轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置的制造方法

文档序号:10586380阅读:498来源:国知局
轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置。为了克服工人劳动强度大,设备存在安全隐患的问题。本发明包括依次设置的开卷机、切布机、叠料台、热压机、加热炉、成型压机;以及用于将轻型增强热塑性复合材料抓取到叠料台上的板料抓取机械手。本发明能够实现机械化生产LWRT制品,减轻了工人劳动强度和工作量,提高了LWRT制品的生产效率和产品品质。
【专利说明】
轻型増强热塑性复合材料制品的生产装置
技术领域
[0001]本发明属于汽车零部件生产技术领域,特别涉及一种轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置。
【背景技术】
[0002]轻型增强热塑性复合材料(简称LWRT)是一种新型材料,由于LWRT复合材料密度较小其每单位重量产生硬度要比传统玻璃纤维毡增强热塑性(GMT)片料高,同时该种材料与金属、GMT及传统PP和尼龙长纤维热塑性(LFT)复合物相比具有减轻重量、设计更灵活及成本更低优势,因此使其成为轻型GMT复合材料理想替代品。目前该种材料广泛运用与制造汽车车底屏蔽防护装置、承重板、车顶内衬、车门装饰、行李架、车顶模塑件、发动机盖以及车后行李箱盖等。该类制品生产工艺一般为低压热压成型,表面常覆以织物或薄膜表层。该类制品生产线目前大部分采用的是人工生产方式,辅以各种加热、加压专机,未能形成自动化,效率低下,占用大量人工,而且对于工人存在安全隐患。

【发明内容】

[0003]为了克服工人劳动强度大,设备存在安全隐患的问题,本发明提供了一种轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置。
[0004]为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,包括依次设置的开卷机、切布机、叠料台、热压机、加热炉、成型压机;以及用于将轻型增强热塑性复合材料抓取到叠料台上的板料抓取机械手。
[0005]进一步地,还包括用于存放轻型增强热塑性复合材料的板料缓存机构。
[0006]再进一步地,所述叠料台包括叠料架,设置于叠料架上靠近切布机一端的叠料段输送机,设置于叠料架上靠近热压机一端的缓存段输送机,以及设置于叠料架上位于叠料段输送机和缓存段输送机上方的布料牵料机械手;所述布料牵料机械手与叠料架活动连接,能够相对叠料架滑动。
[0007]更进一步地,所述板料抓取机械手包括机械手立柱,设置于机械手立柱上的横梁,与横梁滑动相连的轴臂,以及设置于轴臂上板料抓取手抓。
[0008]另外,所述板料抓取手抓包括手抓安装座,设置于手抓安装座上的浮动导杆,设置于浮动导杆底端的气缸固定板,以及与气缸固定板相连并位于气缸固定板下方的下压板;所述气缸固定板上固定有气缸,所述气缸的活塞杆上连接有钢针安装板,所述钢针安装板上安装有钢针组,所述钢针组的针头朝向下压板;所述手抓安装座通过挂板与轴臂相连。
[0009]此外,所述浮动导轨活动安装与手抓安装座上,能够相对手抓安装座上下滑动;所述浮动导杆顶端设有传感器检测块;所述手抓安装座上设有传感器支架,所述传感器支架上设有与传感器检测块相匹配的传感器。所述气缸上设有气缸节流阀。
[0010]进一步地,所述加热炉包括加热炉体,设置于加热炉体内部且能够相对加热炉体滑动的网链输送机,以及设置于加热炉体内的加热系统;所述加热炉体上还设有驱动加热炉体上下移动的升降机。
[0011]再进一步地,所述网链输送机包括与加热炉体内壁滑动连接的支撑架,设置于支撑架两端的第一滚筒,设置于加热炉体内且位于支撑架下方的第二滚筒,以及设置于第二滚筒与支撑架之间并与加热炉体内壁相连的导向滚筒;还包括缠绕在第一滚筒、第二滚筒、导向滚筒和支撑架上的输送网链;所述加热系统由两个红外陶瓷加热板组成;所述支撑架上方和下方各设有一个红外陶瓷加热板。
[0012]更进一步地,所述板料缓存机构包括第一托盘输送架,与第一托盘输送架串联设置的第二托盘输送架;所述第一托盘输送架和第二托盘输送架上设有若干输送辊,所述第二托盘输送架下方设有导轨,第二托盘输送架能够相对导轨横向滑动。
