一种纤维缠绕玻璃钢管件的制成设备及制造工艺的制作方法_3

文档序号:9699709阅读:来源:国知局
本发明的主机箱(1)为设备主要动力装置,为产品制备过程中的模具旋转提供动力源,与尾座(4)共同支撑并固定缠绕模具,实现管件模具旋转和起停;机械手(2)为缠绕纱导向装置,用于实现缠绕纱按照铺层设计要求进行轨迹缠绕;机架(3)为机械手高度调整装置,用于实现不同口径管件缠绕时的中心高度调整;
缠绕模具(5)采用新式组合结构和挂纱环结构设计,便于模具装配并可实现缠绕纱的小角度缠绕;缠绕夹具(6)是一种新式缠绕纱纱梳夹持装置,可实现纱梳的180度旋转及缠绕纱的张力控制;
另外,转臂(7)为光栅传感器和支撑座装置,做为安全防护装置,在管件制备过程中人员靠近时起到防护报警作用,并可根据管件规格及结构进行固定角度及安全距离的调整;张紧机构(8)为控制缠绕纱张紧力的主要装置,便于管件制备过程中保持缠绕纱张力的稳定性;浸胶装置(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;上述底座(10)为设备机体支撑座,用于设备固定并保持设备刚性。
[0029]本发明提到的一种纤维缠绕玻璃钢管件的制成工艺,包括以下步骤:
(1)所述环氧树脂与填料、低收缩剂、分散剂均匀混合并充分分散均匀,制备成树脂糊;离心搅拌机速度不低于30r/min,沿同一方向搅拌时间不低于5min,制成后静置备用;
(2)管件生产时,先将设备、缠绕纱及控制程序准备就绪,调整缠绕纱张力至设计范围内;按设计用量准备树脂糊,根据设计比例添加固化剂,并进行匀速搅拌,交联反应时间控制在1-1.5h之内,生产前lOmin之内完成树脂糊制备即可;
(3)将缠绕模具进行加温预热,60°C烘箱内预热20-30min,取出后于lOmin内装配到设备上,进行定位及校准,准备就绪;
(4)手动接纱时进行定向缠绕3-5圈至缠绕纱不滑纱脱落即可,启动自动缠绕模式,按照铺层设计要求进行全自动缠绕;
(5)管件制作完成后,将模具及产品整体放入烘箱内进行加温固化,加热温度控制在120-150°C,固化时间不低于lh,根据制品厚度而定;
(6)固化完成后进行冷却,冷却至50°C以下时进行修整脱模,并完成模具的清理和组装以备用。
[0030]另外,需要进一步描述的是:转臂(7)、机械手(2)和缠绕模具(5)的工作过程如下:
(a)经过整理的玻璃纤维纱和玻璃纤维布通过张紧机构(8)后穿过缠绕夹具(6)的引导块(6.8),一端夹持在转臂(7)上的气动夹头(22)上;气动夹头(22)采用自锁气缸进行开合控制,转臂(7)旋转到固定位置时离合气缸(21)推动离合块接通气动回路,驱动自锁气缸从而使气动夹头(22)张合;气动回路中安装气压检测装置,检测离合回路和自锁气缸张合状态;转臂(7)回转半径可根据缠绕模具(5)的回转半径进行调节;
(b)缠绕开始时,转臂伺服电机(16)驱动转臂(7)逆时针旋转90度;转臂(7)由水平状态逆时针旋转90度至垂直状态时,主轴伺服电机(15)驱动主轴(13)带动模具(5)与转臂同步旋转;转臂(7 )和模具(5 )同步继续旋转,当转臂(7 )与纤维材料出现干涩时,缠绕夹具(6 )通过机械手的驱动带动纤维材料进行避让;机械手(2)配合转臂(7)和模具(5)同步旋转2周后,并在转臂(7)停止位置停止转动,此时纤维材料已缠绕至模具(5)上,离合气缸(21)动作气动夹头(22)打开放开纤维材料后转臂(7)旋转至等待位,起头工序完成;
(c)正式缠绕开始主轴伺服电机(15)驱动主轴(13)带动模具(5)开始旋转,同时缠绕夹具(6)在机械手(2)的带动下慢慢靠近模具(5),直到压紧块(6.6)将纤维纱压紧在模具(5):机械手(2)与主轴伺服电机(15)进入循环同步程序,驱动模具(5)旋转同时缠绕夹具(6)压紧纤维纱,并保持与模具法向面垂直,纤维纱递进式的一层层缠绕至模具(5)表面;缠绕的同时,调节张力机构(8)的限位销,使纤维纱张力处于合适范围内;并通过调节螺母(6.2)调整压紧块(6.6)在模具上的压紧力,进行纤维纱张力的二次调整;压紧块(6.8)和引导块
(6.8)可因缠绕工艺不同进行更换,缠绕完成后可快速拆下进行清理,与备用件交替使用;
(d)将缠绕夹具(6)的夹具外套(6.5)拆下,夹具主轴(6.1)前段部位加工有校准顶针(6.10)和可拆卸的百分表座(6.9)和百分表(6.11),用于机械手编程的校准使用。
[0031]本发明提供的玻璃钢管件制造工艺是以环氧树脂和玻璃纤维为主要原材料,经缠绕成型后高温固化而成。本发明通过专用设备、模具和缠绕夹具的开发,配套特别开发的配方,解决了产品高强度、高效率、外观精美、质量稳定、全自动化控制等方面的问题,可完全替代该领域传统的手工缠绕成型工艺。
[0032]本发明相对于传统的手工缠绕成型工艺,本发明将制备设备、模具和缠绕夹具进行了全新设计,模具挡纱环结构的设计可实现缠绕纱的小角度缠绕,实现产品的铺层结构全纤维化,替代了传统工艺为保证产品轴向强度采用“玻璃纤维纤维纱+玻璃纤维布”交替缠绕的铺层设计,生产效率大幅度提升,产品质量稳定。
[0033]缠绕纱纱梳的缠绕夹具采用全新结构设计,可实现产品制备过程中缠绕纱纱梳沿模具轨迹平行移动,自动调整方向,保证缠绕纱和模具表面的垂直度,保证张力稳定。
[0034]机械手装置的引用,可实现管件缠绕过程中的无级调速,根据管件模具的轮廓变化和缠绕轨迹的不同进行移动速度调整,保证相对线速度的稳定,从而保证产品质量的稳定。
[0035]在管件产品的材料配方中添加了一定量的抗紫外线吸收剂,其耐老化性能大幅度提高,模拟实验测得的设计使用寿命可达20年以上;
以上材料配方的实验研究,使得本发明所制备的管件力学性能提升20%以上,单台设备生广效率提尚20%以上,两台以上设备并联同时生广,生广效率提尚40%以上。
[0036]综上所述,本发明以及采用本发明所制备的管件产品各方面优势显著,相对于旧有的手工缠绕成型工艺制备的电缆槽,在保证产品质量的前提下,综合成本可降低15%以上。
[0037]以上所述,仅是本发明的部分较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换,尽属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种纤维缠绕玻璃钢管件的制成设备,其特征是: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(1),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(1)连接转臂(7)和主转轴(13),主转轴(13)的一端与主机箱(1)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(1)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
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1