一种预浸料料卷自动穿轴装置及穿轴方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一种预浸料料卷自动穿轴装置及穿轴方法，包括机架，其上具有：料卷定位平台；龙门夹爪组件；气涨轴缓存台；料卷穿轴机构；该预浸料料卷自动穿轴装置可对原料料卷、卷筒、半成品料卷、成品料卷等进行自动穿轴操作，穿轴全过程无需人工参与，可直接接入产线级、工厂级、供应链级等不同层级实现设备间的协同，进而满足企业智能化制造要求；同时该装置也可进行自动退轴操作，自动化穿退轴装置取代人工操作，能够提高生产效率，减少劳动力消耗和使用，标准化操作确保了产品质量满足要求，提高了工作效率，降低了生产成本，提高了整体经济效益。效益。效益。

【技术实现步骤摘要】
一种预浸料料卷自动穿轴装置及穿轴方法


[0001]本专利技术涉及复合材料穿轴设备
，具体涉及一种原料、纸筒及成品类料卷的预浸料料卷自动穿轴装置及穿轴方法。

技术介绍

[0002]碳纤维复合材料凭借轻量化、高强度等优势被广泛应用在航空航天等领域，预浸料作为碳纤维复合材料的核心环节之一，其市场规模在不断扩大。目前复合材料预浸料的制备方法多采用将预浸料成品缠绕在卷筒上，因此，在预浸料制备时原辅料和预浸料成品都需要在卷筒轴心穿入气涨轴，进而在专机设备上完成成品制作。由于碳纤维复合材料表面性能要求高，收卷缠绕时对料卷两端的端面齐平性要求高，原料料卷及半成品料卷尺寸较大、重量可达300kg，由于对材料性能的特殊要求，原料料卷和成品料卷均须横放在工装上，不能竖直立放，且原料、半成品和成品料卷的外径规格较多。
[0003]目前预浸料原料和纸筒上卷生产前人工先对原料卷和纸筒进行穿气涨轴，人工给气涨轴充气使其胀紧，再将原料料卷吊至放卷位。当收卷轴完成半成品、成品收卷后，需要人工对半成品和成品卷进行给气涨轴放气、抽气涨轴、取卷，然后再人工对纸筒进行穿气涨轴，将穿有气涨轴的纸筒搬运至收卷工位，上述方式使得工人的操作劳动强度比较大，也易碰伤操作人员，工作效率低，生产成本高，成为了目前复合材料预浸料制造过程中亟需解决的一个难题。
[0004]随着制造企业数字化转型不断深入推进，新一代信息技术持续在生产设备中赋能融合，为使生产设备高效运行且在企业生产任务中产生良好绩效，对生产设备的要求已不再仅仅是物理实体，硬件实体、嵌入式软件、数据感知和管理平台已成为当前的数字化设备必不可少的组成部分，而且生产设备能与配套设备和系统进行有效集成交互，能对生产设备的运行状态进行全面感知、边缘数据处理、实时上传和可视化监测，进而实现生产设备的运行监控、绩效监测、健康管理、调度排产和预测性维护，生产设备还可直接接入产线级、工厂级、供应链级等不同层级实现设备间的协同，进而满足企业智能化制造要求。
[0005]申请号为201721880638.4的技术专利公开了一种用于复合料卷自动抽穿料轴的装置，包括抽轴机构、料轴循环输送机构和穿轴机构，抽轴机构和穿轴机构分别与料轴循环输送机构的两端相连接，主要用于包装印刷领域，穿轴机构简单，对待穿物品有特殊要求，设备不能实现柔性化生产，穿轴物品种类单一。
[0006]申请号为202210997067.1的专利技术专利公开了一种托辊自动穿轴装置及自动穿轴方法，属于陶瓷托辊加工
