一种KIP折纸结构材料制造设备制造技术

本发明专利技术公开了一种KIP折纸结构材料制造设备，属于材料制造技术领域，包括：组件制造机构、组件组合机构和烘干机构；组件制造机构包括：机架、转轴、夹具和模具；转轴可转动地设置于机架，转轴上缠绕有纤维预浸料；夹具可转动地设置于机架，模具可拆卸地设置于夹具中，夹具可带动模具旋转以将纤维预浸料缠绕在模具上，得到KIP折纸结构最小单元；组件组合机构用于将多个KIP折纸结构最小单元组合在一起，构成KIP折纸结构组合体；烘干机构用于对KIP折纸结构组合体进行烘干。可以避免在采用人工进行制造以及拼接过程中，减少人工错误，提升生产效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种KIP折纸结构材料制造设备


[0001]本专利技术属于材料制造
，具体涉及一种KIP折纸结构材料制造设备。

技术介绍

[0002]KIP(Kirigami
‑
inspired Pyramid)折纸结构复合材料广泛应用科学研究中，折叠结构超材料在近些年飞速发展，其结构形式起源于中国的一种民间折纸艺术，近代研究学者发现将折叠结构材料和现代科学相融合可以衍生出很多新兴的交叉学科，如医学折叠胶囊、可折叠机器人、航空航天折叠天线、太阳翼、超材料结构建筑等。KIP折纸结构复合材料具有薄壁和折痕结构特点，使得折纸结构的材料可以按照设计的路径使薄壁结构发生塑性变形，具备可设计的轻量化，并能够实现高效吸能。
[0003]KIP折纸结构的材料需要先做出标准的最小单元，然后再对最小单元进行组合，最小单元是KIP折纸结构的基本单元。现有技术中，在制造KIP折纸结构复合材料的过程中，往往采用人工的方式制造最小单元并进行拼接，由于KIP折纸结构复杂，在人工制造以及拼接过程中，容易发生错误，进而影响生产效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种KIP折纸结构材料制造设备，能够解决现有技术制造KIP折纸结构复合材料的过程中，往往采用人工的方式制造最小单元并进行拼接，由于KIP折纸结构复杂，在人工制造以及拼接过程中，容易发生错误，进而影响生产效率的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：
[0006]本专利技术实施例提供了一种KIP折纸结构材料制造设备，包括：组件制造机构、组件组合机构和烘干机构；
[0007]组件制造机构包括：机架、转轴、夹具和模具；
[0008]转轴可转动地设置于机架，转轴上缠绕有纤维预浸料；
[0009]夹具可转动地设置于机架，模具可拆卸地设置于夹具中，夹具可带动模具旋转以将纤维预浸料缠绕在模具上，得到KIP折纸结构最小单元；
[0010]组件组合机构用于将多个KIP折纸结构最小单元组合在一起，构成KIP折纸结构组合体；
[0011]烘干机构用于对KIP折纸结构组合体进行烘干。
[0012]在本专利技术实施例中，设计出了一种KIP折纸结构材料制造设备，包括组件制造机构、组件组合机构和烘干机构，通过组件制造机构实现KIP折纸结构最小单元的自动化制造，通过组件组合机构实现最小单元的自动化拼接，通过烘干机构实现自动化后处理，最终实现对于KIP折纸结构材料的自动化制造。避免在采用人工进行制造以及拼接过程中，减少人工错误，提升生产效率。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例提供的一种KIP折纸结构材料制造设备的结构示意图。
[0014]图2是本专利技术实施例提供的一种组件制造机构的结构示意图。
[0015]图3是本专利技术实施例提供的一种KIP折纸结构最小单元的结构示意图。
[0016]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例、参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
[0018]下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本专利技术实施例提供的KIP折纸结构材料制造设备进行详细地说明。
[0019]参照图1，示出了本专利技术实施例提供的一种KIP折纸结构材料制造设备的结构示意图。
[0020]参照图2，示出了本专利技术实施例提供的一种组件制造机构10的结构示意图。
[0021]本专利技术实施例提供的一种KIP折纸结构材料制造设备，包括：组件制造机构10、组件组合机构20和烘干机构30。
