一种碳纤维编织装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及建筑施工技术领域，具体公开了一种碳纤维编织装置及系统，包括机械臂、编织框架和纱架，所述机械臂上安装有末端执行器，编织框架通过铝合金框架支架固定，编织框架上设有编织锚点，纱架上安装有碳纤维原丝支架和树脂浴缸。该碳纤维编织装置通过改变编织框架的造型以及纱架方位，结合编织程序，可以方便地实现任意造型的碳纤维成品编织。由于机械臂操作，保证了施工质量，提高施工效率，制作出少有的复杂的定制化的碳纤维制品，能够实现复杂曲面造型的碳纤维编织，形成建筑承重部件或者建筑装饰部件，并且碳纤维成品具有结构轻、强度大、方便安装与运输的特点。

A kind of carbon fiber weaving device and system

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维编织装置及系统
本技术涉及建筑施工
，具体是一种碳纤维编织装置及系统。
技术介绍
碳纤维作为新型高强度材料被广泛运用于航空航天、船舶等产业，是实现复杂造型且提供超高结构抗性的完美材料。虽然碳纤维拥有如此好的性能表现，可是在建筑领域的应用很少，特别是在复杂造型的建筑部件成型上的运用少之又少。现阶段建筑领域中运用到碳纤维的部分大多为在结构施工时，钢筋混凝土框架结构成型后不及预期强度，便会使用碳纤维预浸布工艺，对底梁进行层叠式加固，依赖于碳纤维预浸布能贴合任何造型的特点，无论底梁是什么造型，都能完美的敷贴并进行加固。可惜，这样的工艺浪费了碳纤维本身的超强塑性能力。碳纤维本身应该更适用于复杂造型的成型，并且更深一步，碳纤维成型后能为自身及其他部件提供支撑和传递荷载的强大能力。由于碳纤维模具制作的高成本以及固化过程中高产热的特性，使得碳纤维作为建筑结构或者装饰部件的想法迟迟未能实现。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种碳纤维编织装置及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种碳纤维编织装置，包括机械臂、编织框架和纱架，所述机械臂上安装有末端执行器，牵引碳纤维丝并将其缠绕至编织框架上；编织框架，用于实现目标碳纤维构筑形态的框架，通过铝合金框架支架固定，编织框架上设有编织锚点，碳纤维固化成型后拆除，根据建筑或装置造型设计要求而定；纱架上安装有碳纤维原丝支架和树脂浴缸，所述碳纤维原丝支架用于安置碳纤维原丝，所述树脂浴缸用于往干燥碳纤维原丝上添加适量树脂。作为本技术进一步的方案：所述末端执行器包括连接部和编织部件，所述连接部与所述编织部件连接，所述连接部用于连接机械臂，所述编织部件包括导管支架和编织导管，用于牵引碳纤维丝并将其缠绕至编织框架上。作为本技术进一步的方案：所述编织锚点包括支撑螺杆和锚点组件，锚点组件设置在支撑螺杆的上端部，锚点组件包含螺母、垫片、羊角螺母和金属套筒，金属套筒套设在支撑螺杆上。作为本技术进一步的方案：所述碳纤维原丝支架由不锈钢支架、滚轴、3D打印轴承座和减速器构成，不锈钢支架由T型螺丝固定在纱架上，可以快速调整和更换整个碳纤维原丝卷的位置；滚轴制作成弹簧托锟，可以快速安装和拆卸，3D打印滚轴用于填补滚轴与碳纤维原丝之间的空隙，为碳纤维原丝提供滚动轴心，减速器安装于3D打印轴承座边上的铝型材纱架上，为滚轴提供减速效果，避免在碳纤维丝牵扯力突然消失的时候，碳纤维原丝无摩擦的继续滚动太多。作为本技术进一步的方案：所述树脂浴缸包括树脂浴缸支架、树脂容器和过滤器；树脂浴缸支架为不锈钢金属件，上面的锁扣设计能够实现快速安装和拆卸，清洗起来简单方便；树脂浴缸支架作用为悬挂树脂容器，也是过滤器支架，树脂容器和过滤器均安装在树脂浴缸支架上。作为本技术进一步的方案：所述过滤器由过滤器滚轴和过滤压杆组成，过滤器滚轴承担定滑轮的作用，改变碳纤维丝输送方向，并分担编织导管的牵扯产生的张力。作为本技术进一步的方案：所述纱架上安装有碳纤维丝定位环，便于控制碳纤维丝的路径。作为本技术进一步的方案：所述碳纤维编织装置还包括烤箱，烤箱由烤箱框架与电热灯组成，用于加热碳纤维，达到加速固化过程，提高碳纤维固化成型强度；烤箱框架由挤塑聚苯保温板以及角铁框架安装而成；挤塑聚苯保温板用于围合烤箱，为内部提供稳定温度提供保障，角铁框架用于支撑烤箱结构，电热灯作为加热部分为烤箱提供热源。一种基于所述的碳纤维编织装置的编织系统，所述编织系统还包括用于控制机械臂完成碳纤维编织施工的控制系统。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该碳纤维编织装置通过改变编织框架的造型以及纱架方位，结合编织程序，可以方便地实现任意造型的碳纤维成品编织。