纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置及方法，其中铺层装置包括压轮组件和机械手。压轮组件包括压轮座和转动安装于压轮座上的压轮，压轮包括内凹压轮、外凸压轮和平压轮。内凹压轮用于对外凸缘施压，内凹压轮的轮缘上设有用于接触外凸缘的环形凹槽。外凸压轮用于对内凹缘施压，外凸压轮的轮缘上设有用于接触内凹缘的环形凸起。环形凹槽和环形凸起均与压轮同轴。平压轮的施压面为圆柱面，平压轮用于对过渡面施压。机械手与压轮座可拆卸式连接。相比于现有技术，本发明专利技术使压轮在纤维增强金属层板结构件的待施压面上滚动施压，能够提高纤维增强金属层板结构件的粘接质量和粘接效率。接质量和粘接效率。接质量和粘接效率。

【技术实现步骤摘要】
纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置及方法


[0001]本专利技术涉及轻量化材料成形领域
，特别是涉及一种纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置及方法。

技术介绍

[0002]纤维增强金属层板因为使用环境和性能的要求，纤维层和金属层之间的粘接质量要求很高。小尺寸纤维增强金属层板结构件，利用人工铺层和粘接的方法可以满足使用要求，但是大尺寸结构复杂的零件，因为零件上结构特征不均匀分布的原因，造成纤维人工铺层的时候，容易形成鼓包和折叠，造成金属层和纤维层之间出现空隙的现象，影响连接质量，最终影响零件使用性能。同时，人工作业的效率也比较低。
[0003]因此，如何提高纤维增强金属层板结构件的粘接质量和粘接效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置及方法，提高纤维增强金属层板结构件的粘接质量和粘接效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术公开了一种纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置，用于对纤维增强金属层板结构件施加粘合压力，所述纤维增强金属层板结构件具有凸出部和内凹部，所述凸出部具有外凸缘，所述内凹部具有内凹缘，过渡面用于连接相邻的两个所述内凹缘或相邻的两个所述外凸缘或相邻的一个所述内凹缘与一个所述外凸缘，包括：
[0007]压轮组件，所述压轮组件包括压轮座以及转动安装于所述压轮座上的压轮，所述压轮用于在所述纤维增强金属层板结构件上滚动施压，所述压轮包括内凹压轮、外凸压轮和平压轮；所述内凹压轮用于对所述外凸缘施压，所述内凹压轮的轮缘上设有用于接触所述外凸缘的环形凹槽；所述外凸压轮用于对所述内凹缘施压，所述外凸压轮的轮缘上设有用于接触所述内凹缘的环形凸起；所述平压轮的施压面为圆柱面，所述平压轮用于对所述过渡面施压；
[0008]用于移动所述压轮的机械手，所述机械手与所述压轮座可拆卸式连接。
[0009]优选地，所述机械手包括底座、第一支臂、第二支臂、第三支臂、第四支臂和控制器；所述底座与所述第一支臂的第一端转动连接，所述第一支臂的第二端与所述第二支臂的第一端转动连接，所述第二支臂的第二端与所述第三支臂的第一端转动连接，所述第三支臂的第二端与所述第四支臂的第一端转动连接，所述第四支臂的第二端用于与所述压轮转动相连；所述底座上安装有第一电机，所述第一电机控制所述第一支臂的旋转；所述第一支臂的第二端安装有第二电机，所述第二电机控制所述第二支臂的旋转；所述第二支臂的第二端安装有第三电机，所述第三电机控制所述第三支臂的旋转；所述第三支臂的第二端安装有第四电机，所述第四电机控制所述第四支臂的旋转；所述第一电机、所述第二电机、
所述第三电机和所述第四电机均与所述控制器电连接。
[0010]优选地，还包括压轮支架，所述压轮支架用于放置待使用的所述压轮。
[0011]优选地，还包括压轮快换装置，所述压轮快换装置安装于所述机械手上，所述机械手通过所述压轮快换装置与所述压轮座可拆卸式连接。
[0012]优选地，所述纤维增强金属层板结构件固定于模具上，包括由上至下依次设置的第一铝合金板、纤维板和第二铝合金板。
[0013]优选地，所述纤维增强金属层板结构件通过电磁铁固定于所述模具上。
[0014]本专利技术还公开了一种纤维增强金属层板结构件自动化铺层方法，使用上述的纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置，包括如下步骤：
[0015]S1、根据所述纤维增强金属层板结构件上凸出部和内凹部分布的情况，选择内凹压轮、外凸压轮和平压轮的使用顺序；
[0016]S2、根据每个所述内凹缘的尺寸，选择对应的所述外凸压轮的型号，使所述环形凸起能够与所述内凹缘接触；根据每个所述外凸缘的尺寸，选择对应的所述内凹压轮的型号，使所述环形凹槽能够与所述外凸缘接触；
[0017]S3、将整个铺层过程所需使用的所述压轮按使用顺序输入所述机械手的控制器内，由所述机械手按顺序使用及更换所述压轮。
[0018]优选地，步骤S3中的所述使用顺序包括一次正向顺序和一次逆向顺序。
[0019]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0020]本专利技术将压轮组件安装于机械手上，可由机械手驱动压轮组件，使压轮在纤维增强金属层板结构件的待施压面上滚动施压，从而提高纤维增强金属层板结构件的粘接质量和粘接效率。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实施例纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置的正视图；
[0023]图2为本实施例纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置的透视图；
[0024]图3为纤维增强金属层板结构件的示意图；
[0025]附图标记说明：100
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纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置；1
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第一铝合金板；2
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纤维板；3
