一种纤维布凹模自动铺料装置以及纤维布注胶成型制品生产设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械工程领域，具体涉及一种纤维布注胶成型凹模自动铺纤维布
目.0
【背景技术】
[0002]复合材料具有轻质高强、良好的抗疲劳性、损伤容限高和力学性能可设计等优异特性，可使产品轻量化，在节能减排方面潜力十分巨大，又能提高产品的抗撞性能和安全性。因此，复合材料在汽车、航空、船艇、建筑等行业应用越来越广泛。
[0003]目前，制约复合材料规模化应用的主要原因之一是复合材料的成本尤其是制造成本偏高。其中纤维的叠层操作是复合材料制造过程的关键环节之一。传统的纤维叠层效率低下是复合材料制造成本偏高的主要原因之一。虽然在纤维制备过程中，预浸布有自动化层叠的机器，但纤维干布(即纤维片材)世界上还没有自动化流水线的设备和技术。目前比较先进的技术是采用真空吸盘实现操作复合材料部件，但该技术只能实现形状简单部件如汽车顶棚、前盖等的自动化生产，不能适用于柔性物件。
[0004]在实践中，使用纤维片材做结构材料，通常由纱线做成纤维片材，叠层纤维片材到一定厚度后得到纤维片材叠层的复合材料(即结构材料)，才能实际应用。由于自动化机械操作纤维片材难度较大，只有要求很高的飞机和形状比较规则构件才能够采用昂贵的自动化铺层设备。而一般领域中，纤维叠层多采用手工，效率低，成本高，阻碍了大规模生产。
[0005]公开号为CN 101450754A的中国发明专利申请公开了一种规则物件的自动叠层装置，包括两块平等设置的支撑板，在两块支撑板之间对称的安装有两条平行的传送带和单向门，在两条平行的传送带之间的下方设有一组举升机构，该组举升机构的数量等于被举升物件一层的数量，每个举升机构可对立的上下运动。虽然该自动叠层装置可以将传送带上的硬质的规则物件(如一箱一箱的香烟)通过举升机构举升后再进行叠层，可减少货物的破损率，提高硬质的规则物件的叠层效率和减少货物的占地面积，但是该自动叠层装置不能适用于柔性物件，无法完成柔性物件的叠层。
[0006]专利号为ZL 200820101726.4的中国实用新型专利公开了一种规整物体自动叠层包装机，虽然该规整物体自动叠层包装机可以将规整物体，如包装后的条形香烟、盒装药品、盒装食品进行层叠，但是该规整物体自动叠层包装机也同样存在不能适用于柔性物件的问题，无法完成柔性物件的叠层。
[0007]目前，复合材料注胶成型等需纤维布铺设注胶成型制品制造主要方法依然还是人工铺放纤维布制品至需求厚度后，加以注胶成型。然而，人工铺设铺纤维布费时费力，也不利于自动化生产。因此，本领域尚缺乏一种纤维布自动铺料装置，特别是缺乏一种适合柔性物件的铺层装置。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一种纤维布自动铺料装置，特别是一种适合柔性物件的铺层装置。
[0009]本实用新型的第一方面，提供了一种纤维布凹模自动铺料装置，所述装置包括:折叠成型模具、机械手搬运执行组件；其中:
[0010]所述折叠成型模具包括:成型模具(优选地包括角度端定型模具23和尾端定型模具24)，和预成型模具(优选地包括尾端折叠预成型模具6和角度端折叠预成型模具7);
[0011]所述机械手搬运执行组件包括:尾端片材搬运执行组件、角度端片材搬运执行组件、第一机械手(4)和第二机械手(5)。
[0012]在另一优选例中，所述的装置还包括废料集料箱(26)。
[0013]在另一优选例中，所述的装置还包括一可移动的冲剪机构(32)。
[0014]在另一优选例中，所述可移动的冲剪机构(32)具有第一剪切刀(33)和第二剪切刀(34)ο
[0015]在另一优选例中，所述装置中，所述成型模具安放在定型模具安放架(I)上，且所述预成型模具安装在片材冲剪架(3)上。
