高性能纤维多轴向织物预成型体的制备系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了高性能纤维多轴向织物预成型体的制备系统及其制备方法，包括模腔、第一机械臂、第一裁切机、第二裁切机、主控机和模压机；所述第一机械臂由主控机通信控制交替进行从第一裁切机到模腔以及从第二裁切机到模腔的运动；所述第一机械臂与第一裁切机和第二裁切机之间的距离≤第一机械臂的工作距离。本发明专利技术的制备系统是全自动化的制备设备，采用机械臂来进行织物铺设，仅仅只需要一名电脑操控员工，不仅大大降低人工，而且极大地提高了铺设的一致性和精确度，采用本发明专利技术的制备系统能大大提高性能纤维多轴向织物预成型体的准备效率和质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
现代制造业，比如机械零件制造、高铁零部件制造以及汽车工业，对性能要求越来越高。比如汽车工业，轻量化、节能降耗和降低排放污染是现在汽车发展的趋势，而轻量化必须从改进汽车的材料出发，研制性能更好更轻的汽车材料从而带来的能源消耗的减少，进而排放污染随之降低，汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料对于汽车工业的发展史至关重要的。碳纤维增强复合材料以及其他高性能纤维多轴向织物作为最近几年迅速崛起的新兴材料，与传统材料相比，具有比强度高、比模量高、质量轻、抗疲劳性能好及减振性能优良等诸多优点。这类织物的最新工艺是RTM工艺，RTM工艺的主要原理是在模腔中铺放增强材料预成型体，该工艺环保、效率高，精确度好。但当生产量较大时，就需要预成型体能够快速高效的完成。现有的工艺中，都是人工铺放到模腔中，效率低下，而且精确度也没法保证。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种快速高效的高性能纤维多轴向织物预成型体的制备系统。实现本专利技术第一个目的的技术方案是高性能纤维多轴向织物预成型体的制备系统，包括模腔、第一机械臂、第一裁切机、第二裁切机、主控机和模压机；所述第一机械臂由主控机通信控制交替进行从第一裁切机到模腔以及从第二裁切机到模腔的运动；所述第一机械臂与第一裁切机和第二裁切机之间的距离<第一机械臂的工作距离。高性能纤维多轴向织物预成型体的制备系统还包括声波切割刀。所述模压机和声波切割刀与主控机通信连接。所述模腔的中心位置处设置一个激光发射器；所述第一机械臂的端部设置一个激光接收器。所述第一机械臂的抓持爪有两对；所述第一裁切机和第二裁切机的中部分别设置面积小于裁切后高性能纤维多轴向织物面积的升降托盘。所述模压机的工作温度可调。为了方便机械臂操作，所述模腔设置在第一裁切机和第二裁切机之间，且与第一裁切机和第二裁切机等距。更为优化的制备系统还包括第二机械臂、第三裁切机和第四裁切机；所述第三裁切机和第四裁切机分别与第一裁切机和第二裁切机相对设置；所述第二机械臂由主控机通信控制交替进行从第三裁切机到模腔以及从第四裁切机到模腔的运动；所述第二机械臂与第三裁切机和第四裁切机之间的距离 < 第二机械臂的工作距离；所述模腔设置在第一裁切机、第二裁切机、第三裁切机和第四裁切机之间，且与第一裁切机、第二裁切机、第三裁切机和第四裁切机等距；所述第二机械臂的端部设置一个激光接收器；所述第二机械臂的抓持爪有两对；第三裁切机和第四裁切机的中部分别设置面积小于裁切后高性能纤维多轴向织物面积的升降托盘。本专利技术的第二个目的是提供一种高性能纤维多轴向织物预成型体的制备方法。实现本专利技术第二个目的的技术方案是，一种高性能纤维多轴向织物预成型体的制备方法，采用一个机械臂和两个裁切机；按照以下步骤进行:步骤一:编织高性能纤维多轴向织物，预定型；步骤二:同时使用第一裁切机、第二裁切机将预定型的高性能纤维多轴向织物的裁切成所需要的形状；步骤三:由第一机械臂交替从第一裁切机和第二裁切机将步骤二得到的织物放置在模腔内；步骤四:采用模压机进行模压；步骤五:采用声波切割刀完成高性能纤维多轴向织物预成型体的修边。