，该专利技术专利所述设备构造简单，应用场景单一，且设备不具备柔性化要求，设备不具备与上下游智能对接，形成自动生产线。综上已公开的专利中均未涉及碳纤维复合材料领域穿轴，对穿轴精度要求不高，且模式固定，所设计的设备已不满足数字化设备设计理念，不满足智能工厂对设备的智能化要求。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种卷料或纸筒类料卷的自动穿轴装置，同时提供卷料或纸筒类料卷的穿轴、退轴的方法，解决现有人工穿气涨轴、退气涨轴带来的劳动强度高、投入人力多、工作效率低、生产成本高的问题。
[0008]本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种预浸料料卷自动穿轴装置，包括机架，其上具有：料卷定位平台，其用于接收料卷或纸筒；龙门夹爪组件，其设置在料卷定位平台的上方，其用于对料卷定位平台上的料卷或纸筒进行抓取并移送其至穿轴位/退轴位；气涨轴缓存台，其上缓存有穿轴用的气涨轴；料卷穿轴机构，其设置在气涨轴缓存台的上方，其用于料卷或纸筒到达穿轴位/退轴位时，将气涨轴穿入料卷或纸筒内或将料卷或纸筒内的气涨轴抽出。
[0009]优选地，所述的料卷定位平台包括固定在机架上的定位平台支撑座，其上设置有台板、边条、滚筒线、导向定位机构和顶升阻挡机构；所述的台板固定在定位平台支撑座的顶面上；所述的边条竖直固定在定位平台支撑座顶部侧壁上，所述的边条位于台板的下方且与台板平行；所述的滚筒线安装在定位平台支撑座两侧的边条之间，在定位平台支撑座还设置有对滚筒线提供动力的传动电机；所述的导向定位机构通过连接块固定在定位平台支撑座的顶面上，导向定位机构与台板及边条平行，该导向定位机构上具有加强筋；所述的顶升阻挡机构包括顶升阻挡气缸和阻挡板，所述的顶升阻挡气缸竖直设置在定位平台支撑座上，所述的阻挡板竖直固定安装在顶升阻挡机构的伸缩端上；顶升阻挡机构的伸缩端收缩时阻挡板抵在边条的顶面上，以此对滚筒线上用于承载料卷或纸筒的托盘进行阻挡限位。
[0010]优选地，所述的龙门夹爪组件包括龙门桁架和夹爪组件；所述的龙门桁架包括龙门桁架支撑立柱、龙门夹爪固定板和一对龙门夹爪固定条形板；所述的龙门桁架支撑立柱间隔设置并形成大致的方形框架结构；所述的龙门夹爪固定板水平固定安装在龙门桁架支撑立柱的顶端上；所述的一对龙门夹爪固定条形板固定在龙门桁架支撑立柱的顶端上且对称设置在龙门夹爪固定板的两侧；所述的夹爪组件包括夹爪竖直伸缩动力机构、龙门悬臂连接套、定位夹爪固定板、龙门悬臂、连接板、一对夹爪水平伸缩动力机构、一对定位夹爪和线扫装置；所述的龙门悬臂连接套中空设置，其竖直固定在龙门夹爪固定板的顶面上；所述的龙门悬臂中部具有走线孔，该龙门悬臂竖直设置，其顶部与龙门悬臂连接套的底部固定相接、底部与定位夹爪固定板的顶部固定相接；所述的夹爪竖直伸缩动力机构竖直安装在龙门悬臂连接套的顶面上，该夹爪竖直伸缩动力机构的伸缩端可沿龙门悬臂连接套及龙门悬臂的内部竖直移动并伸至定位夹爪固定板的下方；所述的连接板水平设置，其顶面与伸出龙门悬臂连接套及龙门悬臂的夹爪竖直伸缩动力机构的伸缩端垂直固定相接，以此在夹爪竖直伸缩动力机构的伸缩端伸缩期间驱动连接板在竖直方向上移动；一对所述的夹爪水平伸缩动力机构安装在