[0013]另外,所述热压机包括模支架,设置于模支架上的定模和动模;所述动模和定模上均设有铁氟龙输送机。
[0014]本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明能够实现机械化生产LWRT制品,减轻了工人劳动强度和工作量,提高了LWRT制品的生产效率和产品品质。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图。
[0016]图2为图1的俯视图。
[0017]图3为本发明中叠料台的结构示意图。
[0018]图4为本发明中板料抓取机械手的结构示意图。
[0019]图5为本发明中板料抓取手抓的结构示意图。
[0020]图6为图5的侧视图。
[0021 ]图7为本发明中热压机的结构示意图。
[0022]图8为本发明中加热炉的结构示意图。
[0023]图9为本发明中支撑架的结构示意图。
[0024]图10为本发明网链输送机的侧视图。
[0025]图11为本发明中加热系统的结构示意图。
[0026]其中,附图中标记对应的零部件名称为:1-开卷机,2-板料抓取机械手,3-叠料台,4-切布机,5-加热炉,6-成型压机,7-板料缓存机构,8-滚轮,9-叠料架,10-叠料段输送机,11-缓存段输送机,12-布料牵料机械手,13-机械手立柱,14-横梁,15-轴臂,16-板料抓取手抓,17-气缸固定板,18-下压板,19-气缸,20-钢针安装板,21-钢针组,22-挂板,23-传感器检测块,24-传感器支架,25-传感器,26-气缸节流阀,27-手抓安装座,28-浮动导杆,29-上铁氟龙带支架,30-上传动滚筒,31-上铁氟龙带,32-下铁氟龙带支架,33-下传动滚筒,34-下铁氟龙带,35-加热炉体,36-网链输送机,37-升降机,38-支撑架,39-第一滚筒,40-第二滚筒,41-导向滚筒,42-输送网链,43-红外陶瓷加热板,44-网链耐磨托条,45-悬架,46-加热板,47-调节螺栓。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0028]如图1?2所示,轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,包括依次设置的开卷机1、切布机8、叠料台3、热压机4、加热炉5、成型压机6;以及用于将轻型增强热塑性复合材料抓取到叠料台上的板料抓取机械手2。
[0029]通过上述装置生产LWRT制品能够大大地减少工人劳动强度,提高生产效率。具体是通过开卷机自动放布料,进入叠料台,板料抓取机械手将板料抓取放置于布料上,然后叠料台将布料覆盖于板料上,随后送入热压机进行热压,使布料更好地贴合到板料表面,然后进入加热炉进行加热,最后进入成型压机处理,整个过程工人接触较少,故而降低了劳动强度,提尚了生广效率,同时提尚广品品质。
[0030]另外,本发明还包括用于存放轻型增强热塑性复合材料的板料缓存机构7。通过设置板料缓存机构,能够进行缓存板料,便于板料抓取机械手进行抓取,提高生产效率。
[0031]具体地,所述板料缓存机构包括第一托盘输送架,与第一托盘输送架串联设置的第二托盘输送架;所述第一托盘输送架和第二托盘输送架上设有若干输送辊,所述第二托盘输送架下方设有导轨,第二托盘输送架能够相对导轨横向滑动。通过上述装置,能够将板料放置于托盘上,然后将托盘放置于第一托盘输送架,然后通过输送辊将托盘输送至第二托盘输送架上,板料抓取机械手即可进行抓取,当托盘上的板料抓取完后,通过导轨即可将第二托盘输送架移动到一侧,工人将空的托盘取走后,第二托盘输送架回到原始位置,此时,第一托盘输送架再此将装有板料的托盘输送到第二托盘输送架上供板料抓取机械手抓取。
[0032]如图3所示,所述叠料台包括叠料架9,设置于叠料架上靠近切布机一端的叠料段输送机10,设置于叠料架上靠近热压机一端的缓存段输送机11,以及设置于叠料架上位于叠料段输送机和缓存段输送机上方的布料牵料机械手12;所述布料牵料机械手与叠料架活动连接,能够相对叠料架滑动。通过上述设置,当布料进入叠料架后,布料牵料机械手牵引布料向前运动,根据需要的长度,利用切布机将布料切断,此时布料牵料机械手停止运动;然后通过板料抓取机械手将板料放置于布料上,最后通过布料牵料机械手牵引布料返回盖在板料上,也就是说板料上下表面均被布料包覆着,随后通过叠料段输送机和缓存段输送机将包覆好的板料送入热压机中。
