异型毡件自动加工装置制造方法及图纸

一种异型毡件自动加工装置，包括毡工件附在毡模具上，激光扫描仪对毡工件进行扫描分析，运算出最佳加工步骤，通过传送装置把工作台和毡工件运送带机械手处，机械手通过系统指令步骤带动针刺装置在毡工件上进行加工，针刺装置是通过驱动装置驱动刺针往复运动实现对毡工件针刺加工，加工完成后通过工作台下的称重传感器测得的毡工件重量以及激光扫描仪测得的毡工件体积，可得出毡工件的密度，验证是否达到质量要求，该装置能够大幅度提高小批量、异性毡件的生产效率，降低人员工作量。

Automatic processing device for special felt

【技术实现步骤摘要】
异型毡件自动加工装置
本技术涉及石英复合陶瓷或碳纤维材料毡料自动化生产领域，尤其是涉及一种异型毡件自动加工装置。
技术介绍
在航空航天器用壳体领域需要采用石英纤维编织体作为石英复合陶瓷结构的骨架，现有的技术方案是采用手工针刺的方式进行制作，在多晶硅生产领域需要采用碳纤维材料制作的碳碳坩埚作为生产设备，这些都需要采用针刺加工方式进行生产。例如中国专利文献CN102731130A记载的一种低成本针刺织物增强石英复合陶瓷天线罩的制备方法，即需要大量的针刺操作来成形石英纤维编织体的形状，然后再进行下一步的加工。该方法的劳动强度较高，导致产能低下，人工成本高昂。由于石英毡和碳纤维毡工件的形状较多，且单个形状的毡件每次加工数量不大，目前尚未见能够适用于针刺加工的生产设备。现有技术中也有采用电动式针刺工具的方案，但是该工具的重量较重，使用不够灵活，长期使用劳动强度高，且容易造成手腕劳损，影响操作人员的身体健康。现有的石英纤维编织体需要将成型后的密度维持在0.15~0.7g/cm3。而在该状态下的石英毡纤维较为松散，容易跟着针杆窜动，影响针刺操作，也影响石英纤维编织体的成品质量。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种异型毡件自动加工装置，解决生产异型石英复合陶瓷或碳纤维材料毡料效率低、人员劳动强度大和质量差的问题。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种异型毡件自动加工装置，包括安装在机械手上的针刺装置，针刺装置包括外壳和刺针，刺针与外壳滑动连接，所述外壳内设有驱动装置，驱动装置驱动刺针往复运动。优选方案中，所述驱动装置为凸轮针刺装置，凸轮针刺装置结构为：滚轮与凸轮抵靠，凸轮与第二电机连接，滚轮铰接在连杆的一端，连杆另一端与刺针连接，连杆上的弹簧通过上限位和下限位固定。优选方案中，所述凸轮针刺装置通过螺纹与机械手端部连接。优选方案中，所述驱动装置为曲杆针刺装置，曲杆针刺装置结构为：曲杆两端与转盘和滑块铰接，转盘与第二电机连接，滑块与滑槽滑动连接，滑块一端与刺针连接。优选方案中，所述曲杆针刺装置通过缠绕在铁芯上的线圈得电后产生的磁力吸附在机械手端部上。优选方案中，还包括传送装置，传送装置两侧设有三维激光扫描装置和机械手，所述传送装置上还设有工作台，工作台在传送装置上滑动。优选方案中，所述传送装置包括从动轮和驱动轮，从动轮通过同步带与驱动轮连接，所述驱动轮一端设有第一电机，所述工作台与同步带连接。优选方案中，所述三维激光扫描装置包括拱门架和激光扫描仪，激光扫描仪通过弧形导轨与拱门架滑动连接。优选方案中，所述工作台一侧设有称重传感器，工作台另一侧设有毡模具，毡模具通过定位孔与工作台连接，所述激光扫描仪正对毡模具。优选方案中，所述机械手为5自由度或为6自由度机械手。本技术提供了一种异型毡件自动加工装置，毡工件附在毡模具上，激光扫描仪对毡工件进行扫描分析，运算出最佳加工步骤，通过传送装置把工作台和毡工件运送带机械手处，机械手通过系统指令步骤带动针刺装置在毡工件上进行加工，针刺装置是通过驱动装置驱动刺针往复运动实现对毡工件针刺加工，加工完成后通过工作台下的称重传感器测得的毡工件重量以及激光扫描仪测得的毡工件体积，可得出毡工件的密度，验证是否达到质量要求，该装置能够大幅度提高小批量、异性毡件的生产效率，降低人员工作量。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1是本技术总体结构俯视图；图2是本技术工作台与称重传感器连接视图；图3是本技术总体结构左视图；图4是本技术三维激光扫描装置左视图；图5是本技术凸轮针刺装置主剖视图；图6是本技术凸轮针刺装置侧剖视图；图7是本技术曲杆针刺装置主剖视图；图8是本技术曲杆针刺装置侧剖视图；图中：传送装置1；同步带101；从动轮102；驱动轮103；第一电机104；机械手2；三维激光扫描装置3；拱门架301；弧形导轨302；激光扫描仪303；工作台4；定位孔401；称重传感器5；针刺装置6；外壳601；上盖602；刺针603；第二电机604；凸轮针刺装置7；凸轮701；滚轮702；上限位703；弹簧704；连杆705；螺纹706；下限位707；曲杆针刺装置8；转盘801；曲杆802；滑块803；滑槽804；线圈805；铁芯806；毡工件9；毡模具10。