连接板的底面两端上；一对所述的定位夹爪固定安装在夹爪水平伸缩动力机构的伸缩端上，在定位夹爪的底部上开设有穿轴孔，一对所述的定位夹爪上的穿轴孔的轴线共线；所述的线扫装置固定在连接板的中部底面上，该线扫装置位于定位夹爪穿轴孔的上方；所述的夹爪水平伸缩动力机构及定位夹爪上具有用于读取来料信息的RFID读写器。
[0011]优选地，所述的气涨轴缓存台包括按气涨轴输送方向依次设置的气涨轴缓存台基座Ⅰ、气涨轴缓存台基座Ⅱ和气涨轴缓存台基座Ⅲ；所述的气涨轴缓存台基座Ⅰ由若干块基座Ⅰ立板和基座Ⅰ顶板构成，基座Ⅰ顶板水平固定在基座Ⅰ立板的顶部上；所述的气涨轴缓存平台基座Ⅲ由若干块基座Ⅲ立板和基座Ⅲ顶板构成，基座Ⅲ顶板水平固定在基座Ⅲ立板的顶部上；在基座Ⅰ顶板和基座Ⅲ顶板上均设置有气涨轴缓存支撑架和气涨轴V型限位块；所述的气涨轴缓存支撑架上转动安装有若干根滚轮，滚轮的轴线和待穿入/抽出的气涨轴的轴线平行；所述的气涨轴V型限位块上开设有若干个用于承托并对待穿入/抽出的气涨轴进行限位的V型槽；每根所述的滚轮平端面均正对一个所述的V型槽；所述的气涨轴缓存台基座Ⅱ的顶面上设置有气涨轴搬运夹爪组件，该气涨轴搬运夹爪组件包括滑台、滑轨机构、升降板和承托块；所述的滑台水平设置在气涨轴缓存台基座Ⅱ上；所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预浸料料卷自动穿轴装置，其特征在于：包括机架，其上具有：料卷定位平台，其用于接收料卷或纸筒；龙门夹爪组件，其设置在料卷定位平台的上方，其用于对料卷定位平台上的料卷或纸筒进行抓取并移送其至穿轴位/退轴位；气涨轴缓存台，其上缓存有穿轴用的气涨轴；料卷穿轴机构，其设置在气涨轴缓存台的上方，其用于料卷或纸筒到达穿轴位/退轴位时，将气涨轴穿入料卷或纸筒内或将料卷或纸筒内的气涨轴抽出。2.根据权利要求1所述的一种预浸料料卷自动穿轴装置，其特征在于：所述的料卷定位平台包括固定在机架上的定位平台支撑座，其上设置有台板、边条、滚筒线、导向定位机构和顶升阻挡机构；所述的台板固定在定位平台支撑座的顶面上；所述的边条竖直固定在定位平台支撑座顶部侧壁上，所述的边条位于台板的下方且与台板平行；所述的滚筒线安装在定位平台支撑座两侧的边条之间，在定位平台支撑座还设置有对滚筒线提供动力的传动电机；所述的导向定位机构通过连接块固定在定位平台支撑座的顶面上，导向定位机构与台板及边条平行，该导向定位机构上具有加强筋；所述的顶升阻挡机构包括顶升阻挡气缸和阻挡板，所述的顶升阻挡气缸竖直设置在定位平台支撑座上，所述的阻挡板竖直固定安装在顶升阻挡机构的伸缩端上；顶升阻挡机构的伸缩端收缩时阻挡板抵在边条的顶面上，以此对滚筒线上用于承载料卷或纸筒的托盘进行阻挡限位。3.