[0033]如图4所示,所述板料抓取机械手包括机械手立柱13,设置于机械手立柱上的横梁14,与横梁滑动相连的轴臂15,以及设置于轴臂上板料抓取手抓16。
[0034]通过上述设置,能够有效的控制板料抓取手抓进行抓取板料,同时能够准确的将板料放置于叠料台上。
[0035]如图5、6所示,所述板料抓取手抓包括手抓安装座27,设置于手抓安装座上的浮动导杆28,设置于浮动导杆底端的气缸固定板17,以及与气缸固定板相连并位于气缸固定板下方的下压板18 ;所述气缸固定板上固定有气缸19,所述气缸的活塞杆上连接有钢针安装板20,所述钢针安装板上安装有钢针组21,所述钢针组的针头朝向下压板;所述手抓安装座通过挂板22与轴臂相连。
[0036]通过上述装置对LWRT板料进行抓取时,首先通过轴臂带动板料抓取手抓向下移动,当下降到一定程度,首先下压板与LWRT板料接触,轴臂继续下降,板料抓取手抓继续向下移动,对LWRT板料施压,使下压板与LWRT板料表面贴合的更加紧密,然后控制气缸伸出活塞杆,钢针组随气缸的活塞杆刺入LWRT板料,然后控制轴臂上升,LWRT板料就会随着钢针组向上运动,从而成功的将LWRT板料抓取,最后轴臂水平移动到叠料台上方,然后下降,接着控制气缸缩回,板料在下压板的阻挡下,自然释放到叠料台上。
[0037]具体地,所述气缸固定板两侧分别设有一个气缸,两个气缸上均设有钢针安装板,两个钢针安装板上均安装有钢针组;两个钢针组之间的夹角呈70?135°。通过设置两个气缸相互配合,能够更加牢固的将LWRT板料抓取上来。具体操作时,当下压板与LWRT板料的表面紧密贴合后,两个气缸伸出活塞杆,钢针组随气缸刺入LWRT板料,由于两组钢针成一定夹角,钢针组刺入LWRT板料部分形成重合,将板料部分材质风避雨钢针组形成的重叠区域,从而固定的更加牢固。
[0038]具体地,所述浮动导轨活动安装与手抓安装座上,能够相对手抓安装座上下滑动;所述浮动导杆顶端设有传感器检测块23;所述手抓安装座上设有传感器支架24,所述传感器支架上设有与传感器检测块相匹配的传感器25。通过上述设置,板料抓取手抓向下运动时,当下压板与LWRT板料接触时,再向下移动时,手抓安装座会继续向下移动,这时手抓安装座会相对浮动导杆继续向下运动一定固定,而手抓安装座上的感应器在向下移动时感应到传感器检测块时,说明下压板与LWRT板料已经紧密贴合,轴臂停止下移,气缸开始工作,将钢针组刺入LWRT板料中,随后将其抓取即可。
[0039]具体地,所述下压板包括与气缸固定板相连的“U”型支架,以及设置于“U”型支架底部的方框架。通过上述设置,钢针组在进行刺入LWRT板料时,可通过“U”型支架留出的空间向LWRT板料刺入,而下压板不会阻挡钢针组的运动路线,同时由于设置方框架,且该方框架中部是空的,也就是只有边框,这样钢针组可从方框架中部刺入LWRT板料,然后在抓取完成后,需要将板料放置在收集位置时,当钢针组缩回时,由于方框架的阻挡,LWRT板料不会随着钢针组一起向上运动,而是直接与钢针组脱离。
[0040]为了方便调节气缸,所述气缸上设有气缸节流阀26。
[0041 ]如图7所示,所述热压机包括模支架,设置于模支架上的定模和动模;所述动模和定模上均设有铁氟龙输送机。
[0042]具体地,所述铁氟龙输送机包括两个分别固定于热压机的动模两侧的上铁氟龙带支架29,每个上铁氟龙带支架上均设有两个上传动滚筒30,且分别位于上铁氟龙带支架的顶部和底部;所述上传动滚筒上缠绕有上铁氟龙带31;所述上铁氟龙带将动模包覆在其内部;还包括两个分别固定于热压机的定模两侧的下铁氟龙带支架32,每个下铁氟龙支架上均设有两个下传动滚筒33,且分别位于下铁氟龙带支架的顶部和底部,所述下传动滚筒上缠绕有下铁氟龙带34;所述下铁氟龙带将定模包覆在其内部。通过上述设备,动模被上铁氟龙带包覆在其内部,定模则被下铁氟龙带包覆在其内部,且上铁氟龙带和下铁氟龙带能够贴着动模和定模表面移动,LWRT板料则在上铁氟龙带和下铁氟龙带之间被热压,而不会与定模和动模的表面进行接触,这样就能够避免发生粘连模具的情况,减少了维护成本。同时由于上铁氟龙带和下铁氟龙带能够贴着定模和动模表面移动,故而能够与外部输送机进行配合使用,可轻松将LWRT板料输送至热压机中心,热压好后,通过上、下铁氟龙带的相对运动可将热压好的LWRT板料送出,操作简单,大大地减低了劳动强度大。
