CN220995505U - 全自动碳纤维管材缠绕装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了全自动碳纤维管材缠绕装置，包括有左立柱与右立柱、以及上横梁与下底座，在所述下底座上设置有第一电动滑轨，在所述第一电动滑轨上沿左右方向滑动有移动立柱，在所述左立柱上设置有用于固定及带动模芯旋转的旋转机构，在所述移动立柱上设置辅助模芯定位的顶紧机构，在所述上横梁上设置有第二电动滑轨，在所述第二电动滑轨上沿左右方向滑动有移动架，在所述移动架上设置有送料机构，所述送料机构用于放置碳纤维复合线束，并使碳纤维复合线束缠绕于模芯上；本实用新型自动化程度高，管材缠绕均匀，提升产品品质；同时可以生产出长度更长的管材，也可根据客户需求进行切断，降低成本，提高灵活性。
Description
技术领域
本实用新型涉及新材料加工技术领域，尤其涉及全自动碳纤维管材缠绕装置。
背景技术
碳纤维是指含碳量在90％以上的，由碳元素组成的一种特种纤维。其耐高温性能居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。
碳纤维加工形成复合管件时，一般使用传统的手工工艺，将碳纤维复合线束裁剪成预设的长度，然后手工贴合在模芯管上，加热固化成型后脱模处理之后得到碳纤维复合管件。传统的手工工艺效率低，而且制作出来的碳纤维复合管的长度有限。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本实用新型提出全自动碳纤维管材缠绕装置。
上述的目的是通过如下技术方案来实现的：
全自动碳纤维管材缠绕装置，包括有左立柱与右立柱、连接设于左立柱与右立柱上下两端的上横梁与下底座，在所述下底座上设置有第一电动滑轨，在所述第一电动滑轨上沿左右方向滑动有移动立柱，在所述左立柱上设置有用于固定及带动模芯旋转的旋转机构，在所述移动立柱上设置辅助模芯定位的顶紧机构，在所述上横梁上设置有第二电动滑轨，在所述第二电动滑轨上沿左右方向滑动有移动架，在所述移动架上设置有送料机构，所述送料机构用于放置碳纤维复合线束，并使碳纤维复合线束缠绕于模芯上。
在一些实施例中，所述旋转机构包括有旋转设于左立柱上用于夹紧模芯的气动夹头以及驱动气动夹头旋转的旋转电机。
在一些实施例中，所述顶紧机构包括有设置与移动立柱上的气缸与设于气缸活塞杆上的顶针，所述气动夹头与气缸位于同一条水平线上，且所述顶针的一端伸出移动立柱外并用于顶紧模芯的端部。
在一些实施例中，所述旋转机构与顶紧机构均上下对应设置有四组。
在一些实施例中，所述送料机构包括有设置在移动架下端且相互垂直的前板与侧板，在所述侧板上设置有用于放置碳纤维复合线束的固定辊、以及用于导向碳纤维复合线束的导向辊，在所述前板上设置有导向通孔。
在一些实施例中，在所述左立柱与移动立柱上均设置有用于压紧模芯防止其意外跳动的压模机构。
在一些实施例中，所述压模机构包括有设置在所述左立柱与移动立柱内侧的支撑板，在所述支撑板上设置有支撑座，在所述支撑座上前后间隔有下滚筒，模芯设于两下滚筒之间，在所述支撑座上端的前后两侧均铰接有摆动架，在所述摆动架上设置有用于压紧模芯的压辊，在所述支撑座上还设置有用于使压辊保持压紧模芯的扭簧。
在一些实施例中，在所述左立柱与右立柱的下端均设置有沿前后方向延伸设置的延伸支撑座。
与现有技术相比，本实用新型至少包括以下有益效果：