根据权利要求1所述的一种预浸料料卷自动穿轴装置，其特征在于：所述的龙门夹爪组件包括龙门桁架和夹爪组件；所述的龙门桁架包括龙门桁架支撑立柱、龙门夹爪固定板和一对龙门夹爪固定条形板；所述的龙门桁架支撑立柱间隔设置并形成大致的方形框架结构；所述的龙门夹爪固定板水平固定安装在龙门桁架支撑立柱的顶端上；所述的一对龙门夹爪固定条形板固定在龙门桁架支撑立柱的顶端上且对称设置在龙门夹爪固定板的两侧；所述的夹爪组件包括夹爪竖直伸缩动力机构、龙门悬臂连接套、定位夹爪固定板、龙门悬臂、连接板、一对夹爪水平伸缩动力机构、一对定位夹爪和线扫装置；所述的龙门悬臂连接套中空设置，其竖直固定在龙门夹爪固定板的顶面上；所述的龙门悬臂中部具有走线孔，该龙门悬臂竖直设置，其顶部与龙门悬臂连接套的底部固定相接、底部与定位夹爪固定板的顶部固定相接；所述的夹爪竖直伸缩动力机构竖直安装在龙门悬臂连接套的顶面上，该夹爪竖直伸缩动力机构的伸缩端可沿龙门悬臂连接套及龙门悬臂的内部竖直移动并伸至定位夹爪固定板的下方；所述的连接板水平设置，其顶面与伸出龙门悬臂连接套及龙门悬臂的夹爪竖直伸缩动力机构的伸缩端垂直固定相接，以此在夹爪竖直伸缩动力机构的伸缩端伸缩期间驱动连接板在竖直方向上移动；一对所述的夹爪水平伸缩动力机构安装在连接板的底面两端上；一对所述的定位夹爪固定安装在夹爪水平伸缩动力机构的伸缩端上，在定位夹爪的底部上开设有穿轴孔，一对所述的定位夹爪上的穿轴孔的轴线共线；所述的线扫装置固定在连接板的中部底面上，该线扫装置位于定位夹爪穿轴孔的上方。
4.根据权利要求3所述的一种预浸料料卷自动穿轴装置，其特征在于：所述的龙门夹爪组件还包括导向装置，该导向装置包括定位夹爪固定杆；前述的定位夹爪固定板水平固定在龙门悬臂的底部外周面上，所述的定位夹爪固定板上具有若干导向孔；所述的定位夹爪固定杆竖直固定设置在连接板的顶面上，该定位夹爪固定杆的上端贯穿所述导向孔，以此供所述的连接板在竖向移动期间进行导向。5.根据权利要求1所述的一种预浸料料卷自动穿轴装置，其特征在于：所述的气涨轴缓存台包括按气涨轴输送方向依次设置的气涨轴缓存台基座Ⅰ、气涨轴缓存台基座Ⅱ和气涨轴缓存台基座Ⅲ；所述的气涨轴缓存台基座Ⅰ由若干块基座Ⅰ立板和基座Ⅰ顶板构成，基座Ⅰ顶板水平固定在基座Ⅰ立板的顶部上；所述的气涨轴缓存平台基座Ⅲ由若干块基座Ⅲ立板和基座Ⅲ顶板构成，基座Ⅲ顶板水平固定在基座Ⅲ立板的顶部上；在基座Ⅰ顶板和基座Ⅲ顶板上均设置有气涨轴缓存支撑架和气涨轴V型限位块；所述的气涨轴缓存支撑架上转动安装有若干根滚轮，滚轮的轴线和待穿入/抽出的气涨轴的轴线平行；所述的气涨轴V型限位块上开设有若干个用于承托并对待穿入/抽出的气涨轴进行限位的V型槽；每根所述的滚轮平端面均正对一个所述的V型槽；所述的气涨轴缓存台基座Ⅱ的顶面上设置有气涨轴搬运夹爪组件，该气涨轴搬运夹爪组件包括滑台、滑轨机构、升降板和承托块；所述的滑台水平设置在气涨轴缓存台基座Ⅱ上；所述的滑轨机构设置在滑台和气涨轴缓存台基座Ⅱ之间并供滑台沿待穿入/抽出的气涨轴的径向方向进行水平移动；所述的升降板水平设置在滑台的上方，在升降板底面和滑台顶面之间设置有供升降板进行竖直方向移动的升降板升降动力机构；所述的承托块固定设置在升降板的顶面上，所述的承托块成对设置，至少有两块承托块间隔设置且其相互靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建勋，王跃，王淦龙，王雷，田亚丽，李一，王吉昌，翟爽，于强，刘欢，程显龙，魏守业，孙长云，居世钊，成伟伟，
申请(专利权)人：江苏杰瑞信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：