布料加热产生的蒸气排放到外面，风机速度可手动调节。
驱动组件包括限位架9，限位架9的一侧与移料滑架1滑动连接，限位架9的中部固定安装有伺服电机8，伺服电机8的输出端固定连接有驱动齿轮，移料滑架1的内壁开设有齿槽，驱动齿轮与齿槽啮合连接。
下模台上设置有用于对布料进行承托的承托机构，承托机构包括两个对称设置于下模台两侧的承托气缸12，两个承托气缸12的输出端固定连接有安装架，两个安装架之间固定连接有若干个等距排布承托件，承托件包括两个对称设置的限位套管13，两个限位套管13分别与两个安装架固定连接，两个限位套管13的内壁均固定连接有拉伸弹簧，两个拉伸弹簧之间固定连接有钢丝绳14，下加热板15的中部开设有若干个等距排布的沟槽，若干个钢丝绳14分别位于若干个沟槽内；通过设置承托机构，方便将加热完成的布料托起便于预压移料单元的机械手取料，通过拉伸弹簧将钢丝绳14预拉紧，避免钢丝绳14在加热过程中热胀冷缩脱离下加热板15上的沟槽，造成布料不平整。
预压成型机构包括成型压机，成型压机包括基台19，基台19的上方设置有顶架18，顶架18底部的边沿通过若干个立柱与基台19的顶部固定连接，顶架18的内部固定安装有液压机，液压机的输出端固定连接有上压模21，基台19的底部固定连接有下压模20；预压成型机构还包括，预压移料单元与加热上料单元结构一致。
卸料机构包括输送皮带机22，输送皮带机22由变频电机驱动，输送皮带机22的底部设置有可调节高度的底脚。
本发明在使用时，将已裁切为合适尺寸的成叠纤维布料放置于上料机构附近，由人工将纤维布料逐片铺放于移料托盘3上，启动装载机，移料托盘3沿料台框架2向加热机构方向移动，将纤维布料移送至上料工位；
加热上料单元工作，由驱动电机带动驱动齿轮转动，进而带动两个移料机械臂运动至布料的两侧，由调节气缸5带动夹爪安装架6下行，带动气动夹爪7下行，对布料进行夹持，夹持后由驱动电机带动，带动加热上料单元沿移料导轨移动，将布料送入加热机构内，使布料位于上加热板11和下加热板15之间，而后加热上料单元复位返回上料工位；
升降气缸带动上加热板11下降，上加热板11与下加热板15对布料接触后加热，
加热达到设定的时间后，上台板抬起复位，两个承托气缸12同步启动，带动安装架和若干个钢丝绳14抬升，利用钢丝绳14将下加热板15上的布料托起至一定高度，以方便预压移料单元的移料操作；
预压移料单元移动到加热机构内，利用其上的气动夹爪7夹持加热好的布料后升起，并移送布料到成型压机内下压模20上方，调节气缸5带动气动夹爪7下行至设定的预成型高度；成型压机上压模21下行，同时预压移料单元的两个移料机械臂根据设置好的工艺参数相互靠近或远离运动，改变对布料的张紧拉伸长程度，以实现对预压操作的布料，直至上压模21与下压模20合拢闭模，模具保压延时至布料定型，得到工件，上压模21上行复位；
而后预压移料单元带动气动夹爪7上行后平移，将预成型好的工件移送至输送皮带上方，而后带动气动夹爪7下行并松开布料，使工件落于输送皮带上，输送皮带机22启动，输送成型后的工件，由人工将工件进行码垛处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种碳纤维织布自动成型生产线，其特征在于，包括上料机构、加热机构、预压成型机构和卸料机构；所述上料机构包括移料滑架(1)，所述移料滑架(1)的一端中部设置有料台框架(2)，所述料台框架(2)的顶部滑动连接有移料托盘(3)，所述上料机构还包括用于将布料送入加热机构的加热上料单元；
所述加热机构包括机架(10)，所述机架(10)的内部设置有下模台，所述下模台的顶部固定连接有下加热板(15)，所述机架(10)的顶部固定安装有升降架(16)，所述升降架(16)的内部固定安装有升降气缸，所述升降气缸的输出端固定有挂接架，所述挂接架的底部固定连接有上加热板(11)；所述预压成型机构包括成型压机以及用于对布料进行移送的预压移料单元，所述卸料机构包括输送皮带机(22)；
所述加热上料单元包括两个对称设置的移料机械臂，所述移料机械臂包括滑动梁(4)，所述滑动梁(4)的两端均通过驱动组件与移料滑架(1)连接；所述滑动梁(4)的一侧固定安装有调节气缸(5)，所述调节气缸(5)的输出端固定连接有夹爪安装架(6)，所述夹爪安装架(6)的一侧固定连接有若干个等距排布的气动夹爪(7)；
所述驱动组件包括限位架(9)，所述限位架(9)的一侧与移料滑架(1)滑动连接，所述限位架(9)的中部固定安装有伺服电机(8)，所述伺服电机(8)的输出端固定连接有驱动齿轮，所述移料滑架(1)的内壁开设有齿槽，所述驱动齿轮与齿槽啮合连接；
所述下模台上设置有用于对布料进行承托的承托机构，所述承托机构包括两个对称设置于下模台两侧的承托气缸(12)，两个所述承托气缸(12)的输出端固定连接有安装架，两个所述安装架之间固定连接有若干个等距排布承托件，所述承托件包括两个对称设置的限位套管(13)，两个所述限位套管(13)分别与两个安装架固定连接，两个所述限位套管(13)的内壁均固定连接有拉伸弹簧，两个所述拉伸弹簧之间固定连接有钢丝绳(14)；所述下加热板(15)的中部开设有若干个等距排布的沟槽，若干个所述钢丝绳(14)分别位于若干个沟槽内。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维织布自动成型生产线，其特征在于，所述预压成型机构包括成型压机，所述成型压机包括基台(19)，所述基台(19)的上方设置有顶架(18)，所述顶架(18)的内部固定安装有液压机，所述液压机的输出端固定连接有上压模(21)，所述基台(19)的底部固定连接有下压模(20)。
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