具体实施方式实施例1如图1~8所示，一种异型毡件自动加工装置，包括安装在机械手2上的针刺装置6，针刺装置6包括外壳601和刺针603，刺针603与外壳601滑动连接，所述外壳601内设有驱动装置，驱动装置驱动刺针603往复运动，由此结构，通过机械手2把持针刺装置6可进行多角度多维度行走，针刺装置6连续进行针刺动作，根据机械手2行走轨迹将针刺动作作用在毡工件9上。优选方案中，所述驱动装置为凸轮针刺装置7，凸轮针刺装置7结构为：滚轮702与凸轮701抵靠，凸轮701与第二电机604连接，滚轮702铰接在连杆705的一端，连杆705另一端与刺针603连接，连杆705上的弹簧704通过上限位703和下限位707固定，由此结构，通过第二电机604带动凸轮701旋转，滚轮702沿凸轮701外部轮廓行走，又因弹簧704弹力复位，致使连杆705上下往复运动，刺针603可连续进行针刺动作。优选方案中，所述凸轮针刺装置7通过螺纹706与机械手2端部连接，由此结构，通过螺纹706固定在机械手2端头加持部位，连接可靠不易松动掉，适用于半自动化辅助生产。优选方案中，所述驱动装置为曲杆针刺装置8，曲杆针刺装置8结构为：曲杆802两端与转盘801和滑块803铰接，转盘801与第二电机604连接，滑块803与滑槽804滑动连接，滑块803一端与刺针603连接，由此结构，通过第二电机604带动转盘801转动，转盘801偏心连接的曲杆802一端随之做圆周运动，致使曲杆802另一端带动滑块803在滑槽804内上下滑动，带动刺针603可连续进行针刺动作。优选方案中，所述曲杆针刺装置8通过缠绕在铁芯806上的线圈805得电后产生的磁力吸附在机械手2端部上，由此结构，通过电磁铁结构固定在机械手2加持的端头，使用方便快捷，适用于全自动化作业。优选方案中，还包括传送装置1，传送装置1两侧设有三维激光扫描装置3和机械手2，所述传送装置1上还设有工作台4，工作台4在传送装置1上滑动，由此结构，工作台4通过传送装置1运送，先经过三维激光扫描装置3进行分析运算加工步骤，然后运送到机械手2处进行针刺加工，加工完成后返回三维激光扫描装置3进行验证质量，激光扫描装置3采用武汉海达数云技术有限公司生产的高精度三维激光测量仪。优选方案中，所述传送装置1包括从动轮102和驱动轮103，从动轮102通过同步带101与驱动轮103连接，所述驱动轮103一端设有第一电机104，所述工作台4与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异型毡件自动加工装置，其特征是：包括安装在机械手（2）上的针刺装置（6），针刺装置（6）包括外壳（601）和刺针（603），刺针（603）与外壳（601）滑动连接，所述外壳（601）内设有驱动装置，驱动装置驱动刺针（603）往复运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种异型毡件自动加工装置，其特征是：包括安装在机械手（2）上的针刺装置（6），针刺装置（6）包括外壳（601）和刺针（603），刺针（603）与外壳（601）滑动连接，所述外壳（601）内设有驱动装置，驱动装置驱动刺针（603）往复运动。


2.根据权利要求1所述一种异型毡件自动加工装置，其特征是：所述驱动装置为凸轮针刺装置（7），凸轮针刺装置（7）结构为：滚轮（702）与凸轮（701）抵靠，凸轮（701）与第二电机（604）连接，滚轮（702）铰接在连杆（705）的一端，连杆（705）另一端与刺针（603）连接，连杆（705）上的弹簧（704）通过上限位（703）和下限位（707）固定。


3.根据权利要求2所述一种异型毡件自动加工装置，其特征是：所述凸轮针刺装置（7）通过螺纹（706）与机械手（2）端部连接。


4.根据权利要求1所述一种异型毡件自动加工装置，其特征是：所述驱动装置为曲杆针刺装置（8），曲杆针刺装置（8）结构为：曲杆（802）两端与转盘（801）和滑块（803）铰接，转盘（801）与第二电机（604）连接，滑块（803）与滑槽（804）滑动连接，滑块（803）一端与刺针（603）连接。


5.根据权利要求4所述一种异型毡...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟华，
申请(专利权)人：武汉环宇飞龙新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42