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第二铝合金板；4
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模具；5
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电磁铁；6
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第一压轮；7
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第二压轮；8
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第三压轮；9
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第四压轮；10
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第五压轮；11
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第六压轮；12
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第四电机；13
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第三电机；14
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第二关节；15
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第一电机；16
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第四关节；17
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第三关节；18
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第二电机；19
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第一关节；20
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第四支臂；21
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第三支臂；22
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第二支臂；23
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第一支臂；R1
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第一内凹缘；R2
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第二内凹缘；R3
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第三内凹缘；R4
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第四内凹缘；R5
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第一外凸缘；R6
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第二外凸缘；R7
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第三外凸缘；R8
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第四外凸缘；R9
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第五外凸缘。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术的目的是提供一种纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置及方法，提高纤维增强金属层板结构件的粘接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置，用于对纤维增强金属层板结构件施加粘合压力，所述纤维增强金属层板结构件具有凸出部和内凹部，所述凸出部具有外凸缘，所述内凹部具有内凹缘，过渡面用于连接相邻的两个所述内凹缘或相邻的两个所述外凸缘或相邻的一个所述内凹缘与一个所述外凸缘，其特征在于，包括：压轮组件，所述压轮组件包括压轮座以及转动安装于所述压轮座上的压轮，所述压轮用于在所述纤维增强金属层板结构件上滚动施压，所述压轮包括内凹压轮、外凸压轮和平压轮；所述内凹压轮用于对所述外凸缘施压，所述内凹压轮的轮缘上设有用于接触所述外凸缘的环形凹槽；所述外凸压轮用于对所述内凹缘施压，所述外凸压轮的轮缘上设有用于接触所述内凹缘的环形凸起；所述平压轮的施压面为圆柱面，所述平压轮用于对所述过渡面施压；用于移动所述压轮的机械手，所述机械手与所述压轮座可拆卸式连接。2.根据权利要求1所述的纤维增强金属层板结构件自动化铺层装置，其特征在于，所述机械手包括底座、第一支臂、第二支臂、第三支臂、第四支臂和控制器；所述底座与所述第一支臂的第一端转动连接，所述第一支臂的第二端与所述第二支臂的第一端转动连接，所述第二支臂的第二端与所述第三支臂的第一端转动连接，所述第三支臂的第二端与所述第四支臂的第一端转动连接，所述第四支臂的第二端用于与所述压轮转动相连；所述底座上安装有第一电机，所述第一电机控制所述第一支臂的旋转；所述第一支臂的第二端安装有第二电机，所述第二电机控制所述第二支臂的旋转；所述第二支臂的第二端安装有第三电机，所述第三电机控制所述第三支臂的旋转；所述第三支臂的第二端安装有第四电机，所述第四电机控制所述第四支臂的旋转；所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泉达，孙福臻，吉日格勒，刘子知，李蕙宇，
申请(专利权)人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司烟台分公司，
类型：发明
国别省市：