[發明專利]碳纖維復合材料生產線及生產方法

有效

• 申請號: 201710407922.8
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107020757B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 李良光;陳暉;王永剛;施躍文;廖永輝
• 申請（專利權）人: 江西海源復合材料科技股份有限公司
• 主分類號: B29C70/28
• 分類號: B29C70/28;B29C70/54;B29C31/00;B65G47/248
• 代理公司: 福州科揚專利事務所(普通合伙) 35001
• 代理人: 羅立君

1.碳纖維復合材料生產線，其特征在于：包括自動轉運裝置(1)以及設置在自動轉運裝置(1)側邊的成型碳纖維復合材料零件的碳纖維成型裝置(2)、翻轉工作臺(3)、冷卻碳纖維復合材料零件的冷卻裝置(4)、對碳纖維復合材料零件進行切邊的切邊裝置(5)和清除碳纖維復合材料上雜物的清洗裝置(6)；

自動轉運裝置(1)包括水平移動軌道(11)、設置在水平移動軌道(11)上可水平移動的行走底座(12)和固定在行走底座(12)上的機器人(13)，機器人(13)的機械臂上連接有吸盤支架(135)，吸盤支架(135)安裝有真空吸盤(136)，真空吸盤(136)的吸嘴以吸盤支架(135)為對稱軸上下對稱設置，機器人(13)帶動吸盤支架(135)上下翻轉和豎直方向移動；自動轉運裝置(1)的驅動機構驅動行走底座(12)沿著水平移動軌道(11)移動，帶動機器人(13)在碳纖維成型裝置(2)、翻轉工作臺(3)、冷卻裝置(4)、切邊裝置(5)和清洗裝置(6)之間轉運碳纖維復合材料零件；

自動轉運裝置(1)的側邊靠近冷卻裝置(4)設置翻轉工作臺(3)，翻轉工作臺(3)面對機器人(13)的側面上設置有供吸盤支架(135)上下運動的通道(31)，機器人(13)的吸盤支架(135)可通過通道(31)從零件下方吸取零件；切邊裝置(5)的定位裝置(52)固定被切邊零件的位置，機器人(13)的側邊設置的切邊銑刀(51)由機器人(13)帶動水平移動對零件進行切割。

2.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料生產線，其特征在于：所述翻轉工作臺(3)的形狀與碳纖維復合材料零件相貼合，翻轉工作臺(3)的通道(31)的寬度大于真空吸盤(136)的寬度且通道(31)的深度大于真空吸盤(136)的高度。

3.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料生產線，其特征在于：所述碳纖維成型裝置(2)包括薄壁表面構件成型裝置(21)和支撐構件成型裝置(22)；薄壁表面構件成型裝置(21)用于成型薄壁表面構件，薄壁表面構件中的碳纖維平行于表面分布，支撐構件成型裝置(22)用于成型支撐構件，支撐構件中的增強纖維呈隨機分布。

4.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料生產線，其特征在于：所述切邊裝置(5)還包括負壓吸氣式除塵裝置(53)，負壓吸氣式除塵裝置(53)利用負壓去除切邊裝置(5)產生的含碳纖維的粉塵，定位裝置(52)與機器人(13)之間設置有感應相互位置的傳感器。

5.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料生產線，其特征在于：所述機器人(13)包括依次順序連接的轉盤(131)、第一機械臂(132)、第二機械臂(133)和旋轉關節(134)，轉盤(131)設置于行走底座(12)上，第一機械臂(132)下端與轉盤(131)轉動副連接，第一機械臂(132)下端與行走底座(12)轉動副連接，第一機械臂(132)上端與第二機械臂(133)一端轉動副連接，第二機械臂(133)另一端與旋轉關節(134)固定連接，旋轉關節(134)的轉動部固定，旋轉關節(134)的轉動部與吸盤支架(135)固定連接。

6.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料生產線，其特征在于：所述行走底座(12)包括驅動機構以及檢測實時位置的傳感器，驅動機構驅動行走底座(12)在水平移動軌道(11)上行走。

7.根據權利要求6所述的碳纖維復合材料生產線，其特征在于：所述驅動機構是伺服電機，傳感器是一種與伺服電機相連接的編碼器。

8.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料生產線，其特征在于：所述水平移動軌道(11)設置有編碼器的校正裝置，校正裝置是為作為編碼器的零位的機械擋塊(111)。

9.采用權利要求4所述的碳纖維復合材料生產線生產碳纖維復合材料的方法，包含如下步驟：

第一步：碳纖維復合材料在碳纖維成型裝置(2)內成型；

第二步：自動轉運裝置(1)的驅動機構驅動行走底座(12)沿著水平移動軌道(11)移動，同時機器人(13)帶動吸盤支架(135)在豎直方向移動，從而使真空吸盤(136)伸入成型裝置內，吸附并取出已經成型的零件；

第三步：驅動機構驅動行走底座(12)沿著水平移動軌道(11)移動，帶動機器人(13)將零件轉運至翻轉工作臺(3)并將零件放置在翻轉工作臺(3)的通道(31)的上方，機器人(13)帶動吸盤支架(135)伸入通道(31)內；真空吸盤(136)對零件的下表面進行吸附后上移至翻轉工作臺(3)的上方后進行翻轉；

第四步：驅動機構驅動行走底座(12)沿著水平移動軌道(11)移動，帶動機器人(13)將翻轉后的零件送往冷卻裝置(4)進行冷卻；

第五步：機器人(13)的真空吸盤(136)從冷卻裝置(4)取出成型零件，驅動機構驅動行走底座(12)沿著水平移動軌道(11)移動，帶動機器人(13)將冷卻后的零件送往切邊裝置(5)，定位裝置(52)固定冷卻后的零件并由機器人(13)帶動切邊銑刀(51)對零件進行切邊，切邊產生的粉塵同時由負壓吸氣式除塵裝置(53)進行除塵；

第六步：行走機器人(13)的真空吸盤(136)從切邊裝置(5)取出切邊后的零件，驅動機構驅動行走底座(12)沿著水平移動軌道(11)移動，帶動機器人(13)將切邊后的零件送往清洗裝置(6)清洗進行清洗；

第七步：行走機器人(13)從清洗裝置(6)取出清洗后的零件，堆放至成品區域。