一种纤维缠绕玻璃钢管件的制成设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石油化工、市政等领域用玻璃钢管道配套使用的纤维缠绕玻璃钢管件制造设备及工艺，特别涉及一种纤维缠绕玻璃钢管件的制成设备。
【背景技术】
[0002]管件作为管道的一种必备的配套组件，其质量好坏直接关系到整个管网系统的运行安全，而目前玻璃钢管道领域所应用的管件产品，均为手工缠绕成型，普遍存在生产效率低、生产工艺落后、质量不稳定等问题，尤其是高压力等级的环氧管件产品，对产品质量要求很高，但存在的质量隐患问题也比较突出。主要表现在:
[0003]1、生产效率低。人工缠绕成型工艺制作管件，需要多个工序相互协调，铺层工艺复杂造成准备工序所需时间很长；同时，由于人工操作体能方面的局限性，无法实现高水平的快速缠绕，生产效率较低，所需人工较多，尤其大批量连续生产时该方面的限制性比较大。
[0004]2、质量不稳定。人工缠绕成型工艺制作管件全靠手感来保证产品质量，缠绕过程中的张力控制、线形控制等因素变动很大，员工之间的操作手法、熟练程度等均会对产品质量造成很大的影响，无法实现严格意义上的标准化生产，质量稳定性差。
[0005]3、产品铺层结构不合理，力学性能差。人工缠绕成型工艺制作管件，由于设备、模具和工艺的局限性，为使缠绕过程中纤维纱不滑纱、保证产品轴向强度，产品采用“玻璃纤维纱+玻璃纤维多轴向布”的夹心结构进行交替缠绕，两种不同的材料之间张力不同，层间剪切强度低，很容易产生分层、架空等质量缺陷，也是人工缠绕成型工艺制作的管件经常出现的质量问题。
[0006]4、外观质量差。人工缠绕成型工艺制作的管件由于张力控制不均、线形紊乱等因素，产品固化成型过程中材料发生交联反应会膨胀，造成产品表面不平整光滑，后续需要经过大量的人工打磨来修整产品表面。
[0007]5、生产成本高。随着人工成本的越来越高，人工缠绕成型工艺制作管件所需的人工成本越来越高，尤其是熟练的操作工，而且由于技术门槛比较高，人员培训和技能培训时间比较长;大批量连续生产时，管件产品的生产效率和人工成本已成为最大的阻碍。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种纤维缠绕玻璃钢管件的制成设备，同时采用先进的成型工艺、科学的铺层结构设计和材料配方设计，解决人工缠绕环氧类高压管件生产过程中的系列难题。
[0009]本实用新型提到的一种纤维缠绕玻璃钢管件的制成设备，包括主机箱(1)、机械手(2)、机架(3)、尾座(4)、缠绕模具(5)、缠绕夹具(6)、转臂(7)、张紧机构(8)、浸胶槽(9)、底座(10)和浸胶槽支架，底座(10)的一侧安装主机箱(I)，另一侧安装尾座(4)，在尾座(4)的旁边安装机架(3)，机架(3)上安装机械手(2)，在机械手(2)的末端设有缠绕夹具(6)，且作为纤维纱的导向装置;所述的主机箱(I)连接转臂(7)和主转轴(13)，主转轴(13)的一端与主机箱(I)连接，另一端与尾座(4)顶部连接，缠绕模具主轴的中间固定有缠绕模具(5);所述的转臂(7)为L型结构转臂(7)，且转臂(7)通过主机箱(I)带动旋转；
[0010]在底座(10)的旁边设有浸胶槽支架，浸胶槽支架上设有浸胶槽(9)和张紧机构
(8)，玻璃纤维通过张紧机构(8)后穿过缠绕夹具(6)，一端夹持在转臂(7)上的气动夹头上。
[0011]上述的缠绕夹具(6)包括夹具主轴(6.1)、弹簧(6.3)、支撑杆(6.4)、夹具外套(6.5)、压紧块(6.6)、施胶管(6.7)、引导块(6.8)，夹具主轴(6.1)上套有弹簧(6.3)，弹簧(6.3)下部为夹具外套(6.5)，夹具外套(6.5)的上部安设支撑杆(6.4)，下部设有压紧块
(6.6)，通过压紧块(6.6)对纤维纱压紧，所述的支撑杆(6.4)连接引导块(6.8)，且在引导块
(6.8)与压紧块(6.6)之间设有施胶管(6.7)，纤维纱通过引导块(6.8)实现纤维纱按照铺层设计要求进行轨迹缠绕，并通过压紧块(6.6)将纤维纱压紧在模具(5)。
[0012]上述的夹具主轴(6.1)的下侧通过百分表座(6.12)连接百分表(6.11)，且夹具主轴(6.1)的底部设有校准尖点(6.10)。
[0013]上述的弹簧(6.3)的上侧设有调节螺母(6.2)，通过调节螺母(6.2)来调整弹簧
(6.3)的松紧度。
[0014]上述的主机箱(I)内安设减速机一(14 )、主轴伺服电机(15 )和转臂伺服电机(16 )、减速机二( 17 )、联轴器(18)，所述的主轴伺服电机(15)连接减速机一(14)，减速机一(14)连接主转轴(13)的一端，主转轴(13)的另一端通过轴承(12)安装在旋转支撑(11)中心，主转轴(13)的外侧部分安装缠绕模具(5);所述的联轴器(18)通过副转轴(19)、小齿轮(20)、离合气缸(21)连接到转臂(7)，所述的转臂(7)的最外端装有气动夹头(22)。