通过旋转机构与顶紧机构对模芯进行定位固定，缠绕工作时，将送料机构内的碳纤维复合线束的一端拉出，并粘连在模芯的一端，通过旋转机构驱动模芯旋转，同时通过第二电动滑轨带动移动架上的送料机构沿左右方向移动，从而将碳纤维复合线束以螺旋状缠绕在模芯的表面，最后对缠绕完成的碳纤维复合管进行加热，碳纤维复合丝束固化成型为碳纤维复合管后将碳纤维复合管从模芯上取下即可；本实用新型自动化程度高，管材缠绕均匀，提升产品品质；同时可以生产出长度更长的管材，也可根据客户需求进行切断，降低成本，提高灵活性。
附图说明
图1是本实用新型的立体示意图之一；
图2是本实用新型的立体示意图之二；
图3是本实用新型的压模机构示意图之一；
图4是本实用新型的压模机构示意图之二。
具体实施方式
以下实施例对本实用新型进行说明，但本实用新型并不受这些实施例所限制。对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
如图1-图4所示，本实施例提供全自动碳纤维管材缠绕装置，包括有左立柱2与右立柱3、连接设于左立柱2与右立柱3上下两端的上横梁1与下底座4，在所述下底座4上设置有第一电动滑轨5，在所述第一电动滑轨5上沿左右方向滑动有移动立柱6，在所述左立柱2上设置有用于固定及带动模芯7旋转的旋转机构，在所述移动立柱6上设置辅助模芯7定位的顶紧机构，在所述上横梁1上设置有第二电动滑轨8，在所述第二电动滑轨8上沿左右方向滑动有移动架9，在所述移动架9上设置有送料机构，所述送料机构用于放置碳纤维复合线束，并使碳纤维复合线束缠绕于模芯7上。
本实用新型中，先通过旋转机构与顶紧机构对模芯7进行定位固定，缠绕工作时，将送料机构内的碳纤维复合线束的一端拉出，并粘连在模芯7的一端，通过旋转机构驱动模芯7旋转，同时通过第二电动滑轨8带动移动架9上的送料机构沿左右方向移动，从而将碳纤维复合线束以螺旋状缠绕在模芯7的表面，最后对缠绕完成的碳纤维复合管进行加热，碳纤维复合丝束固化成型为碳纤维复合管后将碳纤维复合管从模芯上取下即可；本实用新型的缠绕工艺自动化程度高，管材缠绕均匀，提升产品品质。
同时顶紧机构能够跟随移动立柱6进行移动，从而可以固定不同长度的模芯，可以生产出长度更长的管材，也可根据客户需求进行切断，降低成本，提高灵活性。
参见图1、图2所示，所述旋转机构包括有旋转设于左立柱2上用于夹紧模芯7的气动夹头21以及驱动气动夹头21旋转的旋转电机22。
进一步地，所述顶紧机构包括有设置与移动立柱6上的气缸与设于气缸活塞杆上的顶针32，所述气动夹头21与气缸位于同一条水平线上，且所述顶针32的一端伸出移动立柱6外并用于顶紧模芯7的端部。
需要说明的是，模芯7为圆柱状结构，对模芯7进行固定时，其一端通过气动夹头21进行夹紧固定，另一端通过顶针32顶紧，使其模芯7成呈横向水平形态。
进一步地，所述旋转机构与顶紧机构均上下对应设置有四组，从而可同时对多个模芯7进行缠绕，一起可成型四个碳纤维管件。
参见图1、图2所示，所述送料机构包括有设置在移动架9下端且相互垂直的前板51与侧板52，在所述侧板52上设置有用于放置碳纤维复合线束的固定辊53、以及用于导向碳纤维复合线束的导向辊54，在所述前板51上设置有导向通孔55，碳纤维复合线束的一端先绕设在导向辊54上，然后从导向通孔55穿出并粘连在模芯7的一端上。
参见图1-图4所示，在所述左立柱2与移动立柱6上均设置有用于压紧模芯7防止其意外跳动的压模机构。