[0022]组件制造机构10包括：机架101、转轴102、夹具103和模具104；转轴102可转动地设置于机架101，转轴102上缠绕有纤维预浸料；夹具103可转动地设置于机架101，模具104可拆卸地设置于夹具103中，夹具103可带动模具104旋转以将纤维预浸料缠绕在模具104上，得到KIP折纸结构最小单元。
[0023]其中，机架101是组件制造机构10的安装基础，用于安装转轴102、夹具103和模具104。
[0024]其中，夹具103可以将模具104夹持固定。
[0025]其中，KIP折纸结构最小单元可以理解为一个基础件，之后对多个KIP折纸结构最小单元进行拼接可以形成KIP折纸结构组合体。
[0026]需要说明的是，根据拟制造的目标物件的不同，可以选用不同尺寸的KIP折纸结构最小单元。
[0027]参照图3，图3示出了本申请实施例提供的一种KIP折纸结构最小单元的结构示意图。
[0028]图3中的KIP折纸结构最小单元是一个对称的八面体，其主要参数包括长边尺寸L1、短边尺寸L2和两边之间夹角β。
[0029]可选地，纤维预浸料为环氧树脂碳纤维预浸料或环氧树脂芳纶纸预浸料。
[0030]在一种可能的实施方式中，组件制造机构10制造KIP折纸结构最小单元的制造方法可以是：将纤维预浸料缠绕在转轴102上；将模具104装夹在夹具103上；拉伸纤维预浸料，并将纤维预浸料粘接在模具104上；控制夹具103旋转，以使模具104旋转，将纤维预浸料缠绕在模具104上，得到KIP折纸结构最小单元。
[0031]组件组合机构20用于将多个KIP折纸结构最小单元组合在一起，构成KIP折纸结构
组合体。
[0032]烘干机构30用于对KIP折纸结构组合体进行烘干。
[0033]其中，组合制造出来的KIP折纸结构组合体必须经过烘干处理，以提升KIP折纸结构组合体的结构强度。
[0034]在本专利技术实施例中，设计出了一种KIP折纸结构材料制造设备，包括组件制造机构10、组件组合机构20和烘干机构30，通过组件制造机构10实现KIP折纸结构最小单元的自动化制造，通过组件组合机构20实现最小单元的自动化拼接，通过烘干机构30实现自动化后处理，最终实现对于KIP折纸结构材料的自动化制造。避免在采用人工进行制造以及拼接过程中，减少人工错误，提升生产效率。
[0035]在一种可能的实施方式中，组件制造机构10还包括：相对设置的两个第一壳体105；两个第一壳体105架设在机架101上，两个第一壳体105上均开设有第一通孔，转轴102可转动地设置于两个第一通孔中。
[0036]其中，通过转轴102与第一通孔的配合以实现转轴102的转动，具有结构简单，易于实现的特点。
[0037]在一种可能的实施方式中，组件制造机构10还包括：连接板106；两个第一壳体105通过连接板106固定连接，连接板106、两个第一壳体105和机架101围合形成第一容置空间，转轴102设置于第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种KIP折纸结构材料制造设备，其特征在于，包括：组件制造机构、组件组合机构和烘干机构；所述组件制造机构包括：机架、转轴、夹具和模具；所述转轴可转动地设置于所述机架，所述转轴上缠绕有纤维预浸料；所述夹具可转动地设置于所述机架，所述模具可拆卸地设置于所述夹具中，所述夹具可带动所述模具旋转以将所述纤维预浸料缠绕在所述模具上，得到KIP折纸结构最小单元；所述组件组合机构用于将多个所述KIP折纸结构最小单元组合在一起，构成KIP折纸结构组合体；所述烘干机构用于对所述KIP折纸结构组合体进行烘干。2.根据权利要求1所述的KIP折纸结构材料制造设备，其特征在于，所述组件制造机构还包括：相对设置的两个第一壳体；两个所述第一壳体架设在所述机架上，两个所述第一壳体上均开设有第一通孔，所述转轴可转动地设置于两个所述第一通孔中。3.根据权利要求2所述的KIP折纸结构材料制造设备，其特征在于，所述组件制造机构还包括：连接板；两个所述第一壳体通过所述连接板固定连接，所述连接板、两个所述第一壳体和所述机架围合形成第一容置空间，所述转轴设置于所述第一容置空间中，所述第一容置空间可用于放置所述纤维预浸料。4.根据权利要求2所述的KIP折纸结构材料制造设备，其特征在于，所述组件制造机构还包括：连接件；两个所述第一壳体上均开设有第二通孔，所述连接件插设在两个所述第二开孔中，两个所述第一壳体通过所述连接件固定连接。5.根据权利要求1所述的KIP折纸结构材料制造设备，其特征在于，所述组件制造机构还包括：相对设置的两个第二壳体；两个所述第二壳体架设在所述机架上，两个所述第二壳体上均开设有第三通孔，所述夹具可转...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宝惠，顾佩华，陈焱，王凯峰，
申请(专利权)人：天津大学浙江国际创新设计与智造研究院，
类型：发明
国别省市：