[0043]具体地,所述上传动滚筒和下传动滚筒两端的外表面设有凹槽,所述上铁氟龙带和下铁氟龙带上设有卡入凹槽内的导条。通过凹槽与导条的配合,能够避免上、下铁氟龙带跑偏;上述凹槽具体是绕上、下传动滚筒一周,也就是上、下传动滚筒的圆周上设置有凹槽,而导条则是沿上、下铁氟龙带内表面一周,从而使得传动带在运动过程中,始终使导条位于凹槽内,从而有效的防止上、下铁氟龙带跑偏。
[0044]具体地,所述上传动滚筒和下传动滚筒均通过安装座固定于支架上,所述支架的一端设有挡板,该挡板上设有螺纹孔。上述安装座通过螺栓固定于支架上。通过上述设置,在上、下传动滚筒未保持相对平行时,可以通过在螺纹孔中安装一个螺钉对安装座进行推动限位,使上、下传动滚动发生一定位移,从而使其保持相对平行,然后再通过螺栓进行固定,即可轻松进行调节,从而进一步防止跑偏。
[0045]具体地,所述下铁氟龙支架上还设有驱动下传动滚筒旋转的下铁氟龙带驱动装置。作为一种选择,所述下铁氟龙带驱动装置为电机。通过电机能够轻松的带动下传动滚筒旋转,从而带动下铁氟龙带运动。
[0046]另外,所述上铁氟龙支架上设有驱动上传动滚筒旋转的上铁氟龙带驱动装置。所述上铁氟龙带驱动装置为电机。同样的,上传动滚筒也通过电机驱动,从而实现上铁氟龙带的运动。
[0047]如图8?11所示,所述加热炉包括加热炉体35,设置于加热炉体内部且能够相对加热炉体滑动的网链输送机36,以及设置于加热炉体内的加热系统;所述加热炉体上还设有驱动加热炉体上下移动的升降机37。通过上述装置,热压后的板料直接进入加热炉体,加热后的板料通过加热炉体内的网链输送机,可直接将板料送至成型压机。从而减轻工人劳动强度和工作量,以提高板料制品的生产效率和产品品质。具体操作时,通过将板料送入到网链输送机上,然后输送至加热系统处进行加热,加热完成后,通过网链输送机相对加热炉体滑动,即可实现将板料送出。
[0048]具体地,所述升降机为四个,均匀分布于加热炉体下方,用于调节加热炉体的高度。通过在加热炉上设置四个升降机,能够确保加热炉体上升下降过程的稳定性,提高安全性。
[0049]所述网链输送机包括与加热炉体内壁滑动连接的支撑架38,设置于支撑架两端的第一滚筒39,设置于加热炉体内且位于支撑架下方的第二滚筒40,以及设置于第二滚筒与支撑架之间并与加热炉体内壁相连的导向滚筒41;还包括缠绕在第一滚筒、第二滚筒、导向滚筒和支撑架上的输送网链42;所述加热系统由两个红外陶瓷加热板43组成;所述支撑架上方和下方各设有一个红外陶瓷加热板。
[0050]通过上述巧妙的设计,能够实现输送网链单层进入加热区域,以减少输送机对红外线阻隔,实现更高的热效率。同时通过上述各滚筒的巧妙设计,能够在支撑架滑动时,下方的输送网链不会与下方的红外陶瓷加热板接触。确保了整个装置的稳定性。同时,采用两个红外陶瓷加热板,能够实现板料双面加热,从而提高加热效率,同时能够确保板料受热均匀。
[0051]作为一种选择,所述支撑架表面设有网链耐磨托条44。其中,网链耐磨托条为扁方结构,减少了对红外线阻隔,使得产品受热更加均匀,以提高产品品质。
[0052]作为一种选择,所述红外陶瓷加热板包括悬架45,设置于悬架上且与悬架活动连接的加热板46,以及设置于悬架上的调节螺栓47;所述悬架通过调节螺栓与加热炉体内壁相连。通过将加热板与悬架设计成活动连接,方便更换和检修。另外,在悬架上设置调节螺栓,能够调节悬架与网链输送机之间的距离,这样能够满足不同厚度的板料,同时也方便安装和拆卸悬架,进行检修。值得说明的是,位于支撑架下方的红外陶瓷加热板无需调节与加热炉体之间的具体,仅需调节支撑架上方的红外陶瓷加热板。
[0053]作为一种优选,所述加热板由多个单独的加热单元组成,且每个加热单元均与悬架可拆卸相连(抽屉式结构)。通过采用单元式结构设计,将加热板粉尘多组单独的加热单元,方便加热单元单个独立抽出,方便单独进行检修和更换,同时由于是多个加热单元能够分区进行加热,并不用整体加热,以达到温度柔性调节功能和节能环保需求。
[0054]值得说明是,本发明中涉及的机械部件均由电机或其他驱动装置进行驱动即可实现,可设置统一的控制箱对各个部件进行控制。而且控制手段采用现有技术即可实现。