如果采用两个机械臂和四个裁切机，则按照以下步骤进行:步骤一:编织高性能纤维多轴向织物，预定型；步骤二:同时使用第一裁切机、第二裁切机、第三裁切机和第四裁切机将预定型的高性能纤维多轴向织物的裁切成所需要的形状；步骤三:由第一机械臂第二机械臂交替从第一裁切机和第二裁切机、第三裁切机和第四裁切机将步骤二得到的织物放置在模腔内；步骤四:采用模压机进行模压；步骤五:采用声波切割刀完成高性能纤维多轴向织物预成型体的修边。采用了上述技术方案后，本专利技术具有以下积极的效果:(1)本专利技术的制备系统是全自动化的制备设备，采用机械臂来进行织物铺设，仅仅只需要一名电脑操控员工，不仅大大降低人工，而且极大地提高了铺设的一致性和精确度，采用本专利技术的制备系统能大大提高高性能纤维多轴向织物预成型体的准备效率和质量。(2)本专利技术的制备系统还包括最后用来修边的声波切割刀，能够使得制备出的预成型体品质更好。(3)本专利技术的模压机和声波切割刀与主控机通信连接，这样能够通过主控机来智能控制模压机的模压时间、温度以及次数，控制声波切割刀切割的尺寸等，更为精确。(4)本专利技术考虑到织物放置如果不一致，对最终的成型体的品质有影响，因此在模腔和机械臂上设置了激光发射和接收器，形成激光对中机构，有效地确保了织物在模腔内放置的一致性。(5)本专利技术的机械臂采用抓持织物两侧的方式，这样对织物没有损伤，同时设置面积小于织物的升降托盘，能够更好的让机械臂抓持到织物的两侧。 (6)本专利技术的模腔设置在两个裁切机的中间，这样能够方便机械臂的操作。(7)本专利技术还可以设置第二机械臂以及第三第四裁切机，这样效率能够更高。(8)本专利技术的制备方法实现了预成型体的全自动化制备，相比普通成型工艺，普通成型工艺均为人工铺设，所使用织物为未做过前道处理的普通织物，并配以喷胶使其定型，最后再模压，本专利技术方法大大降低了人工，并且提前将织物进行定型，直接在最后模压过程中将各层织物粘结在一起，为可工业化、快速有效大批量生产提供了一套有效方法。【附图说明】为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术制备系统的结构框图。图2为本专利技术制备系统的另一种结构框图。附图中标号为:模腔1、第一机械臂2、第一裁切机3、第二裁切机4、主控机5、模压机6、声波切割刀7、第二机械臂8、第三裁切机9、第四裁切机10。【具体实施方式】(实施例1)见图1，本实施例的高性能纤维多轴向织物预成型体的制备系统，包括模腔1、第一机械臂2、第一裁切机3、第二裁切机4、主控机5、模压机6和声波切割刀7 ;第一机械臂2由主控机5通信控制交替进行从第一裁切机3到模腔2以及从第二裁切机4到模腔I的运动；第一机械臂2与第一裁切机3和第二裁切机4之间的距离<第一机械臂2的工作距离。模压机6和声波切割刀7与主控机5通信连接。模腔I的中心位置处设置一个激光发射器；第一机械臂2的端部设置一个激光接收器。第一机械臂2的抓持爪有两对；第一裁切机3和第二裁切机4的中部分别设置面积小于裁切后高性能纤维多轴向织物面积的升降托盘。模压机6的工作温度可调。模腔I设置在第一裁切机3和第二裁切机4之间，且与第一裁切机3和第二裁切机4等距。制备工艺为:步骤一:编织高性能纤维多轴向织物，预定型；步骤二:同时使当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
高性能纤维多轴向织物预成型体的制备系统，其特征在于：包括模腔(1)、第一机械臂(2)、第一裁切机(3)、第二裁切机(4)、主控机(5)和模压机(6)；所述第一机械臂(2)由主控机(5)通信控制交替进行从第一裁切机(3)到模腔(2)以及从第二裁切机(4)到模腔(1)的运动；所述第一机械臂(2)与第一裁切机(3)和第二裁切机(4)之间的距离≤第一机械臂(2)的工作距离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谈源，段跃新，包明华，
申请(专利权)人：常州市新创复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32