[0016]在另一优选例中，所述装置中，所述角度端片材搬运执行组件安装于所述第二机械手(5)末端，且所述角度端片材搬运执行组件包括:角度端片材搬运执行架(14)、第二内框(13)，第二外框(12)、及角度端片材搬运底板。
[0017]在另一优选例中，所述的角度端片材搬运底板末端还具有一个或多个真空吸附
目.ο
[0018]在另一优选例中，所述角度端片材搬运执行组件中，所述的第二内框(13)设置于角度端片材搬运执行架(14)上，且可在平面内向前后左右移动。
[0019]在另一优选例中，所述的第二内框(13)可以向外框方向四周移动。
[0020]在另一优选例中，所述角度端片材搬运执行组件中，所述的第二外框(12)设置于所述第二内框(13)上，且可以沿着第二内框(13)壁上下移动。
[0021]在另一优选例中，所述的第二外框(12)底部与真空提供装置(优选为真空栗)联通。
[0022]在另一优选例中，所述的第二内框(13)底部与第二外框(12)之间的相邻面有曲线规则排列的小孔与真空栗联通。
[0023]在另一优选例中，所述的第二外框(12)底部通过曲线规则排列的小孔与真空栗连通。
[0024]在另一优选例中，所述的第二内框13底部与第二外框12之间的相邻面有曲线规则排列的小孔与真空栗联通。
[0025]在另一优选例中，所述的尾端片材搬运执行组件安装于所述第一机械手(4)末端，且所述的尾端片材搬运执行组件包括:尾端片材搬运执行架(10)、第一内框(9)、第一外框(8)，和角度活动框(11)、及尾端片材搬运底板。
[0026]在另一优选例中，所述的尾端片材搬运底板末端还具有一个或多个真空吸附装置。
[0027]在另一优选例中，所述尾端端片材搬运执行组件中，所述的第一内框(9)与所述的尾端端片材搬运执行架(10)相连，且所述的第一内框(9)可以向外框四周移动。
[0028]在另一优选例中，所述的第一内框(9)底部及与第一外框⑶的相邻面与真空栗相连通，较佳地，所述的第一内框(9)底部及与第一外框(8)的相邻面通过曲线规则排列的小孔与真空栗联通。
[0029]在另一优选例中，所述尾端端片材搬运执行组件中，所述的第一外框(8)设置于第一内框(9)上，且所述的第一外框⑶可沿所述第一内框(9)壁上下移动。
[0030]在另一优选例中，所述的第一外框⑶的底部与真空栗相连通，较佳地，所述的第一外框(8)的底部通过曲线规则排列的小孔与真空栗联通。
[0031]在另一优选例中，所述的第二内框(13)与所述的角度端片材搬运执行架(14)相连，且所述的第二内框(13)可以绕所述第二内框(13)与角度端片材搬运执行架(14)的固定点进行移动；和/或
[0032]所述的第一内框(9)与所述的尾端片材搬运执行架(10)相连，且所述的第一内框(9)可以绕所述第一内框(9)与尾端片材搬运执行架(10)的固定点进行移动。
[0033]优选地，所述的第二外框(12)与所述的第二内框(13)相连，且可以相对于所述的第二内框(13)进行移动；和/或
[0034]所述的第一外框⑶与所述的第一内框(9)相连，且可以相对于所述的第一内框
(9)进行移动。
[0035]在另一优选例中，所述预成型框预成型的方法采用小孔真空吸附纤维布使纤维布保持预成型框形状，利用机械手搬运执行组件将预成型框形状的纤维布搬运凹模处预铺料，通过机械手搬运执行组件中相关的内框与外框之间相互作用完成模体形状纤维布铺料。
[0036]本实用新型的第二方面，提供了一种纤维布凹模铺料方法，所述方法使用如本实用新型第一方面所述的装置进行铺料，且所述方法包括以下步骤:
[0037]步骤(I):将待铺料的凹模(2)定位安置在定型模具安放架(I)上，可移动的冲剪机构(32)拉动一纤维材料料卷(35)至指定位置进行剪切，得到对应的经向尾端片材(15)和经向角度端片材(17);
[0038]步骤(2):启动所述的角度端片材搬运执行组件，在第二机械手(5)的带动下，将所述的经向角度端片材