[0055]按照上述实施例,便可很好地实现本发明。值得说明的是,基于上述结构设计的前提下,为解决同样的技术问题,即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色,所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样,故其也应当在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,包括依次设置的开卷机(I)、切布机(8)、叠料台(3)、热压机(4)、加热炉(5)、成型压机(6);以及用于将轻型增强热塑性复合材料抓取到叠料台上的板料抓取机械手(2)。2.根据权利要求1所述的轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,还包括用于存放轻型增强热塑性复合材料的板料缓存机构(7)。3.根据权利要求1所述的轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,所述叠料台包括叠料架(9),设置于叠料架上靠近切布机一端的叠料段输送机(10),设置于叠料架上靠近热压机一端的缓存段输送机(11 ),以及设置于叠料架上位于叠料段输送机和缓存段输送机上方的布料牵料机械手(12);所述布料牵料机械手与叠料架活动连接,能够相对叠料架滑动。4.根据权利要求1所述的轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,所述板料抓取机械手包括机械手立柱(13),设置于机械手立柱上的横梁(14),与横梁滑动相连的轴臂(15),以及设置于轴臂上板料抓取手抓(16)。5.根据权利要求4所述的轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,所述板料抓取手抓包括手抓安装座(27),设置于手抓安装座上的浮动导杆(28),设置于浮动导杆底端的气缸固定板(17),以及与气缸固定板相连并位于气缸固定板下方的下压板(18);所述气缸固定板上固定有气缸(19),所述气缸的活塞杆上连接有钢针安装板(20),所述钢针安装板上安装有钢针组(21),所述钢针组的针头朝向下压板;所述手抓安装座通过挂板(22)与轴臂相连。6.根据权利要求5所述的轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,所述浮动导轨活动安装与手抓安装座上,能够相对手抓安装座上下滑动;所述浮动导杆顶端设有传感器检测块(23);所述手抓安装座上设有传感器支架(24),所述传感器支架上设有与传感器检测块相匹配的传感器(25)。7.根据权利要求1所述的轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,所述加热炉包括加热炉体(35),设置于加热炉体内部且能够相对加热炉体滑动的网链输送机(36),以及设置于加热炉体内的加热系统;所述加热炉体上还设有驱动加热炉体上下移动的升降机(37)。8.根据权利要求7所述的轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,所述网链输送机包括与加热炉体内壁滑动连接的支撑架(38),设置于支撑架两端的第一滚筒(39),设置于加热炉体内且位于支撑架下方的第二滚筒(40),以及设置于第二滚筒与支撑架之间并与加热炉体内壁相连的导向滚筒(41);还包括缠绕在第一滚筒、第二滚筒、导向滚筒和支撑架上的输送网链(42);所述加热系统由两个红外陶瓷加热板(43)组成;所述支撑架上方和下方各设有一个红外陶瓷加热板。9.根据权利要求2所述的轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,所述板料缓存机构包括第一托盘输送架,与第一托盘输送架串联设置的第二托盘输送架;所述第一托盘输送架和第二托盘输送架上设有若干输送辊,所述第二托盘输送架下方设有导轨,第二托盘输送架能够相对导轨横向滑动。10.根据权利要求1所述的轻型增强热塑性复合材料制品的生产装置,其特征在于,所述热压机包括模支架,设置于模支架上的定模和动模;所述动模和定模上均设有铁氟龙输 送机。
【文档编号】B65H45/00GK105947726SQ201610464086
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】罗长军, 杨长锋
【申请人】四川巨浪智能设备有限公司
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