[發明專利]一種多角度鋪層設計帽形長桁預浸料拉擠成型裝置

在審

• 申請號: 202010017260.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111136936A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 王躍全;姜碧羽;齊俊偉
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B29C70/38
• 分類號: B29C70/38;B29C70/22
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.一種多角度鋪層設計帽形長桁預浸料拉擠成型裝置，其特征在于，包含鋪層裝置、放料裝置、預成型裝置、熱壓裝置和牽引裝置；

所述鋪層裝置用于將鋪層預浸料鋪疊在底層預浸料上并繞卷成料卷，形成鋪層預浸料和底層預浸料之間為預設角度的復合料軸；

所述放料裝置用于將各個復合料軸按預設的順序進行堆疊后并在其上下表面放置脫模薄膜形成初步的預浸帶胚料，并將其輸送至預成型裝置；

所述預成型裝置用于將初步的預浸帶胚料由平直狀態逐漸折彎變形成帽形型材的截面形狀并送至熱壓裝置；

所述熱壓裝置用于將具有帽型型材截面形狀的預浸帶胚料加熱加壓固化成型；

所述牽引裝置用于將固化成型的制件帶出熱壓模具，并將未固化的預浸帶胚料帶入熱壓模具。

2.根據權利要求1所述的多角度鋪層設計帽形長桁預浸料拉擠成型裝置，其特征在于，所述鋪層裝置包含底座、角度定位圓盤、第一定位銷、第一驅動導軌、第二驅動導軌、第一導軌支架、第二導軌支架、第一至第四料軸、第一至第四電機、第一至第四料軸支架、第一和第二導向輥和鋪帶盤組件；

所述角度定位圓盤呈圓盤狀，其下端面通過軸承和所述底座的上端面相連，能夠相對于底座自由轉動；所述角度定位圓盤的外緣周向均勻設有若干用于定位角度的通孔，所述底座上端面上設有用于和角度定位圓盤上通孔相配合的定位孔；所述第一定位銷用于和所述定位孔、角度定位圓盤上的通孔相配合，以鎖死角度定位圓盤相對于底座的轉動角度；

所述第一驅動導軌、第二驅動導軌均包含直線導軌、驅動滑塊、絲杠螺母、絲杠和直線驅動電機，其中，所述驅動滑塊設置在直線導軌上，能夠沿所述直線導軌自由滑動；所述絲杠和所述直線導軌平行設置，且絲杠兩端通過軸承和直線導軌兩端相連，使得絲杠能夠相對直線導軌自由轉動；所述直線驅動電機固定在所述直線導軌一端，其輸出軸和所述絲杠的一端同軸固連；所述絲杠螺母設置在所述絲杠上、和所述絲杠螺紋相連，且絲杠螺母和所述驅動滑塊固連；

所述第一驅動導軌、第二驅動導軌平行設置，分別通過第一導軌支架、第二導軌支架固定在所述角度定位圓盤上；

所述鋪帶盤組件設置在第一驅動導軌、第二驅動導軌之間，分別和第一驅動導軌的驅動滑塊、第二驅動導軌的驅動滑塊固連；所述鋪帶盤組件用于將鋪層預浸料鋪覆于底層預浸料上；

所述第一料軸和第二料軸結構相同、形狀一致，分別通過第一料軸支架、第二料軸支架平行設置在所述底座的兩側，且第一料軸和第二料軸的兩個端面對齊；所述第一導向輥和第二導向輥固定安裝于底座的兩側；所述第一料軸用于放置底層預浸料卷；所述第一導向輥用于將第一料軸上的底層預浸料導向輸送至角度定位圓盤上的角度定位圓盤進行鋪層；所述第二導向輥用于將角度定位圓盤上完成鋪層的預浸料導向輸送至第二料軸收卷；

所述第三料軸、第四料軸平行設置于第一驅動導軌與第二驅動導軌之間，均垂直于第一驅動導軌；所述第三料軸通過第三料軸支架設置在所述第一導軌支架上，第四料軸通過第四料軸支架設置在所述第二導軌支架上；所述第三料軸用于輸送鋪層預浸料至鋪帶盤組件；所述第四料軸用于收卷第三料軸上預浸料背面揭掉的背襯紙；

所述第一至第四電機均為伺服電機，與所述第一至第四料軸一一對應設置、輸出軸和其所對應料軸的轉軸同軸固連，用于控制器對應料軸進行旋轉；

所述鋪帶盤組件包括第一鋪帶輥氣缸支架、第二鋪帶輥氣缸支架、第一和第二鋪帶輥氣缸、第一法蘭盤、第二法蘭盤、底盤、送帶輥、第一送帶輥氣缸、第二送帶輥氣缸、第三法蘭盤、第四法蘭盤、第五電機、鋪帶輥、導向板、第二定位銷、切刀支架、刀架、切刀和切刀氣缸；

