[實用新型]氈件自動加工裝置

有效

• 申請號: 201921082858.1
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN210561083U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 黃偉華
• 申請（專利權）人: 武漢環宇飛龍新材料科技有限公司
• 主分類號: D04H18/02
• 分類號: D04H18/02;G01N9/36
• 代理公司: 武漢維盾知識產權代理事務所(普通合伙) 42244
• 代理人: 彭永念

一種氈件自動加工裝置，包括安裝在機械手上的針刺裝置，所述的機械手為5自由度或6自由度機械手，所述的針刺裝置上設有往復運動的刺針；氈工件附在氈模具上，激光掃描儀對氈工件進行掃描分析，運算出最佳加工步驟，通過傳送裝置把工作臺和氈工件運送帶機械手處，機械手通過系統指令步驟帶動針刺裝置在氈工件上進行加工，針刺裝置是通過驅動裝置驅動刺針往復運動實現對氈工件針刺加工，加工完成后通過工作臺下的稱重傳感器測得的氈工件重量以及激光掃描儀測得的氈工件體積，可得出氈工件的密度，驗證是否達到質量要求，該裝置能夠大幅度提高小批量、異性氈件的生產效率，降低人員工作量。

技術領域

本實用新型涉及石英復合陶瓷或碳纖維材料氈料自動化生產領域，尤其是涉及一種氈件自動加工裝置。

背景技術

在航空航天器用殼體領域需要采用石英纖維編織體作為石英復合陶瓷結構的骨架，現有的技術方案是采用手工針刺的方式進行制作，在多晶硅生產領域需要采用碳纖維材料制作的碳碳坩堝作為生產設備，這些都需要采用針刺加工方式進行生產。例如中國專利文獻CN 102731130 A記載的一種低成本針刺織物增強石英復合陶瓷天線罩的制備方法，即需要大量的針刺操作來成形石英纖維編織體的形狀，然后再進行下一步的加工。該方法的勞動強度較高，導致產能低下，人工成本高昂。由于石英氈和碳纖維氈工件的形狀較多，且單個形狀的氈件每次加工數量不大，目前尚未見能夠適用于針刺加工的生產設備。

現有技術中也有采用電動式針刺工具的方案，但是該工具的重量較重，使用不夠靈活，長期使用勞動強度高，且容易造成手腕勞損，影響操作人員的身體健康。現有的石英纖維編織體需要將成型后的密度維持在0.15~0.7g/cm³。而在該狀態下的石英氈纖維較為松散，容易跟著針桿竄動，影響針刺操作，也影響石英纖維編織體的成品質量。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種氈件自動加工裝置，解決自動化生產石英復合陶瓷或碳纖維材料氈料、降低人員勞動強度和提高質量的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種氈件自動加工裝置，包括安裝在機械手上的針刺裝置，所述的機械手為5自由度或6自由度機械手，所述的針刺裝置上設有往復運動的刺針。

優選方案中，所述針刺裝置中刺針與外殼滑動連接，所述外殼內設有驅動裝置，驅動裝置驅動刺針往復運動。

優選方案中，所述驅動裝置為凸輪針刺裝置，凸輪針刺裝置結構為：滾輪與凸輪抵靠，凸輪與第二電機連接，滾輪鉸接在連桿的一端，連桿另一端與刺針連接，連桿上的第一彈簧通過上限位和下限位固定，所述凸輪針刺裝置通過螺紋與機械手端部連接。

優選方案中，所述驅動裝置為曲桿針刺裝置，曲桿針刺裝置結構為：曲桿兩端與轉盤和滑塊鉸接，轉盤與第二電機連接，滑塊與滑槽滑動連接，滑塊一端與刺針連接，所述曲桿針刺裝置通過纏繞在鐵芯上的線圈得電后產生的磁力吸附在機械手端部上。

優選方案中，所述驅動裝置為齒輪齒條針刺裝置，齒輪齒條針刺裝置結構為：齒條通過大齒輪與扇形齒輪嚙合，扇形齒輪與第二電機連接，復位桿與安裝座滑動連接，復位桿上設有限位塊，限位塊與安裝座之間設有第二彈簧，齒條和復位桿與刺針連接。

優選方案中，還包括傳送裝置，傳送裝置兩側設有三維激光掃描裝置和機械手，所述傳送裝置上還設有工作臺，工作臺在傳送裝置上滑動。

優選方案中，所述傳送裝置包括從動輪和驅動輪，從動輪通過同步帶與驅動輪連接，所述驅動輪一端設有第一電機，所述工作臺與同步帶連接。

優選方案中，所述三維激光掃描裝置包括拱門架和激光掃描儀，激光掃描儀通過弧形導軌與拱門架滑動連接。

優選方案中，所述工作臺上設有稱重傳感器，工作臺上設有氈模具，氈模具通過定位孔與工作臺上的稱重傳感器連接，所述激光掃描儀位于氈模具運動軌跡的上方。