由于机械臂操作，保证了施工质量，提高施工效率，制作出少有的复杂的定制化的碳纤维制品，能够实现复杂曲面造型的碳纤维编织，形成建筑承重部件或者建筑装饰部件，并且碳纤维成品具有结构轻、强度大、方便安装与运输的特点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例。图1为本技术实施例的结构示意图。图2为本技术实施例中纱架的结构示意图。图3为本技术实施例中树脂浴缸的结构示意图。图4为本技术实施例中末端执行器的结构示意图。图5为本技术实施例中编织框架的结构示意图。图6为本技术实施例的流程框图。图中：1-机械臂；2-末端执行器；3-铝合金框架支架；4-编织锚点；5-编织框架；6-树脂浴缸；7-碳纤维原丝支架；8-纱架；9-碳纤维丝定位环；11-3D打印轴承座；12-滚轴；13-树脂浴缸支架；14-树脂容器；15-过滤器；16-导管支架；17-编织导管；18-连接部；19-支撑螺杆；20-金属套筒；21-锚点组件。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1请参阅图1～5，本技术实施例中，一种碳纤维编织装置，包括机械臂1、编织框架5和纱架8，所述机械臂1上安装有末端执行器2，牵引碳纤维丝并将其缠绕至编织框架5上；编织框架5，用于实现目标碳纤维构筑形态的框架，通过铝合金框架支架3固定，编织框架5上设有编织锚点4，碳纤维固化成型后拆除，根据建筑或装置造型设计要求而定；纱架8上安装有碳纤维原丝支架7和树脂浴缸6，所述碳纤维原丝支架7用于安置碳纤维原丝，所述树脂浴缸6用于往干燥碳纤维原丝上添加适量树脂。进一步的，所述末端执行器2包括连接部18和编织部件，所述连接部18与所述编织部件连接，所述连接部18用于连接机械臂1，所述编织部件包括导管支架16和编织导管17，用于牵引碳纤维丝并将其缠绕至编织框架5上。如图4所示。具体的，所述连接部18用于与机械臂1安装连接，而连接方式可以是多种多样的，如卡接、可拆卸连接，或者螺丝连接等，当然，若机械臂1与本技术提供的建筑施工装置为配套设备，也可以采用焊接等连接方式。在本技术的一个实施例中，编织部件主体是两段铝型材，两段铝型材之间使用135°倾角连接板连接，可以使用其他倾角的连接板，实现针对于不同造型的编织要求。编织部件中的编织导管17为铝管，主要作用是把碳纤维丝牵引并缠绕至编织锚点4上，较为坚硬耐用，易于清洗。编织导管17与铝型材通过导管支架16连接，有一定硬度但遇到过大的外力会发生弹性形变，这是为了保护其他部件。在编织导管17的两端内部，嵌入了陶瓷环，为经过导管的碳纤维丝提供圆滑的倒角，让其不会被锋利的铝管切割边缘割断。作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维编织装置，包括机械臂（1）、编织框架（5）和纱架（8），其特征在于，所述机械臂（1）上安装有末端执行器（2），编织框架（5）通过铝合金框架支架（3）固定，编织框架（5）上设有编织锚点（4），纱架（8）上安装有碳纤维原丝支架（7）和树脂浴缸（6）。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维编织装置，包括机械臂（1）、编织框架（5）和纱架（8），其特征在于，所述机械臂（1）上安装有末端执行器（2），编织框架（5）通过铝合金框架支架（3）固定，编织框架（5）上设有编织锚点（4），纱架（8）上安装有碳纤维原丝支架（7）和树脂浴缸（6）。


2.根据权利要求1所述的碳纤维编织装置，其特征在于，所述末端执行器（2）包括连接部（18）和编织部件，所述连接部（18）与所述编织部件连接，所述连接部（18）用于连接机械臂（1），所述编织部件包括导管支架（16）和编织导管（17）。


3.根据权利要求2所述的碳纤维编织装置，其特征在于，所述编织锚点（4）包括支撑螺杆（19）和锚点组件（21），锚点组件（21）设置在支撑螺杆（19）的上端部；
所述锚点组件（21）包含螺母、垫片、羊角螺母和金属套筒（20），金属套筒（20）套设在支撑螺杆（19）上。


4.根据权利要求1-3任一所述的碳纤维编织装置，其特征在于，所述碳纤维原丝支架（7）由不锈钢支架、滚轴（12）、3D打印轴承座（11...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖冠廷，梁喆，
申请(专利权)人：上海大界机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31