所述第一鋪帶輥氣缸、第二鋪帶輥氣缸分別通過第一鋪帶輥氣缸支架、第二鋪帶輥氣缸支架固定在所述第一驅動導軌、第二驅動導軌的驅動滑塊上，第一鋪帶輥氣缸、第二鋪帶輥氣缸的輸出軸均朝下且垂直于第一驅動導軌；

所述第一鋪帶輥氣缸、第二鋪帶輥氣缸的輸出軸分別通過第一法蘭盤、第二法蘭盤和所述底盤固連，使得底盤所述角度定位圓盤上方且和角度定位圓盤呈預設的角度閾值；

所述鋪帶輥轉軸的兩端分別和所述第一法蘭盤、第二法蘭盤固連，位于底盤的一側，鋪帶輥用于在驅動第一鋪帶輥氣缸、第二鋪帶輥氣缸時將鋪層預浸料壓在底層預浸料卷上；

所述第一送帶輥氣缸、第二送帶輥氣缸分別固定在所述底盤上端面遠離鋪帶輥的一側，輸出軸垂直于底盤向上；所述送帶輥轉軸的兩端分別通過第三法蘭盤、第四法蘭盤和所述第一送帶輥氣缸、第二送帶輥氣缸固連；所述送帶輥用于在第一送帶輥氣缸、第二送帶輥氣缸時將鋪層預浸料壓在底盤上；

所述第五電機固定在所述第三法蘭盤上，其輸出軸和所述送帶輥的轉軸同軸固連，用于帶動所述送帶輥轉動、將鋪層預浸料輸送至鋪帶輥；

所述導向板為半圓盤，設置在送帶輥、鋪帶輥之間，其下端面圓心處通過軸承和所述的底盤上端面中心相連，能相對于底盤自由轉動；所述底盤的外緣周向均勻設有若干用于定位角度的通孔，所述導向板上端面上設有用于和角度定位圓盤上通孔相配合的調節孔；所述第二定位銷用于和所述調節孔、底盤上的通孔相配合，以鎖死導線板相對于底盤的轉動角度；

所述切刀支架固定在所述導向板上，和所述第一驅動導軌垂直；所述切刀支架上設有相互平行的第一斜槽、第二斜槽，且第一斜槽、第二斜槽內均設有能夠自由滑動的斜槽滑塊；

所述刀架分別設所述第一斜槽的斜槽滑塊、第二斜槽的斜槽滑塊固連，能夠沿所述第一斜槽自由滑動；

所述切刀固定在所述刀架上，切刀平行于所述導向板且刀鋒朝下垂直于所述導向板；

所述切刀氣缸采用雙向氣缸，平行于所述第一斜槽設置在所述切刀支架上，其兩端輸出軸均和所述切刀支架固連、缸體和所述刀架固連，用于帶動所述刀架進而帶動所述切刀沿所述第一斜槽上下運動以切斷鋪層預浸料。

3.根據權利要求1所述的多角度鋪層設計帽形長桁預浸料拉擠成型裝置，其特征在于，所述放料裝置包含基板、N個復合料軸單元、第一脫模薄膜單元、第二脫模薄膜單元和矢量變頻器，N為大于等于1的自然數；

所述復合料軸單元包含放料軸、背襯紙收卷軸、放料電機和收卷電機，其中，放料軸、背襯紙收卷軸均采用氣脹軸，其一端均通過軸承和所述基板相連，能夠相對所述基板自由轉動；所述放料電機、收卷電機均固定在所述基板上，放料電機、收卷電機的輸出軸分別和所述放料軸、背襯紙收卷軸同軸固連；所述放料軸用于固定復合料軸，所述背襯紙收卷軸用于剝離放料軸上復合料軸的被襯紙；

所述第一脫模薄膜單元、第二脫模薄膜單元均包含脫模薄膜料軸和脫模薄膜電機，其中，脫模薄膜料軸采用氣脹軸，其一端通過軸承和所述基板相連，能夠相對所述基板自由轉動；所述脫模薄膜電機固定在所述基板上，脫模薄膜電機的輸出軸和所述脫模薄膜軸同軸固連；所述脫模薄膜料軸用于固定脫模薄膜料軸；

所述矢量變頻器分別和所述N個復合料軸單元的放料電機、N個復合料軸單元的收卷電機、第一脫模薄膜單元的脫模薄膜電機、第二脫模薄膜單元的脫模薄膜電機電氣相連，用于控制和其相連的各個電機的速度；

所述N個復合料軸單元將其復合料軸按預設的順序進行堆疊形成堆疊的預浸料，所述第一脫模薄膜單元、第二脫模薄膜單元在堆疊的預浸料上下表面脫模薄膜形成初步的預浸帶胚料。