所述压模机构包括有设置在所述左立柱2与移动立柱6内侧的支撑板71，在所述支撑板71上设置有支撑座72，在所述支撑座72上前后间隔有下滚筒73，模芯7设于两下滚筒73之间，在所述支撑座72上端的前后两侧均铰接有摆动架74，在所述摆动架74上设置有用于压紧模芯7的压辊75，在所述支撑座72上还设置有用于使压辊75保持压紧模芯7的扭簧。
模芯7安装时，先将两侧的压辊75打开(如图4所示)，然后将模芯7放置在两下滚筒73之间，最后将压辊75松开，通过扭簧的作用，使其压辊75压紧在模芯7上，避免模芯意外跳动，提高其旋转时的稳定性。
本实用新型中，在所述左立柱2与右立柱3的下端均设置有沿前后方向延伸设置的延伸支撑座81，通过两侧的延伸支撑座81设置，能够提高装置的稳定性。
本实用新型自动化程度高，管材缠绕均匀，能够提升产品品质。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.全自动碳纤维管材缠绕装置，其特征在于：包括有左立柱(2)与右立柱(3)、连接设于左立柱(2)与右立柱(3)上下两端的上横梁(1)与下底座(4)，在所述下底座(4)上设置有第一电动滑轨(5)，在所述第一电动滑轨(5)上沿左右方向滑动有移动立柱(6)，在所述左立柱(2)上设置有用于固定及带动模芯(7)旋转的旋转机构，在所述移动立柱(6)上设置辅助模芯(7)定位的顶紧机构，在所述上横梁(1)上设置有第二电动滑轨(8)，在所述第二电动滑轨(8)上沿左右方向滑动有移动架(9)，在所述移动架(9)上设置有送料机构，所述送料机构用于放置碳纤维复合线束，并使碳纤维复合线束缠绕于模芯(7)上。
2.根据权利要求1所述的全自动碳纤维管材缠绕装置，其特征在于：所述旋转机构包括有旋转设于左立柱(2)上用于夹紧模芯(7)的气动夹头(21)以及驱动气动夹头(21)旋转的旋转电机(22)。
3.根据权利要求2所述的全自动碳纤维管材缠绕装置，其特征在于：所述顶紧机构包括有设置与移动立柱(6)上的气缸与设于气缸活塞杆上的顶针(32)，所述气动夹头(21)与气缸位于同一条水平线上，且所述顶针(32)的一端伸出移动立柱(6)外并用于顶紧模芯(7)的端部。
4.根据权利要求3所述的全自动碳纤维管材缠绕装置，其特征在于：所述旋转机构与顶紧机构均上下对应设置有四组。
5.根据权利要求1所述的全自动碳纤维管材缠绕装置，其特征在于：所述送料机构包括有设置在移动架(9)下端且相互垂直的前板(51)与侧板(52)，在所述侧板(52)上设置有用于放置碳纤维复合线束的固定辊(53)、以及用于导向碳纤维复合线束的导向辊(54)，在所述前板(51)上设置有导向通孔(55)。
6.根据权利要求1所述的全自动碳纤维管材缠绕装置，其特征在于：在所述左立柱(2)与移动立柱(6)上均设置有用于压紧模芯(7)防止其意外跳动的压模机构。
7.根据权利要求6所述的全自动碳纤维管材缠绕装置，其特征在于：所述压模机构包括有设置在所述左立柱(2)与移动立柱(6)内侧的支撑板(71)，在所述支撑板(71)上设置有支撑座(72)，在所述支撑座(72)上前后间隔有下滚筒(73)，模芯(7)设于两下滚筒(73)之间，在所述支撑座(72)上端的前后两侧均铰接有摆动架(74)，在所述摆动架(74)上设置有用于压紧模芯(7)的压辊(75)，在所述支撑座(72)上还设置有用于使压辊(75)保持压紧模芯(7)的扭簧。
8.根据权利要求1所述的全自动碳纤维管材缠绕装置，其特征在于：在所述左立柱(2)与右立柱(3)的下端均设置有沿前后方向延伸设置的延伸支撑座(81)。
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