[發明專利]一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法

在審

• 申請號: 202111167452.5
• 申請日: 2021-10-07
• 公開（公告）號: CN113829644A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 謝富原;董曉陽;郭丹旎;李洪哲;陳長勝;魏強強
• 申請（專利權）人: 浙江摶原復合材料有限公司
• 主分類號: B29C70/46
• 分類號: B29C70/46;B29C70/54;B29C70/56
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

1.一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法，包括料框框架(1)和支桿(6)，其特征在于：所述料框框架(1)的安裝數量為兩組，兩組所述料框框架(1)相對的一端均安裝有弧形的復位盒(2)；

所述復位盒(2)的內部安裝有對稱布置的連接組件，所述連接組件的內部貫穿安裝有回復彈簧(201)，所述復位盒(2)的底部安裝有底座盒體(401)，且底座盒體(401)的兩側外壁均與兩組料框框架(1)的一側外壁連接，所述底座盒體(401)的后壁通過軸件安裝有三組平行布置的旋轉軸銷(203)，所述旋轉軸銷(203)的正面一端安裝有連接件(204)，所述連接件(204)的內部設有圓孔，所述連接件(204)的內部通過圓孔連接有扭簧(205)，所述底座盒體(401)的兩側內壁均貫穿安裝有連桿(202)，且兩組連桿(202)的尾端均延伸進料框框架(1)的內部；

所述復位盒(2)的表面安裝有檢測桿(7)，所述料框框架(1)的內部貫穿安裝有對稱布置的調節螺栓(3)。

2.根據權利要求1所述的一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法，其特征在于：所述底座盒體(401)的表面安裝有伸縮桿(4)，所述伸縮桿(4)的內部滑動連接有延長桿(402)，所述延長桿(402)的表面設置有等距布置的熒光刻度線(403)，所述伸縮桿(4)的內壁設有隔熱層(404)，所述隔熱層(404)的內部填充有隔熱材料。

3.根據權利要求1所述的一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法，其特征在于：所述料框框架(1)的內部設有貫穿的穿插洞口(101)，所述穿插洞口(101)與調節螺栓(3)為滑動連接，所述調節螺栓(3)的表面套接有調節螺母(301)，且調節螺母(301)的內徑大于穿插洞口(101)的直徑，所述調節螺栓(3)靠近料框框架(1)內側的一端連接有張緊彈簧(302)，所述張緊彈簧(302)遠離調節螺栓(3)的一端連接有掛鉤(303)。

4.根據權利要求1所述的一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法，其特征在于：所述復位盒(2)的表面設有滑槽(8)，所述回復彈簧(201)的尾端連接有橫桿，所述橫桿與回復彈簧(201)的安裝方向相互垂直，所述檢測桿(7)的底部安裝有連接塊，所述連接塊的內部通過軸桿安裝有兩組對稱布置的滑桿(703)，所述檢測桿(7)的兩側表面均安裝有紅外測距儀(702)，所述檢測桿(7)遠離復位盒(2)的表面安裝有報警器(701)，且報警器(701)與兩組紅外測距儀(702)電性連接。

5.根據權利要求1所述的一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法，其特征在于：所述回復彈簧(201)的尾端貫穿復位盒(2)的內部與料框框架(1)的頂部連接，所述料框框架(1)為C型對稱結構。

6.根據權利要求4所述的一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法，其特征在于：所述橫桿通過滑槽(8)與滑桿(703)的表面連接，所述滑桿(703)的長度小于復位盒(2)的底部一半長度，所述滑槽(8)為半圓形結構，所述滑槽(8)的尾端貫穿復位盒(2)的底部，且滑槽(8)的投影位置位于底座盒體(401)的前方。

7.根據權利要求3所述的一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法，其特征在于：所述掛鉤(303)的尾端鉤合連接有預浸料板(5)。

8.根據權利要求1所述的一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法，其特征在于：所述料框框架(1)的背面連接有支桿(6)，且支桿(6)位于復位盒(2)的后方，所述支桿(6)的尾端安裝有法蘭盤(601)。

9.根據權利要求1-8任意一項所述的一種熱塑性復合材料自動化上下料料框結構與使用方法，其特征在于，該裝置的工作步驟如下：

S1、在使用本裝置進行熱塑性復合材料自動化上下料操作前，可先將預浸料板(5)加工成尺寸為350mm×230mm的毛坯，隨即在距離預浸料板(5)邊緣10-15mm位置開設直徑為5mm的懸掛孔，且懸掛孔的開設數量為10；

S2、之后通過懸掛孔與掛鉤(303)鉤連，即可實現預加工處理后的預浸料板(5)與張緊彈簧(302)之間的連接，根據預浸料板(5)的實際尺寸，調整調節螺栓(3)外移出料框框架(1)邊緣的長度，以保證不同尺寸的預浸料板(5)均可得到相應的張緊處理；

S3、之后調整伸縮桿(4)和延長桿(402)之間的距離，使得延長桿(402)的尾端與預浸料板(5)未設置有懸掛孔的邊緣接觸，從而與張緊彈簧(302)配合，對預浸料板(5)形成全面的限位效果；

S4、之后通過法蘭盤(601)與機械手臂連接，利用機械手臂將張緊處理后的預浸料板(5)放置進高溫爐中軟化，此時高溫爐爐內溫度設置為450℃，對放置其中的預浸料板(5)進行相應的軟化處理；

S5、軟化處理后，可通過機械手臂將軟化處理后的預浸料板(5)以及料框框架(1)取出，隨即轉移到壓機模具上進行加壓，此時壓機壓力設置為3MPa，模具溫度設置為260℃，在壓機壓力作用下，模具壓桿擠壓料框框架(1)，料框框架(1)沿著旋轉軸銷(203)發生折彎，折彎角度為92°，此時通過張緊彈簧(302)鉤連的預浸料板(5)被折彎成L型；

S6、待預浸料板(5)被折彎成L型后，開始進行冷卻泄壓操作，隨著壓機壓力的減小，回復彈簧(201)以及扭簧(205)受牽引拉扯作用發生的拉伸形變在彈簧自身的彈性作用下開始回彈，進而帶動形成傾斜夾角的料框框架(1)可在回復彈簧(201)以及連桿(202)的牽引作用下恢復至原先的水平狀態，以便進行后續的二次軟化折彎成型處理；

S7、在折彎處理后，通過查看熒光刻度線(403)轉移至伸縮桿(4)內部的長度，可判斷軟化處理后的預浸料板(5)的熱膨脹系數，進而判斷該預浸料板(5)是否滿足加工需求，在不滿足加工需求時可將該折彎處理后的預浸料板(5)予以廢棄，避免不合格材料的后續加工；

S8、在壓機施壓過程中，回復彈簧(201)受力向兩端向下拉伸，進而帶動橫桿發生同步位移，在橫桿的帶動作用下，可使得滑桿(703)發生同步位移，因此在裝置泄壓過程中回復彈簧(201)發生縮短形變時，可同樣同步帶動滑桿(703)沿著滑槽(8)返回至復位盒(2)的表面，此時通過紅外測距儀(702)檢測檢測桿(7)與兩組滑桿(703)之間的距離值是否相等，可作為判斷回復彈簧(201)內部是否發生均勻形變的依據，在兩組紅外測距儀(702)檢測的距離值不等時，即可判斷檢測距離值較大的一組滑桿(703)所連接的回復彈簧(201)的一端其有效彈性系數減小，此時回復彈簧(201)內部整體彈性系數不均勻，需及時替換，避免后續復位時因彈性系數的差異使得兩組料框框架(1)復位狀態不平行，影響后續預浸料板(5)的張緊預處理。