[发明专利]纤维铺放机和制造纤维铺层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于制造纤维铺层的纤维铺放机。本发明还涉及制造纤维铺层的方法。

背景技术

由WO2009/042225A2公开了一种用于制造纤维铺层的纤维铺放机。该纤维铺放机具有三轴工作台，该工作台可相对于铺丝头绕竖向转轴转动并可在两个方向上直线移动。在三轴工作台上设有作为光滑模具面的真空台。铺丝头在真空台上方固定安置在机架上并具有用于纤维带的导轨，导轨可以借助线性致动器在竖向上移位以将纤维带进给至模具面。

发明内容

本发明基于以下任务，提供一种纤维铺放机，其通过简单、柔性且高效的方式能够制造纤维铺层。

该任务将通过具有权利要求1的特征的纤维铺放机完成。由于铺丝头可借助y滑架在模具台上方沿水平Y方向直线移动，故模具台只须在横向于或垂直于y方向延伸的x方向上直线移动以制造纤维铺层并可绕竖向延伸的转动轴线转动，以便能制造具有任何纤维取向的纤维铺层。通过这种轴布置，可以实现包括安置于其上的成型模具在内的模具台的简单定位。就此牵涉到快速的装卸载以使纤维铺放机具有高生产率。尤其是模具台只能沿x方向的移动可以实现简单快速的自动装卸载。因为铺丝头只能直线移动，即铺丝头不具有竖向延伸的转动轴线，故纤维在供应和输送过程中未扭曲，因而可简单快速地将待铺放纤维供给该铺丝头。

所述x滑架、y滑架、铺丝头和/或纤维供应单元优选设置在该机架上。为了将铺丝头进给向模具台或设于其上的成型模具，铺丝头优选在竖直z方向上可直线移动。x滑架为了模具台的自动装卸载而优选可从装载侧直线移动到卸载侧。另外，安置在x滑架上的模具台可绕该转动轴线或z轴回转且作为c轴构成。铺丝头优选是可换的。

根据权利要求2的纤维铺放机保证了纤维铺层的高效制造。由于x滑架可从机架的装载侧直线移动至机架的卸载侧，故模具台可被自动装卸载。为此，该模具台尤其配设有承座，其借助零位夹紧系统或零位夹具夹紧带有成型模具的成型模具架以便纤维铺放。尤其是该纤维铺放机可与主要时间同时地即在纤维铺放期间以成型模具或成型模具架连同设于其上的成型模具被装载和/或卸载。当设置在模具台上的成型模具尚在铺丝时，待铺丝的成型模具一方面已经准备好用于装载该模具台。另一方面，铺完丝的成型模具从模具台被卸下并准备好从纤维铺放机中进一步卸载，其中该模具台与铺完丝的成型模具的进一步卸载无关地准备使用或投入使用以制造另一纤维铺层。因此，纤维铺放机沿其x轴在端侧具有装卸载区域，并且在其间即在y轴下方具有用于纤维倾倒的区域。该机架优选具有机座，该机座在x方向和y方向上延伸并且x滑架可在该机座上直线移动或者该x导轨设置在该机座上。所述装载侧和卸载侧优选相对于模具台布置在对置两侧。

根据权利要求3的纤维铺放机保证了纤维铺层的高效制造。由于模具台具有多个夹紧单元，故成型模具架连同设于其上的成型模具可以被简单快速地夹紧和松开以便模具台的装载和/或卸载。这些夹紧单元机械夹紧该成型模具架并且例如以零位夹具形式构成。该夹紧单元可以是机电作动的、液压作动的或气压作动的。

根据权利要求4的纤维铺放机保证了模具台的简单快速的装载和/或卸载。优选第一模架操纵单元设置在机架的装载侧，第二模架操纵单元设置在机架的卸载侧。所述至少一个模架操纵单元尤其作为模架升降单元构成，其允许在z方向上升降所述成型模具架。为了自动装载该模具台，第一模架操纵单元在升高位置上准备好成型模具架连同待铺丝的成型模具。使空载的模具台在x方向上移动向装载侧并在做好准备的成型模具架下方经过。随后，以第一模架操纵单元使成型模具架降低，并且成型模具架例如借助夹紧单元被夹紧。现在，已装载的模具台在x方向上移向铺丝头，且设于成型模具架上的成型模具被铺丝。如果铺丝结束，则使模具台在x方向上移向卸载侧。在那里，第二模架操纵单元处于降低位置。为了卸载，成型模具架例如借助夹紧单元与模具台脱开。由于成型模具架借助模具台通过第二模架操纵单元移动，故成型模具架通过第二模架操纵单元从降低位置转入升高位置被卸载。空载的模具台现在可以又被移向装载侧，在装载侧，第一模架操纵单元进给另一成型模具架。第二模架操纵单元可以与模具台装载并行地被卸载，从而第二模架操纵单元做好下次卸载模具台的准备。