[0015]上述的旋转支撑(11)上设有三爪卡盘(23)。
[0016]本实用新型的有益效果是:产品以玻璃纤维和环氧树脂为主要原材料，经计算机编程自动控制制备而成；由于采用机械手自动控制操作，其纤维在制作过程中的运行轨迹相对于人工缠绕，无论是在精度还是速度方面都有了大幅度提升，而且可以实现玻璃纤维纱小角度缠绕，提高产品轴向强度。旧有的手工缠绕工艺由于玻璃纤维纱缠绕角度大，产品轴向强度差，必须增加多轴向布或其它玻璃纤维织物来提高产品轴向强度，但带来的另一个问题就是由于增强材料的不同而造成产品层间剪切强度差、易分层。而该实用新型可实现产品纯纤维纱缠绕成型，很好的解决了上述问题。
【附图说明】
[0017]附图1是本实用新型的完整的组装示意图；
[0018]附图2是本实用新型传动部位的结构示意图；
[0019]附图3是本实用新型夹具部位及模具的结构示意图；
[0020]附图4是本实用新型夹具部位局部放大图；
[0021]上图中:主机箱(1)、机械手(2)、机架(3)、尾座(4)、缠绕模具(5)、缠绕夹具(6)、转臂(7)、张紧机构(8)、浸胶槽(9)、底座(10)、旋转支撑(11)、轴承(12)、主转轴(13)、减速机一(14)、主轴伺服电机(15)、转臂伺服电机(16)、减速机二(17)、联轴器(18)、副转轴(19)、小齿轮(20)、离合气缸(21)、气动夹头(22)、三爪卡盘(23);
[0022]夹具主轴(6.1)、调节螺母(6.2)、弹簧(6.3)、支撑杆(6.4)、夹具外套(6.5)、压紧块(6.6)、施胶管(6.7)、引导块(6.8)、模具挡纱环(6.9)、校准尖点(6.10)、百分表(6.11)、 百分表座(6.12)。
【具体实施方式】
[0023]结合附图1-4，对本实用新型作进一步的描述:
[0024]本实用新型提到的一种纤维缠绕玻璃钢管件的制成设备，具体是一种纤维缠绕玻璃钢弯头、三通、法兰、管箍的制成设备，其技术方案是:设备部分包括主机箱(I)、机械手
(2)、机架(3)、尾座(4)、缠绕模具(5)、缠绕夹具(6)、转臂(7)、张紧机构(8)、浸胶槽(9)、底座(10)和浸胶槽支架，底座(10)的一侧安装主机箱(I)，另一侧安装尾座(4)，在尾座(4)的旁边安装机架(3)，机架(3)上安装机械手(2)，在机械手(2)的末端设有缠绕夹具(6)，且作为纤维纱的导向装置;所述的主机箱(I)连接转臂(7)和主转轴(13)，主转轴(13)的一端与主机箱(I)连接，另一端与尾座(4)顶部连接，缠绕模具主轴的中间固定有缠绕模具(5);所述的转臂(7)为L型结构转臂(7)，且转臂(7)通过主机箱(I)带动旋转;在底座(10)的旁边设有浸胶槽支架，浸胶槽支架上设有浸胶槽(9)和张紧机构(8)，玻璃纤维通过张紧机构(8)后穿过缠绕夹具(6)，一端夹持在转臂(7)上的气动夹头上。
[0025]上述的缠绕夹具(6)包括夹具主轴(6.1)、弹簧(6.3)、支撑杆(6.4)、夹具外套(6.5)、压紧块(6.6)、施胶管(6.7)、引导块(6.8)，夹具主轴(6.1)上套有弹簧(6.3)，弹簧(6.3)下部为夹具外套(6.5)，夹具外套(6.5)的上部安设支撑杆(6.4)，下部设有压紧块
(6.6)，通过压紧块(6.6)对纤维纱压紧，所述的支撑杆(6.4)连接引导块(6.8)，且在引导块
(6.8)与压紧块(6.6)之间设有施胶管(6.7)，纤维纱通过引导块(6.8)实现纤维纱按照铺层设计要求进行轨迹缠绕，并通过压紧块(6.6)将纤维纱压紧在模具(5)。
[0026]上述的夹具主轴(6.1)的下侧通过百分表座(6.12)连接百分表(6.11)，且夹具主轴(6.1)的底部设有校准尖点(6.10)。
[0027]上述的弹簧(6.3 )的上侧设有调节螺母(6.2 )，通过调节螺母(6.2 )来调整弹簧
(6.3)的松紧度。
[0028]上述的主机箱(I)内安设减速机一(14 )、主轴伺服电机(15 )和转臂伺服电机(16 )、减速机二( 17 )、联轴器(18)，所述的主轴伺服电机(15)连接减速机一(14)，减速机一(14)连接主转轴(13)的一端，主转轴(13)的另一端通过轴承(12)安装在旋转支撑(11)中心，主转轴(13)的外侧部分安装缠绕模具(5);所述的联轴器(18)通过副转轴(19)、小齿轮(20)、离合气缸(21)连接到转臂(7)，所述的转臂(7)的最外端装有气动夹头(22)。
[0029]上述的旋转支撑(II)上设有三爪卡盘(23)。
[0030]上述的浸胶槽(9)用于实现缠绕纱和树脂糊的浸润，并带有加温功能，可实现不同环境温度条件下对树脂糊温度的控制;所述的树脂糊主要由以下重量份的各组分混合后制备而成:23-28份环氧树